KTI(REPRENTASI DAN ALUR PEMPROSESAN DATA)

BAB VI
REPRENTASI DAN ALUR PEMPROSESAN DATA

Representasi Data

Representasi data merupakan cara bagaimana nilainya disimpan di dalam memori komputer. Tipe data integral terbagi menjadi dua buah kategori, baik itu bertanda (signed) ataupun tidak bertanda (unsigned). Bilangan bulat bertanda mampu merepresentasikan nilai bilangan bulat negatif, sementara bilangan bulat tak bertanda hanya mampu merepresentasikan bilangan bulat positif. Representasi integer positif di dalam komputer sebenarnya adalah untaian bit, dengan menggunakan sistem bilangan biner. Urutan dari bit-bit tersebut pun bervariasi, bisa berupa Little Endian ataupun Big Endian. Selain ukuran, lebar atau ketelitian (presisi) bilangan bulat juga bervariasi, tergantung jumlah bit yang direpresentasikanya. Bilangan bulat yang memiliki n bit dapat mengodekan 2n. Jika tipe bilangan bulat tersebut adalah bilangan bulat tak bertanda, maka jangkauannya adalah dari 0 hingga 2n-1.

Data Dan Komputer

Data dan kompuer adalah dua hal yang saling berhubungan. Tugas komputer untuk mengambil data yang berkaitan dengan mengelola dalam beberapa cara. Di masa lalu, komputer ditangani hampir secara eksklusif dengan data numerik dan tekstual, tapi sekarang  dengan komputer multimedia perangkat, berhubungan dengan area yang luas dari kategori informasi. Komputer toko, sekarang, dan membantu kita memodifikasi berbagai jenis data, contohnya :

 1. Bilangan

 2. Teks

 3.  Audio

 4.  Gambar dan grafis

 5.  Video

Semua data ini disimpan sebagai angka biner. Setiap dokumen, gambar, dan suara direpresentasikan sebagai string dari 1s dan 0s.Representasi data  dan data compression berfungsi  untuk mengurangi  jumlah ruang yang dibutuhkan untuk menyimpan sejumlah  data. Dulu hanya bisa menyimpan data yang berukuran kecil sekarang bisa menyimpan data yang berukuran besar.  Ada Web dan jaringan yang membantu dan  mendasarinya dengan  memiliki bandwidth yang memembatasi jumlah maksimum bit /byte yang dapat ditransmisikan. Rasio kompresi berfungsi menunjukan indikasi  banyaknya  kompresi terjadi. Rasio kompresi adalah ukuran data terkompresi dibagi dengan ukuran data asli. Rasio kompresi bias dalam bit / karakter /apa pun yang sesuai asalkan kedua nilai mengukur sama hal. Rasio harus menghasilkan angka antara 0 dan 1. Semakin dekat rasio dengan  nol, kompresi semakin ketat. Sebuah teknik kompresi data dapat : lossless ( data dapat diambil tanpa kehilangan informasi asli).   lossy,beberapa informasi yang hilang dalam proses pemadatan).

 Analog Dan Digital Information

Komputer  memiliki  ruang yang  terbatas. Memori komputer dan lainnya perangkat keras memiliki ruang  banyak untuk menyimpan dan memanipulasi jumlah data tertentu.

