Tutorial Pemrograman Bahasa C dan Assembly

Tutorial Pemrograman Bahasa C dan

Assembly

Daftar Isi

• Pengetahuan Dasar Pemrograman Assembly dan C
  
• Pemrograman Bahasa C
  

o Alasan Penggunaan Bahasa C

o Pengenalan Sintaks Bahasa C

• Preprocessor dan Macro
  
• Compiler
  
• Linker
  
• Pernyataan
  
• Variabel
  
• Operator
  
• Percabangan
  
• Perulangan
  
• Fungsi dan Struktur Program C
  
• Fungsi untuk Input dan Output
  
• Pointer dan Array
  
• Struct dan Union
  

• Lebih Lanjut Tentang Fungsi
  o Arsitektur Driver Windows 2000/XP
  
• Pemrograman Bahasa Assembly
  o Arsitektur Microprocessor x86
  
  • Arsitektur Dasar
    
  • Mode Kerja Microprocessor x86
    
• Arsitektur x86 Modern
  o Sintaks Bahasa Assembly x86
  o Program Assembly Sederhana
  

• Penggunaan Assembly dan C dalam satu Program
  
• Beberapa Sumber Informasi
  
• Credits
  

Artikel ini pada dasarnya adalah follow up dari artikel Tutorial Membuat Patch dalam Bentuk Driver pada Windows 2000/XP. Sebagian source code yang akan dipelajari pada tulisan ini adalah source code dari artikel tersebut. Tujuan pembuatan tutorial ini adalah 'Bringing System Level Programming to the Mass'.

Tutorial ini sendiri akan terbagi menjadi dua bagian besar, yaitu pemrogaman bahasa C dan pemrograman bahasa assembly, namun pada bagian akhir akan kita bahas penggunaan bahasa assembly yang terintegrasi dalam sebuah source code bahasa C, yang lazim disebut inline assembly. Penulis mengikutsertakan bagian yang agak "advanced" ini karena pada source code Tutorial Membuat Patch dalam bentuk Driver pada Windows 2000/XP teknik ini dimanfaatkan. Perlu anda ketahui bahwa bahasa assembly yang akan dibahas pada tulisan ini adalah bahasa assembly untuk arsitektur hardware x86(PC) dan tidak dapat diaplikasikan pada arsitektur hardware lainnya.

Petunjuk:

Bagi yang sudah pernah menggunakan bahasa C sebelumnya, penulis menyarankan untuk langsung


membaca bagian Pointer dan Array , kemudian bagian Struct dan Union dan dilanjutkan sampai bagian akhir Pemrograman C.

Pengetahuan Dasar Pemrograman C dan Assembly

Bagian ini diperuntukkan bagi pembaca yang masih belum mengetahui pemrograman sama sekali atau yang sudah tahu tetapi ingin menyegarkan kembali ingatannya. Kita akan memulai dengan sistem bilangan yang digunakan pada komputer. Komputer hanya mengenal nilai 0 dan 1, oleh karena itu digunakanlah beberapa sistem bilangan untuk mempermudah. Sistem bilangan tersebut antara lain:

1. Bilangan Biner (binary), yaitu bilangan basis 2, sehingga nilai yang dikenal hanya 0 dan 1. Contoh : 101biner bernilai sama dengan 5desimal, sebab 101biner = 1 x 2⁰ + 0 x 2¹ + 1 x 2² atau 5desimal. Operasi matematis lainnya sama dengan bilangan desimal, hanya di sini bilangan yang digunakan adalah basis 2.
   
2. Bilangan Oktal (octal), yaitu bilangan basis 8, sehingga nilai yang dikenal hanya 0 s/d 7. Contoh : 072octal (prefix 0 digunakan pada bahasa pemrograman C) bernilai sama dengan 58desimal, sebab 072octal = 2 x 8⁰ + 7 x 8¹ atau 58desimal. Operasi matematis lainnya sama dengan bilangan desimal, hanya di sini bilangan yang digunakan adalah basis 8.
   
3. Bilangan Heksadesimal (Hexadecimal), yaitu bilangan basis 16, sehingga nilai yang dikenal hanya 0 s/d 9 dan huruf A s/d F melambangkan 10desimal s/d 15 desimal. Contoh : 0x72hexadecimal (prefix 0x digunakan pada bahasa pemrograman C) bernilai sama dengan 114desimal, sebab 0x72hexadecimal = 2
   

x 16⁰ + 7 x 16¹ atau 114desimal. Operasi matematis lainnya sama dengan bilangan desimal, hanya di sini bilangan yang digunakan adalah basis 16. Ada satu hal yang perlu anda perhatikan, yaitu konversi dari bilangan biner ke hexadecimal adalah suatu operasi yang "agak natural", sebab anda tinggal memecah bilangan hexadecimal tersebut menjadi elemen-elemennya kemudian setiap elemen direpresentasikan dengan 4 bilangan biner, maka anda telah memperoleh bilangan biner yang bernilai sama dengan bilangan hexadecimal tersebut. Contoh: 0xA2 = ... biner, solusi: pertama pecah menjadi elemennya , kita peroleh A dan 2. A jika direpresentasikan dalam 4 angka biner adalah 1010 (10desimal) dan 2 jika direpresentasikan dalam 4 angka biner adalah 0010 sehingga kita peroleh 0xA2 = 1010 0010 biner. Kemudahan operasi ini akan membantu anda saat berurusan dengan pemrograman yang mengolah informasi bilangan biner, jadi sangat perlu untuk dipahami.

Pemrograman atau programming secara umum dilakukan untuk membuat sekumpulan instruksi yang dapat dieksekusi (dijalankan) pada komputer. Jadi, instruksi-instruksi yang dapat dijalankan (executable) tersebut merupakan hasil akhir yang kita inginkan. Kumpulan instruksi-instruksi itulah yang disebut software. Instruksi yang dihasilkan biasanya hanya dapat dieksekusi pada satu arsitektur komputer. Instruksi yang dimaksud adalah "machine code" atau "bahasa mesin", bahasa mesin ini tidak lebih dari kumpulan bit-bit 0 dan 1 yang dapat dipahami oleh sebuah komputer. Perbedaan satu arsitektur komputer (misalnya x86¹) dengan arsitektur lain (misalnya Sparc²) adalah bagaimana bit-bit tersebut diorganisasikan, hal inilah yang menyebabkan machine code untuk satu macam arsitektur tidak dapat dieksekusi pada arsitektur yang lain. Prosesnya kira-kira seperti ini:

Pembuatan Machine Code --> Machine Code --> Eksekusi pada Komputer

Catatan:

¹ x86 adalah keluarga microprocessor yang digunakan oleh para pemakai PC, yang termasuk ke dalam keluarga ini antara lain: Intel 80286, 80386, 80486, Pentium (i586), PentiumPro (i686),Pentium 4 (i786); AMD K6, K6-2, K6-3, Athlon (K7), Duron; Via Cyrix III; Transmeta Crusoe, dan lain-lain.

² Sparc adalah keluarga microprocessor yang digunakan pada Server-server Sun Microsystem, yang termasuk ke dalamnya antara lain: UltraSparc II, IIIi, III.

Teknik pemrograman merupakan teknik yang digunakan untuk menghasilkan kumpulan machine code tadi. Ketika komputer digital pertama kali muncul (komputer ENIAC), untuk membuat program, orang harus langsung memasukkan bit-bit machine code tadi ke dalam komputer melalui pengaturan saklarsaklar dan punch cards (kartu yang dilubangi). Perkembangan selanjutnya adalah orang tidak perlu lagi pusing dengan bit-bit program yang sangat mudah salah (sebab anda langsung bekerja dengan angka 0 dan 1 dalam jumlah yang sangat besar), muncul lah apa yang disebut assembler, yaitu program yang dapat mengubah token-token (potongan kata-kata tertentu yang dapat dipahami oleh assembler)

sederhana menjadi machine code. Karena adanya assembler, orang mulai mengenal apa yang dinamakan bahasa assembly, yaitu bahasa yang menggunakan token-token yang dapat dikenali oleh assembler, jadi bahasa assembly satu level lebih maju dibanding bahasa mesin atau machine code. Sejak saat inilah orang mulai mengenal apa yang dikatakan source code , yaitu bentuk program yang belum diolah oleh sebuah bahasa pemrograman menjadi bentuk yang dapat dieksekusi pada komputer. Source code biasanya berbentuk file yang dapat di edit.

Perlu anda ketahui, bahwa saat ini pun anda dapat memprogram dalam machine code jika anda memang benar-benar menginginkannya. Caranya mudah, anda tinggal mencari program hexeditor, misalnya Hexworkshop kemudian membuat file yang berisi machine code dalam hexadesimal (bilangan basis 16). Penulis beberapa kali melakukan hal ini karena belum mampu menggunakan assembler dengan baik (output file biner yang dihasilkan oleh assembler tidak sesuai dengan yang diharapkan). Sebenarnya jika anda membaca dan mencoba trik ke-3 pada artikel Trik Modifikasi Bios, anda telah memprogram dengan menggunakan machine code untuk microprocessor keluarga x86. Jadi, cukup mudah bukan :).

Dalam tutorial ini kita akan belajar tentang assembler. Assembler pada dasarnya bekerja dengan cara "mencocokkan (matching)". Setiap baris perintah yang anda tulis dalam bahasa assembly akan di asosiasikan dengan satu machine code tertentu, sehingga pada assembler setiap baris perintah yang anda ketikkan akan menghasilkan satu machine code. Jadi jika anda menggunakan assembler, prosesnya akan kurang lebih seperti ini (tentang linker akan dijelaskan lebih lanjut):

Pembuatan Source Code Assembly

|

V

Source Code Assembly

|

V Assembler

|

V

library,object

file-->    Linker

|

V

Machine Code

|

V

Eksekusi pada komputer

Perkembangan selanjutnya adalah bahasa tingkat menengah, yaitu bahasa pemrograman C. Pada bahasa pemrograman ini, machine code dihasilkan melalui tahap yang lebih panjang. Mungkin anda bertanya, kalau orang sudah bisa membuat program dengan assembler, mengapa harus ada bahasa C ? , jawabannya adalah bahasa assembly masih terlalu "machine oriented", sukar dipahami dan bahasanya lebih dekat kepada machine code daripada ke bahasa manusia, alasan lain adalah karena dengan membuat bahasa yang levelnya lebih tinggi (lebih dekat ke bahasa manusia) maka pengembangan perangkat lunak (software) akan lebih cepat, masih ada satu alasan lagi dan mungkin yang terpenting yaitu bahasa assembly hanya dapat dieksekusi oleh satu macam arsitektur komputer saja seperti yang disebutkan sebelumnya. Jika kita dapat membuat program yang dapat berjalan di berbagai macam arsitektur komputer maka itu akan mempercepat pengembangan software. Namun demikian, itu tidak berarti bahwa setiap program yang ditulis dengan bahasa C akan dapat berjalan pada semua mesin. Misalnya, program driver yang di buat pada Tutorial Membuat Patch ... yang akan kita bahas adalah program C yang tidak portable (dapat digunakan pada komputer dengan arsitektur yang berbeda), karena tidak dapat dieksekusi di luar arsitektur komputer x86 yang menggunakan system bus PCI compliant. Software yang dijamin portable biasanya adalah software yang tidak mengutak-atik sistem, atau yang menggunakan API(Application Programming Interface) standar dan tersedia di berbagai arsitektur komputer misalnya software yang menggunakan OpenGL atau yang dibuat dengan kriteria ANSI C. Berikut


ini adalah langkah-langkah pembuatan program dengan bahasa C (tentang preprocessor, compiler & linker akan dijelaskan lebih lanjut):

Pembuatan Source Code C

|

V

Source Code C

|

V Preprocessor

|

V
Compiler

|

V Assembler

|

V

library,object

file-->    Linker

|

V

Machine Code

|

V

Eksekusi pada komputer

Inilah garis besar dari apa yang harus kita lakukan untuk menghasilkan sebuah program dalam bahasa C. Anda tidak perlu khawatir dengan langkah-langkah yang begitu banyak, sebab dalam sebagian besar kasus, kita hanya perlu membuat source code kemudian tools programming yang kita gunakan akan mengerjakan langkah -langkah selanjutnya sampai sebuah file executable dihasilkan. Bahasa pemrograman yang lain sebagian besar melakukan pembuatan program seperti C namun dengan beberapa langkah tambahan, tetapi ada juga bahasa pemrograman yang menggunakan cara yang agak berbeda, misalnya Java. Untuk mengetahui bagaimana cara kerja bahasa tingkat tinggi lainnya anda perlu membaca buku atau tutorial dalam bahasa yang bersangkutan.

Pemrograman Bahasa C

Setelah membaca ulasan di atas, selnjutnya kita akan membahas tentang bahasa C. Bahasa ini adalah salah satu bahasa pemrograman yang andal dan banyak digunakan. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, bahasa C dapat berjalan pada berbagai platform, jadi dengan mempelajari bahasa ini, pengetahuan yang anda proleh dapat digunakan untuk mmeprogram di komputer dengan arsitektur selain x86.

Alasan Penggunaan Bahasa C

1. Dalam beberapa aplikasi pemrograman pada sistem operasi windows, kita tidak dapat atau sangat sulit menggunakan bahasa pemrograman selain C, misalnya untuk mengaplikasikan sebuah User Interface yang belum memiliki dukungan library untuk C++ pada visual C++ atau dalam pembuatan driver. Penulis menyebutkan sangat sulit berarti tidak menutup kemungkinan menggunakan bahasa lain, bahasa lain tersebut adalah C++, namun dukungan ofisial dari microsoft untuk penggunaan C++ pada kasus yang disebutkan sebelumnya belum ada sehingga anda harus membuat semacam "wrapper" sendiri jika ingin menggunakan C++ dan hal ini sulit dilakukan bagi pemrogram pemula. Perlu diketahui bahwa Windows saat ini belum merupakan sistem operasi yang benar-benar object oriented (C++ adalah bahasa pemrograman yang object oriented) dan "core" dari sistem operasinya sendiri masih diimplementasikan dalam bahasa C, sehingga fleksibilitas terbesar dalam membuat software untuk windows akan kita peroleh jika kita menggunakan bahasa C. Namun demikian, cara ini juga merupakan salah satu cara yang cukup sulit bagi para pemrogram pemula, namun anda tidak perlu khawatir, sebab dalam tutorial ini akan dijelaskan prinsip dasarnya.
   
2. Beberapa software membutuhkan kinerja yang tinggi dari segi kecepatan, hal ini bisa dicapai dengan mudah jika kita menggunakan bahasa pemrograman yang "sederhana" seperti C. Penulis sendiri telah membuat beberapa software dalam dua versi, yaitu C "murni" dan C++ , kemudian membandingkan kinerjanya, ternyata software yang diimplementasikan dengan C memiliki kinerja yang lebih tinggi.
   
3. Kelemahan dari bahasa C yang penulis ketahui sampai saat ini adalah dari segi kompleksitas pemeliharaan dan pengembangan software yang kita buat, jika software tersebut sudah cukup kompleks. Sebagai contoh, software ExploChip pada artikel Tutorial Membuat Patch... dibuat dengan C++, C dan Assembly, namun C++ merupakan bahasa yang terbanyak digunakan untuk memudahkan pemeliharaan dan pengembangan.
   

Pengenalan Sintaks Bahasa C

Sintaks adalah suatu bentuk dasar (biasanya kata) yang dapat dipahami dan diolah oleh compiler. Pada bagian ini akan di bahas beberapa sintaks yang umum digunakan dalam bahasa C, selain itu akan dijelaskan bagaimana cara kerja compiler C secara umum. Sebelum melangkah lebih jauh, perlu anda ketahui bahwa C adalah bahasa pemrograman yang case sensitive, sehingga var, Var, dan VAR adalah tiga hal yang berbeda pada bahasa C.

Preprocessor dan Macro

Preprocessor³ adalah bagian dari sebuah software development tool⁴ untuk bahasa C yang bertugas untuk melakukan pengolahan source code sebelum diberikan kepada compiler untuk diolah lebih lanjut. Preprocessor pada dasarnya menerjemahkan source code yang kita buat ke bentuk yang dapat dikenali oleh compiler. Dalam bahasa C, ada beberapa keyword⁵ yang sebenarnya tidak dikenali oleh compiler, umumnya keyword ini diawali dengan #, misalnya #macro, #define, #include, #pragma dan lain- lain, keyword inilah yang diolah oleh preprocessor. Preprocessor merupakan salah satu bagian Software Development Tool yang tergantung kepada vendor yang membuat tool tersebut, namun demikian, kita akan membahas beberapa keyword yang umum diolah oleh preprocessor (telah di standarisasi). Keyword yang diolah oleh preprocessor antara lain:

Catatan:

³ Preprocessor juga ada dalam bahasa lain, tetapi yang kita maksud di sini adalah preprocessor untuk bahasa C.

⁴ Software development Tool misalnya Turbo C, Visual C++, Borland C++ Builder, GNU C dan lain-lain yang dapat mengolah source code C.

⁵ Kata-kata yang mempunyai arti khusus dan digunakan secara internal oleh compiler.

#include, keyword ini membuat kita seakan-akan telah mengetik isi dari file yang dicantumkan sesudah keyword tersebut. Misalnya: #include < stdio.h > akan membuat preprocessor mengekspansikan file stdio.h pada tempat keyword #include tadi diketikkan. #include mempunyai dua macam bentuk yaitu #include <. . .> dan #include ". . ." , titik-titik tersebut adalah nama file. #include <. . .> akan membuat preprocessor mencari file yang namanya dicantumkan di dalam kurung pada direktori- direktori yang telah didefinisikan oleh software development tool yang kita gunakan, misalnya pada direktory INC, INCLUDE, dan lain-lain. #include ". . ." akan membuat preprocessor mencari file yang namanya dicantumkan di dalam tanda petik ganda pada direktori file yan

memiliki keyword #include tersebut. Misalnya anda mengerjakan file test.c yang ada pada direktori bernama test, dan anda mengetikkan #include "test.h", maka preprocessor akan mencari file test.h pada direktori test.

#define, keyword ini mempunyai format: #define identifier token-string_opt. Identifier adalah nama sebuah konstanta yang akan kita gunakan dalam program kita, dan token-string adalah nilai dari identifier tersebut (nilai ini harus dapat dikenali oleh compiler), token-string dapat merupakan sebuah ekspresi6. Preprocessor akan mengganti setiap kemunculan identifier dengan nilai pada token-string. Jika token-string dikosongkan, maka identifier tadi akan hilang dari source

code program kita (pada baris-baris selanjutnya, identifier menjadi tidak dikenali sebab tidak memiliki nilai lagi). Contoh: #define a 0xff akan membuat setiap kemunculan a dalam program, misalnya Function1 (a) diganti dengan 0xff (255 desimal), dan jika sesudah baris Function1(a) ada baris #define a , maka a sudah tidak akan dikenali lagi pada bagian selanjutnya. Dengan demikian penggunaan a pada baris-baris selanjutnya adalah ilegal (compiler akan memberikan pesan kesalahan saat program di buat/ di-compile). Jika pada #de fine identifier token-s _tringopt, token- string merupakan sebuah ekspresi, maka identifier tersebut disebut sebagai makro. Makro akan diolah preprocessor, setiap kemuncu lan identifier pada source code yang akan diganti dengan ekspresi token-string (jika baris source code tsb tidak mengandung # sebagai karakter pertamanya), ekspresi ini kemudian diolah oleh compiler.

