Konsep Dasar Kerja Komputer Kumplit - Part 1

 

  Sumber Gambar Wikipedia

Pendahuluan

elcoputra.xyz - Halo Elcoreaders dalam melaksanakan materi programming di blog ini, aku akan memulai dengan bagaimana komputer berkerja, kalian tidak perlu begitu memahami untuk saat ini, karena seiring berjalannya waktu, dan kebutuhan kalian akan memahami konsep dasar Pemrograman. materi ini bakal kepakai kalo kalian niat belajar bahasa low level yang mendekati dengan bahasa mesin langsung, dalam mataeri ini aku akan bahas intisarinya saja, untuk penjelasan detail, kalian bisa search di blog ini.

Kalian bisa langsung skip ke materi Pemrograman dasar tanpa harus membaca materi ini, karna materi ini sebagai pengetahuan dasar bahasa Pemrograman bahasa low level (bahasa mesin, assembly), kalian tidak harus mempelajari materi ini bila kalian hanya ingin belajar bahasa top level (c++, C#, Java, dll).

komputasi

Konsep dasar dari kata "Komputasi" adalah cara menyelesaikan masalah dengan input sesuai keinginan kita, dan di selesaikan dalam algoritma, komputasi sendiri sebenarnya tuh komputasi adalah suatu sub bidang dari ilmu komputer dan matematika, sebelum adanya komputer moderen, komputasi pada jaman dulu biasanya di lakukan di atas kertas dan pulpen. Abacus, atau yang kita sering sebut sempoa adalah salah satu komputasi yang kita sudah pakai sejak SD, jadi sebenarnya kita sudah belajar komputasi dan algoritma sejak kecil, menarik bukan ?

Abacus Photo by Crissy Jarvis on Unsplash

komputasi elektronik

Setelah berkembangnya jaman terciptalah listrik yang kita pakai hingga sekarang, dan memulai perkembangan komputasi yang berbasis elektronik dan berkembanglah transistor yang masih berbentuk tabung tabung vacum besar.

Sumber Gambar Wikipedia

Vacum tube ini atau kita sebut saja transistor adalah sebagai switch electronic, dimana akan menghasilkan 1(True) berarti memberi sinyal elektronik dan 0(false) berarti tidak memiliki sinyal elektronik yang menghasilkan binary contoh : 101010 bila di decimalkan menjadi angka 42.

Sumber Gambar Encyclopædia Britannica

dari terciptanya transistor ini terbangunlah calculator pertama Harvad Mark 1 oleh IBM yang memiliki dimensi sangat besar hingga 15 meter pada perang dunia ke-2, yang berfungsi sebagai calculator "Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC)", ya calculator pertama ya segede itu!, dan selanjutnya komputer pertama yang tercipta adalah Colossus Mark I dan di susul oleh ENIAC

Boolean Dan Gerbang Logika

Dalam matematika ada operasi boolean , yang hanya menghasilkan nilai true atau false, elektronik memakai konsep dasar ini , di mana bila di aluri listrik berarti bernilai true dan bila tidak ada listrik mengalir maka menghasilkan false, dalam pengoprasian matematika terdapat 3 dasar operasi, yaitu NOT, AND, OR. dimana NOT adalah bila bilangan bukan, kalo bukan a keluar b, kalo input a keluar a (Kalo bukan A), AND adalah menentukan input harus ada di keduanyaa (A adalah B), Dan OR adalah pembanding yang akan mengluarkan output bila ada input a atau b (A atau B), kita analogikan dibawah.

Kasus : A = maju, B = berhenti, D = Begerak

(NOT)

NOT A = B (1 Input)

penjelasan : bila ada input dan intuotnya bukan (A)maju, maka berhenti dan output berhenti. 

• NOT true = false
• NOT false = true

(AND)

A AND D = D (2 Input)

penjelasan : bila ada dua kesamaan input (A)maju DAN (D)bergerak berarti sedang (D)bergerak, bila salah satu input tidak sama maka hasilnya tidak akan D(berhenti)

• true AND true = true
• true AND false = false
• false AND true = false
• false AND false = false

(OR)

A OR D = D (1 input)

penjelasan = Bila ada input yaitu A(maju) atau D(bergerak) maka output akan D(Bergerak), tapi kalo inputnya B(berhenti) maka output bukan D(bergerak)

• true OR true = true
• true OR false = true
• false OR true = true
• false or false = false

Binary / Biner

Kita sudah tau bahwa transistor menghasilkan 0 dan 1, maka dari itu binary adalah terdiri dari dari hanya 0 dan 1 atau true false, bila kita teliti angka desimal atau angka yang kita pakai sehari hari itu hanya terdapat 1 - 9, dan bila mau angka lebih kita tinggal menambahkan angka lagi di depan seperti 12 ya itu 1 dan 2, begitupun di binary bila mau menambah angka di tambah kedepannya.

