Interupsi Input Output

 Interupsi Input Output

Untuk memulai operasi I/O, CPU me-load register yang bersesuaian ke device controller. Sebaliknyadevice controller memeriksa isi register untuk kemudian menentukan operasi apa yang harus dilakukan.Pada saat operasi I/O dijalankan ada dua kemungkinan, yaitu synchronous I/O dan asynchronous I/O.

Pada synchronous I/O, kendali dikembalikan ke proses pengguna setelah proses I/O selesai dikerjakan. Sedangkan pada asynchronous I/O, kendali dikembalikan ke proses pengguna tanpa menunggu proses
I/O selesai. Sehingga proses I/O dan proses pengguna dapat dijalankan secara bersamaan.

Teknik interrupt – driven I/O memungkinkan proses tidak membuang – buang waktu. Prosesnya adalah CPU mengeluarkan perintah I/O pada modul I/O, bersamaan perintah I/O dijalankan modul I/O maka CPU akan melakukan eksekusi perintah – perintah lainnya. Apabila modul I/O telah selesai menjalankan instruksi yang diberikan padanya akan melakukan interupsi pada CPU bahwa tugasnya telah selesai.

Dalam teknik ini kendali perintah masih menjadi tanggung jawab CPU, baik  pengambilan perintah dari memori maupun pelaksanaan isi perintah tersebut. Terdapat selangkah kemajuan dari teknik sebelumnya, yaitu CPU melakukan multitasking beberapa perintah sekaligus sehingga tidak ada waktu tunggu bagi CPU.

Cara kerja teknik interupsi di sisi modul I/O adalah modul I/O menerima perintah, missal read. Kemudian modul I/O melaksanakan perintah pembacaan dari peripheral dan meletakkan paket data ke register data modul I/O, selanjutnya modul mengeluarkan sinyal interupsi ke CPU melalui saluran kontrol. Kemudian modul menunggu datanya diminta CPU. Saat permintaan terjadi, modul meletakkan data pada bus data dan modul siap menerima perintah selanjutnya.  Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telah menyelesaikan sebuah operasi I/O adalah sebagai berikut :

1.      Perangkat I/O akan mengirimkan sinyal interupsi ke CPU.
2.      CPU menyelesaikan operasi yang sedang dijalankannya kemudian merespon interupsi.
3.      CPU memeriksa interupsi tersebut, kalau valid maka CPU akan mengirimkan sinyal  acknowledgment ke perangkat I/O untuk menghentikan interupsinya.

4.      CPU mempersiapkan pengontrolan transfer ke routine interupsi. Hal yang dilakukan adalah menyimpan informasi yang diperlukan untuk melanjutkan operasi yang tadi dijalankan sebelum adanya interupsi. Informasi yang diperlukan berupa:

a.       Status processor, berisi register yang dipanggil PSW (program status word).
b.      Lokasi intruksi berikutnya yang akan dieksekusi.
5.      Informasi tersebut kemudian disimpan dalam stack pengontrol sistem.
6.      Kemudian CPU akan menyimpan PC (program counter) eksekusi sebelum interupsi ke stack  pengontrol bersama informasi PSW. Selanjutnya mempersiapkan PC untuk penanganan interupsi.

7.      Selanjutnya CPU memproses interupsi sempai selesai.
8.      Apabila pengolahan interupsi selasai, CPU akan memanggil kembali informasi yang telah
9.      disimpan pada stack pengontrol untuk meneruskan operasi sebelum interupsi.

Terdapat bermacam teknik yang digunakan CPU dalam menangani program interupsi ini,
diantaranya :

a.       Multiple Interrupt Lines.
b.      Software poll.
c.       Daisy Chain.
d.      Arbitrasi bus.

Teknik yang paling sederhana adalah menggunakan saluran interupsi berjumlah banyak  (Multiple Interrupt Lines) antara CPU dan modul – modul I/O. Namun tidak praktis untuk menggunakan sejumlah saluran bus atau pin CPU ke seluruh saluran interupsi modul-modul I/O.

Alternatif lainnya adalah menggunakan software poll. Prosesnya, apabila CPU mengetahui adanya sebuah interupsi, maka CPU akan menuju ke routine layanan interupsi yang tugasnya melakukan poll seluruh modul I/O untuk menentukan modul yang melakukan interupsi.

Kerugian software poll adalah memerlukan waktu yang lama karena harus mengidentifikasi seluruh modul untuk mengetahui modul I/O yang melakukan interupsi. Teknik yang lebih efisien adalah daisy chain, yang menggunakan hardware poll. Seluruh modul I/O tersambung dalam saluran interupsi CPU secara melingkar (chain). Apabila ada permintaan interupsi, maka CPU akan menjalankan sinyal acknowledge yang berjalan pada saluran interupsi sampai menjumpai modul I/O yang mengirimkan interupsi.  

 Teknik berikutnya adalah arbitrasi bus. Dalam metode ini, pertama – tama modul I/O memperoleh kontrol bus sebelum modul ini menggunakan saluran permintaan interupsi. Dengan demikian hanya akan terdapat sebuah modul I/O yang dapat melakukan interupsi. 

Posted in: Interupsi Input Output, Tips Komputer