Catatan:

⁶ Ekspresi adalah sekumpulan operator (misalnya +, -, dll) dan operand (variabel yang dikenai operasi) yang mengerjakan salah satu kombinasi aktivitas berikut: Menghitung nilai, memindahkan nilai ke dalam suatu objek atau fungsi (fungsi akan dijelaskan lebih lanjut), atau menghasilkan efek samping (misalnya membuat sebuah baris program dieksekusi atau tidak).

Contoh:

makro #de fine a ( (c) * (d) ) akan mengganti setiap kemunculan a dengan nilai hasil perkalian variabel c dan d. Tanda kurung yang banyak untuk memastikan bahwa makro kita dieksekusi sesuai dengan yang kita inginkan, sebab ada yang disebut dengan operator precedence, yaitu urutan pengerjaan operator jika berbagai operator muncul dalam sebuah pernyataan. Misalnya: a*b+c , pada ekspresi ini, yang akan diolah terlebih dulu adalah perkalian a dan b, kemudian hasilnya dijumlahkan dengan c.

makro dapat mempunyai parameter(nilai input). Berikut ini contohnya:

#define kali(a,b) ((a)* (b))

....

int y = 20; int z = 90; int x = kali(y,z);

Pada source code di atas, int adalah tipe data variabel, kita akan belajar lebih lanjut tentang hal ini. Saat preprocessor menemukan ekspresi kali (y, z) , maka nilai y dan z dari baris-baris sebelumnya akan menggantikan y dan z pada kali (y, z), kemudian kali (y, z) berubah menjadi ( (y)* (z)) sehingga diperoleh 20x90 = 1800, kemudian hasil ini dipindahkan ke x (tanda = artinya pindahkan nilai di sebelah kanan tanda ini ke variabel yang ada di sebelah kiri tanda ini).

#if, keyword ini digunakan untuk menentukan pengolahan baris-baris source code sesudahnya, sampai dengan keyword #endif. Formatnya adalah : #if expression , expression adalah sebuah ekspresi yang valid (dapat diolah oleh compiler). Jika ekspresi tersebut benar maka baris-baris source code sesudah #if akan diolah dan sebaliknya jika ekspresi tersebut bernilai salah. Keyword ini harus digunakan bersama dengan keyword #endif untuk menandakan batas penggunaan keyword tersebut dalam source code. Contoh:

#define TEST 2

#if (TEST > 0)

...

baris source code;


#endif

Pada potongan program diatas, baris source code akan diolah sebab ekspresi TEST > 0 adalah benar.

#ifdef, keyword ini penggunaannya sama dengan #if. Formatnya: #ifdef identifier, identifier adalah sebuah konstanta. Jika identifier telah didefinisikan sebelumnya (dengan keyword #define) maka baris-baris source code sesudah #ifdef akan diolah oleh kompiler, demikian pula sebaliknya. Keyword ini harus digunakan bersama dengan keyword #endif untuk menandakan batas penggunaan keyword tersebut dalam source code

#ifndef, keyword ini mempunyai format yang sama dengan #ifdef, tetapi cara kerjanya adalah kebalikan dari #ifdef, sehingga jika baris- baris program sesudahnya justru diolah jika identifier tidak didefinisikan sebelumnya. Keyword ini harus digunakan bersama dengan keyword #endif untuk menandakan batas penggunaan keyword tersebut dalam source code

#endif , keyword ini sebagai pembatas untuk menadakan bagian akhir dari source code yang akan dikenai efek jika keyword #if, #ifdef dan #ifndef dievaluasi.

#undef, adalah keyword untuk menonaktifkan identifier yang telah didefinisikan dengan #de fine, efeknya sama dengan #define identifier . Dengan demikian kita dapat mendefinisikan kembali identifier tadi setelah #undef.

#else, keyword ini digunakan di antara keyword #if, #ifdef, #ifndef dengan keyword #endif. Jika ekspresi pada keyword #if, #ifdef, #ifndef benar maka source code sesudah #else, tidak akan dieksekusi,demikian pula sebaliknya.Contoh:

#define TEST 0

#if (TEST > 0)

...

baris source code1; #else

...

baris source code2;

#endif Pada potongan program diatas, baris source code2; akan diolah sebab ekspresi TEST

> 0 ada lah salah.

Compiler

Compiler adalah bagian dari Software Development Tool yang kita gunakan, yang bertugas menerjemahkan source code yang telah diolah oleh prepocessor menjadi bahasa assembly yang selanjutnya akan diolah oleh assembler untuk dijadikan machine code yang dapat dieksekusi. Bahasa C dikatakan sebagai bahasa pemrograman yang portable, sebab dengan memberikan switch tertentu kepada compiler C pada saat kompilasi dilakukan, compiler akan menghasilkan file assembly yang berbeda, sesuai dengan tipe arsitektur yang kita pilih (dengan menggunakan switch tersebut), namun kemampuan ini juga tergantung kepada Software development Tool yang kita gunakan.

Linker

Linker adalah bagian dari Software development Tool yang bertugas mengubah format machine code yang dihasilkan oleh assembler menjadi instruksi yang dapat dieksekusi. Jadi sebenarnya assembler tidak menghasilkan sebuah program yang dapat dieksekusi. Sebuah file yang dapat dieksekusi mempunyai format header tertentu, dan dari satu sistem operasi ke sistem operasi yang lain formatnya berbeda-beda. Linker juga mempunyai fungsi lain, yaitu menyatukan komponen-komponen dari software yang kita buat ke dalam file executable yang nantinya akan dihasilkan setelah melalui linker, misalnya software tersebut mempunyai komponen eksternal seperti resource pada windows, resource sebenarnya bukan bagian dari program yang dieksekusi tetapi ikut disertakan dalam program karena dibutuhkan , contoh resource: ikon

yang akan ditampilkan pada sebuah program. Komponen lain yang kadang-kadang disatukan oleh linker adalah dll (dynamic link library) yang disatukan secara "static" ke dalam file executable, selain itu linker juga menyatukan file objek (obj) diluar file objek yang kita hasilkan jika dibutuhkan oleh program kita ke dalam executable yang akan dibentuk.

Pernyataan

dalam bahasa C adalah sebuah baris program yang dapat diproses oleh compiler. Pernyataan diakhiri dengan tanda ; (titik-koma). Setiap pernyataan dapat berisi beberapa ekspresi, operator maupun operand. Contoh: return;

Sekelompok pernyataan yang disatukan dalam sebuah kurung kurawal (kadang di sebut sebagai block of statement atau blok pernyataan ) juga diperlakukan seperti sebuah pernyataan biasa, hal ini terutama berguna saat anda akan mengatur eksekusi sekelompok pernyataan dalam sebuah percabangan seperti contoh di bawah ini:

if (a > b)

{

pernyataan 1; pernyataan 2; pernyataan 3;

} jika ekspresi didalam kurung sesudah if ( ekspresi a > b) bernilai benar maka seluruh pernyataan di dalam kurung kurawal akan dieksekusi. Sebenarnya keyword if hanya dapat mengeksekusi satu pernyataan sesudah ekspresi yang diuji olehnya ( pada contoh di atas ekspresi a > b), namun dengan adanya kurung kurawal, pernyataan 1 s/d pernyataan 3 seolah-olah dianggap satu pernyataan saja oleh compiler yang kita gunakan.

Variabel

adalah sebuah simbol yang mewakili sebuah alamat di memory yang nilainya dapat dimanipulasi melalui nama tersebut dan mempunyai ukuran tertentu. Ukuran ini disebut tipe data. Tipe data yang berbeda kemungkinan mempunyai ukuran yang berbeda. Sintaks untuk mendeklarasikan (menyatakan pertama kali adanya sebuah variabel) adalah:

tipe-data NamaVariabel

Contoh: int variabel1;

Berikut ini adalah tipe data dan ukurannya.

Tipe data	Ukuran (byte)	Contoh
bool	1	bool a = true ; bool b = false
int, unsigned int	4	int a = -255 ; unsigned int b = 10
char, unsigned char	1	char a = -1 ; unsigned char b = 1
long, unsigned long	4	long c = 0xFF ; unsigned long d = 0xFFC
short, unsigned short	2	short e = 0xFFF ; unsigned short f = 067
float	4	float g = 0.001
double	8	double h = 1.02e8
long double	8	long double h = 2.42e10

dan benar jika nilainya >= 1. Mungkin anda bertanya, mengapa untuk dua alternatif saja kita menggunakan 1 byte (8 bit) padahal untuk 2 alternatif hanya dibutuhkan 1 bit, hal ini disebabkan oleh arsitektur kebanyakan microprocessor saat ini adalah "byte addessable", maksudnya nilai variabel terkecil yang dapat ditangani oleh microprocessor tersebut adalah byte. Variabel bertipe int (integer/bilangan bulat) dan unsigned int (unsigned integer/bilangan bulat positif) hanya dapat diisi dengan bilangan yang bernilai bulat (tidak ada nilai di belakang koma atau pecahan) termasuk 0. Pada sistem operasi windows variabel dengan tipe ini memiliki nilai 32 bit (4 byte), sehingga untuk unsigned int nilai maksimumnya adalah 2³² -1 (karena ada 0), int nilainya berada pada kisaran -(2¹⁶) sampai 2¹⁶-1 (karena ada 0). Untuk variabel yang tipenya lain tentunya anda sudah dapat menghitung sendiri nilai kisarannya, karena semuanya analog dengan tipe data int. Anda hanya perlu mengetahui jumlah bit yang digunakan variabel tersebut dan untuk yang signed, nilai negatif yang paling kecilnya adalah - ₍₂(jumlah bit tipe data tsb/2)₎ dan nilai maksimum positifnya adalah 2 (jumlah bit tipe data tsb/2)-1 (karena ada 0). Namun demikian, ada tiga tipe variabel yang tidak termasuk ke dalam golongan yang memenuhi aturan ini, yaitu float, double dan long double. Ketiga tipe ini adalah tipe variabel floating point, yaitu variable yang dinyatakan dalam mantissa dan eksponen. Mantissa adalah faktor pengali, dan eksponen adalah bilangan berpangkat 10 yang dikalikan dengan mantissa tersebut. Misalnya 1,045x10e5 , pada bilangan ini mantissa adalah 1,045 sedangkan eksponennya adalah 10e5 (10⁵). Pada prakteknya variabel tipe floating point ditangani oleh bagian FPU (Floating Point Unit/Math Coprocessor) pada microprocessor kita. Pada variabel floating point anda dapat memasukan data dengan nilai pecahan yang dikalikan dengan eksponesial, misalnya 1,5x10³².Tipe data floating point nilai maksimum dan minimumnya tergantung pada Software Development Tool yang kita gunakan, pada Visual C++ , kisarannya sebagai berikut: float mempunyai nilai antara ^10-308 s/d 10³⁰⁸, double mempunyai nilai antara -1.79769313486231x10³⁰⁸ s/d -4.94065645841247x10 ^-324 untuk bilangan negatif, dan 4.94065645841247x10^-324 s/d 1.79769313486231x10³⁰⁸ untuk bilangan positif, dan 0. Pada beberapa sistem long double dan double mempunyai ukuran berbeda, tetapi pada Microsoft Visual C++, keduanya adalah identik. Pada saat menentukan tipe data sebuah variabel yang akan anda gunakan anda harus memperhatikan nilai maksimum atau minimum yang dapat ditampung oleh tipe data tersebut agar tidak terjadi kesalahan perhitungan, nilai dari variabel tersebut harus kurang dari atau sama dengan nilai maksimum yang dapat ditampung oleh tipe data tersebut. Anda juga dapat memasukkan bilangan bukan desimal(basis 10) ke dalam variabel yang bukan floating point. Misalnya, anda dapat memasukkan nilai heksa desimal (basis 16) seperti 0xFF, bilangan octal (basis 8) seperti 0223. Selain sifat ini, variabel dengan tipe data char mempunyai sifat tersendiri, yaitu anda dapat memasukkan sekumpulan ke dalam variabel tersebut, misalnya pada potongan source code berikut:

char message = "Ini adalah string"

variabel char dengan deklarasi seperti di atas sering di sebut string, sebab menyimpan sekumpulan karakter, nilai variabel ini tidak begitu penting sebab yang kita sim pan bukan merupakan nilai yang akan dioperasikan.

Variabel memiliki apa yang disebut variable scope. Variable scope adalah daerah di dalam source code tempat sebuah variabel masih dikenali/terlihat oleh compiler. Misalnya seperti ini: anda mendeklarasikan sebuah variabel di dalam sebuah fungsi di luar fungsi main(), maka variabel tersebut hanya memiliki scope pada fungsi itu saja, sebab di luar fungsi tersebut variabel tersebut tidak akan dikenali oleh compiler. Variabel seperti ini biasa disebut variabel lokal. Kasus kedua adalah variabel yang dideklarasikan diluar semua fungsi, variabel seperti ini mempunyai scope dikeseluruhan source code yang kita miliki. Variabel seperti ini biasa juga disebut variabel global sebab variabel ini dikenali di dalam fungsi manapun dalam program kita, termasuk fungsi main(). Implikasi dari adanya variabel global dan lokal adalah:

1. Anda tidak dapat menggunakan nama variabel yang sama untuk sebuah variabel global dan lokal sebab compiler akan menganggap variabel tersebut dideklarasikan 2 kali dan hal ini tidak dibolehkan oleh compiler C.
   
2. Anda tidak dapat menggunakan variabel lokal di luar fungsi tempat variabel tersebut dideklarasikan, sebab variabel tersebut tidak akan dikenali oleh compiler.
   

Untuk memperjelas, akan diberikan contoh sebagai berikut:

#include <stdio . h>

#define UINT unsigned int
/* deklarasi fungsi kali */ UINT kali(UINT a, UINT b); UINT var_test;

UINT faktor1 = 10;

UINT faktor2 = 20;

UINT hasil ;

hasil = kali(faktor1,faktor2);

printf("%d \n",hasil);

}

UINT kali(UINT a, UINT b)

{

UINT hasil = 30;

UINT c = a*b;

return c;

}

Pada source code di atas, var_test adalah variabel global, sebab variabel ini dideklarasikan di luar semua fungsi. Variabel faktor1, faktor2 dan hasil adalah variabel lokal pada fungsi main(). Variabel hasil yang ada pada fungsi kali adalah variabel lokal, yang berbeda dengan variabel hasil yang ada pada fungsi main() sebab scope kedua variabel tersebut adalah berbeda. Anda perlu memperhatikan hal seperti ini saat anda membuat program, sebab jika anda dengan seenaknya memberi nama pada variabel yang anda gunakan tanpa memperhatikan scope dari variabel tersebut, bisa-bisa program anda tidak dapat di-compile.

Operator

Operator adalah karakter atau kumpulan karakter yang digunakan untuk memanipulasi variabel. Karakter atau kumpulan karakter ini dikenali secara spesifik oleh compiler sehingga variabel yang diubah-ubah nilainya(operand) akan dikenai operasi sesuai dengan definisi operasi yang dimiliki oleh operator tadi. Dalam bahasa C ada tiga golongan besar operator, yaitu:

unary operator, operator ini hanya bekerja pada satu operand. Unary operator antara lain:

Operator Unary	Kegunaan
-    ~    !	Operator ini melakukan operasi negasi, yaitu merubah nilai operand menjadi nilai yang berlawanan tanda. Disebut juga Negation atau complement operator
++	Operator ini menaikkan nilai operand 1 satuan, disebut juga increment operator.
--	Operator ini menurunkan nilai operand 1 satuan, disebut juga decrement operator.
*	Operator ini memberikan nilai yang tersimpan pada alamat memory yang ditunjuk oleh operand, disebut juga indirection operator. Biasanya digunakan dalam operasi dengan pointer (akan dijelaskan lebih lanjut)
&	Operator ini memberikan alamat memory operand. Biasanya digunakan dalam operasi dengan pointer (akan dijelaskan lebih lanjut). Disebut juga address of operator.
sizeof (operand )	Operator ini memberikan ukuran memory yang digunakan operand dalam byte. operand adalah operand yang ukurannya akan dicari.

binary operator, operator ini bekerja pada dua operand sekaligus. Operator binary antara lain:

Operator Kegunaan

Binary
Operator Matematis
+	Operator ini menjumlahkan nilai operand di sebelah kiri dengan nilai operand di sebeleh kanan
-	Operator ini mengurangi nilai operand di sebelah kiri dengan nilai operand di sebeleh kanan
*	Operator ini mengalikan nilai operand sebelah kiri dengan nilai operand di sebelah kanan
/	Operator ini membagi nilai operand sebelah kiri dengan nilai operand di sebelah kanan
%	Operator ini disebut juga modulo operator. Nilai Operand di sebelah kiri akan dibagi dengan nilai operand di sebelah kanan, kemudian hasil operasinya adalah sisa dari pembagian tersebut. Misalnya: 3%2 akan menghasilkan 1.
Operator Logic (Logical Operator)
&&	Operator ini disebut operator logical and. Cara kerjanya adalah mengetes ekspresi disebelah kanan dan kirinya, jika keduanya benar maka nilai yang dihasilkan 1 (true), jika tidak maka nilai yang dihasilkan adalah 0 (false)
|    |	Operator ini disebut operator logical or. Cara kerjanya adalah mengetes ekspresi disebelah kanan dan kirinya, jika salah satunya benar maka nilai yang dihasilkan 1, jika tidak maka nilai yang dihasilkan adalah 0
Operator Operasi Bit    (Bitwise Operator)
&	Operator disebut juga operator bitwise and. Cara kerjanya adalah melakukan operasi AND    (&) pada setiap bit kedua operand. misalnya: 0xA & 0xC akan menghasilkan 0x8, perhatikan bahwa 0xA = 1010biner dan 0xC =    1100biner. Sehingga 1010    &    1100    =    1000biner atau 0x8heksadesimal sebab 0&1    =    0    ,    1&0    =    0,    0&0    =    0,    1&1    = 1.
|	Operator ini disebut juga operator bitwise or. Cara kerjanya adalah melakukan operasi OR    (|)    pada setiap bit kedua operand. misalnya: 0xA    |    0xC akan menghasilkan 0xE, perhatikan bahwa 0xA = 1010 biner dan 0xC =    1100biner. Sehingga 1010    |    1100 =    1110biner atau 0xE heksadesimal sebab 0|1 = 1    ,    1|0 = 1,    0|0 = 0, 1|1    =    1.
^	Operator ini disebut juga operator bitwise xor. Cara kerjanya adalah melakukan operasi XOR    (^)    pada setiap bit kedua operand. misalnya: 0xA ^    0xC akan menghasilkan 0x6, perhatikan bahwa 0xA = 1010biner dan 0xC =    1100biner. Sehingga 1010    |    1100 = 0110biner atau 0x6heksadesimal sebab 0^1    =    1    ,    1^0    =    1,    0^0    = 0,    1^1    =    0.
Operator Penggeseran Bit    (Bit Shift Operator)
>>	Operator ini disebut operator geser kanan (right shift). Cara kerjanya adalah melakukan penggeseran bit ke kanan pada nilai operand sejumlah bit yang ada di sebelah kanan operator ini. Misalnya: 0xA >>    3 akan menghasilkan 0x1, perhatikan bahwa 0xA = 1010biner, sehingga dengan menggeser bitnya 1 kali ke kanan diperoleh 101biner, dan jika digeser 3 kali akan diperoleh 1biner atau    0x1heksadesimal
<<	Operator ini disebut operator geser kiri (left shift). Cara kerjanya

adalah melakukan penggeseran bit ke kiri pada nilai operand sejumlah bit yang ada di sebelah kanan operator ini. Misalnya: 0xA << 3 akan menghasilkan 0x50, perhatikan bahwa 0xA = 1010biner, sehingga dengan menggeser bitnya 1 kali ke kiri diperoleh 10100 biner, dan jika digeser 3 kali akan diperoleh 1010000biner atau 0 x5 0heksadesimal.