Informasi analog adalah berbanding lurus  dan terus menerus tak terbatas. Komputer tidak dapat bekerja dengan baik dengan analog informasi. Jadi sebagai gantinya, dengan mendigitalkan informasi dengan memecahnya menjadi potonganpotongan terpisah. Representasi  untuk menemukan  cara yang tepat untuk mengambil entitas dan terpisah menjadi elemen-elemen diskrit.  Dengan Elemen diskrit maka individu direpresentasikan menggunakan digit biner. Komputer telah dibangun yang didasarkan pada sistem nomor. Namun, komputer modern dirancang untuk menggunakan dan mengelola nilai-nilai biner karena perangkat yang menyimpan dan mengelola data lebih murah dan lebih dapat . Juga, sinyal elektronik jauh lebih mudah jika mereka transfer hanya data biner. Sinyal analog terus berfluktuasi di atas tegangan dan bawah. Tapi sinyal digital hanya memiliki tinggi negara atau rendah, sesuai dengandua digit biner.Semua sinyal elektronik (baik analog dan digital) berada dibawah garis. Artinya, tegangan sinyal berfluktuasi karena lingkungan efek mental. Masalahnya adalah bahwa segera sebagai sinyal analog degradasi, informasinya hilang. Karena setiap tingkat tegangan dalam jangkauan tersebut valid, ITOs mustahil untuk mengetahui  sinyal asli negara. Di sisi lain,sinyal digital,melompat tajam antara dua ekstrem. Hal ini disebut sebagai modulasi kode pulsa-(PCM). Sebuah sinyal digital dapat menurunkan  sebelum informasinya hilang, karena nilai tegangan di atas ambang tertentu ( bernilai tinggi), dan dibawah ambang batas  rendah. Sinyal digital adalah kunci untuk mendapatkan kembali bentuk aslinya. ITOs sifat yang melekat menggunakan biner. Satu bit adalah 0 atau 1. Oleh karena itu, satu bit dapat mewakili dua hal.  Untuk mewakili lebih dari dua hal, kita perlu beberapa bit. Dua bit dapat mewakili empat hal karena ada empat kombinasi 0 dan 1 yang dapat dibuat dari dua bit:, 00 01, 10, dan 11. Jika  ingin mewakili lebih dari empat hal,  perlu lebih dari dua bit. Tiga bit dapat mewakili delapan hal karena ada delapan kombinasitions dari 0 dan 1 yang dapat dibuat dari tiga bit. Demikian juga, empat bit dapat  mewakili 16 hal, lima bit dapat mewakili 32 hal, dan sebagainya.

Tipe Data

Tipe data adalah jenis atau macam data di dalam suatu variable dalam bahasa pemrograman.Tipe data yang dikenal dalam bahasa pascal antara lain :

1.Integer

Interger adalah data numerik yang tidak mengandung pecahan, dan disajikan dalam memori komputer sebagai angka bulat. Mengacu pada obyek data dengan range -32768 s/d 32767. Operasi yang dapat dilaksanakan :

•    Penambahan ( + )

•    Pengurangan ( - )

•    Perkalian ( * )

•    Pembagian Integer ( / )

•    Pemangkatan ( ^ )

 Operasi sebelumnya disebut dengan operasi Binar atau arimatic operator yaitu operasi yang bekerja terhadap

2.Integer ( operand )

Sedangkan operator yang mempunyai satu operand disebut Unar (Negasi = Not). Selain itu ada juga operasi tambahan yang disediakan oleh bahasa pemrograman tertentu, yaitu :MOD : sisa hasil pembagian bilangan DIV : hasil pembagi bilangan ABS : Mempositifkan bilangan negative SQR : menghitung nilai akar dari bilangan Penulisan di dalam bahasa pemrograman Pascal : var a : integer

