Penanganan Interupsi - Lab Wisnu

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 menentukaninterrupt 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.

Tipe-Tipe Interupsi

– Interupsi Clock (Clock Interrupt)
Sistem operasi (penjadwalan) menentukan apakah proses yang sedang running telah mengeksekusi selama jatah waktunya.

Jika telah mencapai jatahnya, maka proses dialihkan ke state ready dan proses lain dijadwalkan running.

– Interupsi Masukan/Keluaran (I/O Interrupt)
Kejadian dimana peralatan masukan/keluaran interupsi meminta layanan sistem operasi. Sistem Operasi segera menentukan aksi-aksi masukan/keluaran yang harus dilakukan.

– Page/memory fault
Pemroses menemui pengacuan alamat memori maya yang tidak terdapat di memori utama (fisik). Sistem operasi segera memerintahkan untuk mengambil page yang terdapat alamat yang dimaksud untuk dipindah ke memori utama.

Untuk memungkinkan terjadinya interrupt ini pada sistem komputer, CPU memiliki suatu jalur khusus terhadap suatu chip pengatur interrupt eksternal (bagian dari chipset), yang berisi database sederhana yang dikenal dengan interrupt vectors.

Ketika sebuah interrupt terjadi pada chip, maka CPU menyimpan informasi terakhir yang dia kerjakan, berulah dia mengerjakan sesuai dengan informasi yang ada pada interrupt vector tesebut. Interrupt vector ini sebenarnya hanya sebuah nama pemanis yang berisi informasi tentang selaan yang terjadi, kalau dibelah lebih dalam lagi, isinya adalah berupa tabel yang berisi angka-angka). Pada interrupt vector inilah ditemukan kemana dan apa proses berikutnya yang harus dilaksanakan oleh komputer. Ketika pekerjaan interrupt tadi selesai dilaksanakan, maka komputer melakukan pelacakan kembali apa pekerjaan sebelumnya yang sedang dilaksanakannya.

Prioritas dalam interrupt

Dalam penerimaan suatu interrupt ini, komputer membagi interrupt tersebut dalam berbagai level, tergantung dari CPU yang digunakan. Misalnya pada komputer yang digunakan untuk pekerjaan yang cukup membutuhkan konsentrasi dari CPU, maka CPU tersebut memungkinkan untuk mengabaikan interrupt yang prioritasnya rendah, katakanlah pengetikkan yang dilakukan oleh seorang user melalui keyboard, namun komputer tersebut akan memberikan respon yang sangat cepat apabila terjadi gangguan pada memori yang digunakannya.

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

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 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.

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.

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 exceptionException 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.

Sumber :manajemenmemori.wordpress.com

Related Posts