Путь разработчика    

Языки программирования низкого уровня: низкоуровневые языки


Содержание

Языки программирования низкого уровня или низкоуровневые традиционно появились первыми и в последующем стали базисом для развития всей ИТ индустрии. Они так называются потому, что в своих командах обращаются фактически напрямую к железу компьютера, его микропроцессору. Каждый процессор способен воспринимать определенный набор понятных только ему команд, поэтому к каждой модели немногочисленных устройств в то далекое время создавались свои языки. Изначально такие языки имели минимальный набор команд, и в отличие от высокоуровневых не имели такого большого количества абстрактных классов, разнообразного синтаксиса.

Все существующие языки программирования обычно делят на две большие группы: низкоуровневые и высокоуровневые. Сейчас большинство используемых языков относятся ко второй категории, но так было не всегда. Если смотреть историю развития программирования как можно ближе к ее истокам, то там картина была прямо противоположной.

Языки программирование низкого уровня, либо имеющие их возможности, активно применяются также и сейчас. Ведь только благодаря им возможно писать драйвера на компьютерное железо, подключаемые периферийные устройства, создавать операционные системы и ядра прошивок, а также многие другие важнейшие задачи. В военной сфере, инженерии, медицине программы должны управлять непосредственно определенными устройствами и их физическими параметрами, именно поэтому здесь также языки очень востребовательны. Список используемых сейчас низкоуровневых языков не такой большой, но, тем не менее, они все еще актуальны и способны решать важные задачи.

Некоторые представители низкоуровневых языков

Изначально первым языком программирования низкого уровня считается так называемый машинный код. Он имел вид набора последовательных команд, которые передавались на процессор в виде нулей и единиц. За нуль отвечало отсутствие электрического сигнала на устройстве, а за единицу – подача на него определенного импульса. Таким образом, череда сигналов заставляла процессор решать поставленные перед ним задачи.

Первые такие коды были способны заставить ЭВМ выполнять элементарные простые операции, куда относятся арифметические операции, передача между регистрами простейшей информации, сравнение двух или больше разных кодов и тому подобные действия. Позже машинные языки научились решать сложные задачи, то есть такие, которые состоят из набора элементарных команд. В зависимости от архитектуры процессора он может выполнять разное количество команд и с разной скоростью. Чтобы машинные коды работали нормально на нескольких представителях одного семейства процессоров, их начали разбивать на микропрограммы.  Список языков машинного кода вряд ли возможно составить, ведь на каждый процессор и ЭВМ своего времени создавался свой язык.

Ассемблер

Следующими после машинных кодов появились так называемые языки ассемблера. Их главная особенность состоит в том, что набор возможных команд здесь уже существенно более широкий и он не обязан строго соответствовать командам данной ЭВМ. Благодаря этому открылись многие новые возможности. Главными преимуществами ассемблера по сравнению с машинным кодом называют:

  • Возможность создания наиболее компактного кода, что увеличивает быстродействие машины;
  • Возможность хранить в оперативной памяти часть выполнения задачи и использовать ее по желанию;
  • Программы получили больший функционал, при этом их ресурсоемкость стала существенно ниже.

И это только некоторые сильные стороны, которые предлагает ассемблер. Примеры кода этого семейства языков все еще часто используются в образовательных целях и дают возможность лучше понять суть процесса взаимодействия с микропроцессорами.

Forth

Низкоуровневый язык, появившийся приблизительно в 70-х. Имел свои существенные преимущества, которые сделали его довольно популярным в определенных кругах специалистов. Машинные языки программирования к этому времени уже начали уходить в прошлое, поэтому функционал Форт многим пришелся по вкусу. С его помощью программисты, знающие архитектуру процессора, могли написать устройству ядро за считанные дни. Сложно сказать, какая парадигма программирования здесь поддерживается. При использовании языка опытным программистом здесь можно реализовать самые оригинальные задумки.

С

Один из самых известных и используемых языков программирования, который начал свое существование в 70-х и не сходит с арены до сих пор. Он по своей структуре оказался довольно близок к машинным языкам и ассемблеру, благодаря чему начал активно использоваться для создания операционных систем, драйверов, системного ПО. Часто Си причисляют к высокоуровневым языкам, но здесь все не так однозначно, ведь он также полностью совпадает с определением низкоуровневых языков, поэтому вполне может быть занесен и в эту категорию. Вопрос о том, какой язык программирования относится к низкоуровневым, не насколько простой и здесь нужно смотреть скорее функционал и назначение языка, нежели его официальные определения.