Operator Perbandingan (Relational Operator)

 

==

Operator ini bekerja dengan membandingkan nilai operand di sebelah kanan dan sebelah kiri-nya, jika keduanya identik maka hasilnya adalah 1 (true). Misalnya: A = 2; B = 2; if(A == B) ... code1; else ... code2 ; pada source code ini . . . code1 akan di eksekusi, sebab A==B bernilai 1 (true).

Operator ini bekerja dengan membandingkan nilai operand di sebelah kanan dan sebelah kiri-nya, jika keduanya berbeda maka hasilnya adalah 1 (true). Misalnya: A = 2; B = 2; if(A != B) ... code1; else ... code2 ; pada source code ini . . .code2 akan di eksekusi, sebab A!=B bernilai 0 (false).

Operator ini bekerja dengan membandingkan nilai operand di sebelah kanan dan sebelah kiri-nya, jika operand di kiri bernilai kurang dari atau sama dengan operand di sebelah kanan maka hasilnya adalah 1 (true). Misalnya: A = 2; B = 4; if(A <= B) ... code1; else ... code2 ; pada source code ini . . . code1 akan di eksekusi, sebab A<=B bernilai 1 (true).

Operator ini bekerja dengan membandingkan nilai operand di sebelah kanan dan sebelah kiri-nya, jika operand di kiri bernilai lebih dari operand di sebelah kanan maka hasilnya adalah 1 (true). Misalnya: A = 3; B = 1; if(A > B) ... code1; else ... code2 ; pada source code ini . . . code1 akan di eksekusi, sebab A > B bernilai 1 (true).

Operator ini bekerja dengan membandingkan nilai operand di sebelah kanan dan sebelah kiri-nya, jika operand di kiri bernilai lebih dari atau

sama dengan operand di sebelah kanan maka hasilnya adalah 1 (true). Misalnya: A = 4; B = 2; if(A >= B) ... code1; else ... code2 ; pada source code ini . . . code1 akan di eksekusi, sebab A>=B bernilai 1 (true).
<			Operator ini bekerja dengan membandingkan nilai operand di sebelah kanan dan sebelah kiri-nya, jika operand di kiri bernilai kurang dari operand di sebelah kanan maka hasilnya adalah 1 (true). Misalnya: A = 2; B = 4; if(A < B) ... code1; else ... code2 ; pada source code ini . . . code1 akan di eksekusi, sebab A < B bernilai 1 (true).

ternary operator, operator ini bekerja pada tiga operand sekaligus.

Operator				Kegunaan
				Cara kerja dari operator ini adalah mengecek nilai ekspresi1, jika nilainya benar, maka yang akan dievaluasi adalah ekspresi2, jika salah maka yang akan dievaluasi adalah ekspresi3. Berikut ini contoh untuk memperjelas:
Ekspresi1 Ekspresi3	?	Ekspresi2	:	int z; int x = 2; int y = 3; z    =    (x >    y)    ?    x    :    y    ; pada source code di atas, nilai z akan sama dengan y, sebab ekspresi1 nilainya salah, sehingga yang akan dievaluasi adalah ekspresi3.

Percabangan

Percabangan (Control Flow) adalah teknik yang digunakan untuk mengalihkan eksekusi program saat suatu ekspresi yang diuji bernilai benar atau salah. Pertama, akan dibahas percabangan dengan if, else if, dan else. Bentuk percabangan ini adalah yang paling sederhana. Format penggunaannya adalah:

if (ekspresi1)

...

sourcecode1;

else if (ekspresi2)

sourcecode2;

else

...

sourcecode3;

pada sourcecode ini, pertama-tama, if akan mengecek ekspresi1 , jika benar maka sourcecode1; akan dieksekusi, jika tidak, maka eksekusi program berpindah ke else if (ekspresi2) , else if akan mengecek ekspresi2, jika ekspresi2 benar maka sourcecode2 akan dieksekusi, jika salah maka eksekusi program berpindah ke sourcecode3. Pada format di atas, else if sebenarnya opsional (boleh ada boleh juga tidak), jika anda hanya memiliki dua alternatif "jawaban" maka bagian else if tidak perlu digunakan.

Selanjutnya adalah percabangan dengan switch. switch digunakan untuk percabangan dengan banyak alternatif pilihan, sebenarnya hal ini juga dapat dilakukan dengan if , else if , else , tetapi switch lebih efisien dan lebih mudah jika kita sudah menguasainya. Format penggunaannya adalah: switch (ekspresi)

{case (ekspresi1):

...

sourcecode1;

break;

case (ekspresi2): ...

sourcecode2;

break;

case (ekspresi3): ...

sourcecode3;

break;

default:

...

sourcecode4;

break;

}

pada source code diatas, ekspresi biasanya merupakan sebuah variabel yang dapat memiliki banyak macam nilai (misalnya variabel bertipe int), nilai ekspresi akan dicocokkan (matching) dengan nilai ekspresi1, ekspresi2 dan ekspresi3, jika ternyata ekspresi bernilai sama dengan salah satunya maka source code dibawahnya akan dieksekusi, misalnya: ekspresi bernilai sama dengan ekspresi1 maka source code1 akan dieksekusi. Jika ternyata tidak ada nilai yang sama dengan ekspresi maka yng dieksekusi adalah source code sesudah default. default dan pernyataan sesudahnya adalah opsional (dapat digunakan, dan dapat tidak digunakan). Satu hal lagi, setelah setiap alternatif pernyataan source code, anda harus menggunakan keyword break;, tujuannya adalah agar eksekusi program keluar dari percabangan switch sehingga source code yang ada di bawahnya tidak dieksekusi. Misalnya: anda lupa memberikan break; setelah sourcecode2, maka saat ekspresi bernilai sama dengan ekspresi2 eksekusi program tidak akan keluar dari percabangan switch setelah sourcecode2 tetapi akan terus melanjutkan eksekusi ke sourcecode3, setelah keyword break (sesudah sourcecode3) barulah eksekusi keluar dari percabangan dengan switch ini. Hal ini tentunya bukan hal yang anda harapkan, jadi teliti lah saat menggunakan switch. Masih ada bentuk percabangan lain dalam C, tetapi tidak akan di bahas di sini sebab jarang digunakan dan dengan kedua teknik percabangan yang ada di atas sudah cukup untuk sebagian besar kasus yang kita hadapi seharihari.


Perulangan adalah teknik pemrograman yang digunakan untuk mengatasi pernyataan program yang harus dikerjakan secara berulang-ulang. Perulangan dalam C dapat diimplementasikan dengan beberapa keyword, yaitu for, do . . while , while . Ketiga keyword ini lah yang paling sering digunakan. Perulangan menggunakan for mempunyai format sebagai berikut.

for( ekspresi1 ; ekspresi2 ;ekspresi3 )

{

...

source _code _ulang;

}

pada source code di atas ekspresi1 adalah ekspresi yang akan dievaluasi pertama kali , kemudian ekspresi2 dievaluasi, jika nilainya benar maka source _code_ulang; dieksekusi, setelah itu ekspresi3 akan dieksekusi, kemudian jalannya program kembali lagi ke pernyataan for dan ekspresi2 kembali dievaluasi (ekspresi1 tidak lagi dieksekusi), jika benar maka

source _code _ulang; dieksekusi, setelah itu ekspresi3 akan dieksekusi, kemudian jalannya program kembali lagi ke pernyataan for , hal ini dilakukan berulang-ulang selama ekspresi2 masih bernilai benar. Berikut contoh potongan programnya:

for(int i = 0; i < 4 : i++)

{

printf ("loop masih dieksekusi");

}

pada source code di atas, ekspresi1 adalah int i = 0 , ekspresi ini mendeklarasikan sebuah variabel bertipe int dan memberikan variabel tersebut nilai 0. Ekspresi ini hanya satu kali dieksekusi, yaitu saat keyword for pertama kali dipanggil. Kemudian nilai i dievaluasi apakah kurang dari 4 (ekspresi2 adalah i < 4), saat pertama kali dieksekusi ekspresi ini bernilai benar sebab i < 4, kemudian kita

memanggil fungsi printf (". .") untuk menampilkan tulisan ke layar, setelah itu nilai i ini dinaikkan 1 satuan menjadi 2 pada ekspresi3 (ekspresi3 adalah i++), langkah-langkah ini diulang sampai nilai i menjadi 4. Saat i = 3, pengulangan terakhir akan membuat nilai i menjadi 4 (sebab

ekspresi3 di eksekusi), jalannya program kembali ke keyword for, kemudian ekspresi2 dieksekusi, sekarang ekspresi tersebut bernilai salah sebab i = 4 , sehingga eksekusi program akan keluar dari perulangan ini, dan melanjutkan ke source code sesudah kurung kurawal penutup pada contoh di atas.

Perulangan dengan while mempunyai format sebagai berikut: while( test_expression )

{

...

source _code;

}

pada source code di atas, pertama-tama keyword while dipanggil, kemudian test_expression dievaluasi, jika nilainya benar, maka source_code akan dieksekusi sampai test_expression bernilai salah. Jika test_expression bernilai salah maka jalannya program akan melewati perulangan ini begitu saja (melanjutkan ke source code sesudah kurung kurawal penutup pada contoh di atas). Berikut ini source code yang menggunakan while dan mengerjakan hal yang sama dengan source code untuk perulangan menggunakan for.

int i = 0;

while(i < 4)

{

i++;

printf ("loop masih dieksekusi");

} Perulangan dengan do. . . while, pada dasarnya sama dengan perulangan dengan while, hanya saja pernyataan yang ada di antara keyword do dan while akan dieksekusi minimal satu kali, sebab pengetesan ekspresi dilakukan setelah peryataan tersebut dieksekusi. Berikut ini source code yang menggunakan

do. . . while dan mengerjakan hal yang sama dengan source code untuk perulangan menggunakan for. int i = 0;

do

{

printf ("loop masih dieksekusi");

i++;


Obrolan bebas:

"Sebelum anda bosan, penulis ingin memberitahukan bahwa bahasa C diciptakan oleh seorang hacker bernama Dennis Ritchie yang bekerja di Bell Telephone Laboratories pada 1972. Compiler C yang mendukung paling banyak arsitektur komputer saat ini adalah GNU C yang terdapat di banyak varian sistem operasi UNIX, termasuk Linux. Ada beberapa implementasi bahasa C yang mungkin akan membuat anda tertarik, yaitu: kernel dari sistem operasi Linux, karena source code-nya free, anda dan juga penulis bisa belajar banyak dari sana, kemudian, saat ini sudah ada beberapa cellphone yang dapat diisi dengan program aplikasi yang dibuat dengan bahasa C, dan yang terpenting adalah 'kekuatan' dari software apapun yang anda buat hanya dibatasi oleh imajinasi anda :)."

Fungsi dan Struktur Program C

Komponen utama bahasa C adalah sebuah bentuk yang dikenal sebagai fungsi. Program C yang paling sederhana sekalipun harus mempunyai minimal sebuah fungsi, yaitu fungsi main(). Fungsi adalah sekelompok perintah (bahasa C) yang dapat dipanggil untuk mengerjakan sebuah pekerjaan tertentu. Format dasar "definisi" sebuah fungsi adalah:

return_type function_name (param1 _type parameter1, param2 _type

parameter2, ...)

{

...

source_codes ;

return hasil_perhitungan;

}

Format dasar "deklarasi" sebuah fungsi adalah:

return_type function _name (param1 _type parameter1, param2 _type parameter2, ...);

Catatan:

Sebenarnya ada beberapa hal yang perlu anda perhatikan pada bentuk umum di atas, tanda . . . pada

return_type function _name (param1 _type parameter1, param2 _type parameter2, . . .) maksudnya adalah sebuah fungsi dapat mempunyai lebih dari dua parameter, tergantung bagaimana anda mendeklarasikan dan mendefinisikan sebuah fungsi. Anda perlu berhati-hati

dengan sintaks ini, sebab dalam bahasa C sebuah fungsi yang dideklarasikan atau didefinisikan dengan ... sebagai parameter terakhirnya berarti fungsi tersebut dapat memiliki jumlah parameter yang "tidak terbatas", misalnya fungsi yang dideklarasikan sebagai berikut:

void test(int a, char b , ...);

fungsi ini dapat menerima 2 atau lebih parameter, dan jumlah parameter tersebut terserah anda saat memanggil fungsi tersebut, asal lebih dari atau sama dengan 2. Dalam tutorial ini kita tidak akan mempelajari fungsi seperti ini, kita hanya akan mempelajari fungsi dengan jumlah parameter yang pasti.

return_type adalah tipe data dari hasil_perhitungan. hasil _perhitungan dalam literatur biasa disebut "return value". Sebuah fungsi dapat mengembalikan (menghasilkan) sebuah nilai (dalam fungsi di atas nilai yang dikembalikan adalah hasil_perhitungan), namun dapat juga tidak mengembalikan apa-apa. Jika sebuah fungsi tidak mengembalikan nilai apa pun maka return_type harus bertipe void dan fungsi tersebut tidak boleh mengandung keyword return sebuah_nilai , dengan sebuah _nilai adalah nilai tertentu, sekalipun nilai itu adalah 0. parameter1 dan parameter2 adalah nilai input yang akan diolah oleh fungsi. function_name adalah nama dari fungsi yang kita definisikan. param1 _type dan param2 _type adalah tipe data dari parameter1 dan parameter2. Sebuah fungsi juga boleh tidak mempunyai parameter sama sekali, fungsi tanpa parameter adalah valid bagi compiler C. Untuk membuat sebuah program C yang menggunakan fungsi (selain fungsi main () )dapat berjalan dengan baik, anda harus menempatkan "definisi" fungsi tersebut sebelum fungsi main() atau jika anda tidak ingin menaruh definisi fungsi tersebut sebelum main() maka letakkan "deklarasi" fungsi tersebut sebelum main() seperti pada contoh yang akan di bahas. Hal ini diperlukan sebab fungsi yang anda buat kemungkinan tidak akan dikenali jika anda tidak

mendeklarasikannya atau mendefinisikannya sebelum fungsi main(). Selanjutnya kita akan membedah sebuah program C yang sangat sederhana untuk memahami konsep di atas.

#include < stdio.h > #define UINT unsigned int

/* deklarasi fungsi kali */ UINT kali(UINT a, UINT b);

void main()

{

UINT faktor1; UINT faktor2; UINT hasil ;

printf("Ketikkan nilai untuk faktor1 "); scanf("%d", &faktor1);

if(faktor1 >= 0 && faktor1 <= 9 )

{

printf("Ketikkan nilai untuk faktor2 "); scanf("%d", &faktor2);

if(faktor2 >= 0 && faktor2 <= 9)

{

printf("faktor1 = %d ; faktor2 = %d \n", faktor1, faktor2);

hasil = kali(faktor1, faktor2);

printf("Hasil perkalian keduanya adalah %d\n", hasil);

}

else

{

printf("Anda mengetikkan karakter bukan bilangan \n");

return;

}

}

else

{

printf("Anda mengetikkan karakter bukan bilangan \n");

return;

}

}

/* definisi fungsi kali */

UINT kali(UINT a, UINT b)

{

UINT c = a*b;

return c;

}

contoh output dari program di atas adalah:

Ketikkan nilai untuk faktor1 2
Ketikkan nilai untuk faktor2 3

faktor1 = 2 ; faktor2 = 3

Hasil perkalian keduanya adalah 6

sebelum membahas source code di atas, akan dijelaskan bagaimana cara membuat program dengan source code di atas pada Microsoft Visual C++ 6.

1. Buka menu File |New pada Microsoft Visual C++ 6, kemudian pilih tab Projects dan pilih Win32 Console Application. Pada bagian Project Name ketikkan nama project yang anda inginkan, kemudian klik OK.
   
2. Pilih An empty project pada dialog yang muncul kemudian klik Finish, pada dialog baru yang muncul klik OK.
   
3. Sekarang anda telah memiliki sebuah project yang masih kosong, untuk membuat dari source code program di atas, buka kembali menu File |New dan pilih tab Files, kemudian pilih C++ Source File, pastikan check box Add to project dalam keadaan di-cek, dan nama project yang muncul pada kotak di bawahnya adalah nama project anda tadi. Kemudian ketikkan nama source file yang anda inginkan dengan extensi .c pada kotak file name, sebab Visual C++ akan secara otomatis memberi extensi .cpp jika anda tidak memberikan extensi pada nama file yang anda masu kka n.
   
4. Kemudian copy source code di atas ke file yang baru anda buat.
   
5. Compile file tsb dengan menekan Control+F5 atau memilih menu Build |Execute "nama file".exe . Sekarang anda sudah dapat melihat outputnya pada sebuah console windows (dos prompt pada windows 98).
   

Catatan:

Sebenarnya anda juga dapat menjalankan program yang dihasilkan dalam mode debug dengan menekan F5 atau memilih menu Build|Start Debug |Go, namun anda tidak akan sempat melihat outputnya. Sekarang kita akan membahas arti dari source code di atas. Pada baris pertama anda melihat #include <stdio.h> , baris ini maksudnya adalah preprocessor harus menempatkan isi dari file tersebut diawal file yang kita buat sebelum compiler mengolahnya. stdio.h adalah file yang disebut sebagai file header (extensi *.h) yang mengandung definisi fungsi-fungsi yang kita butuhkan untuk menampilkan program kita (fungsi printf ( , )) dan fungsi-fungsi untuk mengambil data yang dimasukkan user melalui keyboard (fungsi scanf ( , )). Setelah itu pada baris selanjutnya, kita mendefinisikan tipe data unsigned int dengan nama yang lebih singkat yaitu UINT. Kemudian, fungsi int kali (int a, int

b) dideklarasikan. Pada deklarasi sebuah fungsi, yang dibutuhkan sebenarnya hanya tipe data yang dikembalikan oleh fungsi (tipe data return value), nama fungsi tersebut dan tipe data semua parameternya, jadi a dan b sebenarnya tidak dibutuhkan, kita memberikan simbol ini hanya untuk mempermudah saat membaca source code. Kemudian pada baris selanjutnya fungsi main didefinisikan⁷. Fungsi main adalah fungsi yang pertama kali dipanggil oleh sistem operasi saat program kita dimulai⁸. Pada contoh di atas, main didefinisikan sebagai fungsi yang tidak punya kembalian ( return value), sebab keyword void berarti tidak ada return value sama sekali. Fungsi main juga didefinisikan tidak mempunyai parameter. Pada baris selanjutnya kita mendefinisikan 3 buah variabel unsigned int, kemudian ada sebuah ekspresi yang diuji:

if (faktor1 >= 0 && faktor1 <=9)

pernyataan ini mengetes input yang diberikan user (yang kita peroleh dari fungsi scanf), jika inputnya adalah nilai numerik antara 0 dan 9 maka blok pernyataan di bawah pernyataan if tersebut akan dieksekusi, jika tidak maka blok pernyataan tersebut akan dilewati, dan program kita akan mengeksekusi blok pernyataan sesudah else. Blok pernyataan ini akan menampilkan pesan kemudian mengakhiri program dengan pernyataan return;⁹. Jika input dari user memenuhi syarat percabangan if yang pertama maka user kembali diminta memberikan input karakter dari keyboard, input ini kemudian diuji dengan ekspresi:

if (faktor2 >= 0 && faktor2 <=9)

Jika input tersebut memenuhi syarat percabangan di atas (ekspresi sesudah if bernilai benar) maka input dari user akan ditampilkan, kemudian fungsi UINT kali(UINT , UINT) akan dipanggil dengan parameterparameternya adalah input dari user (faktor1 dan faktor2) dan hasil yang diperoleh dari fungsi tersebut dipindahkan ke variabel yang diberi nama hasil, isi dari variabel ini kemudian ditampilkan pada baris selanjutnya. Jika ternyata input kedua dari user tidak memenuhi syarat maka program akan mengeksekusi blok pernyataan sesudah keyword else yang ada di dalam blok pernyataan sesudah if (faktor1 >= 0 && faktor1 <=9) , sehingga program akan menampilkan pesan kesalahan dan program kemudian diakhiri. catatan:

⁷ Anda harus membedakan antara definisi dan deklarasi sebuah fungsi, deklarasi sebuah fungsi digunakan untuk memberikan "tanda pengenal" bagi sebuah fungsi agar fungsi tersebut dapat dikenali saat


dipanggil, definisi sebuah fungsi adalah "ungkapan teknis" tentang apa yang harus dilakukan oleh sebuah fungsi saat fungsi tersebut dipanggil.

