Was ist Maschinensprache?

Maschinensprache ist ein Befehlssatzsystem; Maschinensprache ist eine Programmiersprache oder ein Befehlscode, der von der Maschine ohne Übersetzung oder ohne Übersetzung erkannt werden kann eine Programmiersprache oder ein Befehlscode, der von der Maschine direkt verstanden und akzeptiert wird. Maschinensprache ist eine formale Sprache, die zur Definition von Computerprogrammen verwendet wird und dazu dient, Anweisungen an den Computer zu erteilen.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 10-System, DELL G3-Computer.

Maschinensprache ist ein System von Befehlssätzen

Maschinensprache ist eine Programmiersprache oder ein Befehlscode, der von der Maschine ohne Übersetzung direkt erkannt werden kann. Jeder Operationscode verfügt über einen entsprechenden Schaltkreis im Computer, um ihn zu vervollständigen oder darauf zu verweisen Nach der Übersetzung kann es sich um eine Programmiersprache oder einen Befehlscode handeln, der von der Maschine direkt verstanden und akzeptiert wird. Maschinensprache verwendet absolute Adressen und absolute Opcodes. Verschiedene Computer verfügen über eigene Maschinensprachen, also Befehlssysteme. Aus Sicht der Verwendung ist Maschinensprache die Sprache der niedrigsten Ebene.

Kurze Einführung

Programmiersprache ist eine formale Sprache, die zur Definition von Computerprogrammen verwendet wird und dazu dient, Anweisungen an den Computer zu erteilen. Es gibt viele Computersprachen und jedes Jahr werden viele neue Programmiersprachen erstellt. Je nach Niveau können Programmiersprachen in drei Kategorien eingeteilt werden: Maschinensprache, Assemblersprache und Hochsprache. Maschinensprache besteht aus einer Reihe von Maschinenanweisungen, die direkt von der Maschine ausgeführt werden können. In Maschinensprache geschriebene Programme weisen Probleme auf, die schwer zu lesen und zu merken sind. Im Wesentlichen funktioniert Assemblersprache direkt auf der Hardware. Aufgrund der Verwendung von Mnemoniken ist das Schreiben und Lesen einfacher als bei Maschinensprache. In Hochsprachen werden mehrere Assembler-Anweisungen zu prägnanteren Programmieranweisungen zusammengeführt, und gleichzeitig werden einige Aufgaben wie die Stapel- und Registerzuordnungsverwaltung automatisch abgeschlossen, was die Entwicklung von Programmen für Programmierer komfortabler macht.

Maschinensprache ist eine Reihe von Maschinenanweisungen, die durch Binärcode dargestellt werden und die ein Computer direkt erkennen und ausführen kann. Dabei handelt es sich um die Betriebsfunktion, die der Computerentwickler dem Computer durch die Hardwarestruktur des Computers verleiht. Maschinensprache zeichnet sich durch Flexibilität, direkte Ausführung und hohe Geschwindigkeit aus. Die Maschinensprachen verschiedener Computertypen sind nicht kompatibel. Ein Programm, das gemäß den Maschinenanweisungen eines Computertyps kompiliert wurde, kann nicht auf einem anderen Computertyp ausgeführt werden.

Eine Anweisung ist eine Anweisung in Maschinensprache. Es handelt sich um eine Reihe sinnvoller Binärcodes. Das Grundformat der Anweisung ist wie folgt: Opcode-Feld und Adresscode-Feld Der Adresscode gibt den Operanden oder die Adresse des Operanden an.