Если принимать, что языком программирования низкого уровня является тот язык, который может обращаться непосредственно к набору поддерживаемых процессором или другими устройствами команд, то Си вполне подходит под это определение.

В целом, история языков программирования низкого уровня довольно объемна, но известность получили далеко не многие представители этого класса. Все дело в том, что каждый язык такого типа создавался под определенные «железки», поэтому проследить все такие попытки очень и очень сложно.



Отзывы (через Facebook):

Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:

Сделать меню во время выполнения для приложения WPF в C#

В этом примере показано, как вы можете создавать меню во время выполнения и добавлять их в приложение WPF. Обычно вы создаете пользовательский интерфейс пр...

16 08 2019 19:53:16

Что делает ключевое слово yield в Python?

Если компилятор определяет ключевое слово yield внутри функции, эта функция больше не возвращается через оператор return. Вместо этого он немедленно возвра...

15 08 2019 4:50:33

Разница между JavaScript и ECMAScript?

ECMA означает Европейскую ассоциацию производителей компьютеров. ECMAScript - это стандарт языка программирования, такой как lisp. JavaScript - это реализа...

14 08 2019 1:30:15

With в Python

В python ключевое слово with используется при работе с неуправляемыми ресурсами (например, файловыми потоками). Инструкция for упрощает обработку исключени...

13 08 2019 7:55:20

Использование свойства ActiveControl в C#

Свойство ActiveControl дает ссылку на текущий активный элемент контейнера. Для формы ActiveControl не учитывает меню, поэтому элемент меню может использова...

12 08 2019 3:12:43

Измерьте позиции символов при рисовании длинных строк в C#

Пример Измерение позиций символов в нарисованном строка в C# использует метод Graphics класса GraphicsCharacterRanges для поиска позиций, в которых будут р...

11 08 2019 15:15:20

Нарисуйте простую гистограмму в C#

Когда программа загружается, следующий код генерирует некоторые случайные данные. Этот код создает новый объект Random и использует его для заполнения масс...

10 08 2019 16:46:38

Как отобразить числовые значения для цветов в радуге в C#

Иногда полезно сопоставлять числовые значения цвета. Например, интенсивность цвета может указывать на плотность населения, урожайность сельскохозяйственных...

09 08 2019 0:12:32

Нарисуйте аннотированную круговую диаграмму в C#

Пример Нарисуйте отмеченную круговую диаграмму в C# объясняет, как рисовать круговую диаграмму с помеченными фрагментами. В этом примере добавляются аннота...

08 08 2019 4:27:23

Что такое ассоциативный массив? Как мы его используем? JavaScript

Ассоциативный массив - это просто набор пар значений ключа. Когда мы определяем объект, JavaScript автоматически создает массив для этого объекта. Это позв...

07 08 2019 15:40:53

Выполнение эффекта «красных глаз» на изображении в C#

В этом примере показан один подход для уменьшения эффекта «красных глаз». Иногда на снимке глаза человека или животного выходят ярко-красным. Это раздражаю...

06 08 2019 7:48:20

Разница между памятью Stack and Heap в Java

Модель Java Heap и Stack Memory определяет, как и когда разные потоки могут видеть значения, записанные в общие переменные другими потоками, и как синхрони...

05 08 2019 15:43:56

Рекурсивно решить проблему Башни Ханоя в C#

Пример Рекурсивно рисуем двоичное дерево в C# использует рекурсию для рисования ветвей дерева. Хороших примеров рекурсии трудно найти, потому что человечес...

04 08 2019 23:10:26

Что такое делегаты в C#?

Делегаты - это указатель функции безопасного типа.  Он содержит ссылку на функцию. Подпись делегатов соответствует сигнатуре функции, которая указывает на т...

03 08 2019 23:32:35

Сортировка и поиск массивов в C#

Класс Array предоставляет несколько полезных методов работы с массивами. Два из них позволяют сортировать и искать массивы. В следующем коде показано, как...

02 08 2019 2:52:49

Открытие нового окна в JavaScript

Вы можете использовать JavaScript для запуска нового окна. Метод window.open(), который позволяет открыть новое окно браузера без перехода от текущей стран...

01 08 2019 12:27:16

Что такое скрипт Bash?

Сценарий Bash - это простой текстовый файл, содержащий ряд команд.  Эти команды представляют собой смесь команд, которые мы обычно будем вводить в командной строке...

31 07 2019 4:40:38

Обменные курсы в C#

Этот код загружает XmlDocument из следующего URL-адреса. Вы можете выполнить этот URL-адрес в своем браузере, чтобы увидеть, как выглядит результат. В след...