⁸ Fungsi semacam ini disebut entry point. Sebenarnya anda dapat memberikan entry point yang bukan fungsi main() pada Microsoft Visual C++ dengan mengatur salah satu switch pada linker-nya dan memberikan nama fungsi yang anda inginkan pada parameter yang diminta oleh switch tersebut untuk dijadikan entry point.

⁹ Perhatikan bahwa pernyataan return ; dan pernyataan return 0 ; adalah berbeda, pernyataan yang pertama mengakhiri sebuah pemanggilan fungsi tanpa mengembalikan nilai apa-apa, sedangkan pernyataan yang kedua mengembalikan nilai yaitu 0.

Kata-kata yang dibatasi oleh karakter /* dan */ pada source code di atas adalah komentar (comment) yang berguna sebagai dokumentasi source code, kata-kata yang ada di antara karakter ini akan diabaikan oleh compiler sehingga ada atau tidaknya kata-kata tersebut tidak berpengaruh

Fungsi untuk Input dan Output

Pada tutorial ini ada 2 buah fungsi input dan output yang digunakan, penulis akan menjelaskannya agar anda tidak bingung saat mempelajari source code yang diberikan. Fungsi yang pertama adalah fungsi output, yaitu fungsi yang digunakan untuk menampilkan hasil yang diperoleh dari program kita ke layar komputer, fungsi tersebut adalah int printf (const char* [ format] ,[ argument] ...). Anda tidak perlu bingung menggunakan fungsi yang agak kompleks ini, anda cukup mengganti [format] dengan petik ganda dan di antara petik ganda tersebut anda tuliskan kata-kata yang ingin ditampilkan. [argument] adalah opsional. Berikut ini contoh pengunaannya untuk menampilkan sebuah bilangan desimal:

int test = 10;

printf("inilah bilangan yang ingin ditampilkan: %d",test);

pada source code di atas, di antara tanda petik ganda diketikkan kata-kata yang ingin ditampilkan. Tanda %d adalah sebuah kode khusus untuk memberitahukan fungsi printf bahwa kita ingin menampilkan bilangan integer (untuk tanda yang harus digunakan silahkan lihat dokumentasi compiler yang anda gunakan, untuk Visual C++ gunakan MSDN) pada posisi tersebut, bilangan yang ingin kita tampilkan kemudian diletakkan pada parameter [argument] dari fungsi printf. Jika anda ingin menggunakan lebih banyak angka lagi (yang berbeda posisinya dan dipisahkan karakter lain) maka anda cukup men mbah lagi [argument] dan meletakkan penanda seperti %d di atas pada posisi yang anda inginkan.

Fungsi yang kedua adalah int scanf (const char* [format], [argument]...). Fungsi ini adalah fungsi input, yang kita gunakan untuk menerima input dari user melalui keyboard. Cara penggunanya mirip dengan fungsi printf, bedanya terletak pada parameter kedua, parameter [argument] dari fungsi ini adalah alamat dari variabel yang ingin kita isi. Parameter pertama ([format]), biasanya adalah tanda petik ganda yang diantaranya diisi dengan kode jenis varabel yang akan kita isi pada parameter kedua ([argument]). Contoh:

int nilai1;

scanf("%d", &nilai1);

pada source code di atas, kita mengambil input dari user yang bertipe integer, sehingga kode yang digunakan adalah %d. Parameter kedua scanf adalah alamat dari variabel yang kita miliki sehingga digunakan address of operator¹⁰ untuk mengambil alamat dari variabel tersebut. Jadi, secara keseluruhan, kita mengambil input dari user dan memasukkannya ke variabel nilai1.

¹⁰ Address of operator akan dijelaskan lebih rinci pada bagian pointer.

Pointer dan Array

Pointer adalah salah satu konsep yang paling sulit dipahami oleh programer pemula dalam bahasa C dan C++. Untuk memahami dengan baik bagaimana pointer bekerja, anda harus bisa membayangkan pergerakan variabel-variabel antara microprocessor dan memori utama, dan akan lebih baik jika anda tahu bagaimana sistem operasi semacam windows mengorganisasikan memori. Semoga hal ini tidak membuat anda merasa rendah diri. Penulis sendiri yang pada awalnya adalah "hardware mania" sebelum memulai belajar programming merasakan bahwa konsep ini lebih mudah untuk dipahami, dibandingkan orang-orang yang tidak mengerti hardware dengan baik.

Pointer pada hakikatnya adalah variabel yang menyimpan alamat variabel lain yang tipe data-nya sama dengan tipe data pointer tersebut. Untuk mempermudah memahami pointer, terlebih dahulu akan


dijelaskan bagaimana pengorganisasian memori dalam sebuah komputer oleh sistem operasi yang berjalan pada komputer tersebut. Sistem operasi modern umumnya menggunakan apa yang dikatakan swap file atau page file. Page file adalah bagian dari media penyimpan eksternal (diluar motherboard) yang diperlakukan seperti RAM. Dalam sistem operasi seperti ini setiap program mempunyai wilayah memori sendiri (memory space) yang hanya dapat digunakan oleh program itu sendiri, tidak dapat digunakan oleh program lain. Memory space ini adalah bagian dari RAM namun bisa juga sebagian berada pada swap file, hal ini diatur oleh bagian manajemen memori dari sistem operasi. Wilayah memory ini dibagi ke dalam beberapa komponen lagi, yaitu:

1. Global namespace, bagian ini adalah bagian memory space yang dapat diakses oleh program yang kita miliki dengan bebas.
   
2. Code Space, bagian ini menyimpan kode program yang akan dieksekusi (machine code) yang kita hasilkan dari source code program yang sudah di-compile.. Bagian ini adalah bagian yang read only, sebab kita hanya dapat mengeksekusi sebuah program, bukan merubah kode program itu sendiri saat dia dijalankan.
   
3. Stack, yaitu bagian dari memory yang berfungsi untuk menyim pan data sementara, saat sebuah fungsi sedang dipanggil dan diproses.
   
4. Register, yaitu bagian dari Microprocessor yang kita miliki yang dapat menyimpan data sementara ketika program sedang dijalankan¹¹. Register-register inilah yang memelihara keadaan sistem kita agar tetap berjalan sebagaimana mestinya. Tentang register akan dijelaskan lebih lanjut pada pemrograman assembly. Yang perlu kita ketahui saat ini adalah beberapa register yang bertugas menyimpan alamat kode program yang sedang dieksekusi saat ini, register ini disebut sebagai instruction pointer, selain itu ada register yang berfungsi menunjukkan alamat stack yang digunakan saat ini, register ini disebut stack pointer dan ada pula register yang bertugas menyimpan sementara alamat yang dimiliki oleh stack pointer, register ini disebut stack frame.
   
5. Free store, adalah bagian memory di luar bagian memory yang telah di sebut di atas.
   

¹¹ Register adalah bagian inti dari microprocessor yang kita miliki, disinilah aktivitas utama yang terjadi saat komputer kita jalankan. Pada x86 32 bit ada beberapa register yang digunakan secara intensif dan ada juga yang tidak. Penjelasan lebih rinci tentang register-register ini dapat anda lihat pada tutorial pemrograman assembly.

Sebelum melangkah lebih jauh, akan dijelaskan apa yang terjadi ketika sebuah fungsi dipanggil. Berikut ini adalah proses yang terjadi :

1. Pertama, alamat kode instruksi yang ditunjuk oleh instruction pointer dinaikkan satu instruksi, sehingga instruction pointer menunjuk ke alamat kode instruksi yang akan dieksekusi setelah fungsi yang dimaksud selesai dieksekusi. Alamat ini kemudian di simpan pada stack.
   
2. Kemudian, nilai stack pointer dinaikkan untuk menyediakan ruang bagi return value dari fungsi yang akan kita eksekusi.
   
3. Alamat kode instruksi pertama dari fungsi yang ingin kita eksekusi kemudian di pindahkan ke instruction pointer, sehingga fungsi tersebut adalah perintah yang akan dieksekusi selanjutnya.
   
4. Alamat stack saat ini yang ada pada register stack pointer kemudian di copy ke register stack frame pointer, mulai saat ini, data apapun yang dimasukkan ke stack dianggap lokal terhadap fungsi yang kita panggil.
   
5. Seluruh parameter fungsi kemudian disim pan atau tepatnya di copy ke stack
   
6. Instruction pointer kemudian mengeksekusi kode instruksi pertama yang telah ditunjuk pada langkah 3, sehingga fungsi dieksekusi.
   
7. Variabel lokal yang didefinisikan di dalam fungsi di sim pan di stack, misalnya variabel c pada fungsi kali pada source code sebelumnya.
   
8. Fungsi telah selesai dieksekusi, hasil perhitungan dari fungsi tersebut kemudian diletakkan pada bagian stack yang telah disediakan pada lang kah 2.
   
9. Alamat yang disim pan oleh register stack frame pointer kemudian di restore kembali ke register stack pointer, sehingga stack efektif saat ini tidak mengandung parameter fungsi dan variabel yang lokal terhadap fungsi.
   
10. Return value dari fungsi di pindahkan ke variabel yang menerima hasil fungsi tersebut.
    
11. Isi instruction pointer yang di simpan di stak pada langkah 1 kemudian dipindahkan ke instruction pointer , sehingga program kembali dilanjutkan.
    

Setelah membaca uraian di atas kita tahu bahwa ada beberapa alasan mengapa pointer diperlukan, yaitu:

memanipulasi "kopian" dari variabel yang sebenarnya ingin kita manipulasi (yang di simpan di stack ketika fungsi tersebut diproses )

1. Jika kita bisa merubah secara langsung variabel yang ingin kita manipulasi maka hal itu adalah lebih efisien dibandingkan mengkopi dan memanipulasinya, kemudian mengkopi kembali hasil manipulasi tersebut dari stack ke variabel aslinya.
   
2. Dalam kasus sebuah fungsi yang harus mengembalikan 2 atau lebih return value. Jelas hal ini tidak mungkin dilakukan dengan metode yang telah kita ketahui, sebab sebuah fungsi hanya mungkin mempunyai 1 return value (baca kembali bagian fungsi).
   

Berikut ini adalah sintaks untuk mendeklarasikan pointer:

data_type * pointer _name;

data_type adalah tipe data dari variabel yang ditunjuk oleh pointer tersebut, pointer_name dalah nama dari pointer yang kita inginkan. Contoh:

int * pInt;

pada contoh ini dideklarasikan sebuah pointer ke sebuah variabel bertipe int. Sebuah pointer harus menunjuk ke alamat memory tertentu, jika tidak maka pointer tersebut bisa menimbulkan bug, pointer seperti ini disebut stray pointer. Dengan demikian jika anda belum mengisi sebuah pointer dengan alamat memori tertentu maka inisialisasi pointer tersebut dengan nilai 0 sehingga pointer tersebut menjadi null pointer . Null pointer adalah pointer yang tidak berbahaya, sehingga tidak akan menimbulkan bug seperti stray pointer. Untuk itu contoh di atas harus diperbaiki sebagai berikut:

int * pInt = 0;

Beberapa operator dalam C yang bisa punya banyak makna dan kegunaan, tergantung konteks penggunaannya. Operator jenis ini antara lain & dan * . Berikut adalah contoh untuk memperjelas:

int A = 9;

int B = 3;

int C;

int * pA = &A ; /* operasi 1 */

C = A*B; /* operasi 2 */

C = A & B; /* operasi 3 */ *pA = C; /* operasi 4 */

Pada baris /* operasi 1 */, pernyataan: int * pA = &A mempunyai arti: kita mendeklarasikan pA sebagai pointer ke variabel bertipe int, hal ini diwakili oleh sintaks int * pA , kemudian pointer ini kita buat menunjuk ke alamat variabel A. Alamat variabel A ditunjukkan dengan sintaks &A, operator & pada sintaks ini disebut sebagai adddress of operator, karena memberikan alamat variabel yang ada di sebelah kanannya yaitu alamat variabel A. Alamat ini kemudian kita pindahkan ke variabel pA yang baru dideklarasikan dengan operator = . Pada baris /* operasi 2 */, operator * berfungsi sebagai operator kali biasa, mengalikan variabel di sebelah kiri dan kanannya. Pada baris /* operasi 3 */, operator & juga berfungsi sebagai operator bitwise AND biasa (sebab fungsi dasarnya memang seperti itu), yaitu melakukan operasi bitwise AND antara variabel di sebelah kiri dan kanannya. Pada baris /* operasi 4 */, operator * disebut sebagai indirection operator sebab pada ekspresi *pA operator ini bekerja mengakses isi dari alamat memori yang ditunjukkan oleh pointer pA, jadi pernyataan : *pA = C mempunyai arti, pindahkan isi variabel C ke variabel yang ditunjuk oleh pointer pA, atau dengan kata lain, pindah isi variabel C ke varabel A (sebab pA menunjuk ke alamat memory variabel A).

Selanjutnya kita akan membahas sebuah contoh program yang menggunakan pointer.

#include < stdio.h > #define UINT unsigned int

void tukar1(UINT* pVar1, UINT* pVar2);

void tukar2(UINT Var1, UINT Var2);

int main()

{

UINT var1 = 4;

UINT var2 = 8; UINT * pVar1 = &var1;

printf("nilai var1 saat ini : %d \n", var1); printf("nilai var2 saat ini : %d \n", var2);
tukar2 (var1,var2);

printf("nilai var1 setelah tukar2: %d \n",var1); printf("nilai var2 setelah tukar2: %d \n",var2);
tukar1 (pVar1, &var2);

printf("nilai var1 setelah tukar1: %d \n", var1);


printf("nilai var2 setelah tukar1: %d \n", var2);
return 0;

} void tukar2(UINT Var1, UINT Var2)

{

/* karena fungsi ini passing by value maka yang kita

rubah nilainya saat ini adalah copy variabel var1 dan var2 yang ada di stack */

UINT temp;

temp = Var1; /* copy isi var1 pada temp */

Var1 = Var2; /* copy isi var2 ke var1 */

Var2 = temp; /* copy isi temp ke var2 */ } void tukar1(UINT* pVar1, UINT* pVar2)

{

UINT temp;

temp = (*pVar1); /* copy isi var1 pada temp*/ (*pVar1) = (*pVar2); /* copy isi var2 ke var1 */ *pVar2 = temp; /* copy isi temp ke var2 */

}

Jika anda mengeksekusi program di atas, akan diperoleh output sebagai berikut:

nilai var1 saat ini : 4

nilai var2 saat ini : 8

nilai var1 setelah tukar2: 4 nilai var2 setelah tukar2: 8 nilai var1 setelah tukar1: 8 nilai var2 setelah tukar1: 4

Dari output ini tampak jelas bahwa fungsi tukar1 benar-benar mempertukarkan isi dari var1 dan var2 , sementara fungsi tukar2 tidak demikian. Di sini lah kegunaan pointer mulai tampak. Pada fungsi tukar1, parameter-parameter yang digunakan adalah alamat variabel-variabel yang ingin kita rubah. Anda juga telah membaca sebelumnya tentang bagaimana sebuah fungsi bekerja, dari uraian tsb diketahui bahwa saat kita tidak menggunakan pointer sebagai parameter fungsi (biasa disebut passing by value) maka yang diubah bukan parameter yang kita masukkan, melainkan "kopian" dari parameter tersebut yang ada di stack, sehingga pada saat fungsi selesai dieksekusi parameter semula tidak berubah. Tidak demikian hal nya jika kita menggunakan pointer sebagai parameter (biasa disebut passing by pointer), karena yang kita jadikan paramater adalah alamat dari variabel tersebut, maka saat kita menggunakan indirection operator, variabel yang kita peroleh adalah variabel aslinya, and dapat melihat aplikasinya pada fungsi tukar1. Fungsi ini tidak penulis jelaskan lebih jauh sebab comment yang diberikan serta penjelassan sintaks pointer sebelumnya penulis anggap sudah memadai. Karena keterbatasan waktu, penjelasan tentang pointer hanya sampai di sini.

Sekarang kita akan membahas mengenai Array. Array adalah sekelompok variabel yang berbeda, dengan tipe data yang sama yang diperlakukan sebagai satu variabel dan dapat diakses dengan menggunakan nama dari array tersebut. Sintaks untuk mendeklarasikan array adalah:

tipe _data nama_array[ jumlah_komponen];

tipe_data adalah tipe data dari variabel yang menjadi komponen array tersebut. nama_array adalah nama yang kita berikan untuk array tersebut. jumlah _komponen adalah jumlah komponen (variabel) yang dimiliki oleh array tersebut. Berikut ini contoh penggunaannya:

#include < stdio.h >

#define UINT unsigned int void main()

{ UINT komponen = 5;

UINT arr_Test[ 10];

UINT c; for( c = 0 ; c < 10 ; c++)

{

arr_Test[ c] = komponen;

printf("Isi dari komponen ke[ %d] , adalah: %d \n",c,arr _Test[ c] ); komponen++;


} }

output dari program di atas adalah:

Isi dari komponen ke[ 0] , adalah: 5 Isi dari komponen ke[ 1] , adalah: 6 Isi dari komponen ke[ 2] , adalah: 7 Isi dari komponen ke[ 3] , adalah: 8 Isi dari komponen ke[ 4] , adalah: 9 Isi dari komponen ke[ 5] , adalah: 10 Isi dari komponen ke[ 6] , adalah: 11 Isi dari komponen ke[ 7] , adalah: 12 Isi dari komponen ke[ 8] , adalah: 13 Isi dari komponen ke[ 9] , adalah: 14

Pada program di atas, kita mendeklarasikan array dengan tipe data unsigned int, dengan jumlah komponen sebanyak 10 buah. Kemudian komponen-komponen dari array tersebut diisi dengan nilai variabel komponen dalam sebuah perulangan menggunakan for. Perlu anda ketahui bahwa setiap komponen array dapat diakses dengan sebuah nilai yang disebut indeks. Indeks menunjukkan letak komponen tersebut di dalam array. Indeks paling kecil adalah 0, yaitu indeks yang menunjukkan komponen pertama dari array. Indeks 1 menunjukkan komponen ke-2, dan seterusnya. Perhatikan bahwa untuk mengakses komponen pertama dari array arr_Test, digunakan sintaks arr _Test[0] (sebab nilai awal variabel c adalah 0), dan seterusnya. Satu hal yang perlu anda waspadai saat menggunakan array, yaitu pastikan bahwa anda tidak mengakses indeks array yang melebihi jumlah komponen array tersebut, sebab hal ini akan menjadi bug pada program anda. Misalnya anda mendeklarasikan sebuah array mempunyai 9 komponen, maka indeks maksimum yang dapat anda gunakan adalah nama_array[8], sebab indeks dimulai dari 0.

