設備輪詢英文解釋翻譯、設備輪詢的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 device polling

分詞翻譯：

設備的英語翻譯：

equipment; facility; fixing; fixture; installation
【計】 device; implementor
【化】 equipment
【醫】 equipment; unit
【經】 equipment; facility; installation

輪詢的英語翻譯：

poll
【計】 poll; polling; roll poling

專業解析

設備輪詢（shè bèi lún xún），英文對應Device Polling，是計算機系統和嵌入式系統中一種常見的輸入/輸出（I/O）操作管理機制。其核心含義如下：

基本概念：
- 主動查詢：指中央處理器（CPU）或主控制器主動地、周期性地向一個或多個外部設備（如傳感器、鍵盤、網絡接口卡、磁盤控制器等）發出查詢請求。
- 狀态檢查：查詢的目的是詢問設備當前的狀态，最常見的是檢查設備是否準備好（Ready）進行數據傳輸（例如，是否有新數據到達需要讀取，或是否空閑可以接收新數據寫入）。
- 順序訪問： “輪詢”一詞形象地描述了這種機制——CPU按預定的順序或策略（如循環順序、優先級順序）依次訪問（“輪”流“詢”問）它所管理的設備。
工作流程：
- CPU 啟動一個輪詢循環。
- CPU 向設備 A 發送狀态查詢請求。
- 設備 A 返回其狀态（如“忙”、“就緒”、“有數據”）。
- 如果設備 A 狀态為“就緒”或有數據待處理，CPU 則執行相應的 I/O 操作（讀取數據或寫入數據）。
- 如果設備 A 狀态為“忙”或無新數據，CPU 則轉向查詢下一個設備 B。
- 如此循環往複，依次檢查所有被輪詢的設備。
目的與作用：
- I/O 同步：解決 CPU 高速與外部設備低速之間的矛盾，協調兩者之間的數據傳輸時機。
- 資源管理：使 CPU 能夠有序地管理多個共享總線或通道的外部設備。
- 确定設備狀态：明确獲知設備當前是否可進行有效通信。
優缺點：
- 優點：實現相對簡單，易于編程和控制；在設備狀态變化可預測或設備數量較少時效率尚可。
- 缺點：效率較低：CPU 需要花費大量時間不斷查詢設備狀态，即使設備沒有變化或未準備好，導緻 CPU 資源浪費（“忙等待”）。實時性較差，尤其當設備數量多或響應時間要求高時。可能造成響應延遲，因為設備必須等待輪到被查詢時才能報告狀态或傳輸數據。
對比與替代：
- 設備輪詢常與中斷驅動（Interrupt-Driven）I/O 對比。在中斷機制下，設備在準備好或需要服務時主動發送信號（中斷請求）通知 CPU，CPU 再響應處理。中斷方式通常效率更高，CPU 利用率更好，實時性更強，但實現相對複雜，且中斷處理不當可能引起優先級反轉等問題。
- 現代高性能系統常結合使用輪詢和中斷，或采用更高級的機制如直接内存訪問（DMA）來進一步減輕 CPU 負擔。

總結來說，設備輪詢是一種由 CPU 主動、定期詢問外設狀态以決定是否進行 I/O 操作的機制。它是一種簡單但可能低效的 I/O 控制方式，適用于設備狀态變化不頻繁或對實時性要求不高的場景。

權威參考來源：

計算機科學教材：如《計算機組成與設計》、《操作系統概念》等經典教材中關于 I/O 系統的章節都會詳細講解輪詢機制。例如，Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne 所著的 Operating System Concepts。
嵌入式系統手冊：如 Jean J. Labrosse 的 μC/OS-III: The Real-Time Kernel 或各類 MCU/MPU 的技術參考手冊（Technical Reference Manual - TRM），其中通常會描述處理器與外設通信的輪詢模式實現。
IEEE 标準與論文： IEEE Xplore 數字圖書館中關于實時系統、I/O 子系統優化的論文會深入探讨輪詢及其改進策略。
線上技術百科：如 TechTarget 的 SearchITChannel (https://www.techtarget.com/searchitchannel/) 或 GeeksforGeeks (https://www.geeksforgeeks.org/) 等網站有對輪詢的通俗解釋和技術對比（請注意時效性和準确性）。

網絡擴展解釋

設備輪詢（Device Polling）是計算機系統或嵌入式系統中一種常見的通信機制，指主控設備（如CPU）通過周期性主動查詢從屬設備（如傳感器、外設等）狀态或數據的方式，而非等待設備主動通知。以下是詳細解析：

一、核心原理

主動查詢機制
主設備按固定時間間隔（輪詢周期）向從設備發送查詢請求，檢查其是否有數據待處理或狀态變化。例如：CPU定期讀取溫度傳感器的數值。
無事件驅動
與中斷驅動（設備主動觸發響應）不同，輪詢完全依賴主設備的主動操作，無論設備是否有新數據，主設備都會按計劃發起查詢。

二、典型應用場景

實時性要求較低的系統
如工業監控中周期性采集環境數據，無需即時響應。
資源受限的嵌入式設備
輪詢實現簡單，無需複雜的中斷控制器或事件隊列。
多設備協同工作
主設備按順序輪詢多個從設備，避免多中斷沖突（如早期鍵盤、鼠标的輸入處理）。

三、優缺點分析

優點	缺點
實現簡單，代碼邏輯清晰	延遲較高（需等待輪詢周期）
避免中斷頻繁導緻的資源競争	資源浪費（無數據時仍占用CPU）
適用于低速設備或低負載場景	不適用于高實時性需求（如高速數據采集）

四、優化與替代方案

自適應輪詢：動态調整輪詢頻率，根據設備負載減少無效查詢。
混合模式：結合中斷與輪詢，例如設備在就緒時觸發中斷，主設備再批量輪詢數據。
DMA（直接内存訪問）：繞過CPU，由專用硬件直接傳輸數據，提升效率。

五、示例公式

若輪詢周期為 $T$，設備數據更新頻率為 $f$，則理論最大延遲為：
$$ Delta t = T + frac{1}{f} $$

總結來看，設備輪詢是一種簡單可控的通信方式，但需根據具體場景權衡實時性與資源消耗。現代系統中常與其他技術（如中斷、DMA）結合使用以優化性能。