pengolahan yang pasti. Siklus pengolahan itu sendiri mengacu kepada makna dari arti komputer itu sendiri. Ada tiga pokok dalam siklus pengolahan data dengan menggunakan komputer tersebut, yaitu input, proses, dan output. Sedangkan untuk proses sendiri, pemroses dibantu oleh beberapa bagian lain, yaitu program serta penyimpan (storage). Input Merupakan aktifitas pemberian data kepada komputer, dimana data tersebut merupakan masukan bagi komputer. Agar data dapat diterima oleh komputer dengan baik, komputer memiliki peralatan yang berfungsi untuk hal ini, yang disebut dengan input device .  Pada komputer, input device ini juga bermacam-macam, tergantung bagaimana proses input tersebut dilaksanakan. Bermacam-macam input device yang digunakan oleh komputer, contohnya adalah keyboard untuk mengetikkan informasi, pembaca kode batang pada transaksi di supermarket, kamera untuk menangkap gambar, dan lain sebagainya. Masukan yang didapatkan oleh input device tersebut informasinya dikirimkan ke pemroses (otaknya komputer) untuk diproses lebih lanjut, diabaikan atau informasi tersebut disimpan dalam media penyimpanan. Proses Setiap masukan yang disampaikan kepada komputer akan masuk ke pemroses, pemroses ini dikenal juga dengan nama processor . Pemroses ini bisa disebut dengan otaknya komputer. Pemroses ini akan menentukan akan diapakan informasi yang masuk tersebut. Jika diolah lebih lanjut, maka data tersebut diolah sesuai dengan ketentuan yang telah disusun sedemikian kedalam otak komputer. Ketentuan yang telah disusun ini adalah instruction set. Instruction set ini merupakan format baku perintah yang dapat dilaksanakan oleh pemroses. Pemroses memiliki hubungan dengan media input, program, storage serta media output. Masing-masing akan dikontak oleh pemroses sesuai dengan tugasnya masing-masing. Pemroses ini hanya berfungsi untuk menjalankan perintah yang diterimanya dari program. Tindak lanjut dari masing-masing perintah, katakanlah menampilkan data terebut ke monitor atau ke printer, maka pemroses akan mengirimkan lagi hasil olahannya ke media yang dituju. Dengan mengirimkan data ke media yang dituju, maka berarti pemroses menyerahkan tugasnya kepada media tersebut sambil mengirimkan data-data yang diperlukan oleh media yang dituju serta instruksi yang diminta untuk dilaksanakan oleh media yang dituju itu tadi. Bus Bus merupakan jalur penghubung antar alat pada komputer yang digunakan sebagai media dalam proses melewatkan data pada suatu proses. Bus ini bisa dianggap sebagai sebuah pipa, dimana pipa atau saluran tersebut digunakan untuk mengirimkan dan menerima informasi antar alat yang dihubungkannya. Pada sistem komputer, bus ini termasuk perangkat internal, kecepatan pengiriman informasi melalui bus ini dilakukan dengan kecepatan tinggi. Program Program merupakan kumpulan instruction set yang akan dijalankan oleh pemroses, yaitu berupa software. Bagaimana sebuah sistem komputer berpikir diatur oleh program ini. Program inilah yang mengendalikan semua aktifitas yang ada pada pemroses. Program berisi konstruksi logika yang dibuat oleh manusia, dan sudah diterjemahkan ke dalam bahasa mesin sesuai dengan format yang ada pada instruction set. Storage Dalam menjalankan proses, selain proses diatur oleh program, pemroses juga memiliki akses ke media penyimpan yang disebut dengan storage. Storage ini berfungsi untuk menyimpan berbagai informasi yang dibutuhkan untuk menjalankan fungsi pemroses, baik untuk penyimpan sementara maupun untuk jangka panjang. Pemroses melakukan tugasnya sesuai dengan kendali yang ada pada program. Proses untuk mengambil data atau menyimpan data pada storage ini dilaksanakan oleh pemroses sesuai dengan perintah yang diterima pemroses dari program yang sedang ia jalankan. Output Merupakan aktifitas menerima data dari hasil pengolahan pada bagian pemroses. Jika terdapat data pada aktifitas output ini, berarti pemroses menyerakan tugas selanjutnya kepada bagian ini. Tentu saja pada bagian ini diperlukan juga peralatan yang bekerja, dimana peralatan terebut disebut dengan output device.   Pada komputer contoh output device ini adalah printer (pencetak). Ketika data output dari pemroses diterimanya maka printer akan melaksanakan tugas yang diterima dari pemroses tadi.

Cara Kerja Komputer

Memori Di sistem ini, memori adalah urutan byte yang dinomori (seperti "sel" atau "lubang burung dara"), masing-masing berisi sepotong kecil informasi. Informasi ini mungkin menjadi perintah untuk mengatakan pada komputer apa yang harus dilakukan. Sel mungkin berisi data yang diperlukan komputer untuk melakukan suatu perintah. Setiap slot mungkin berisi salah satu, dan apa yang sekarang menjadi data mungkin saja kemudian menjadi perintah. Memori menyimpan berbagai bentuk informasi sebagai angka biner. Informasi yang belum berbentuk biner akan dipecahkan (encoded) dengan sejumlah instruksi yang mengubahnya menjadi sebuah angka atau urutan angka-angka. Sebagai contoh: Huruf F disimpan sebagai angka desimal 70 (atau angka biner) menggunakan salah satu metode pemecahan. Instruksi yang lebih kompleks bisa digunakan untuk menyimpan gambar, suara, video, dan berbagai macam informasi. Informasi yang bisa disimpan dalam satu sell dinamakan sebuah byte. Secara umum, memori bisa ditulis kembali lebih jutaan kali - memori dapat diumpamakan sebagai papan tulis dan kapur yang dapat ditulis dan dihapus kembali, daripada buku tulis dengan pena yang tidak dapat dihapus. Ukuran masing-masing sel, dan jumlah sel, berubah secara hebat dari komputer ke komputer, dan teknologi dalam pembuatan memori sudah berubah secara hebat - dari relay elektromekanik, ke tabung yang diisi dengan air raksa (dan kemudian pegas) di mana pulsa akustik terbentuk, sampai matriks magnet permanen, ke setiap transistor, ke sirkuit terpadu dengan jutaan transistor di atas satu chip silikon.