Nama sebuah array sebenarnya merupakan pointer ke elemen pertama dari array tersebut, sehingga anda dapat mengakses elemen array tesebut dengan sebuah trik yang disebut dengan pointer arithmetic. Trik ini memanfaatkan nama array yang diperlakukan sebagai pointer. Berikut contohnya: (program sebelumnya diubah untuk memberikan output yg sama)

#include < stdio.h >

#define UINT unsigned int void main()

{

UINT komponen = 5;

UINT arr_Test[ 10];

UINT* pArr = arr_Test;

UINT c;

for( c = 0 ; c < 10 ; c++)

{

*pArr = komponen;

printf("Isi dari komponen ke[ %d] , adalah: %d \n",c,arr _Test[ c] );

pArr++;

komponen++;

}
}

Output yang dihasilkan oleh program ini sama dengan output program sebelumnya. Perhatikan bahwa untuk menunjuk dan memanipulasi komponen dari arr_Test kita menggunakan pointer pArr. Sintaks pArr++ artinya naikkan nilai alamat memori yang ditunjukkan pArr satu satuan, satu satuan di sini adalah sejumlah byte dari ukuran tipe data pointer tersebut, karena tipe datanya integer maka alamat yang ditunjuk pointer tersebut dinaikkan sebanyak 4 byte (pada windows). Menaikkan nilai pArr satu satuan sama saja artinya dengan menunjuk ke komponen selanjutnya dalam sebuah array, inilah yang disebut pointer arithmetic. Komponen pembentuk sebuah array diletakkan pada alamat yang berurutan di memory, hal inilah yangmenyebabkan kita dapat melakukan pointer arithmetic. Sampai di sini anda telah mengerti tentang pointer dan array, tidak terlalu sulit bukan ?

Obrolan bebas:

"Anda mungkin sudah lelah mengikuti tutorial ini, ... apalagi penulis :(. Jadi... kita break sebentar. Penulis ingin ngobrol sesuatu soal programming. Mungkin anda mengenal John Carmack, programer yang ada di balik ID Software, pembuat game Quake III Arena, RTCW (Return to The Castle Wolfenstein) dan Doom

III. Kadang penulis berpikir, bahasa dan tool seperti apa yang digunakan John Carmack untuk membuat game-nya ? sebab sebagian besar atau malah semua game buatan ID software tersedia untuk hampir semua platform komputer, mulai dari Apple sampai PC. Kalau kita pikir, pastilah 'code base' dari semua game itu sama, tidak mungkin dia membuat game dengan 'code base' yang berbeda-beda, sebab biaya pengembangannya akan sangat mahal. Jadi ... apa jawabannya ? "

Struct dan Union

Struct adalah bentuk yang sangat penting anda pahami jika anda ingin memprogram menggunakan C pada sistem operasi windows, sebab sebagian besar komponen windows mulai dari user interface sampai driver menggunakan bentuk ini, dan sebagian lagi memanfaatkan union. Pada bagian sebelumnya kita telah mengenal bentuk penyimpanan data dalam C yaitu dengan menggunakan variabel dan dengan menggunakan array. Sekarang kita akan mempelajari metode penyimpanan data yang lebih umum yaitu struct dan union. Pada penyimpanan data dengan array yang kita pelajari sebelumnya, kita hanya dapat menyimpan data dengan menggunakan 1 macam tipe data yaitu tipe data dari array tersebut. Penyimpanan data menggunakan struct memberi kita fleksibilitas yang lebih baik, karena kita dapat menyimpan data dengan tipe data yang berbeda ke dalam 1 struct. Struct pada dasarnya merupakan sebuah tipe data baru yang didefinisikan oleh programer yang membuatnya. Sintaks yang digunakan untuk mendeklarasikan sebuah struct adalah:

struct nama_struct{

tipe_data elemen_1; tipe_data elemen_2; ...

tipe_data elemen _n;} variabel_struct1,variabel_struct2,.. ;

pada sintaks di atas, tipe_data adalah tipe data dari elemen struct, yang telah dikenali secara internal oleh compiler, misalnya int. Pada sintaks di atas, variabel _struct1 dan variabel _struct2 adalah variabel dengan tipe data struct nama_struct, variabel ini tidak wajib, jika anda lebih suka membuat variabel dengan tipe data struct ini di tempat lain, anda dapat membuatnya pada baris program sesudah deklarasi struct ini. Anda harus menggunakan sintaks:

struct nama _struct variabel_struct;

Anda dapat menggunakan sintaks yang mempersingkat pembuatan variabel bertipe struct tertentu dengan menggunakan keyword typedef¹². Dengan keyword ini, anda tidak perlu lagi memberikan kata struct di depan nama struct tersebut. Sintaksnya sbb:

typedef struct nama_struct{ tipe_data nama_elemen_1; tipe_data nama_elemen_2; ...

tipe_data nama _elemen _n; } nama _alias, * nama _alias _pointer;

dengan teknik ini anda tinggal menggunakan sintaks:

nama _alias variabel_struct;

untuk membuat sebuah variabel dengan tipe-data struct nama_struct. Pada sintaks di atas

* nama _alias _pointer adalah opsional, keyword ini dapat anda gunakan jika anda ingin membuat variabel bertipe pointer ke struct nama_struct. Untuk melakukannya, anda tinggal menggunakan si nta ks:

nama _alias _pointer pointer_struct;

Sintaks seperti ini banyak digunakan dalam pemrograman C pada windows. Untuk mengakses isi dari elemen sebuah struct anda dapat menggunakan member of operator , yaitu: . (titik). Misalnya untuk mengakses elemen_1 pada variabel variabel _struct1 anda akan menggunakan sintaks: variabel_struct1 .elemen_1

jika variabel yang anda miliki ternyata adalah sebuah pointer, misalnya: pointer_struc maka untuk mengakses elemennya, anda harus menggunakan member of operator dalam bentuk lain, yaitu ->. Sebagai contoh, untuk mengakses elemen_2 pada variabel pointer_struct anda akan menggunakan

si nta ks:

pointer _struct->elemen_2

Hal yang lain yang perlu anda perhatikan adalah, anda tidak dapat langsung menggunakan sebuah struct

tanpa membuat objek dari struct tersebut, sebab struct nama _struct juga adalah tipe data seperti halnya int, bukan merupakan variabel, jadi seperti pada int, anda harus membuat variabel dulu sebelum mengg u na ka n nya.

¹² typedef dapat digunakan untuk mengganti makro #de fine untuk mempersingkat penulisan tipe data, misalnya, sintaks yang ekivalen dengan

#define UINT unsigned int

adalah:

typedef unsigned int UINT ;

Selanjutnya kita akan membahas sebuah program yang memanfaatkan struct. Berikut ini source code program tersebut:

#include < stdio.h > #include < malloc.h > #include < string.h >

typedef unsigned int UINT;

typedef struct Microprocessor{

UINT kecepatan;

UINT harga;

char nama[ 20] ;} uP, *puP; /* deklarasi struktur */

void harga _per _MHz (puP pProc); /* deklarasi fungsi */

void main() {

puP Duron = malloc(sizeof(uP));/* alokasikan memori */

uP Celeron;

Duron->harga = 350000; Duron->kecepatan = 1100;

strcpy(Duron->nama, "Duron");
Celeron.harga = 700000;

Celeron.kecepatan = 2000;

strcpy(Celeron.nama, "Celeron");
harga _per _MHz (Duron);

harga _per _MHz (&Celeron);

free(Duron);/* bebaskan memori yang dialokasikan */ }

void harga _per _MHz(puP pProc) /* definisi fungsi */

{

UINT harga_MHz = (pProc->harga) / (pProc->kecepatan) ;

printf("harga per MHz dari %s adalah %d \n",

pProc->nama, harga_MHz);

}

Output dari program di atas adalah:

harga per MHz dari Duron adalah 318 harga per MHz dari Celeron adalah 350

Pada source code di atas ada dua file header yang baru kita gunakan, yaitu malloc.h dan string.h. File


malloc.h digunakan untuk menyediakan kemampuan bagi program kita untuk mengalokasikan memori secara dinamis menggunakan fungsi malloc() dan free. Fungsi malloc (size_t size) adalah fungsi untuk mengalokasikan memori sebesar size byte. Alokasi memori dinamis ini diperlukan karena puP Duron adalah sebuah pointer, dan seperti yang dijelaskan sebelumya, setiap pointer harus diinisialisasi untuk menunjuk alamat memori tertentu atau diinisialisasi dengan 0 (dideklarasikan dengan nilai nol) agar pointer tersebut tidak menjadi stray pointer, yang dapat menimbulkan bug. Memori yang

dialokasikan secara dinamis harus "dibebaskan" setelah digunakan dan tidak diperlukan lagi dengan fungsi free(), jika tidak maka memori tersebut tidak akan dapat dipakai lagi selama program kita masih berjalan, hal ini lah yang disebut memory leak. Memory leak adalah salah satu bug yang paling berbahaya, apalagi jika bug ini terjadi pada blok pernyataan yang mengalami perulangan, karena akan membuat sistem kita kehilangan "free memory" (memory yang dapat dipakai oleh aplikasi lain) dalam jumlah besar, dan bisa menimbulkan hang. Jadi berhati- hatilah saat menggunakan alokasi memori dinamis, pastikan bahwa setiap fungsi malloc (size_t size) diimbangi oleh fungsi free(). File string.h digunakan untuk menyediakan kemampuan memindahkan string (kelompok karakter) dari satu variabel ke variabel lain atau dari sebuah string ke variabel yang dapat menyimpan string. Hal ini dilakukan dengan fungsi strcpy(). Pada sourcecode di atas kita memindahkan string ke elemen nama dari variabel bertipe struct Microprocessor yang kita buat.

Sekarang kita akan membahas source code di atas dengan lebih detail. Pada bagian awal program, kita mendeklarasikan sebuah struct dengan nama Microprocessor, struct ini mengandung 3 elemen, yaitu kecepatan, harga dan nama. Pada deklarasi struct itu juga kita memberi 2 nama alias untuk struct ini, yaitu uP yang merupakan nama alias "biasa", dan puP yang merupakan pointer ke struct dengan tipe Microprocessor. Setelah itu dideklarasikan sebuah fungsi tanpa return value yang mempunyai satu parameter dengan tipe pointer ke struct Microprocessor (fungsi harga_per_MHz), fungsi ini menggunakan passing by pointer seperti yang sudah kita bahas sebelumnya. Pada definisi fungsi ini tampak bahwa fungsi ini akan menghitung harga per-MHz untuk setiap variabel (bertipe struct Microprocessor) melalui pointer ke variabel tersebut yang menjadi parameter inputnya. Hasil perhitungan ini kemudian di tampilkan ke user. Pada fungsi main(), kita mendeklarasikan 2 buah variabel bertipe struct Microprocessor, 1 secara langsung, yaitu Celeron, dan satu secara tidak langsung, yaitu Duron. Kemudian kedua variabel ini diisi seluruh elemennya dengan nilai yang kita inginkan dengan menggunakan operator yang sesuai, setelah itu fungsi harga _per _MHz (. . .) dipanggil untuk menampilkan harga per MHz dari setiap variabel ini. Fungsi harga_per_MHz menggunakan parameter bertipe pointer ke struct, itulah sebabnya saat kita memanggil fungsi ini pada variabel Celeron, harus digunakan & (address of operator) agar kita memberikan masukan yang tepat ke fungsi tersebut, yaitu pointer ke struct yang kita miliki. Address of operator akan memberikan alamat dari suatu variabel, hal ini sama saja artinya dengan memberikan pointer ke variabel yang kita inginkan. Pembahasan mengenai struct hanya sampai di sini saja, untuk mengetahui lebih lanjut anda dapat membaca referensi yang ada pada akhir tulisan ini.

Sekarang kita akan membahas sebuah bentuk yang dinamakan union. Union pada dasarnya mirip dengan struct, bahkan sintaks untuk deklarasinya sama saja. Yang membedakan struct dan union adalah cara kerjanya. Dalam sebuah struct, seluruh elemen struct tersebut berisi sesuatu pada suatu saat, sedangkan dalam sebuah union, pada satu saat hanya ada ada 1 elemen yang dapat digunakan. Dalam sebuah union biasanya elemennya mempunyai tipe data yang berbeda-beda. Bagi anda yang pernah menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic, union akan tampak analog dengan variant. Union mempunyai cara kerja yang mirip "variabel template", karena kita dapat memasukkan variabel dengan tipe data yang telah kita definisikan sebagai elemen union tersebut ke dalam union tersebut pada saat run time (saat program sedang berjalan) dan pada satu saat hanya satu elemen saja yang dapat digunakan. Di bawah ini adalah sintaks untuk mendeklarasikan union :

union nama_union{

tipe_data elemen_1;

tipe_data elemen_2;

...

tipe_data elemen _n;} variabel_union1,variabel_union2,.. ;

atau dengan menggunakan keyword typedef: typedef union nama_union{

tipe_data elemen_1; tipe_data elemen_2; ...

tipe_data elemen _n; } nama _alias, * nama _alias _ponter;

Catatan:

nama_union maupun nama_struct pada deklarasi sebuah struct atau union adalah opsional, anda dapat


menggunakan sebuah nama untuk sebuah struktur dan dapat mengabaikannya, tergantung dari kemauan anda.

Selanjutnya kita akan membahas sebuah penggunaan union. Berikut ini adalah sebuah contoh implementasinya.

#include < stdio.h >

#define CHARACTER 'C' #define INTEGER 'I' #define FLOAT 'F'

typedef struct data_holder{ char type;

union shared_tag { char c;

int i;

float f;

} shared;

}generic_tag;

void print_function ( generic_tag generic );

void main()

{

generic_tag var; var.type = CHARACTER; var.shared.c = '$';

print_function( var ); var.type = FLOAT; var.shared.f = (float) 12345.67890; print_function ( var ); var. type = 'x'; var.shared.i = 111;

print_function ( var );

}

void print_function( generic_tag generic ) {

printf("\n\nThe generic value is...");

switch( generic.type )

{

case CHARACTER: printf("%c", generic.shared.c); break;

case INTEGER: printf("%d", generic.shared.i); break;

case FLOAT: printf("%f", generic.shared.f); break;

default: printf("an unknown type: %c\n", generic.type);

break;


Output dari program di atas adalah:

The generic value is...$

The generic value is...12345.678711

The generic value is...an unknown type: x

Contoh di atas adalah contoh penggunaan union yang umum, yaitu sebagai variabel template. Pada contoh di atas, dideklarasikan sebuah struct dengan nama data_holder dan nama alias generic_tag yang salah satu komponennya adalah union dengan nama shared_tag, union ini dapat menyim pan data dengan tipe char, float atau integer (int). Didefinisikan beberapa konstanta yang digunakan sebagai "pengenal" untuk data yang dimasukkan ke union ini, yaitu CHARACTER, FLOAT, INTEGER. Pada fungsi main(),

didefinisikan sebuah variabel struct data_holder dengan nama var. Elemen type dari struct ini kemudian isinya diubah-ubah pada saat yang bersamaan, tergantung data yang dimasukkan ke elemen shared yang merupakan sebuah variabel union. Setelah itu, isi dari union yang ada pada var ditampilkan kepada user dengan menggunakan fungsi print_function. Fungsi ini bekerja dengan cara mengecek tipe data yang telah dimasukkan ke var melalui elemen type yang dimiliki var saat ini. Pengecekan ini dilakukan melalui sebuah peryataan menggunakan switch. Jika anda masih kesulitan memahami penggunaan union, hal itu tidak terlalu mengganggu, sebab feature ini jarang digunakan, tujuan penulis hanya ingin memperkenalkan union kepada anda :).

Lebih Lanjut Tentang Fungsi

Pada bagian ini kita akan membahas penggunaan fungsi dengan memanfaatkan pointer. Nama sebuah fungsi pada dasarnya adalah pointer ke alamat fungsi tersebut. Untuk mempermudah pemahaman konsep ini, marilah kita coba implementasi berikut:

#include < stdio.h >

#define FALSE 0 #define TRUE 1

void tukar(int * pX, int * pY); void kuadrat(int * pX, int * pY); void reset(int * pX, int * pY);

void main()

{

int keluar = FALSE; int inrange = TRUE; int var1;

int var2;

int pilihan;

void (*ptr_func) (int * , int *);

while (keluar != TRUE) {

if (keluar == TRUE) break;

printf("variabel pertama : ");

scanf("%d", &var1); printf("variabel pertama : ");

scanf("%d", &var2); printf("Ketikkan fungsi yang anda pilih (1-3) "); scanf("%d", &pilihan); switch (pilihan)

{


case 1:

ptr_func = tukar ; inrange = TRUE; break;

case 2:

ptr_func = kuadrat;

inrange = TRUE; break;

case 3:

ptr_func = reset; inrange = TRUE; break; default:

printf("Fungsi yang anda pilih tidak didefinisikan\n");

inrange = FALSE; break;

}

if (inrange)

{

printf("Variabel 1 dan 2 sebelum fungsi di panggil: \n"); printf("Variabel 1: %d ; variabel 2: %d \n\n", var1, var2);

ptr_func(&var1, &var2); printf("Variabel 1 dan 2 setelah fungsi di panggil: \n");

printf("Variabel 1: %d ; variabel 2: %d \n\n", var1, var2); }

printf("Apakah anda ingin mengakhiri program (1 = ya, 0 = tidak) "); scanf ("%d", &keluar);

}
}

void tukar(int * pX, int * pY)

{

int temp;

printf("tukar function called \n");

printf("Menukar variabel 1 dan variabel 2\n");

temp = *pX; *pX = *pY; *pY = temp;

}

void kuadrat(int * pX, int * pY)

{

printf("kuadrat function called \n"); *pX = (*pX)* (*pX);

*pY = (*pY)*(*pY);

}

void reset (int * pX, int * pY)

{

printf ("reset function called \n");

*pX = 0; *pY = 0; }

Contoh output program di atas adalah:


variabel pertama : 3

variabel pertama : 4

Ketikkan fungsi yang anda pilih (1-3) 1 Variabel 1 dan 2 sebelum fungsi di panggil:

Variabel 1: 3 ; variabel 2: 4 tukar function called Menukar variabel 1 dan variabel 2

Variabel 1 dan 2 setelah fungsi di panggil:

Variabel 1: 4 ; variabel 2: 3 Apakah anda ingin mengakhiri program (1 = ya, 0 = tidak) 1

Peringatan !

Berhati-hatilah saat menjalankan program di atas, sebab program ini tidak bug free, masukkan input sesuai dengan rentang nilai yang diminta. Jika anda menyalahi aturan ini maka bisa saja muncul bug yang akan membuat komputer anda hang.