Baris angka di binary di sebut bit, dalam ilmu komputer angka awal adalah 0, jadi bila 8 bit / 1 Byte maka di hitung dari 0 - 7, dan memiliki rumus (bn)2^⁽ⁿ⁾ untuk menentukan nilai desimal dari bit yang . jadi bila kita mempunyai 8bit processor maka kita mempunya total 00000000 - 11111111 (0 - 255), mari kita lihar contohnya! bila kita mempunyai baris kode 10010100 maka hasilnya akan 148, lah kenapa bisa begitu bro ?, jelasnya lihat bawah.

Rumus:
b = list bit
n = bit ke berapa
bn = dalam urutan ke-berapa bit berstatus 1 ? (eleminasi 0, karna 0 x n = 0)
2^⁽ⁿ⁾ = 2 pangkat urutan bit ke berapa

b = 1n=7 0n=6 0n=5 1n=4 0n=3 1n=2 0n=1 0n=0

n = 7n=7 6n=6 5n=5 4n=4 3n=3 2n=2 1n=1 0n=0

bn =1n=7 1n=4 1n=2
2^⁽ⁿ⁾ = (2^⁷ = 128) (2^⁴ = 16) (2^² = 4)
bn x 2^⁽ⁿ⁾ = 128 + 16 + 4 = 148.

bila dengan 0 = 128 + 0 + 0 + 16 + 0 + 4 + 0 + 0.

Nah itukan kalo nomer ya, terus gimana mesin ngehasilkan string ? atau kata atau huruf ? oke bro jadi bit itu menghasilkan angka, dalam sistem penulisan String adalah dengan deret Char, sedangkan satu char membutuhkan maksimal 7 bit.
Komputer hanya mengenal angka saja, maka dari itu hadirlah ASCII, ASCII adalah American Standard Code for Information Interchange, yang melakukan standarisasi untuk angka tertentu akan menjadi Char apa, dan bila tidak di standarisasikan setiap bahasa bakal punya format Char sendiri yang bikin pusing komputer dalam pertukaran data(dari cpu untuk pemerosesan data ke gpu untuk pemerosesan tampilan), jelasnya lihat tabble gambar di bawah ini,
kita sudah lihat kan tabble di atas ? maka untuk mendapatkan Char "A(Kapital)" kita mempunyai desimal 65 atau dalam Binary 1000001. Lalu bagaimana dengan string ? string adalah kompulan data Char yang di bungkus dengan Array. Array adalah kumpulan data struktur untuk menampung beberapa value dalam satu variable dalam satu kesatuan, oke kalian pasti masih bingung karna belum sampai pembelajaran ini, kita praktekan saja.

Kita inggin membuat satu string atau kata (String bisa berupa kata atau kalimat) maka kita cari targetnya misalnya "Hello", lalu kita tentukan desimal dari setiap Char {72,101,108,108,94} dan binarynya adalah {1001000,1100101,1101100,1101100,1011110}.

Dalam bahasa moderen kalian tidak perlu memikirkan binary ini, kecuali kalian membikin program tertentu yang berhubungan langsung dengan hardware, contoh : membikin bahasa baru sendiri, membuat driver hardware, membuat kernel operating sistem, atau membuat program elektronika tanpa bantuan bahasa top level atau framework, selain Binary / biner ada metode lain yaitu Hexadecimal / Hexa / Hex.

Dalam teknologi sekarang, binary tidak hanya untuk memresentasikan angka dan huruf, tapi di gunakan juga untuk gambar, music, video, dll.

Bagaimana komputer menghitung (ALU)

di sini kita bahas konsepnya saja ya tidak mendetail secara teknik, karena butuh ulsanan tersendiri untuk mengulas secara mendasar dan terperinci, ALU adalah singkatan dari Arithmetic Logic Unit, ALU ini berfungsi sebagai otak utama prosessor dalam melakukan penghitungan, semua prosessor moderen pasti mempunyai instruksi atau bagian ini di dalam circuit processornya, dalam menghitung ALU membutuhkan input a dan b dan akan menghasilkan y, ada beberapa instruksi dalam ALU, yaitu;

add = menambahkan data a dan b
subtract = membagi data a dan b
Increment =  menambahkan dengan 1
decrement = mengurangi dengan 1

di sini kita tidak lihat ada operasi perkalian, perkalian di lakukan manual oleh komputer dengan add satu per satu.

dalam penghitungan karena hanya ada 1 dan 0 maka di butuhkan carry atau pewaris dari bit sebelumnya:

contoh:
soal : 0001 add 0001 / 1 + 1
jawab = 0010 / 2
penjelasan : kita lihat hasil tidak mungin menjadi 002 dalam binary maka 1+1 adalah 0 dan di wariskan ke bit depan nya menjadi 1 , dimana binary 0010 = 2 dalam decimal

Oke segitu saja ya buat part satu biar gak kepanjangan biar kalian bisa istirahat belajarnya dulu selanjutnya kita lanjut di part 2 ya, klik link di bawah yag berwarna merah

>> Konsep Dasar Kerja Komputer Kumplit - Part 2 << (dalam prosses)

Sumber : catata, buku sekolah, Wikipedia
Wikipedia : (ALU) Arithmetic logic unit