        Pemrosesan (CPU) Unit Pengolah Pusat atau CPU berperanan untuk memproses arahan, melaksanakan pengiraan dan menguruskan laluan informasi menerusi system komputer. Unit atau peranti pemprosesan juga akan berkomunikasi dengan peranti input , output dan storan bagi melaksanakan arahan-arahan

berkaitan.Contoh sebuah CPU dalam kemasan Ball Grid Array (BGA) ditampilkan terbalik dengan menunjukkan kaki-kakinya. Dalam arsitektur von Neumann yang asli, ia menjelaskan sebuah Unit Aritmatika dan Logika, dan sebuah Unit Kontrol. Dalam komputer-komputer modern, kedua unit ini terletak dalam satu sirkuit terpadu (IC - Integrated Circuit), yang biasanya disebut CPU (Central Processing Unit). Unit Aritmatika dan Logika, atau Arithmetic Logic Unit (ALU), adalah alat yang melakukan pelaksanaan dasar seperti pelaksanaan aritmatika (tambahan, pengurangan, dan semacamnya), pelaksanaan logis (AND, OR, NOT), dan pelaksanaan perbandingan (misalnya, membandingkan isi sebanyak dua slot untuk kesetaraan). Pada unit inilah dilakukan "kerja" yang nyata. Unit kontrol menyimpan perintah sekarang yang dilakukan oleh komputer, memerintahkan ALU untuk melaksanaan dan mendapat kembali informasi (dari memori) yang diperlukan untuk melaksanakan perintah itu, dan memindahkan kembali hasil ke lokasi memori yang sesuai. Sekali yang terjadi, unit kontrol pergi ke perintah berikutnya (biasanya ditempatkan di slot berikutnya, kecuali kalau perintah itu adalah perintah lompatan yang memberitahukan kepada komputer bahwa perintah berikutnya ditempatkan di lokasi lain.

       Input dan Hasil I/O membolehkan komputer mendapatkan informasi dari dunia luar, dan menaruh hasil kerjanya di sana, dapat berbentuk fisik (hardcopy) atau non fisik (softcopy). Ada berbagai macam alat I/O, dari yang akrab keyboard, monitor dan disk drive, ke yang lebih tidak biasa seperti webcam (kamera web, printer, scanner, dan sebagainya. Yang dimiliki oleh semua alat masukan biasa ialah bahwa mereka meng-encode (mengubah) informasi dari suatu macam ke dalam data yang bisa diolah lebih lanjut oleh sistem komputer digital. Alat output, mendecode data ke dalam informasi yang bisa dimengerti oleh pemakai komputer. Dalam pengertian ini, sistem computer digital adalah contoh sistem pengolah data.

        Instruksi Perintah yang dibicarakan di atas bukan perintah seperti bahasa manusiawi. Komputer hanya mempunyai dalam jumlah terbatas perintah sederhana yang dirumuskan dengan baik. Perintah biasa yang dipahami kebanyakan komputer ialah "menyalin isi sel 123, dan tempat tiruan di sel 456", "menambahkan isi sel 666 ke sel 042, dan tempat akibat di sel 013", dan "jika isi sel 999 adalah 0, perintah berikutnya anda di sel 345". Instruksi diwakili dalam komputer sebagai nomor - kode untuk "menyalin" mungkin menjadi 001, misalnya. Suatu himpunan perintah khusus yang didukung oleh komputer tertentu diketahui sebagai bahasa mesin komputer. Dalam praktiknya, orang biasanya tidak menulis perintah untuk komputer secara langsung di bahasa mesin tetapi memakai bahasa pemrograman "tingkat tinggi" yang kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa mesin secara otomatis oleh program komputer khusus (interpreter dan kompiler). Beberapa bahasa pemrograman berhubungan erat dengan bahasa mesin, seperti assembler (bahasa tingkat rendah); di sisi lain, bahasa seperti Prolog didasarkan pada prinsip abstrak yang jauh dari detail pelaksanaan sebenarnya oleh mesin (bahasa tingkat tinggi)

        Arsitektur Komputer kontemporer menaruh ALU dan unit kontrol ke dalam satu sirkuit terpadu yang dikenal sebagai Central Processing Unit atau CPU. Biasanya, memori komputer ditempatkan di atas beberapa sirkuit terpadu yang kecil dekat CPU. Alat yang menempati sebagian besar ruangan dalam

komputer adalah ancilliary sistem (misalnya, untuk menyediakan tenaga listrik) atau alat I/O. Beberapa komputer yang lebih besar berbeda dari model di atas di satu hal utama - mereka mempunyai beberapa CPU dan unit kontrol yang bekerja secara bersamaan. Terlebih lagi, beberapa komputer, yang dipakai sebagian besar untuk maksud penelitian dan perkomputeran ilmiah, sudah berbeda secara signifikan dari model di atas, tetapi mereka sudah menemukan sedikit penggunaan komersial. Fungsi dari komputer secara prinsip sebenarnya cukup sederhana. Komputer mencapai perintah dan data dari memorinya. Perintah dilakukan, hasil disimpan, dan perintah berikutnya dicapai. Prosedur ini berulang sampai komputer dimatikan.       