Contoh di atas mengeksploitasi kemampuan bahasa C menggunakan pointer fungsi. Pointer fungsi seperti yang telah dijelaskan diatas, adalah pointer juga, tetapi alamat yang ditunjuk oleh pointer tersebut bukan alamat variabel, tetapi alamat sebuah fungsi. Format deklarasi sebuah pointer fungsi adalah:

return_type (*pointer_fungsi) (tipe_data1 , tipe_data2 );

return_type adalah tipe data dari return value (nilai yang dikembalikan/ dihasilkan sebuah fungsi, anda masih ingat kan ?), pointer_fungsi adalah nama dari pointer fungsi yang diinginkan, tipe_data1 adalah tipe data dari parameter pertama fungsi yang ditunjuk oleh pointer fungsi yang kita deklarasikan, tipe_data2 adalah tipe data parameter kedua dari fungsi yang ditunjuk oleh pointer fungsi yang kita deklarasikan. Jumlah tipe data parameter yang digunakan bisa saja 0 atau bukan 2, tergantung dari format fungsi yang ditunjuk oleh pointer fungsi yang kita buat. Pointer fungsi dapat menunjuk ke berbagai macam fungsi, asalkan fungsi-fungsi tersebut mempunyai return type dan tipe data parameter yang sama persis, seperti yang diperlihatkan pada contoh di atas, pointer ke fungsi yang diberi nama ptr_func menunjuk ke tiga macam fungsi yang berbeda, yaitu fungsi tukar, kuadrat dan reset, tergantung pilihan yang diketikkan user. Mungkin anda bertanya-tanya mengapa begitu banyak tanda kurung, hal ini dibutuhkan, sebab jika anda menuliskannya seperti ini

return _type * pointer_fungsi (tipe_data1 , tipe_data2 );

maka and mendeklarasikan sebuah fungsi dengan return value bertipe pointer ke return_type, bukan pointer fungsi seperti yang kita inginkan. Anda juga mungkin bertanya, mengapa kita tidak perlu menggunakan indirection operator (*) untuk memanggil fungsi yang kita inginkan dari pointer-nya. Anda bisa saj melakukan- nya jika anda menginginkannya, seperti ini:

(*ptr_func) (&var1, &var2);

namun hal ini tidak ada bedanya, sebab keduanya diperlakukan sama saja oleh bagi compiler C. Contoh di atas mungkin cukup sulit dipahami, anda perlu melihat kembali bagian pointer jika masih bingung dengan sintaks yang digunakan. Sintaks *pX = (*pX) * (*pX) ; maksudnya adalah kalikan nilai yang ditunjuk oleh pointer pX dengan nilainya sendiri, kemudian kopi nilai tersebut ke variabel itu sendiri (variabel yang ditunjuk oleh pX).

Secara garis besar, program di atas mula-mula mengeset variabel keluar menjadi FALSE sehingga saat perulangan while (keluar ! = TRUE) mulai dieksekusi, program akan berulang-ulang menampilkan tampilan yang ada di dalam while, sampai user memilih untuk keluar (keluar == TRUE) , pada saat itu, perintah break yang ada di dalam looping while (di bawah if (keluar == TRUE)) akan dieksekusi, sehingga program keluar dari looping tersebut. Di dalam looping inilah terdapat penggunaan pointer fungsi. Obrolan bebas:

"Sampai saat ini kita telah mempelajari banyak konsep yang sangat penting, mulai dari variabel 'biasa' sampai pointer fungsi, dan penulis yakin pasti cukup melelahkan dan membingungkan :( . Tapi anda tidak perlu merasa tertekan , karena konsep itu semua digunakan jika anda berniat menjadi programer yang hebat. Setelah memahami tutorial ini, mudah-mudahan anda tidak bermasalah lagi dengan apa yang disebut pemrograman C. Setelah membaca tutorial assembly nanti, pemahaman anda tentang bahasa C akan menjadi setingkat lebih tinggi sebab banyak hal, seperti pointer fungsi yang baru saja di bahas sebenarnya datang dari penggunaannya dalam pemrograman assembly. Mungkin anda juga penasaran, mengapa tutorial ini belum juga masuk ke pemrograman windows. Anda perlu bersabar sebelum sampai ke sana, sebab hal itu adalah salah satu hal yang penulis sendiri rasakan sangat sulit dipahami jika konsep-konsep seperti yang dijelaskan di sini tidak dikuasai dengan baik. penulis sendiri butuh waktu 1 bulan untuk benar-benar memahami apa yang dilakukan setiap baris dari pemrograman dengan bahasa C pada windows dengan menggunakan windows API :( . So keep fighting till the end"

Selanjutnya kita akan membahas sebuah program yang menggunakan pointer ke fungsi yang mirip dengan yang banyak digunakan dalam pemrograman windows.

#include < stdio.h >

typedef unsigned int UINT;

typedef UINT (*FPTR) (UINT var1, UINT var2);
typedef struct Input { FPTR pFunc;

UINT param1;

UINT param2;} INPUT ;

UINT kali(UINT faktor1, UINT faktor2)

{

return (faktor1 * faktor2);

}

void Hitung(INPUT input)

{

int hasil = input.pFunc(input.param1, input.param2);

printf("Hasil perhitungan adalah: %d \n", hasil);

}

void main()

{

INPUT in;

in.pFunc = kali;

in.param1 = 10;

in.param2 = 20; Hitung(in);

}

Output dari program di atas adalah:

Hasil perhitungan adalah: 200

Program di atas menggunakan beberapa sintaks yang "baru" misalnya sintaks untuk mempersingkat penulisan pointer fungsi, yaitu:

typedef UINT (*FPTR) (UINT var1, UINT var2);

sintaks ini maksudnya adalah, FPTR adalah sebuah sintaks untuk menyatakan pointer fungsi yang return value-nya bertipe UINT dan memiliki dua parameter bertipe UINT. Selanjutnya dideklarasikan sebuah struct dengan nama Input dengan elemen-elemen:

1. Sebuah variabel bertipe pointer ke fungsi (FPTR)
   
2. Dua buah variabel bertipe UINT (unsigned int)
   

Kemudian dideklarasikan dua buah fungsi yaitu fungsi Kali dan Hitung. Fungsi Kali bekerja dengan mengalikan kedua parameter inputnya. Fungsi Hitung adalah sebuah fungsi yang menerima input berupa objek bertipe struct Input, mengalikan kedua elemen struct tersebut yang bertipe UINT dan kemudian menampilkan hasilnya. Pada fungsi main(), dibuat sebuah objek bertipe struct Input, kemudian objek tersebut dijadikan parameter untuk memanggil fungsi Hitung. Sampai di sini anda sudah memiliki sebagian besar skill yang dibutuhkan untuk melakukan pemrograman C pada Windows dengan menggunakan Windows API (Windows Application Programming Interface).

Arsitektur Driver Windows 2000/XP

Penulis mohon maaf karena semestinya ada bagian pendahuluan yang menerangkan tentang Windows API (Application Programming Interface) sebelum masuk kepada bagian ini, tetapi akibat keterbatasan waktu maka bagian tersebut belum sempat disertakan. Anda tidak perlu khawatir sebab hal tersebut tidak akan mengurangi pemahaman anda terhadap source code driver yang dibahas. Dalam beberapa saat ke depan mudah-mudahan bagian tersebut dapat disertakan dalam tulisan ini setelah tulisan ini diupdate :). Berikut

ini kita akan membahas source code driver pada artikel Tutorial Membuat Patch dalam bentuk Driver Pada Windows 2000/XP.

/*

patch.c -- prototipe Patch

project started 9 Feb 2003 by - Pinczakko - */

#include "ntddk.h"

#define FILE _DEVICE _UNKNOWN 0x00000022

#define PCI _ADDR _PORT 0xCF8 #define PCI_DATA_PORT 0xCFC #define REG_ADDR 0x80000050 #define MASK 0x00000040

void tUnloadDriver (PDRIVER _OBJECT DriverObject);

NTSTATUS tDispatchCreate (IN PDEVICE _OBJECT DeviceObject, IN PIRP Irp);

NTSTATUS tDispatchClose (IN PDEVICE _OBJECT DeviceObject, IN PIRP Irp);

void PatchPCI (ULONG reg_addr, ULONG mask);

NTSTATUS DriverEntry (IN PDRIVER _OBJECT DriverObject, IN PUNICODE _STRING RegistryPath)

/* ++

Routine Description:

This routine is called when the driver is loaded by NT. Arguments:

DriverObject - Pointer to driver object created by system.

RegistryPath - Pointer to the name of the services node for this driver.

Return Value:

The function value is the final status from the initialization operation.

--*/

{

NTSTATUS ntStatus;

UNICODE _STRING uszDriverString; UNICODE _STRING uszDeviceString; PDEVICE _OBJECT pDeviceObject;

// Point uszDriverString at the driver name RtlInitUnicodeString(&uszDriverString, L"\\Device\\Patch");


// Create and initialize device object

ntStatus = IoCreateDevice (DriverObject,

0,

&us zDriverString,

FILE _DEVICE _UNKNOWN,

0, FALSE,

&pDeviceObject);

if(ntStatus != STATUS_SUCCESS) return ntStatus;

// Point uszDeviceString at the device name RtlInitUnicodeString(&uszDeviceString, L"\\DosDevices\\Patch");

// Create symbolic link to the user-visible name

ntStatus = IoCreateSymbolicLink(&uszDeviceString, &uszDriverString);

if(ntStatus != STATUS_SUCCESS)

{

// Delete device object if not successful

IoDeleteDevice (pDeviceObject);

return ntStatus;

}

//Patch the chipset on driver loading stage PatchPCI (REG_ADDR ,MASK);

// Load structure to point to IRP handlers... DriverObject->DriverUnload = tUnloadDriver; DriverObject->MajorFunction[ IRP_MJ_CREATE] = tDispatchCreate; DriverObject->MajorFunction[ IRP_MJ_CLOSE] = tDispatchClose;

// Return success return ntStatus;

}

NTSTATUS tDispatchCreate (IN PDEVICE _OBJECT DeviceObject, IN PIRP Irp)

{

Irp->IoStatus . Status = STATUS_SUCCESS;

Irp->IoStatus . Information=0;

IoCompleteRequest (Irp, IO_NO_INCREMENT); return (STATUS_SUCCESS);

}

NTSTATUS tDispatchClose (IN PDEVICE _OBJECT DeviceObject, IN PIRP Irp)

{


Irp->IoStatus . Status = STATUS_SUCCESS; Irp->IoStatus . Information=0;

IoCompleteRequest (Irp, IO_NO_INCREMENT); return (STATUS_SUCCESS);

}

void tUnloadDriver (PDRIVER _OBJECT DriverObject) {

UNICODE _STRING uszDeviceString;

IoDeleteDevice (DriverObject->DeviceObject);

RtlInitUnicodeString(&uszDeviceString, L"\\DosDevices\\Patch"); IoDeleteSymbolicLink (&uszDeviceString);

}

void PatchPCI(ULONG reg_addr, ULONG mask) {

//Patch the chipset __a sm

{

pushfd ;//save all flags and regs pushad

mov eax,reg_addr ;//fetch the address of the regs to be patched

mov dx,PCI _ADDR _PORT ;//fetch the input port addr of PCI cfg space

out dx,eax

mov dx, PCI_DATA_PORT

in eax,dx

or eax,mask ;//mask the regs value (activate certn. bits)

out dx,eax

popad ;//restore all flags popfd

}

}

Warning !

Jangan mencoba menginstalasi driver yang dihasilkan oleh source code di atas pada sistem anda, karena dapat membuat sistem anda rusak.

Pada program di atas, entry point program ada pada fungsi DriverEntry , fungsi ini dipanggil oleh Windows saat driver yang dihasilkan dari source code ini di-load oleh windows saat start-up. Windows memanggil fungsi ini dengan menyertakan beberapa parameter, yaitu: sebuah struct dengan tipe PDRIVER_OBJECT dan sebuah struct dengan tipe PUNICODE_STRING. Keyword IN sebenarnya diabaikan oleh compiler saat source code ini di-compile. Keyword tersebut hanya digunakan untuk memperjelas saat kita membaca source code. Kita akan membahas Source code ini mulai dari bagian awal. Pada awal source code terdapat beberapa definisi konstanta, tentang arti definisi ini telah dijelaskan pada artikel Tutorial Membuat Patch dalam bentuk Driver Pada Windows 2000/XP. Namun, konstanta: FILE_DEVICE_UNKNOWN perlu dijelaskan di sini. Konstanta ini digunakan sebagai pengenal bagi driver yang kita buat, kita menggunakan FILE_DEVICE_UNKNOWN karena driver kita bukan merupakan driver spesifik untuk device tertentu yang telah dikenali secara internal oleh Windows, misalnya Hard drive atau mouse. Selanjutnya 3 buah fungsi


minimum yang harus dimiliki oleh sebuah driver, nama dari fungsi-fungsi ini tidak harus seperti yang diperlihatkan pada source code di atas, sebab ketiga fungsi ini ditunjuk oleh pointer yang ada dalam fungsi DriverEntry , jadi jika anda merubah namanya, anda hanya perlu merubah nama pointer fungsi yang ada pada fungsi DriverEntry. Selanjutnya kita melangkah ke inti dari program ini yaitu fungsi DriverEntry. Fungsi ini sebenarnya adalah fungsi inisialisasi driver. Inisialisasi tersebut kita lakukan dengan cara melakukan apa yang kita inginkan pada fungsi ini, saat membuat patch, kita ingin mem-patch beberapa register, dan hal itulah yang kita lakukan pada source code ini dengan memanggil fungsi PatchPCI. Pada awal fungsi ini didefinisikan beberapa variabel, yaitu:

NTSTATUS ntStatus;

UNICODE _STRING uszDriverString; UNICODE _STRING uszDeviceString; PDEVICE _OBJECT pDeviceObject;

NTSTATUS adalah sebuah tipe data yang digunakan secara internal oleh Windows untuk menangani fungsi-fungsi yang berkaitan dengan driver, tipe data ini adalah tipe data 32 bit. Variabel ntStatus adalah variabel yang digunakan untuk mengecek apakah proses loading (inisialisasi) driver ini berhasil, jika berhasil maka variabel ini akan bernilai STATUS_SUCCESS setelah fungsi IoCreateDevice dipanggil. Sedangkan kedua variabel bertipe UNICODE_STRING digunakan untuk mengatur nama driver ini yang akan muncul di registry saat driver ini telah berhasil di-load. Variabel pDeviceObject adalah variabel yang digunakan untuk menyimpan pointer ke struct bertipe DEVICE_OBJECT yang dihasilkan setelah kita berhasil me-load driver kita (ntStatus bernilai STATUS_SUCCESS), atau dengan kata lain pointer ke driver kita.

Fungsi IoCreateDevice adalah fungsi inti yang menginisialisasi driver ini. Fungsi ini digunakan untuk "membuat driver", cara kerjanya adalah sebagai berikut:

1. Parameter pertama dari fungsi ini adalah "template driver" yang disediakan oleh windows bagi driver yang akan "dibuat". "template driver" ini disediakan windows dalam bentuk parameter pertama bagi fungsi DriverEntry yang kita buat (yang akan dipanggil oleh windows saat loading driver). "template driver" ini sebenarnya sebuah struct yang isinya pointer ke fungsi yang kita definisikan sendiri pada baris-baris program selanjutnya. "template driver" inilah yang kita modifikasi pada baris :
   

DriverObject->DriverUnload = tUnloadDriver;

DriverObject->MajorFunction[ IRP_MJ_CREATE] = tDispatchCreate; DriverObject->MajorFunction[ IRP_MJ_CLOSE] = tDispatchClose;

dengan source code ini, kita membuat "template driver" yang diberikan oleh windows menunjuk ke fungsi-fungsi yang kita inginkan. Fungsi tUnloadDriver dipanggil saat driver kita akan di-

unload, saat windows akan shutdown, pada fungsi ini yang kita lakukan hanyalah cleanup memory dan resources yang digunakan oleh driver ini. Fungsi tDispatchCreate dipanggil pada

saat ada software pada user mode yang membuka akses ke driver kita, karena kita tidak beururusan dengan software di user mode maka dalam driver ini, fungsi ini hanya mengembalikan nilai STATUS_SUCCESS. Fungsi tDispatchClose dipanggil pada saat ada software

pada user mode yang menutup akses ke driver kita, karena kita tidak beururusan dengan software di user mode maka dalam driver ini, fungsi ini hanya mengembalikan nilai STATUS_SUCCESS

1. Parameter kedua adalah jumlah memory yang dibutuhkan oleh driver, namun kita tidak membutuhkan memory apapun untuk driver ini sehingga parameter tersebut 0.
   
2. Parameter ke-3 adalah nama dari driver kita yang akan tampak oleh user mode application. Dalam kasus ini kita tidak perlu membahasnya karena tidak ada user mode application yang menggunakan driver kita.
   
3. Parameter ke-4 adalah tipe device dari driver kita, karena driver ini tidak memiliki device maka digunakan FILE_DEVICE_UNKNOWN. Jika device yang kita buat adalah device yang dikenali windows, misalnya hard drive maka nilai variabel ini akan berbeda. Untuk penjelasan lebih lanjut silahkan membaca file help Windows 2000 Driver Development Kit.
   
4. Parameter ke-5 adalah karakteristi device yang secara internal dikenali oleh windows, tetapi device kita tidak dikenali, sehingga harus diberi nilai 0.
   
5. Parameter ke-6 adalah parameter yang berkaitan dengan kemampuan driver kita diakses dari usermode, jika dapat diakses oleh beberapa aplikasi pada saat bersamaan maka nilainya FALSE. Sebenarnya dalam kasus seperti ini, nilai parameter ini tidak punya pengaruh sebab kita tidak berurusan dengan software di user mode.
   
6. Parameter terakhir adalah pointer ke driver yang dihasilkan oleh fungsi ini. Pointer ini adalah pointer ke struct DEVICE_OBJECT yang dihasilkan oleh fungsi ini. Struct ini adalah struct yang menyimpan karakteristik driver kita.
   

Fungsi PatchPCI akan anda pahami setelah membaca bagian Tutorial Bahasa Assembly, jadi tidak akan dibahas di sini. Fungsi RtlInitUnicodeString digunakan untuk menyalin string, mirip fungsi

strcpy pada pemrograman C yang telah kita pelajari. Dengan penjelasan ini semoga anda sudah memahami arsitektur driver windows 2000/XP secara umum.

Obrolan bebas:

"Selamat. Sekarang anda telah memiliki sebagian besar kemampuan dasar yang dibutuhkan untuk menjadi seorang programer bahasa C yang profesional, yang anda butuhkan adalah berlatih membuat beberapa program agar anda semakin memahami bagaimana bahasa ini digunakan :). Bagian selanjutnya akan mengajari anda cara memprogram dengan bahasa assembly. Ada mitos yang mengatakan bahwa programming menggunakan asssembly sangat susah. Menurut penulis, mitos tersebut adalah keliru. Jika anda mau berusaha dan membuang jauh-jauh mitos itu, maka belajar assembly akan lebih mudah dibandingkan belajar bahasa C, sebab sintaks yang harus kita pelajari lebih sedikit. Satu-satunya hal yang akan menjadi tantangan adalah anda harus berusaha memahami arsitektur microprocessornya. Jadi... selamat berjuang and always have fun :)"

Pemrograman Bahasa Assembly

Pemrograman bahasa assembly sangat erat kaitannya dengan hardware yang digunakan, oleh karena itu tutorial ini diawali dengan penjelasan tentang arsitektur x86. Kita tidak akan mempelajari pemrograman assembly yang rumit, yang akan kita pelajari hanya bagaimana cara membuat file *.com atau yang biasa disebut file flat binary.

Arsitektur Microprocessor x86

Pada bagian ini kita akan membedah bagian-bagian Microprocessor x86 secara fungsional dan mempelajari bagaimana bagian-bagian tersebut bekerja.