30 07 2019 23:10:55

Программирование под Android (Брайан Харди, Билл Филлипс)

Эта книга научит вас всем тонкостям разработки приложений для мобильных устройств, работающих на популярной операционной системе Android. Основанное на уче...

29 07 2019 11:36:36

Простой Python. Современный стиль программирования. (Билл Любанович)

Эта книга идеально подходит как для начинающих программистов, так и для тех, кто только собирается осваивать Python, но уже имеет опыт программирования на...

28 07 2019 18:57:38

Что такое Externalizable в Java?

Externalizable - это интерфейс, который позволяет вам определять пользовательские правила и собственный механизм для сериализации. Прежде чем понимать инте...

27 07 2019 2:42:35

Различные режимы обработки файлов, поддерживаемые Python

Файл представляет собой некоторую информацию или данные, которые сохраняются (сохраняются) на запоминающих устройствах компьютера. Python предоставляет осн...

26 07 2019 8:22:33

Изучаем JavaScript (Моррисон М.)

Вы готовы сделать шаг вперед в своей практике веб-программирования и перейти от верстки в HTML и CSS к созданию полноценных динамических страниц? Тогда при...

25 07 2019 4:28:23

Статические переменные класса в Python

Статическая переменная - это переменная, которая была распределена статически, что означает, что ее время жизни - это весь запуск программы. Статические пе...

24 07 2019 1:38:21

Может ли класс верхнего уровня быть закрытым или защищенным в Java

Нет. Класс верхнего уровня как закрытый был бы совершенно бесполезен, потому что ничто не имело бы к нему доступа. Если класс верхнего уровня объявлен как...

23 07 2019 9:52:34

Программирование для Android 5 (Денис Колисниченко)

Рассмотрены все основные аспекты создания приложений для платформы Android 5 (API 21): установка необходимого программного обеспечения (JDK, Eclipse и Andr...

22 07 2019 15:33:26

Является ли Monkey patching хорошей практикой программирования?

MonkeyPatch - это часть кода программирования, которая расширяет или изменяет другой код во время выполнения. Это означает, что он вносит изменения в модул...

21 07 2019 22:56:36

Отображать индексы и надписи в RichTextBox в C#, версия 2

В следующих примерах показано, как отображать индексы и верхние индексы в RichTextBox. Это были довольно простые примеры, и Судир Шривастава обнаружил ситу...

20 07 2019 16:46:41

Добавление «свойства расширения» в классы в C#

Методы расширения позволяют добавлять новые методы к существующим классам, даже если у вас нет доступа к исходному коду классов. Например, пример Случайные...

19 07 2019 19:41:26

В чем разница между временем выполнения и временем компиляции?

Время выполнения и время компиляции - это термины программирования, которые относятся к разным этапам разработки программного обеспечения. Время компиляции...

18 07 2019 9:54:48

Используйте ColorMatrix для добавления водяного знака к изображению на C#

Пример Добавьте водяной знак к изображению в C# объясняет, как добавить полупрозрачный водяной знак к изображению. Этот пример делает то же самое в немного...

17 07 2019 13:42:47

Как аннотации работают на Java?

Аннотации Java используются для предоставления метаданных для Java-кода, хотя они не являются частью самой программы. Метаданные - это данные о данных. Так...

16 07 2019 18:13:11

Сортировка слов по количеству букв в C#

В этом примере сортируются слова по количеству букв. Он подсчитывает количество отдельных букв в списке слов и отображает слова и их подсчеты, отсортирован...

15 07 2019 14:30:21

Добавьте метод расширения ToString в структуру TimeSpan в C#

До версии .NET Framework 4.0 вы не смогли бы передать ToString структуру TimeSpan структуры формата, поэтому результат всегда был в форме hh: mm: ss .fffff...

14 07 2019 1:10:38

Список всех файлов в папке в Java

Как читать все .txt-файлы в папке Подсчет количества файлов в каталоге с помощью Java Источник: http://net-informations.com/Java/files/folder.htm...

13 07 2019 4:44:19

Быстрое преобразование изображения в оттенки серого в C#

В этом примере показано, как можно быстро преобразовать изображение в оттенки серого с помощью класса Bitmap32, описанного в сообщении Используйте класс Bi...

12 07 2019 3:51:22

Использование обработчика событий для нескольких элементов управления в C#

Предположим, у вас есть несколько элементов управления с обработчиками событий, которые выполняют аналогичные сложные задачи. Существует два общих подхода...

11 07 2019 20:16:48

Что такое интерфейс в C#

Что такое интерфейс? Интерфейс похож на чистый абстрактный класс, который содержит только абстрактные методы Детский класс должен обеспечить реализацию для...

