Interupsi

Interupsi terjadi bila suatu perangkat M/K ingin memberitahu prosesor bahwa ia siap menerima perintah, output sudah dihasilkan, atau terjadi error.

Penanganan Interupsi

Ada beberapa tahapan dalam penanganan interupsi:

1. Controller mengirimkan sinyal interupsi melalui interrupt-request-line

2. Sinyal dideteksi oleh prosesor

3. Prosesor akan terlebih dahulu menyimpan informasi tentang keadaan state-nya (informasi tentang proses yang sedang dikerjakan)

4. Prosesor mengidentifikasi penyebab interupsi dan mengakses tabel vektor interupsi untuk menentukan interrupt handler

5. Transfer kontrol ke interrupt handler

6. Setelah interupsi berhasil diatasi, prosesor akan kembali ke keadaan seperti sebelum terjadinya interupsi dan melanjutkan pekerjaan yang tadi sempat tertunda.

Gambar 10.2. Siklus penanganan interupsi

Interrupt Request Line

Pada kebanyakan CPU, ada dua interrupt request line. Pertama, interupsi nonmaskable, interupsi ini biasanya berasal dari perangkat keras dan harus segera dilaksanakan, seperti terjadinya error pada memori.

Kedua, interupsi maskable, jenis interupsi ini bisa dilayani oleh prosesor atau bisa tidak dilayani. Kalaupun dilayani, harus dilihat keadaan prosesor saat itu. Ada kemungkinan prosesor langsung menangani bila saat itu, prosesor preemptive, bila nonpreemptive, maka harus menunggu proses yang sedang dikerjakan selesai.

Vektor Interupsi dan Vector Chaining

Bila ada sebuah sinyal interupsi pada interrupt request line, bagaimana sebuah interrupt handler mengetahui sumber dari interupsi itu? Apakah harus menelusuri semua sumber interupsi satu-persatu? Tidak perlu, karena setiap interrupt handler mempunyai alamat memori masing-masing. Alamat ini adalah offset pada sebuah tabel yang disebut dengan vektor interupsi.

Tabel 10.1. Tabel Vector-Even pada Intel Pentium

Vector number	Description
0	Divide error
1	Debug Exception
2	Null Interrupt
3	Breakpoint
4	INTO-detected overflow
5	Bound range exception
6	Invalid opcode
7	Device not available
8	Double fault
9	Compressor segment overrun (reserved)
10	Invalid task state segment
11	Segment not present
12	Stack fault
13	General protection
14	Page fault
15	(Intel reserved, do not use)
16	Floating point error
17	Alignment check
18	Machine check
19-31	(Intel reserved, do not use)
32-255	Maskable interrupt

Sesuai dengan perkembangan zaman, komputer mempunyai lebih banyak perangkat (dan lebih banyak interrupt handlers) daripada elemen alamat di vektor. Hal ini bisa diatasi dengan teknik vector chaining. Setiap elemen di vektor interupsi menunjuk ke kepala dari sebuah daftar interrupt handlers, sehingga bila ada interupsi, handler yang terdapat pada daftar yang ditunjuk akan dipanggil satu persatu sampai didapatkan handler yang bisa menangani interupsi yang bersangkutan.

Prioritas Interupsi

Mekanisme interupsi juga menerapkan sistem level prioritas interupsi. Sistem ini memungkinkan interupsi berprioritas tinggi menyela eksekusi interupsi berprioritas rendah. Sistem ini juga memungkinkan perangkat M/K yang membutuhkan pelayanan secepatnya didahulukan daripada perangkat lainnya yang prioritasnya lebih rendah. Pengaturan prioritas dan penanganan perangkat berdasarkan prioritasnya diatur oleh prosesor dan controller interupsi.

Penyebab Interupsi

Mekanisme interupsi tidak hanya digunakan untuk menangani operasi yang berhubungan dengan perangkat M/K. Sistem operasi menggunakan mekanisme interupsi untuk beberapa hal, di antaranya:

1. Menangani exception

   Exception adalah suatu kondisi dimana terjadi sesuatu, atau dari sebuah operasi didapatkan hasil tertentu yang dianggap khusus sehingga harus mendapat perhatian lebih, contohnya, pembagian dengan nol, pengaksesan alamat memori yang restricted atau tidak valid, dll.

2. Mengatur virtual memory paging.

3. Menangani perangkat lunak interupsi.

4. Menangani alur kontrol kernel.

Jika interupsi yang terjadi merupakan permintaan untuk transfer data yang besar, maka penggunaan interupsi menjadi tidak efisien, untuk mengatasinya digunakanlah DMA.