Arsitektur Dasar

Dalam sebuah arsitektur komputer ada filosofi tertentu yang digunakan, misalnya dalam hal menentukan apakah kita menggunakan bus yang sama untuk data dan kode program atau keduanya terpisah, dan lain-lain. Secara umum saat ini arsitektur komputer yang ada menggunakan salah satu dari dua "aliran" arsitektur komputer, yaitu Von Neumann Architecture (VNA) dan Harvard Architecture. Pada VNA, bus untuk data dan program adalah sama, sedangkan pada Harvard Architecture, bus untuk data dan program adalah berbeda. Keluarga x86 menggunakan menggunakan VNA yang secara skematik digambarkan sbb:



CPU pada gambar di atas adalah microprocessor yang kita gunakan, memory adalah RAM , dan I/O (Input/Output)devices adalah periferal lainnya, misalnya Video Card, Chipset dan lain-lain. Garis merah tebal pada gambar di atas menunjukkan system bus dari x86, sistem bus ini terbagi menjadi tiga komponen, yaitu data bus, address bus dan control bus. Dari gambar di atas dapat anda lihat bahwa periferal I/O termasuk chipset yang ada di motherboard kita menggunakan bus yang sama dengan bus memory untuk berhubungan dengan microprocessor (system bus). Teknik seperti ini biasa disebut memory mapped I/O, sebab periferal I/O diakses seperti hal-nya kita mengakses memory. Barangkali anda bertanya-tanya, mengapa northbridge 'hilang' dari skema di atas, northbridge sebenarnya ada pada pertemuan garis merah tebal dari memory dan I/O devices , chip ini tidak digambarkan sebab chip tersebut "transparan" terhadap program yang kita buat. Maksudnya, chip tersebut tidak akan "mengubah" data apapun yang kita lewatkan melaluinya. Di bawah ini adalah yang skema yang lebih jelas tentang hubungan antara system bus dan microprocessor.


yang digunakan untuk mengirim data dari/ke memory maupun I/O devices, address bus yang digunakan untuk menu njukkan alamat memory atau alamat I/O yang dituju/asal data yang dikirimkan/diterima tersebut tersebut, dan control bus yang digunakan untuk mengatur "status" dari data bus dan address bus, misalnya apakah saat ini kita sedang menulis data ke RAM atau ke I/O devices, apakah kita sedang membaca data dari RAM atau dari I/O devices, dan lain-lain. BIU pada skema di atas adalah Bus Interface Unit, yang mengatur komunikasi microprocessor dengan system bus. ALU adalah Arithmetic and Logic Unit yang berfungsi sebagai komponen untuk melakukan operasi aritmetika dan logika. Registers adalah register-register dari x86, yaitu tempat penyimpanan data sementara (semacam memori) dengan kecepatan sangat tinggi. Register inilah yang akan digunakan dalam pengolahan data di dalam microprocessor. Control Unit adalah komponen yang bertugas mengatur lalu lintas data antara ALU, BIU dan register-register yang ada di dalam microprocessor.

Data di dalam sebuah x86 dapat direpresentasikan dalam bentuk byte (8 bit), word (16 bit) atau dword/double word (32 bit). Ketika mengeksekusi sebuah program, yang terjadi sebenarnya adalah pemindahan data dari memori utama (RAM) ke microprocessor x86, kemudian data ini diolah pada microprocessor dan kemudian di pindahkan ke bagian output yang kita inginkan, misalnya ke ram dari video card atau memori utama, dan lain-lain. Dalam bahasa assembly, kita akan lebih banyak berurusan dengan pengolahan data di dalam microprocessor. Pengolahan data ini melibatkan bagian microprocessor yang disebut register. Register sebenarnya merupakan tempat penyimpanan dan pengolahan data yang ukurannya sangat kecil, tetapi kecepatan akses-nya sangat tinggi. Operasi-operasi yang terjadi terhadap data yang ada pada register-register ini terjadi pada ALU kemudian hasilnya di tempatkan ke register, alamat memori atau alamat I/O, tergantung instruksi yang kita berikan. Jika data yang diolah bertipe "floating point", maka pengolahannya dapat menggunakan FPU (Floating Point Unit), namun hal ini juga tergantung instruksi bahasa assembly yang kita gunakan. Berikut ini adalah skema dari "isi" sebuah microprocessor x86 generasi ke 6 (i686 yaitu PentiumPro, Pentium II, Celeron, Pentium III, Celeron II):

Pada gambar di atas, bagian kiri yang diberi nama ... register adalah isi dari microprosesor itu sendiri dan yang di sebelah kanan, yang diberi label address space adalah memori utama (RAM). Antara microprocessor dan memory utama (RAM) sebenarnya ada yang disebut Bus Interface Unit yang menghubungkan microprocessor dengan bus memory pada Northbridge dan ada pula Northbridge dari motherboard, namun kedua komponen tersebut "transparan" terhadap program assembly yang kita buat, maksudnya, instruksi yang kita buat akan dieksekusi sesuai dengan alamat-alamat yang kita "minta", jadi kita tidak perlu mengubah-ubah setting dari kedua komponen itu. Gambar di atas menampilkan arsitektur dari x86 secara fungsional. Agar lebih jelas, maka register-register yang ada di bagian kiri gambar di atas di tampilkan lebih rinci :

Dalam pemrograman assembly tingkat awal, kita hanya akan berurusan dengan register-register yang ada di sebelah kiri, sedangkan memori utama yang ada di sebelah kanan tidak terlalu berperan. Tutorial ini hanya akan berurusan dengan General Purpose Register (GPR), tidak akan berurusan dengan Segment Register, sebab hal tersebut telah diatur oleh Software Development Tool yang kita gunakan (Visual C++, Masm atau Nasm). Namun demikian akan tetap ada sedikit penjelasan tentang segment register. Di bawah ini adalah register-register yang termasuk GPR:

Register-register di atas mempunyai fungsi khusus yang agak berbeda. Berikut ini ringkasannya.

1. Register EAX , berfungsi sebagai "akumulator" yaitu register utama yang digunakan untuk menyimpan data sementara yang akan diolah pada ALU atau FPU, register ini juga digunakan sebagai tempat penyimpanan hasil pengolahan data tersebut. EAX dapat mengakses semua register lainnya dan merupakan register dengan akses tercepat, jadi sebisa mungkin kita meletakkan data pada register ini.
   
2. Register EBX, berfungsi sebagai pointer ke data di memory yang berada pada segmen yang sedang ditunjuk oleh register DS.
   
3. Register ECX, berfungsi sebagai "counter" (bilangan yang nilainya berubah saat sebuah operasi telah dilakukan) dalam operasi menggunakan string atau dalam perulangan.
   
4. Register EDX, berfungsi sebagai register untuk melakukan komunikasi data dengan alamat I/O.
   

1. Register ESI, berfungsi sebagai pointer ke data pada seg men yang sedang ditunjuk oleh register DS. Juga berfungsi sebagai pointer alamat sumber string dalam operasi string.
   
2. Register EDI, berfungsi sebagai pointer ke data pada segmen yang sedang ditunjuk oleh register ES. Juga berfungsi sebagai pointer ke alamat tujuan dalam operasi string.
   
3. Register ESP, berfungsi sebagai pointer ke stack (pada segmen yang sedang ditunjuk oleh register SS).
   
4. Register EBP, berfungsi sebagai pointer ke data yang ada pada stack(pada segmen yang sedang ditunjuk oleh register SS).
   
5. Register SS (Stack Segment), berfungsi sebagai register yang menyim pan alamat segment stack saat ini. Stack adalah bagian memori utama tempat penyimpanan data sementara jika sebuah fungsi dieksekusi atau sebuah interupsi sedang berlangsung atau pada saat sebuah prosedur dipanggil atau pada keadaan lain saat sebuah program dengan sengaja menyimpan datanya di stack. Biasanya stack berada pada bagian akhir memory (alamat terbesar) dan pointer ke stack (SP) dikurangi setiap kali ada data baru yang di simpan di stack, sesuai dengan ukuran data yang disimpan
   

Register CS (Code Segment), berfungsi menyimpan alamat segmen tempat kode program yang akan dieksekusi di simpan.

1. Register DS (Data Segment), berfungsi menyimpan alamat segmen tempat data program yang akan dieksekusi di simpan.
   

Selain fungsi khusus di atas, GPR juga dapat digunakan dalam operasi pengolahan data biasa yang terjadi antara GPR tersebut dengan ALU. Pada tutorial ini, yang akan digunakan secara intensif hanya 4 GPR yang pertama, yaitu EAX, EBX, ECX dan EDX.

Mode Kerja Microprocessor x86

Microprocessor x86 sejak i386 mempunyai 3 macam mode operasi. Mode operasi adalah kondisi operasi Microprocessor tersebut yang menentukan fasilitas apa saja dari Microprocessor yang dapat diakses, misalnya instruksi apa saja yang dapat digunakan, jumlah memory yang dapat diakses dan lain-lain. Mode operasi tersebut adalah (>= i386) :

1. Real Address Mode atau Real Mode. Mode ini hanya digunakan pada saat komputer sedang boot atau saat tidak ada sistem operasi pada komputer yang kita miliki dan hanya bios yang dapat bekerja atau kita sedang menjalankan sistem operasi yang hanya dapat berjalan pada real mode misalnya DOS. Pada mode, tidak semua feature yang dimiliki Microprocessor x86 (>=i386) dapat digunakan. Pada mode ini akses ke hardware secara langsung bebas dilakukan, dan alamat memory yang menyimpan kode sistem operasi juga dapat ditulisi, sehingga sistem dapat dengan mudah crash. Pada mode ini, ukuran register yang digunakan secara default adalah 16 bit, misalnya AX, CX, BX , dan lain-lain.
   
2. Protected Mode. Mode ini adalah mode yang digunakan saat komputer kita berada dalam sistem operasi protected mode, misalnya windows atau Linux. Pada mode ini seluruh feature x86 (>=i386) dapat digunakan, dan alamat kode program yang "berbahaya", misalnya sistem operasi tidak dapat diakses, selain itu akses langsung ke hardware tidak diperbolehkan kecuali program kita mendapat ijin dari sistem operasi, misalnya untuk program yang menggunakan device driver. Pada mode ini, ukuran register yang digunakan secara default adalah 32 bit, misalnya EAX, ECX, EBX , dan lain-lain
   
3. System Management Mode. Mode ini adalah mode power management untuk penghematan daya.
   

Programer assembly konvensional biasanya menjalankan programnya pada real mode. Namun kita tidak perlu menjalankan komputer kita dengan sistem operasi real mode seperti DOS untuk mencoba program yang seharusnya berjalan pada real mode, sebab pada protected mode (misalnya saat anda sedang menjalankan windows 2000) ada yang disebut virtual-8086 mode, sehingga program yang anda buat "seakan-akan" berjalan pada real mode. Mode ini pada dasarnya adalah emulasi sehingga tidak dijamin semua instruksi dapat dijalankan sesuai dengan yang kita inginkan. Virtual-8086 mode dapat digunakan dengan mudah, yaitu anda tinggal membuat source code assembly kemudian buat executable dan jalankan pada console windows, program itu akan otomatis berjalan pada mode ini jika memang program tersebut memanfaatkan instruksi-i nstruksi real mode.


Modern Microprocessor x86 modern seperti Athlon, Pentium III atau Pentium 4 memiliki arsitektur internal yang sedikit berbeda dengan apa yang dideskripsikan di sini sebab microprocessor tersebut sudah begitu kompleks dengan jumlah register yang jauh lebih banyak dan memanfaatkan apa yang disebut superscalar operation, pada salah satu gambar di atas anda melihat ada yang di sebut execution unit, Pentium III mempunyai 3 execution unit semacam ini, Athlon juga mempunyai 3 execution unit seperti ini, jadai anda dapat membayangkan, jika ada 3 instruksi yang tidak saling berhubungan, maka ketiga instruksi tersebut dapat dieksekusi hanya dalam 1 cycle (cycle adalah clock yang dibutuhkan untuk menyelesaikan eksekusi 1 instruksi). Selain itu, pada Microprocessor modern terdapat floating point unit yang mempunyai sangat banyak register, misalnya untuk SSE (Streaming SIMD) terdapat 8 register floating point. Di luar itu semua masih banyak lagi fasilitas yang sebenarnya ada di dalam microprocessor tersebut namun sangat jarang atau bahkan tidak dimanfaatkan, misalnya: sejak microprocessor generasi i686 (PentiumPro), kemampuan mengalamatkan memori yang ada sebenarnya sudah mencapai 64 GB dengan menggunakan apa yang disebut Physical Address Extension (PAE), bukan 4 GB seperti yang saat ini sedang banyak diributkan orang, hanya saja sistem operasi yang benar-benar memberikan dukungan pada kemampuan ini hanya Linux dan Windows 2000 edisi tertentu. Namun kita tidak perlu khawatir bahwa program yang kita buat tidak akan berjalan pada "mesin-mesin" tersebut, sebab semuanya kompatibel ke belakang dengan instruksi yang dibuat untuk "mesin-mesin" generasi sebelumnya.

Sintaks Bahasa Assembly x86

Sekarang kita akan mempelajari sintaks yang digunakan dalam bahasa assembly untuk x86. Tool yang anda butuhkan untuk mencoba contoh-contoh yang ada adalah Nasm atau Microsoft Macro Assembler 6.11, cara menggunakan kedua tool ini akan dijelaskan.

Setiap instruksi yang dapat diubah menjadi machine code oleh assembler disebut sebagai instruction set. Setiap generasi microprocessor mempunyai instruction set yang jumlahnya berbeda-beda, tetapi semuanya memiliki instruction set yang bersifat umum yang dapat dieksekusi pada seluruh microprocessor tersebut. Kita akan menggunakan instruction set yang dapat dieksekusi oleh microprocessor i386 ke atas. Sebelum mempelajari instruction set, terlebih dahulu kita akan mempelajari cara membuat variabel dan konstanta dalam bahasa assembly. Sintaks untuk membuat konstanta adalah:

nama_konstanta equ nilai_konstanta

sintaks ini analog dengan sintaks berikut dalam bahasa C:

#define nama_konstanta nilai_konstanta

contoh:

bank_mask equ 20000840h

akhiran h pada sintaks di atas adalah akhiran yang menunjukkan bahwa nilai tersebut adalah nilai hexadecimal, jika tidak diberi akhiran maka nilai tersebut akan dianggap desimal (basis 10). Anda perlu berhati-hati jika menyatakan konstanta yang nilainya diawali dengan huruf dalam hexadecimal, misalnya: sebuah konstanta bernilai CFCh, maka anda harus memberi awalan 0 saat mendeklarasikannya, jadi hasilnya :

bank_mask equ 0CFCh

Sintaks di atas berlaku baik pada masm maupun nasm. Selanjutnya kita akan mempelajari sintaks untuk membuat variabel, formatnya adalah:

nama_variabel tipe_data nilai_variabel

pada sintaks ini, nama_variabel adalah nama dari variabel yang diinginkan, tipe_data adalah tipe data dari variabel tersebut, dalam bahasa asssembly x86 dikenal beberapa tipe data yaitu:

byte, tipe data ini dapat menyimpan data dengan ukuran 1 byte (8 bit). Sintaks yang digunakan untuk mendeklarasikan variabel dengan tipe ini adalah db

word, tipe data ini dapat menyimpan data dengan ukuran 2 byte (16 bit). Sintaks yang digunakan untuk mendeklarasikan variabel dengan tipe ini adalah dw

dword, tipe data ini dapat menyimpan data dengan ukuran 4 byte (32 bit). Sintaks yang digunakan untuk mendeklarasikan variabel dengan tipe ini adalah dd

contoh:

test db 78h

akhiran h pada sintaks di atas adalah akhiran yang menunjukkan bahwa nilai tersebut adalah nilai hexadecimal. Sama seperti pada deklarasi konstanta, jika anda mendeklarasikan variabel dengan nilai hexadecimal, maka berikan awalan (prefix) 0 jika variabel tersebut nilai varaibel tersebut diawali huruf. Contoh:

test db 0FEh

Perlu anda ketahui bahwa kebanyakan assembler adalah tidak case sensitive. Hal ini perlu anda perhatikan saat memberi nama variabel atau konstanta pada program yang anda buat. Sintaks dasar sebuah pernyataan dalam bahasa assembly adalah :

label: instruction operands ; comment

label pada sintaks di atas adalah opsional. Label biasanya digunakan pada awal instruksi yang akan mengalami perulangan atau pada instruksi yang akan dipanggil dalam sebuah jump. instruction adalah instruksi yang akan dieksekusi, operands adalah variabel yang akan dimanipulasi, jumlah operand tergantung instruksi yang kita gunakan, ada juga instruksi yang tidak mempunyai operand sama sekali. comment adalah komentar, karakter yang ada di belakang tanda titik koma (;) akan dianggap sebagai komentar sampai baris tersebut berakhir. Berikut ini beberapa instruction set yang akan kita pelajari:

 

Instruction Set	Kegunaan
mov dest,src	instruksi ini memindahkan isi dari src ke dest. src maupun dest dapat merupakan register atau alamat memory, tetapi salah satunya harus merupakan register, sebab tidak ada instruksi yang dapat langsung memindahkan isi sebuah alamat memory ke alamat memory lainnya.Instruksi ini juga dapat menggunakan operand 8, 16 atau 32 bit.
pushfd	instruksi ini digunakan untuk menyimpan isi register flag di stack.
popfd	instruksi ini digunakan untuk me-restore isi register flag yang tadinya di simpan di stack dengan instruksi pushfd.
pushad	menyimpan isi seluruh register GPR yang pada stack.
popad	me-restore isi seluruh register GPR yang tadinya disimpan di stack dengan instruksi pushad.
je label	instruksi ini digunakan untuk berpindah (dengan syarat) ke instruksi yang "sejajar" dengan label pada source code yang kita buat. Jika bit ZF (Zero Flag) pada flag register bernilai 1, maka program akan dilanjutkan ke label jika tidak maka eksekusi dilanjutkan ke instruksi selanjutnya setelah je.
jmp label	instruksi ini digunakan untuk berpindah (tanpa syarat) ke instruksi yang "sejajar" dengan label pada source code yang kita buat.
inc var	instruksi ini digunakan untuk menaikkan nilai yang ada pada register var satu satuan. var adalah sebuah GPR
call proc	instruksi ini digunakan untuk memanggil sebuah prosedur, proc adalah label (nama) dari prosedur yang akan kita panggil. Prosedur adalah sekumpulan instruksi dengan fungsi tertentu, kadang disebut juga subrutin .
int num	instruksi ini untuk memanggil interupsi bios atau sistem operasi dos. Perlu anda perhatikan bahwa jika kita berada pada mode virtual-8086 maka instruksi seperti ini akan tetap menghasilkan kel uaran, tetapi keluaran tersebut sebenarnya adalah hasil emulasi. num adalah nomor dari interupsi yang akan dipanggil
xor dest, src	instruksi ini melakukan bitwise xor terhadap src dan dest dan hasilnya disimpan pada dest. src dan dest biasanya merupakan GPR.
lea dest,src	instruksi ini menghitung alamat efektif (effective address) dari src dan hasilnya di simpan pada dest. Instruksi ini biasanya digunakan pada operasi string, dest biasanya adalah register si, dan src adalah variabel yang akan dicari alamat efektifnya.
and dest, src	instruksi ini melakukan bitwise and terhadap src dan dest dan

