设备轮询英文解释翻译、设备轮询的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 device polling

分词翻译：

设备的英语翻译：

equipment; facility; fixing; fixture; installation
【计】 device; implementor
【化】 equipment
【医】 equipment; unit
【经】 equipment; facility; installation

轮询的英语翻译：

poll
【计】 poll; polling; roll poling

专业解析

设备轮询（shè bèi lún xún），英文对应Device Polling，是计算机系统和嵌入式系统中一种常见的输入/输出（I/O）操作管理机制。其核心含义如下：

基本概念：
- 主动查询：指中央处理器（CPU）或主控制器主动地、周期性地向一个或多个外部设备（如传感器、键盘、网络接口卡、磁盘控制器等）发出查询请求。
- 状态检查：查询的目的是询问设备当前的状态，最常见的是检查设备是否准备好（Ready）进行数据传输（例如，是否有新数据到达需要读取，或是否空闲可以接收新数据写入）。
- 顺序访问： “轮询”一词形象地描述了这种机制——CPU按预定的顺序或策略（如循环顺序、优先级顺序）依次访问（“轮”流“询”问）它所管理的设备。
工作流程：
- CPU 启动一个轮询循环。
- CPU 向设备 A 发送状态查询请求。
- 设备 A 返回其状态（如“忙”、“就绪”、“有数据”）。
- 如果设备 A 状态为“就绪”或有数据待处理，CPU 则执行相应的 I/O 操作（读取数据或写入数据）。
- 如果设备 A 状态为“忙”或无新数据，CPU 则转向查询下一个设备 B。
- 如此循环往复，依次检查所有被轮询的设备。
目的与作用：
- I/O 同步：解决 CPU 高速与外部设备低速之间的矛盾，协调两者之间的数据传输时机。
- 资源管理：使 CPU 能够有序地管理多个共享总线或通道的外部设备。
- 确定设备状态：明确获知设备当前是否可进行有效通信。
优缺点：
- 优点：实现相对简单，易于编程和控制；在设备状态变化可预测或设备数量较少时效率尚可。
- 缺点：效率较低：CPU 需要花费大量时间不断查询设备状态，即使设备没有变化或未准备好，导致 CPU 资源浪费（“忙等待”）。实时性较差，尤其当设备数量多或响应时间要求高时。可能造成响应延迟，因为设备必须等待轮到被查询时才能报告状态或传输数据。
对比与替代：
- 设备轮询常与中断驱动（Interrupt-Driven）I/O 对比。在中断机制下，设备在准备好或需要服务时主动发送信号（中断请求）通知 CPU，CPU 再响应处理。中断方式通常效率更高，CPU 利用率更好，实时性更强，但实现相对复杂，且中断处理不当可能引起优先级反转等问题。
- 现代高性能系统常结合使用轮询和中断，或采用更高级的机制如直接内存访问（DMA）来进一步减轻 CPU 负担。

总结来说，设备轮询是一种由 CPU 主动、定期询问外设状态以决定是否进行 I/O 操作的机制。它是一种简单但可能低效的 I/O 控制方式，适用于设备状态变化不频繁或对实时性要求不高的场景。

权威参考来源：

计算机科学教材：如《计算机组成与设计》、《操作系统概念》等经典教材中关于 I/O 系统的章节都会详细讲解轮询机制。例如，Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne 所著的 Operating System Concepts。
嵌入式系统手册：如 Jean J. Labrosse 的 μC/OS-III: The Real-Time Kernel 或各类 MCU/MPU 的技术参考手册（Technical Reference Manual - TRM），其中通常会描述处理器与外设通信的轮询模式实现。
IEEE 标准与论文： IEEE Xplore 数字图书馆中关于实时系统、I/O 子系统优化的论文会深入探讨轮询及其改进策略。
在线技术百科：如 TechTarget 的 SearchITChannel (https://www.techtarget.com/searchitchannel/) 或 GeeksforGeeks (https://www.geeksforgeeks.org/) 等网站有对轮询的通俗解释和技术对比（请注意时效性和准确性）。

网络扩展解释

设备轮询（Device Polling）是计算机系统或嵌入式系统中一种常见的通信机制，指主控设备（如CPU）通过周期性主动查询从属设备（如传感器、外设等）状态或数据的方式，而非等待设备主动通知。以下是详细解析：

一、核心原理

主动查询机制
主设备按固定时间间隔（轮询周期）向从设备发送查询请求，检查其是否有数据待处理或状态变化。例如：CPU定期读取温度传感器的数值。
无事件驱动
与中断驱动（设备主动触发响应）不同，轮询完全依赖主设备的主动操作，无论设备是否有新数据，主设备都会按计划发起查询。

二、典型应用场景

实时性要求较低的系统
如工业监控中周期性采集环境数据，无需即时响应。
资源受限的嵌入式设备
轮询实现简单，无需复杂的中断控制器或事件队列。
多设备协同工作
主设备按顺序轮询多个从设备，避免多中断冲突（如早期键盘、鼠标的输入处理）。

三、优缺点分析

优点	缺点
实现简单，代码逻辑清晰	延迟较高（需等待轮询周期）
避免中断频繁导致的资源竞争	资源浪费（无数据时仍占用CPU）
适用于低速设备或低负载场景	不适用于高实时性需求（如高速数据采集）

四、优化与替代方案

自适应轮询：动态调整轮询频率，根据设备负载减少无效查询。
混合模式：结合中断与轮询，例如设备在就绪时触发中断，主设备再批量轮询数据。
DMA（直接内存访问）：绕过CPU，由专用硬件直接传输数据，提升效率。

五、示例公式

若轮询周期为 $T$，设备数据更新频率为 $f$，则理论最大延迟为：
$$ Delta t = T + frac{1}{f} $$

总结来看，设备轮询是一种简单可控的通信方式，但需根据具体场景权衡实时性与资源消耗。现代系统中常与其他技术（如中断、DMA）结合使用以优化性能。