Um Programme in Maschinensprache zu schreiben, müssen sich Programmierer zunächst alle Befehlscodes des verwendeten Computers und die Bedeutung der Codes merken. Bei der manuellen Programmierung müssen Programmierer die Speicherzuweisung sowie die Eingabe und Ausgabe aller Anweisungen und Daten selbst verwalten und sich außerdem den Status der Arbeitseinheit merken, die in jedem Schritt des Programmierprozesses verwendet wird. Das ist eine sehr mühsame Arbeit. Die zum Schreiben eines Programms benötigte Zeit ist oft Dutzende oder Hundertfache länger als die tatsächliche Laufzeit. Darüber hinaus handelt es sich bei den kompilierten Programmen ausschließlich um Befehlscodes aus Nullen und Einsen, die nicht intuitiv und fehleranfällig sind. Mit Ausnahme von Profis von Computerherstellern lernt die überwiegende Mehrheit der Programmierer keine Maschinensprache mehr.

Befehlsformat

Maschinensprachlicher Befehl ist ein Binärcode, der aus zwei Teilen besteht: Opcode und Operand. Der Opcode gibt die Operation der Anweisung an. Er ist ein Schlüsselwort in der Anweisung und kann nicht voreingestellt werden. Der Operand stellt den Operanden der Anweisung dar. Das Befehlsformat des Computers steht in engem Zusammenhang mit der Wortlänge, der Speicherkapazität und der Befehlsfunktion der Maschine. Im Hinblick auf die Vereinfachung des Programmdesigns, die Erhöhung der Parallelität grundlegender Operationen und die Verbesserung der Befehlsfunktionalität sollten Anweisungen eine Vielzahl von Informationen enthalten. Da jedoch in einigen Anweisungen ein Teil der Informationen möglicherweise nutzlos ist, wird dadurch der von der Anweisung belegte Speicherplatz verschwendet und die Anzahl der Speicherzugriffe erhöht, was sich tatsächlich auf die Geschwindigkeit auswirken kann. Wie gestaltet man daher das Befehlsformat vernünftig und wissenschaftlich, sodass der Befehl nicht nur genügend Informationen liefern kann, sondern auch seine Länge so weit wie möglich an die Wortlänge der Maschine anpassen kann, um Speicherplatz zu sparen und die Wertzeit zu verkürzen? und die Leistung der Maschine verbessern. Dies ist ein wichtiges Thema bei der Gestaltung von Befehlsformaten.

Computer verarbeiten verschiedene Daten, indem sie Anweisungen ausführen. Um die Quelle der Daten, das Ziel des Operationsergebnisses und die durchgeführte Operation anzugeben, muss eine Anweisung die folgenden Informationen enthalten:

(1) Operationscode. Es legt die Art und Funktion der Operation fest. Ein Computer kann Dutzende bis Hunderte von Anweisungen haben, jede Anweisung hat einen entsprechenden Operationscode und der Computer führt verschiedene Operationen durch, indem er den Operationscode erkennt.

(2) Die Adresse des Operanden. Über diese Adresse kann die CPU die benötigten Operanden erhalten.

(3) Speicheradresse des Operationsergebnisses. Das Ergebnis der Verarbeitung des Operanden wird zur Wiederverwendung an dieser Adresse gespeichert.

(4) Die Adresse der nächsten Anweisung. Beim Ausführen eines Programms werden die meisten Anweisungen der Reihe nach aus dem Hauptspeicher abgerufen und ausgeführt. Nur wenn eine Übertragungsanweisung auftritt, ändert sich die Ausführungsreihenfolge des Programms. Um die Länge der Anweisung zu komprimieren, kann ein Programmzähler (ProgramCounter, PC) zur Speicherung der Anweisungsadresse verwendet werden. Jedes Mal, wenn ein Befehl ausgeführt wird, ist die Befehlsadresse des PCs automatisch +1 (vorausgesetzt, der Befehl belegt nur eine Hauptspeichereinheit) und gibt die Adresse des nächsten auszuführenden Befehls an. Wenn ein Übertragungsbefehl auftritt, wird die Übertragungsadresse verwendet, um den Inhalt des PCs zu ändern. Aufgrund der Verwendung von PC muss die Adresse der nächsten auszuführenden Anweisung nicht explizit in der Anweisung angegeben werden.

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