hasilnya disimpan pada dest. src dan dest biasanya merupakan GPR.or dest, srcinstruksi ini melakukan bitwise or terhadap src dan dest dan hasilnya disimpan pada dest. src dan dest biasanya merupakan GPR.out dest, srcinstruksi ini adalah instruksi I/O yang mengirim data ke alamat I/O(device), src biasanya register al,ax atau eax yang isinya adalah data yang akan dikirim, dest biasanya adalah register dx yang menunjukkan alamat yang akan dikirimi data.in dest, srcinstruksi ini adalah instruksi I/O yang memasukkan data dari alamat I/O (device), src biasanya register dx yang isinya adalah alamat I/O yang datanya akan diambil, dest biasanya adalah register al,ax atau eax, tergantung ukuran operandnya (data yang akan diterima).retnMenghentikan eksekusi program dan mengembalikan kontrol program ke instruksi sesudah instruksi pemanggilan rutin ini (sesudah instruksi yang call atau jump yang memanggil rutin ini). Jika bagian sebelum retn ini tidak dipanggil oleh rutin lain maka program diakhiri (sistem operasi mengambil alih kembali kontrol atas komputer).cmp dest, srcinstruksi ini digunakan untuk membandingkan dest dan src, jika hasilnya sama maka Zero Flag pada flag register akan di set (diubah menjadi 1).
Untuk instruction set yang lain, anda dapat lihat pada Intel Software Developer's Manual volume 1: Basic Architecture dan Intel Software Developer's Manual volume 3: System Programming Guide.
Obrolan bebas:
"Banyak orang berpikir bahwa di jaman seperti ini, saat HLL(High Level Language) seperti C++, Java atau Visual Basic 'berkuasa', pemrograman dengan bahasa assembly 'sudah mati'. Banyak juga orang berpikir untuk apa kita bersusah-susah belajar assembly, kalau HLL sudah ada? Jawaban penulis adalah, saat kecepatan menjadi hal yang sangat krusial maka tak ada yang dapat mengalahkan programming menggunakan bahasa assembly, dan satu lagi, tidak selamanya apa yang kita inginkan dapat kita peroleh dengan HLL. Penulis sendiri sudah beberapa kali menemukan kasus dimana kemampuan mengutak-atik hardware dalam software yang penulis buat tidak dapat disediakan oleh bahasa C atau bahasa lain dalam bentuk API (Application Programming Interface) pada sistem operasi, sehingga pemrograman assembly harus dilakukan. Jadi kita harus ingat bahwa 'Assembly Programming never die'"
Program Assembly Sederhana
Pada bagian sebelumnya kita telah mempelajari beberapa sintaks assembly, sekarang saatnya menggunakan sintaks tersebut untuk membuat sebuah program sederhana. Program ini akan menampilkan sebuah string pada console jika dijalankan. Berikut ini adalah source codenya:
.386
.MODEL TINY
CSEG SEGMENT PARA PUBLIC USE16 'CODE' ASSUME CS:CSEG
;;Routine utama
pushfd ;save flag
pushad ;save isi semua GPR
;; Menampilkan karakter dilakukan melalui interrupt 10h, service 0Eh ;; dari bios video card, karakter yang akan ditampilkan diberikan
;; melalui register si
lea si,msg
mov ah,0Eh ;gunakan service 0Eh
mov bl,07h ;warna foreground
xor bh,bh ;gunakan page 0, akan muncul bug tanpa ini
MORE _DIS:mov al,cs:0+[ si] ;karakter yang akan ditulis ada pada al cmp al,'$' ;'$' menandakan akhir string
je NO _MORE _DIS
inc si
int 10h ;panggil int 10h (serice dari video bios)
jmp MORE _DIS
NO_MORE_DIS:
popad ;restore semua GPR
popfd ;restore semua flags retn ;return / akhiri program
;;Definisi Variabel
msg:
DB 10,13 DB 10,13 DB 0,0,0,0,0,0,0, 'Your wish is my command',10,13,10,13
DB 0,0,0,0,0,0,0, 'Tweaking your chipset. . . ',10,13, '$'
CSEG ENDSend start
Source code di atas adalah source code dalam masm (Microsoft Assembler). Untuk membuat file *.com dari source code di atas, anda harus meletakkan source code di atas satu direktori dengan ML.exe dan Link.exe dari Masm (penulis menggunakan Masm 6.11) kemudian mengunakan perintah berikut di dalam console windows pada direktori source code tersebut, jika anda belum ada pada direktori source code tsb maka cd ke direktori itu:
ml /AT sourcecode.asm /link /TINY
dengan sourcecode.asm adalah source code tersebut. Anda dapat meng-copy source code di atas, kemudian membukanya dengan Notepad.exe , kemudian menyimpannya dengan ekstensi *.asm. Anda dapat menggunakan editor lain, tetapi editor tersebut harus "netral", maksudnya tidak menambahkan formatting character ke dalam source code tersebut, misalnya MS Word tak dapat digunakan sebab menyalahi aturan ini (menambahkan formatting character). Program di atas akan menghasilkan output:
Your wish is my command Tweaking your chipset...
Jadi program yang sangat sederhana ini hanya menampilkan sebuah string di layar (console) saat dieksekusi. Sekarang kita akan membahas apa saja yang dilakukan oleh source code ini. Pada bagian awal source code ini anda melihat:
.386
Sintaks ini maksudnya adalah machine code yang dihasilkan oleh program ini hanya kompatibel (dapat dieksekusi) pada processor i386 atau yang lebih baik. Kemudian sintaks:
.MODEL TINY
maksudnya adalah kita akan membuat sebuah file *.com. File *.com sebenarnya adalah file flat binary, yaitu machine code yang dihasilkan langsung dapat dijalankan. File *.com hanya menggunakan satu segment pada real mode atau mode virtual-8086, itulah sebabnya pada bagian awal program penulis mengatakan bahwa kita tidak perlu pusing dengan segment register sebab kita hanya menggunakan satu segmen saja. Selanjutnya, sintaks:
CSEG SEGMENT PARA PUBLIC USE16 'CODE'
ASSUME CS:CSEG
artinya adalah kita menginginkan agar assembler membuat penyataan-pernyataan selanjutnya berada dalam satu segmen saat dibuat machine code yaitu pada CSEG, PARA artinya machine code yang dihasilkan harus diurutkan dalam format 16 bit. PUBLIC USE16 'CODE' artinya adalah machine code yang dihasilkan akan berjalan secara default dalam processor x86 pada real mode (sebab pada mode ini, ukuran register secara default adalah 16 bit), dan segmen sesudah pernyataan ini adalah segmen kode program (lihat kembali penjelasan segment register yaitu CS dan DS). Pada bagian akhir program anda melihat sintaks:
CSEG ENDS
sintaks ini memberitahu kepada masm bahwa kode program untuk code segment (yang berawal pada CSEG ... )hanya sampai pada bagian ini saja. Kemudian pernyataan:
org 100h
artinya adalah machine code ini akan ditempatkan pada memory dengan alamat 100 h+alamat segmen yang ditunjuk oleh CS. Pernyataan:
start:
adalah sebuah label untuk menandai awal program. Dalam masm, anda harus memberikan sebuah label untuk menandai bagian awal instruksi yang dapat diubah menjadi machine code. Pada bagian akhir program anda melihat sintaks:
end start
sintaks ini untuk menandai bagian akhir dari program yang kita buat. Kedua penanda (marker) ini harus ada agar masm dapat bekerja. Sintaks:
pushfd
pushad
sintaks ini artinya: menyimpan isi dari GPR dan Flag Register ke stack. Tujuannya adalah untuk menghindari kesalahan (bug) saat pernyataan-pernyataan dibawahnya selesai dieksekusi dan kendali komputer kembali ke sistem operasi. Sebelum memberikan kendali ke sistem operasi, program ini me- restore kembali nilai GPR dan flag yang lama dengan instruksi:
popad
popfd
sehingga bug diharapkan tidak akan muncul. Instruksi-instruksi selanjutnya adalah instruksi untuk menampilkan string. String ini disimpan pada sebuah variabel bertipe db (byte). Hal ini dilakukan pada baris:
msg:
DB 10,13
DB 10,13
DB 0,0,0,0,0,0,0, 'Your wish is my command',10,13,10,13
DB 0,0,0,0,0,0,0, 'Tweaking your chipset. . . ',10,13, '$'
baris-baris program ini artinya, kita menyatakan sejumlah variabel bertipe byte dengan msg digunakan sebagai label untuk menandai alamat awal dari kumpulan variabel bertipe byte ini. Pernyataan DB 10,13 adalah sebuah pernyataan definisi dua buah variabel bertipe byte yang nilainya diinisialisasi menjadi 10 dan 13, dan seterusnya dengan variabel-variabel selanjutnya. Variabel terakhir dari kumpulan byte (kumpulan byte seperti ini biasa disebut string sebab isinya adalah karakter) ini berisi karakter '$'. Nilai 10,13 berarti karakter CR(Carriage return/Enter) dan LF (Line Feed / baris yang baru). Nilai 0 artinya karakter kosong. String ini ditampilkan dengan perintah:
lea si,msg ;hitung dan pindahkan alamat label msg ;ke register si
mov ah,0Eh ;gunakan service 0Eh
mov bl,07h ;warna foreground
xor bh,bh ;gunakan page 0, akan muncul bug tanpa ini
MORE _DIS: mov al,cs:0+[ si] ;karakter yang akan ditulis ada pada al cmp al,'$' ;'$' menandakan akhir string
je NO _MORE _DIS
inc si
int 10h ;panggil int 10h (serice dari video bios) jmp MORE _DIS
NO_MORE_DIS:
Pada potongan source code di atas, tampilan pada layar dilakukan dengan menggunakan bantuan bios VGA card. Hal ini dilakukan dengan cara memanggil interupsi13 nomor 10h dengan register ah bernilai 0Eh, interupsi ini akan memanggil kode program pada bios vga card untuk menampilkan karakter yang berada pada register al. Register yang dicek oleh interupsi ini (int 10h) selengkapnya sbb:
AH = 0Eh
AL = karakter yang akan ditampilkan
BH = nomor page (halaman), digunakan jika kita menggunakan banyak halaman
BL = warna foreground (hanya pada mode grafik)
Jadi baris program int 10h maksudnya adalah tampilkan karakter dan setting yang sudah kita siapkan (pada register-register yang dicek oleh interupsi ini) ke layar. Untuk menampilkan seluruh karakter digunakan loop pada label MORE_DIS s/d NO_MORE_DIS, di dalam loop ini, karakter yang alamatnya ditunjukkan oleh gabungan register cs dan si dipindahkan terus menerus ke al, dan ditampilkan dengan memanggil interupsi 10h. Hal ini terus diulang sampai karakter yang ada pada al adalah '$', hal ini dapat dilihat pada instruksi cmp al,'$' , saat karakter ini diperoleh (yaitu pada saat register si menunjuk ke variabel terakhir setelah label msg), program akan keluar ke label NO_MORE_DIS, sebab baris je (jump if equal) akan membuat eksekusi program berpinda ke label NO_MORE_DIS. Jika anda masih bingung, baca kembali deskripsi tentang istruction set yang ada pada bagian sebelumnya untuk memahami apa saja yang dilakukan oleh setiap instruksi.
Catatan:
13Interupsi adalah sebuah mekanisme untuk mengalihkan eksekusi program untuk menjalankan kode program yang sudah disediakan oleh bios atau sistem operasi atau hardware (microprocessor), kode program ini biasa disebut Interrupt Handler. Pada saat interupsi terjadi, "state" processor, yaitu data-data yang ada pada register-register semuanya di simpan pada stack dan sistem mengeksekusi interrupt handler. Interrupt handler menyediakan "service" kepada software yang kita buat untuk hal-hal tertentu yang sering dilakukan,misalnya tampilan ke layar atau membaca sesuatu dari hard drive, dan lain-lain. Untuk mengetahui tentang nomor interupsi dan apa yang dilakukan, silahkan mencari daftar interupsi di buku pemrograman atau di web, jika anda ingin mencari di web maka gunakan search engine dengan keyword "Ralph Brown interrupt list" atau "interrupt list", dengan keyword ini kemungkinan besar anda akan sampai ke situs yang menyimpan interrrupt list dari Ralph Brown. Daftar inilah yang, merupakan daftar interupsi paling lengkap untuk x86.
Obrolan bebas:
"Penulis mohon maaf karena pada tulisan kali ini belum dapat membahas penggunaan Nasm untuk program di atas. Hal ini disebabkan oleh waktu yang terbatas untuk membuat tutorial ini."
Penggunaan Assembly dan C dalam satu Program
Pada bagian ini kita akan membahas bagaimana menggunakan sintaks bahasa assembly di dalam sebuah program yang menggunakan bahasa C. Untuk memulai pembahasan, kita akan membedah potongan source code driver yang telah kita bahas sebagian sebelumnya.
void PatchPCI(ULONG reg_addr, ULONG mask) {
//Patch the chipset __a sm
{
pushfd ;//save all flags and regs pushad
mov eax,reg_addr ;//fetch the address of the regs to be patched
mov dx,PCI _ADDR _PORT ;//fetch the input port addr of PCI cfg space
out dx,eax
mov dx, PCI_DATA_PORT
in eax,dx
or eax,mask ;//mask the regs value (activate certn. bits)
out dx,eax
popad ;//restore all flags
popfd
}}
Pada source code di atas ada keyword baru, yaitu __asm. Keyword ini digunakan untuk memberi tahu compiler Visual C++ bahwa instruksi pada pernyataan atau blok pernyataan selanjutnya adalah instruksi assembly (ingat kembali bahwa blok pernyataan dibatasi oleh kurung kurawal / {}). Jadi, hanya keyword (ditambah {} jika anda ingin mengeksekusi blok pernyataan assembly) ini saja yang anda butuhkan untuk menambahkan instruksi assembly ke source code anda.
Selanjutnya aspek teknis yang harus anda perhatikan adalah, source code di atas akan berjalan pada device driver dalam windows. Jadi microprocessor kita telah berada pada protected mode, dengan demikian ukuran default register-register yang tersedia bagi programer assembly adalah 32 bit, jadi GPR yang tersedia adalah EAX, ECX, EBX,EDX, dst. Sekarang pembahasan source code di atas. Dua instruksi pertama dan dua instruksi terakhir sudah dibahas sebelumnya. Instruksi selanjutnya adalah:
mov eax,reg_addr
instruksi ini memindahkan isi variabel reg_addr ke register EAX, reg_addr adalah variabel input yang diberikan oleh fungsi yang memanggil fungsi PatchPCI. Instruksi selanjutnya, yaitu:
mov dx, PCI _ADDR _PORT
mengisi register dx dengan konstanta PCI_ADDR_PORT. Instruksi berikutnya:
out dx,eax
mengirimkan data yang ada pada register eax ke alamat yang ditunjuk oleh register dx (pada baris sebelumnya alamat ini telah dimasukkan). Instruksi selanjutnya telah kita bahas sebelumnya. Kemudian instruksi:
in eax,dx
mengambil data dari alamat yang ditunjukkan oleh register dx. Instruksi berikutnya:
or eax,mask
melakukan operasi bitwise or dengan variabel mask yang diperoleh dari parameter kedua fungsi PatchPCI, dan hasilnya disimpan pada register eax. Baris-baris selanjutnya dapat anda pahami dari pembahasan sebelumnya. Untuk memperjelas konsep yang sudah anda pelajari, berikut ini diberikan sebuah contoh program sederhana.
#include < stdio.h >
typedef unsigned int UINT;
UINT tambah(UINT suku1, UINT suku2); void main()
{
UINT suku1; UINT suku2; UINT hasil_operasi;
printf("ketikkan suku pertama : "); scanf ("%d", &suku1);
printf("ketikkan suku kedua : "); scanf ("%d", &suku2);
hasil_operasi= tambah(suku1,suku2);
printf("Hasil penjumlahan kedua suku itu adalah : %d \n", hasil_operasi);
}
UINT tambah(UINT suku1, UINT suku2) {
UINT hasil;
__a sm
{
pushfd ;/* simpan isi register flag */ pushad ;/* simpan isi GPR*/
mov eax,suku1 ;/* kopi suku1 ke eax 8 */
add eax,suku2 ;/* jumlahkan suku2 ke suku1, simpan hasil di eax */ mov hasil,eax ;/* kopi hasil penjumlahan ke variabel hasil*/
popad ;/* restore kembali isi GPR */
popfd ;/* restore kembali isi register flag */ }
return hasil; }
Contoh keluaran dari program ini adalah:
ketikkan suku pertama : 5
ketikkan suku kedua : 9
Hasil penjumlahan kedua suku itu adalah : 14
Program di atas dapat anda coba. Source code tersebut tidak akan dijelaskan lagi oleh penulis sebab cukup mudah dipahami dan komentar yang ada pada source code nya cukup jelas. Sampai di sini anda sudah dapat membuat sebuah program yang memanfaatkan bahasa assembly dan C sekaligus, tetapi perhatikan bahwa sintaks di atas hanya berlaku untuk Visual C++, untuk Software Development tool yang berbeda, anda harus membaca lagi dukumentasinya.
Obrolan bebas:
"Selamat! Sekarang anda sudah dapat membuat program dengan bahasa C dan assembly, anda tinggal berlatih untuk membuat diri anda semakin terampil :). Untuk memperdalam ilmu anda, anda dapat membaca referensi yang penulis cantumkan. Penulis menyadari bahwa pada tutorial ini masih banyak yang kurang jadi tutorial ini akan diupdate jika penulis sudah punya waktu lagi agar semakin bermanfaat dan mudah dipahami."
Beberapa Sumber Informasi
Berikut ini adalah beberapa sumber informasi yang berkaitan dengan tutorial ini, dan anda dapat memperoleh penjelasan tambahan pada sumber-sumber tersebut.
Buku The Art of Assembly Language Programming. Buku ini adalah buku standar bagi para pemrogram Assembly x86. Jika link ini ternyata sudah tidak ada lagi, anda dapat mencari pada search engine dengan keyword "The Art of Assembly". Buku ini adalah eBook yang juga di hosting oleh beberapa situs programming lain selain link di atas.

1. Situs
   nasm.sourceforge.net. Pada situs ini anda dapat mendown load sebuah assembler free, yaitu Netwide Assembler (Nasm). Nasm tersedia dalam dua versi, untuk sistem operasi Linux dan Windows, pada kedua versi tersebut terdapat tutorial yang cukup komprehensif pada file help yang di sediakan. Penulis kadang-kadang menggunakan assembler ini, programnya sendiri sangat bagus, bahkan dalam beberapa segi masih lebih baik di banding Tasm (Turbo Assembler) buatan Borland.
   
2. Buku Compilers Principles, Techniques, and Tools, Alfred V. Aho, Ravi Sethi, Jeffrey D. Ullman ,Addison Wesley 1986. Buku ini kadang disebut sebagai "The Dragon Book" oleh para software developer, memang sampul bukunya bergambar naga. Merupakan referensi yang sangat baik bagi para programmer yang ingin tahu cara kerja compiler dan mungkin ingin membuat compiler sendiri.
   
3. Buku C For Scientist and Engineers International Edition, Richard Johnsonbaugh and Martin Kalin,Prentice Hall, Inc. , 1997.
   
4. Buku Teach Yourself C++ in 21 Days Second Edition, SAMS Publishing 1997. Pada buku ini Chapter 5 dan 10 ada beberapa uraian yang akan sangat membantu anda memahami konsep pointer.
   
5. Situs
   www.sandpile.org. Situs ini menyimpan beberapa data teknis microprocessor x86.
   
6. Situs
   www.x86.org. Situs ini menyimpan beberapa data teknis microprocessor x86.
   
7. Situswww.arstechnica.com. Situs ini memiliki beberapa tulisan teknis yang sangat bagus tentang arsitektur microprocessor pada bagian CPU Theory and Praxis.
   
8. Situs
   msdn.microsoft.com. Situs ini adalah situs rujukan para developer software untuk produk microsoft. Sebagian isi dari situs ini dapat anda peroleh pada CD MSDN.
   

Credits

Penulis mengucapkan terima kasih kepada:

• Donovan Dennis, atas early feedback-nya terhadap artikel Tutorial Membuat Driver ...
  
• Fritz Edison a.k.a Mitz, juga atas early feedback-nya terhadap artikel Tutorial Membuat Driver ...
  
  • Vavan a.k.a Aco, yang memberi feedback terhadap tutorial ini selama masa pembuatan yang cukup melelahkan
    
• Kru OCindo, thanks a lot for hosting my articles :)
  
• Peserta polling pada forum OCindo, thanks atas feedback anda semua :)
  

copyright © 2003,2004,2005,2006 Darmawan M S a.k.a Pinczakko
Kembali ke halaman utama

Share