Bab 12: Interupsi (Interrupt)

12.1 Apa Itu Interupsi?

Interupsi adalah mekanisme whereby CPU menghentikan eksekusi program secara sementara untuk menangani suatu kejadian (event), lalu kembali ke program semula setelah kejadian tersebut ditangani. Interupsi memungkinkan CPU merespons kejadian eksternal (misalnya penekanan tombol keyboard) tanpa harus memeriksa secara terus-menerus (polling).

— Konsep fundamental arsitektur komputer

Pada bab-bab sebelumnya, kita sudah menggunakan interupsi secara langsung — setiap kali kita menulis INT 21h untuk mencetak teks atau mengakhiri program, kita sebenarnya sedang memicu interupsi perangkat lunak. Bab ini akan mengungkap apa yang sebenarnya terjadi di balik instruksi tersebut.

12.2 Analogi Kehidupan Sehari-hari

Bayangkan Anda sedang mengerjakan tugas di meja kerja:

12.3 Jenis-Jenis Interupsi

Interupsi pada 8086 diklasifikasikan menjadi tiga kelompok besar:

12.4 Alur Proses Interupsi

Berikut adalah langkah-langkah yang dilakukan CPU 8086 secara berurutan ketika menerima interupsi:

Gambar 12.1: Alur lengkap proses interupsi dari deteksi hingga kembali ke program utama.

12.5 Interrupt Vector Table (IVT)

Interrupt Vector Table (IVT) adalah tabel di 1024 byte pertama memori (alamat 0000h:0000h sampai 0000h:03FFh) yang berisi alamat-alamat Interrupt Service Routine (ISR) untuk setiap nomor interupsi.

Gambar 12.2: Peta Interrupt Vector Table (IVT) 8086. Entri yang di-highlight adalah yang paling sering digunakan dalam pemrograman.

12.6 Instruksi INT dan IRET

INT  21h     ; panggil layanan DOS
INT  10h     ; panggil layanan BIOS video
INT  20h     ; akhiri program (DOS)

my_isr PROC FAR
    ; ... kode penanganan ...
    IRET              ; kembali ke program
my_isr ENDP

12.7 Apa Itu ISR?

Interrupt Service Routine (ISR) adalah rutin (blok kode) yang dieksekusi oleh CPU ketika interupsi terjadi. ISR bertugas menangani kejadian yang memicu interupsi, lalu mengembalikan kontrol ke program yang terinterupsi melalui IRET.

nama_isr PROC FAR          ; ISR harus FAR (karena CS di-push oleh CPU)
    PUSH AX                ; ① Simpan register yang akan dipakai
    PUSH BX
    PUSH DS                

    ; ② --- Kode penanganan interupsi ---
    ;     Baca data, proses, kirim respons, dll.

    POP  DS                ; ③ Kembalikan register (urutan terbalik)
    POP  BX
    POP  AX
    IRET                      ; ④ Kembali (pop IP, CS, Flags)
nama_isr ENDP

Kode 12.1: Pola umum penulisan ISR. Perhatikan: harus FAR, harus diakhiri IRET, dan register yang dipakai harus di-save/restore.

12.8 Klasifikasi Nomor Interupsi

12.9 INT 21h — Layanan DOS (Bagian 1: Input/Output Karakter)

INT 21h adalah interupsi DOS yang paling penting. Register AH menentukan fungsi layanan mana yang dipanggil. Berikut fungsi-fungsi input/output karakter yang paling dasar:

    ; Tampilkan pesan
    MOV  AH, 09h
    LEA  DX, msg_tanya
    INT  21h

    ; Baca satu karakter dari keyboard
    MOV  AH, 01h
    INT  21h                 ; AL = kode ASCII karakter yang ditekan

    ; Pindahkan ke DL dan cetak
    MOV  DL, AL
    MOV  AH, 02h
    INT  21h                 

Kode 12.2: Menggunakan AH=01h (baca) dan AH=02h (cetak) untuk echo karakter.

12.10 INT 21h — Layanan DOS (Bagian 2: String dan Lainnya)

.data
    max_len db 20              ; byte 1: panjang maksimum input
    akt_len db ?              ; byte 2: panjang aktual (diisi DOS)
    buffer  db 21 dup(?)      ; byte 3+: data karakter
    msg     db 0Dh, 0Ah, '$'

.code
    ; Baca string dari keyboard
    MOV  AH, 0Ah
    LEA  DX, max_len       ; DX menunjuk ke byte PERTAMA buffer
    INT  21h                 ; menunggu user mengetik lalu tekan Enter

    ; Setelah INT 21h:
    ;   akt_len berisi jumlah karakter yang diketik (tanpa Enter)
    ;   buffer berisi karakter-karakter yang diketik

    ; Tambahkan '$' di akhir string agar bisa dicetak dengan AH=09h
    MOV  BL, akt_len       ; BL = jumlah karakter
    XOR  BH, BH           ; BX = posisi akhir string
    MOV  BYTE PTR buffer[BX], '$'

    ; Cetak string yang dibaca
    MOV  AH, 09h
    LEA  DX, msg
    INT  21h
    LEA  DX, buffer
    INT  21h

Kode 12.3: Membaca string dari keyboard menggunakan buffered input (AH=0Ah). Perhatikan struktur buffer 3 bagian.

