关于中断频率、中断响应时间怎么求

1.1. 例题
以下是（a)、（b)、（c)分别是引入不同缓冲区求解CPU中断频率和中断的响应时间问题。题中kb的b指的是位！装满时一次取走

中断响应频率求解

中断频率（每秒中断几次）=1s/（中断一次所需的时间）

解题顺序：
理解上
9.6kb/s所以一秒能装满9.6k次缓冲区，即中断9.6k次

公式上来理解
①中断一次需要的时间（缓冲区满所用的时间，即中断一次所需的时间）：1bit ÷ 9.6k/s

②单位时间中断次数（中断频率）：1s ÷ （1bit ÷ 9.6k/s）= 9.6(k/s)

——>每秒中断9.6k次 (9.6x1024次bit)

中断的响应时间求解：
基础：
什么是中断响应时间？
从发出中断请求到进入中断处理所用的时间

在这道题中就是装满了缓冲区，发出中断请求，到下次数据到来之前必须取走缓冲区数据的时间差，所以就是1÷9.6kb/s≈100ms

（b）的情况下

计算：
（b）的中断频率：
9.6k/s /8=1.2k/s

（b）的中断响应时间：

CPU必须在下一数据写入缓冲区之前，对当前缓冲区中数据进行响应处理，否则缓冲区中的数据将会被覆盖掉。

所以（b）中，要在下1bit数据输入缓冲区前，处理完数据、让出缓冲区。所以响应时间为100us以内（传输速率是9.7kb/s，所以每1bit数据到达时间需要100us）。所以从装满到取走最大时间间隔为100us.

（c）的中断响应时间：
因为©中设置两个缓冲区，响应时间就是在第一行装满，发出中断请求，然后把第一行放入第二行，当再次装满第一行时，即又来了8位数据时，做出响应全部取走即可，所以只要在另一个缓冲区装满时，处理并让出当前缓冲区即可。如下图，放满8个缓冲区一起处理。

所以中断响应时间放宽为100*8 = 800us

结论：
增加缓冲区的位数只能降低CPU的中断频率，不能放宽CPU的中断响应时间，采用多行缓冲区则可以放宽缓冲时间。

中断频率是在数据放满时提出中断的频率、满了就要提出中断。

中断响应时间是在数据放满时提出中断，一直到下一个数据来时的间隔。

1.2. 现实生活例子

就拿学生上课迟到，老师处理学生来举例子。其中会有以下几个角色：

老师——对应着CPU
学生——对应着1bit数据
教室外的椅子——对应着缓冲区

情景①：
题目：老师正在讲课，并且在外面放置了一把椅子，供迟到的学生坐着等待，当椅子坐满学生后老师再叫进迟到的学生进行处理。老师很贴心必须让每一个迟到的人都能坐上椅子，并且每20s就会有一个迟到的学生到来。

题解：
中断频率：

60 ÷ 20 = 3 s
老师1分钟要停下3次来处理学生，中断频率为3（次/分）。

中断响应时间：20
因为老师必须在这个座位被学生坐着，在下一个学生到达之前，处理完该学生，让出椅子。所以老师的中断响应时间为20s以内。

情景②：
题目：接下来，老师把椅子增加到了8把。

题解：
中断频率：

8 ∗ 20 = 160 s
160s坐满椅子

60 ÷160 = 0.375
所以老师每分钟中断0.375次。

中断响应时间：
然而从座位坐满，发出坐满信号，到下一学生到达，还是20s到达，所以中断响应时间还是20s.

情景③：

题目：接下来，老师讲椅子数改为2排，每排有8把椅子。每当坐满一排之后，老师再处理学生。

题解：
中断频率：

8*20 = 160 (s)
还是每160秒坐满椅子

60÷160 = 0.375
所以老师每分钟中断0.375次。

中断响应时间：

因为椅子变成两排，一排坐满发出中断信号，但是被迁移到另一排，不需要老师立刻去处理，所以老师只需要在两排都做满之前处理就可以。
20*8 = 160(s)
所以中断响应时间放宽到了160s。

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