Program Program komputer adalah daftar besar perintah untuk dilakukan oleh komputer, barangkali dengan data di dalam tabel. Banyak program komputer berisi jutaan perintah, dan banyak dari perintah itu dilakukan berulang kali. Sebuah komputer pribadi modern yang umum (pada tahun 2003) bisa melakukan sekitar 2-3 milyar perintah dalam sedetik. Komputer tidak mendapat kemampuan luar biasa mereka lewat kemampuan untuk melakukan perintah kompleks. Tetapi, mereka melakukan jutaan perintah sederhana yang diatur oleh orang pandai, "programmer." "Programmer Baik memperkembangkan set-set perintah untuk melakukan tugas biasa (misalnya, menggambar titik di layar) dan lalu membuat set-set perintah itu tersedia kepada programmer lain." Dewasa ini, kebanyakan komputer kelihatannya melakukan beberapa program sekaligus. Ini biasanya diserahkan ke sebagai multitasking. Pada kenyataannya, CPU melakukan perintah dari satu program, kemudian setelah beberapa saat, CPU beralih ke program kedua dan melakukan beberapa perintahnya. Jarak waktu yang kecil ini sering diserahkan ke sebagai irisan waktu (time-slice). Ini menimbulkan khayal program lipat ganda yang dilakukan secara bersamaan dengan memberikan waktu CPU di antara program. Ini mirip bagaimana film adalah rangkaian kilat saja masih membingkaikan. Sistem operasi adalah program yang biasanya menguasai kali ini membagikan.

   Sistem Operasi Sistem operasi ialah semacam gabungan dari potongan kode yang berguna. Ketika semacam kode komputer dapat dipakai secara bersama oleh beraneka-macam program komputer, setelah bertahun-tahun, programer akhirnya

 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pemrosesan Data

Ada beberapa Faktor yang dapat mempengaruhi kecepatan pemrosesan data, antara lain:

1.            Register CPU

 berisi area memori kecil yang disebut register. Fungsinya untuk menyimpan data dan instruksi saat pemrosesan. Ukuran register (disebut juga word size) menentukan jumlah data yang dapat dipakai oleh komputer pada satu waktu . Pada saat ini kebanyakan PC(Personal Computer) memiliki register 32 bit, artinya CPU dapat memproses 4 bit data tiap waktu.

2.            RAM

 RAM pada PC dapat mempengaruhi kecepatan sistem . Makin banyak RAM pada PC, makin banyak program dan instruksi yang bisa disimpan di memori, dan jauh lebih cepat daripada disimpan di hard disk. Apabila PC tidak cukup memiliki memori untuk menjalankan program , data akan dipindahkan sementara ke hard disk (proses ini disebut swapping) dan hal ini akan menurunkan kinerja komputer.

3.            Sistem Clock

 Sistem Clock dalam computer menetapkan kecepatan CPU menggunakan Kristal quartz yang bergetar. Satu gerakan clock adalah waktu yang dibutuhkan oleh transistor untuk mematikan transistor kemudian menyalakannya kembali. Hal ini disebut clock cycle, yang diukur dalam Hertz . Jika sebuah komputer memiliki kecepatan 300 MHz, artinya sistem clock berdetak 300 juta kali/ detik.

4.    Bus

Bus yaitu jalur antara komponen – komponen pada komputer. Data dan instruksi berjalan pada jalur ini. Lebar jalur data dapat mempengaruhi berapa banyak bit yang dapat ditransmisikan antar komponen komputer.

5.    Cache Memory

 Cache Memory adalah memori berkecepatan tinggi yang menyimpan data dan instruksi terkini yang sudah diload oleh CPU. Cache lebih cepat daripada memori biasa, dan sangat mempengaruhi kinerja komputer. Ada dua jenis cache memory, yaitu Level-1 (L1) dan cache eksternal yang disebut Level -2 (L2).