Język maszynowy - Polski Serwis Naukowy

Język maszynowy (kod maszynowy) – język programowania, w którym zapis programu wymaga instrukcji bezpośrednio jako liczb, które są rozkazami i danymi bezpośrednio pobieranymi przez procesor wykonujący ten program.

Był to jedyny język programowania komputerów zerowej generacji z wyjątkiem komputera Z4, a powszechnym w początkowym okresie rozwoju komputerów pierwszej generacji.

Kod maszynowy może być generowany w procesie kompilacji (w przypadku języków wysokiego poziomu) lub asemblacji (w przypadku asemblera). W trakcie procesu tworzenia kodu maszynowego tworzony jest często kod pośredni, który może być zapisywany w pliku o odpowiednim formacie. Kod pośredni poddawany jest linkowaniu, które wygeneruje ostateczny obraz programu w taki sposób, że system operacyjny będzie mógł go wczytać, z ewentualnym dostosowaniem argumentów będących adresami do adresów odpowiednich bloków programu w pamięci, i wykonać zawarte w nim instrukcje.

Z4 – komputer zerowej generacji zaprojektowany przez niemieckiego inżyniera Konrada Zuse i zbudowany przez jego firmę Zuse KG w 1950 r. dla szwajcarskiej uczelni ETH Zürich (Konfederacyjna Wyższa Szkoła Techniczna w Zurychu). W 1954 został przeniesiony do Institut Franco-Allemand des Recherches de St. Louis we Francji, gdzie był używany do roku 1959. Był to pierwszy sprzedany na świecie komputer, który wyprzedził o 5 miesięcy brytyjski Ferranti Mark I i o 10 miesięcy maszynę UNIVAC I.

Asembler (z (ang.) assembler) – termin informatyczny związany z programowaniem i tworzeniem kodu maszynowego dla procesorów. W języku polskim oznacza on program tworzący kod maszynowy na podstawie kodu źródłowego (tzw. asemblacja) wykonanego w niskopoziomowym języku programowania bazującym na podstawowych operacjach procesora zwanym językiem asemblera, popularnie nazywanym również asemblerem. W tym artykule język programowania nazywany będzie językiem asemblera, a program tłumaczący – asemblerem.

Ponieważ każdy typ procesora ma swój własny język maszynowy, jest to najmniej przenośny język programowania.

Kod maszynowy

Kod maszynowy to postać programu komputerowego (zwana postacią wykonywalną lub binarną) przeznaczona do bezpośredniego lub prawie bezpośredniego wykonania przez procesor. Jest ona dopasowana do konkretnego typu procesora i wyrażona w postaci rozumianych przez niego kodów rozkazów i ich argumentów. Jest to postać trudna do analizy przez człowieka.

Microsoft Windows (ang. okna, IPA: [maɪkɹoʊsɑːft ˈwɪndoʊz]) – rodzina kilku systemów operacyjnych wyprodukowanych przez firmę Microsoft. Systemy rodziny Windows działają na serwerach, systemach wbudowanych oraz na komputerach osobistych, z którymi są najczęściej kojarzone.

DLL (z ang. Dynamic-Link Library - biblioteka łączona dynamicznie) - w środowisku Windows biblioteka współdzielona (z ang. shared library), która przechowuje implementacje różnych funkcji (podprogramów) programu i/lub zasoby programu. Funkcje i zasoby zawarte w bibliotece DLL mogą być wykorzystane bezpośrednio lub pośrednio (za pośrednictwem innej biblioteki DLL) przez dowolny plik wykonywalny, sama biblioteka DLL nie jest samodzielnym programem.

W systemach z rodziny DOS/Windows w kodzie maszynowym zapisane są programy umieszczone w plikach typu com. Pliki typu exe zawierają ponadto dodatkowe informacje, np. adresy skoków, które są ustawiane w momencie wczytywania programu do pamięci komputera (wersja 16-bitowa), a także informacje potrzebne do łączenia programu z bibliotekami dynamicznymi (DLL).

System operacyjny (ang. skrót OS Operating System) – oprogramowanie zarządzające sprzętem komputerowym, tworzące środowisko do uruchamiania i kontroli zadań użytkownika.

Komputery zerowej generacji to maszyny konstruowane przed pojawieniem się uniwersalnych, elektronicznych maszyn cyfrowych, o możliwościach dzisiejszych prostych i średnich kalkulatorów programowanych.

Kod maszynowy nie może być wykonywany przez procesory innego typu, niż ten, dla którego zostały napisane. Niesie to za sobą wiele problemów związanych z przenośnością programów. Aby ich uniknąć rozpowszechnia się programy w formie kodu źródłowego (np. oprogramowanie FLOSS) lub w formie kodu pośredniego (np. Java, .NET).

Biblioteka dynamiczna - jest to rodzaj biblioteki, która łączona jest z programem wykonywalnym dopiero w momencie jego wykonania. Aby tego dokonać system operacyjny komputera musi posiadać pewne funkcje, które umożliwiają łączenie dynamiczne.

Procesor (ang. processor), także CPU (ang. Central Processing Unit) – urządzenie cyfrowe sekwencyjne, które pobiera dane z pamięci, interpretuje je i wykonuje jako rozkazy. Wykonuje on ciąg prostych operacji (rozkazów) wybranych ze zbioru operacji podstawowych określonych zazwyczaj przez producenta procesora jako lista rozkazów procesora.

Postać i treść kodu maszynowego zależy nie tylko od kodu źródłowego programu, ale też od translatora, systemu operacyjnego, wersji bibliotek, typu procesora i jego języka maszynowego. Języki wysokiego poziomu wraz z odpowiednimi bibliotekami i kompilatorami umożliwiającą użycie tego samego programu źródłowego do budowy programu pracującego na różnych systemach operacyjnych, różnych procesorach, itd. Niepoprawnie napisany kod źródłowy może powodować problemy podczas procesu tłumaczenia go na niektóre postacie kodu maszynowego.

Translator to specjalny program komputerowy (lub urządzenie), dokonujący tłumaczenia (translacji) programu napisanego w języku programowania, z postaci źródłowej do postaci wynikowej, zrozumiałej dla maszyny. Czasami zamiast określenia kod wynikowy używa się równoważnego kod obiektowy.

Język programowania – zbiór zasad określających, kiedy ciąg symboli tworzy program (czyli ciąg symboli opisujący obliczenia) oraz jakie obliczenia opisuje.

Kod źródłowy w asemblerze jest silnie związany z konkretną architekturą procesora i zazwyczaj nie można go uruchomić na innej bez wprowadzania zmian.

Kod maszynowy jest generowany za pomocą translatora, który przekształca czytelny dla programisty zapis w języku programowania w odpowiadające mu kody instrukcji maszynowych.