Ang mundo ng mga computer ay kaakit-akit, at sa kaibuturan ng mundong ito ay dalawang kritikal na konsepto: binary at machine language. Hindi lang pinapagana ng mga konseptong ito ang bawat application at device ngunit nagbibigay din ito ng window sa kung paano pinoproseso at pag-unawa ng mga computer ang data. Suriin natin ang mga paksang ito upang mas pahalagahan ang mga panloob na gawain ng mga computer.
Binary ang pangunahing wika ng mga computer. Ito ay isang base-2 numeral system na gumagamit lamang ng dalawang digit: 0 at 1. Ang bawat digit sa binary number ay kilala bilang bit, na siyang pinakamaliit na unit ng data sa computing.
Bakit binary? Gumagamit ang mga kompyuter gamit ang milyun-milyong maliliit na elektronikong sangkap na tinatawag na transistor. Ang mga transistor ay maaaring nasa 'on' o 'off' na estado, na kumakatawan sa 1 o 0, ayon sa pagkakabanggit. Ginagawa nitong natural na wika ang binary para sa mga computer.
Sa binary system, ang bawat posisyon sa isang binary na numero ay kumakatawan sa isang kapangyarihan ng 2, na may pinakamaliit na makabuluhang bit (pinakakanan) na kumakatawan sa \(2^0\) , ang susunod na kumakatawan sa \(2^1\) , at iba pa. Halimbawa, ang binary na numero 1011 ay maaaring i-convert sa decimal (ang aming karaniwang sistema ng pagnunumero, na base-10) tulad ng sumusunod:
\( 1 \times 2^3 + 0 \times 2^2 + 1 \times 2^1 + 1 \times 2^0 = 8 + 0 + 2 + 1 = 11 \)Inilalarawan nito kung paano mahalaga ang mga binary na numero sa pag-compute, na nagsisilbing batayan para sa pag-iimbak at pagproseso ng lahat ng uri ng data, mula sa mga numero hanggang sa mga character at maging sa mga kumplikadong multimedia file.
Habang ang binary ay ang wika ng mga computer, ang machine language ay maaaring ituring na orihinal na programming language. Ito ay isang koleksyon ng mga binary digit o bit na binabasa at binibigyang-kahulugan ng computer upang maisagawa ang mga operasyon. Ang wika ng makina ay partikular sa arkitektura ng bawat computer, ibig sabihin, ang isang program na nakasulat sa wika ng makina para sa isang uri ng computer ay malamang na hindi gagana sa ibang uri nang walang pagbabago.
Ang wika ng makina ay binubuo ng mga tagubilin ng makina, na siyang pinakapangunahing mga utos na nauunawaan ng CPU ng isang computer (Central Processing Unit). Ang mga tagubiling ito ay maaaring magsama ng mga operasyon tulad ng paglipat ng data sa pagitan ng mga lokasyon ng memorya, pagsasagawa ng mga pagpapatakbo ng aritmetika, at pagkontrol sa daloy ng pagpapatupad ng mga programa.
Isaalang-alang natin ang isang simpleng halimbawa upang ilarawan kung paano nakikipag-ugnayan ang binary at machine language. Ipagpalagay na gusto nating magdagdag ng dalawang numero, 2 at 3, sa isang napakasimple (at hypothetical) na makina na gumagamit ng binary para sa mga tagubilin nito.
Ang pagtuturo sa makina para sa "add" ay maaaring kinakatawan sa binary bilang 0001. Ang mga numero 2 at 3 sa binary ay 0010 at 0011, ayon sa pagkakabanggit. Ang buong pagtuturo sa wika ng makina upang idagdag ang dalawang numerong ito ay maaaring magmukhang ganito:
\( \textrm{Operasyon (Magdagdag)}: 0001 \ \textrm{Operand 1 (2)}: 0010 \ \textrm{Operand 2 (3)}: 0011 \ \)Kapag nabasa ng CPU ang pagkakasunod-sunod na ito ng mga binary digit, binibigyang-kahulugan nito ang mga ito bilang isang tagubilin upang idagdag ang mga numero 2 at 3. Ang resulta, 5, ay itatabi o gagamitin para sa karagdagang pagproseso.
Ang binary at machine language ay nagbibigay ng ilang mga pakinabang, kabilang ang bilis at kahusayan. Dahil ang mga wikang ito ay gumagana sa pinakapangunahing antas ng computer hardware, pinapayagan nila ang mabilis at direktang pagmamanipula ng mga bahagi ng computer.
Gayunpaman, ang pagsusulat ng mga programa sa machine language ay lubhang kumplikado at madaling kapitan ng mga pagkakamali. Hindi rin ito portable sa pagitan ng iba't ibang uri ng mga arkitektura ng computer. Upang matugunan ang mga limitasyong ito, ang mga mas mataas na antas ng programming language, tulad ng Python, Java, at C++, ay binuo. Ang mga wikang ito ay nagbibigay-daan sa mga programmer na magsulat ng code sa isang mas nababasa ng tao na format, na pagkatapos ay isinalin sa machine language ng mga compiler o interpreter.
Ang binary at machine language ay nasa puso ng computing, na nagbibigay ng pangunahing balangkas kung saan nakabatay ang lahat ng pagpapatakbo ng computer. Ang pag-unawa sa mga pangunahing konseptong ito ay nag-aalok ng insight sa kung paano nagpapatupad ang mga computer ng mga programa at nagpoproseso ng data. Sa kabila ng kanilang pagiging kumplikado at pag-unlad ng mas mataas na antas ng mga wika, ang binary at machine language ay nananatiling mahalaga para sa sinumang naghahanap ng mas malalim na kaalaman sa computer science at programming.