12.11 INT 10h — Layanan BIOS Video

INT 10h menyediakan layanan video tingkat rendah langsung dari BIOS, termasuk mengatur mode tampilan, memindahkan kursor, menulis karakter langsung ke memori video, dan mengubah warna. Berikut fungsi yang paling sering digunakan:

; Set mode video teks 80×25 16 warna
    MOV  AH, 00h
    MOV  AL, 03h             ; mode 3
    INT  10h

    ; Pindahkan kursor ke baris 10, kolom 20
    MOV  AH, 02h
    MOV  DH, 10             
    MOV  DL, 20             
    MOV  BH, 0              
    INT  10h

    ; Tulis 'A' berwarna merah di atas latar hitam (atribut 0Ch)
    MOV  AH, 09h
    MOV  AL, 'A'            
    MOV  BL, 0Ch            
    MOV  CX, 1              
    MOV  BH, 0              
    INT  10h

Kode 12.4: INT 10h untuk mengatur posisi kursor dan menulis karakter berwarna.

12.12 INT 16h — Layanan BIOS Keyboard

INT 16h menyediakan akses tingkat rendah ke buffer keyboard BIOS. Berbeda dengan INT 21h yang menunggu input, beberapa fungsi INT 16h bisa mengecek apakah ada tombol yang ditekan tanpa menunggu.

tunggu_tombol:
    MOV  AH, 01h           ; fungsi: cek status keyboard
    INT  16h                 ; TIDAK menunggu
    JZ   tunggu_tombol    ; ZF=1 → belum ada tombol, ulangi

    ; ZF=0 → ada tombol di buffer, baca sekarang
    MOV  AH, 00h           ; fungsi: baca tombol
    INT  16h                 

Kode 12.5: Pola polling keyboard menggunakan INT 16h AH=01h (cek tanpa menunggu) diikuti AH=00h (baca).

12.13 Flag IF, Instruksi STI, dan CLI

Interrupt Flag (IF) adalah bit ke-9 di Flags Register yang mengontrol apakah interupsi perangkat keras maskable (melalui pin INTR) diizinkan atau ditolak.

    CLI                    ; nonaktifkan interupsi hardware

    ; === Bagian kritis: operasi yang tidak boleh terganggu ===
    ; Misalnya: mengubah isi IVT, mengakses data yang juga
    ; digunakan oleh ISR, operasi timing presisi

    STI                    ; aktifkan kembali interupsi hardware

Kode 12.6: Pola dasar CLI → operasi kritis → STI. Sesingkat mungkin di antara CLI dan STI.

12.14 Contoh Program: Input-Output Lengkap

Program berikut mendemonstrasikan kombinasi INT 21h (AH=09h cetak string, AH=01h baca karakter, AH=4Ch keluar) yang telah kita gunakan sepanjang semester, namun kini dengan pemahaman penuh tentang apa yang terjadi di balik setiap INT.

.model small
.stack 100h

.data
    msg1    db '=== Program Interupsi Demo ===', 0Dh, 0Ah, '$'
    msg2    db 'Tekan sembarang tombol: $'
    msg3    db 0Dh, 0Ah, 'Anda menekan: $'
    msg4    db 0Dh, 0Ah, 'Scan code: $'
    msg5    db 0Dh, 0Ah, 'Kode ASCII : $'
    msg_end db 0Dh, 0Ah, 'Selesai. Tekan ENTER untuk keluar.$'

.code
mulai:
    MOV  AX, @data
    MOV  DS, AX

    ; Cetak judul (INT 21h AH=09h)
    MOV  AH, 09h
    LEA  DX, msg1
    INT  21h                 ; → CPU push Flags,CS,IP → baca IVT offset 0084h
                            ; → lompat ke ISR DOS → cetak string → IRET → kembali ke sini

    ; Prompt input
    MOV  AH, 09h
    LEA  DX, msg2
    INT  21h

    ; Baca tombol (INT 16h AH=00h — BIOS keyboard)
    MOV  AH, 00h
    INT  16h                 ; AL = ASCII, AH = scan code
    MOV  BL, AL           ; simpan ASCII di BL
    MOV  BH, AH           ; simpan scan code di BH

    ; Tampilkan karakter yang ditekan
    MOV  AH, 09h
    LEA  DX, msg3
    INT  21h
    MOV  DL, BL
    MOV  AH, 02h
    INT  21h                 

    ; Tampilkan pesan akhir
    MOV  AH, 09h
    LEA  DX, msg_end
    INT  21h

    ; Tunggu ENTER lalu keluar
    MOV  AH, 01h
    INT  21h

    ; Akhiri program (INT 21h AH=4Ch)
    MOV  AH, 4Ch
    MOV  AL, 0              
    INT  21h                 

end mulai

Kode 12.7: Program demo yang menggabungkan INT 21h (DOS) dan INT 16h (BIOS) dengan komentar yang menjelaskan apa yang terjadi di setiap INT.

12.15 Tabel Layanan INT 21h yang Paling Sering Digunakan

12.16 Tabel Ringkasan Interupsi Penting

12.17 Soal Latihan

Kerjakan soal-soal berikut untuk menguji pemahaman Anda. Klik "Lihat jawaban" setelah mencoba menjawab sendiri.

12.18 Kuis Bab 12

Uji pemahaman Anda. Pilih satu jawaban yang paling tepat. Setelah memilih, jawaban benar akan ditandai dan penjelasan muncul.