10 07 2019 15:56:14

Разница между окном, документом и экраном в JavaScript?

Объект окна JavaScript расположен вверху иерархии объектов JavaScript и представляет окно браузера. Объект окна поддерживается всеми браузерами. Все глобал...

09 07 2019 3:58:26

HashMap в Java

В терминах компьютерного программирования карта представляет собой набор ассоциаций между парами объектов. Java HashMap - это базовая реализация интерфейса...

08 07 2019 18:30:57

Используйте всплывающие подсказки в C#

Чтобы создать всплывающие подсказки во время разработки, добавьте компонент ToolTip в форму. Он добавляет новое свойство для каждого из других элементов уп...

07 07 2019 1:28:37

Нарисуйте текст движущейся кистью в C#

В этом примере используется техника, аналогичная той, которая используется в примере Сделать движущийся фон в C# . Для рисования текста используется градие...

06 07 2019 8:34:49

Рисование, перемещение и удаление сегментов линии в C#

В этом примере показано, как сделать программу рисования, которая позволяет рисовать, перемещать и удалять сегменты линии. Он основан на примере Нарисуйте...

05 07 2019 22:59:12

Что такое виртуальная машина Java?

Java Virtual Machine (JVM) - это спецификация, предоставляющая среду выполнения, в которой может быть запущен Java-байт-код. Как следует из названия, JVM д...

04 07 2019 18:25:19

Класс BufferedWriter в Java

Класс BufferedWriter обладает функциональностью записи буферов символов в файл. Он расширяет Writer, который является абстрактным классом для записи потоко...

03 07 2019 16:25:41

Многопоточное программирование в Python

Что такое Threading? Поток исполнения является наименьшим последовательность запрограммированных инструкций , которые могут управляться независимо друг от...

02 07 2019 18:11:12

Класс FileWriter в Java

FileWriter - это представление символа Java.io. Это означает, что он может использоваться для написания символов. Он расширяет OutputStreamWriter, который...

01 07 2019 1:16:43

Нарисуйте пунктирные линии с разными стилями в C#

Чтобы нарисовать пунктирные линии, создайте новый Pen и установите его свойство DashStyle, чтобы указать стиль тире, который вы хотите. Например, следующий...

30 06 2019 17:27:35

Как создать главное меню игры в Unity 5

В этом уроке мы разберем как создать главное меню игры в Unity 5. Меню мы будем делать при помощи UI, добавленного в Unity 5....

29 06 2019 17:38:26

Числовые выражения, введенные пользователем в C#

В этом примере показан один способ оценки математических выражений, введенных пользователем во время выполнения. Введите числовое выражение, включающее x и...

28 06 2019 1:12:44

Перезапустите диспетчер очереди печати в C#

Время от времени мой компьютер запутывается и думает, что принтер отключен. Это не так уж плохо, за исключением того, что Windows не предоставляет простой...

27 06 2019 22:32:52

Способы создать строку (String) в Java?

Существуют различные способы создания объекта String в Java: Использование строкового литерала Вы можете создавать объекты String со строковым литералом Ис...

26 06 2019 16:56:11

Web Scraping в Python?

Web Scraping - это метод компьютерного программного обеспечения для извлечения информации с веб-сайтов. Этот метод в основном фокусируется на преобразовани...

25 06 2019 13:19:29

Нарисуйте цветное колесо цвета в C#

Пример Нарисуйте цветное колесо на C# , рисует цвет колесо. Для этого он делает ряд точек по периметру круга, где каждая точка имеет разный цвет радуги. За...

24 06 2019 13:16:23

Определение горячих точек карты в C#

Пример Отображение масштабируемой карты с горячими точками в C# использует список горячих точек, определенных следующим кодом. Итак, как вы можете найти оп...

23 06 2019 12:18:56

Чтение и запись текста в текстовых файлах в C#

Когда вы нажимаете кнопку «Write» кнопки примера, следующий код записывает значения в текстовые поля в файл. Этот код создает новый StreamWriter для записи...

22 06 2019 14:43:47

Инициализировать словарь в C#

Сообщение Инициализация двумерных массивов в C# объясняет как инициализировать двумерный массив. Хотя Dictionary является более сложным типом данных, вы мо...

21 06 2019 11:31:33

StringTokenizer в Java

Класс StringTokenizer пакета Java.util позволяет приложению разбивать или разбивать строку на мелкие части с помощью определенного разделителя (пробел явля...

20 06 2019 0:25:11

Как сделать сохранения в Unity 5 при помощи Newtonsoft.Json

В этом уроке мы разберем как сделать сохранения в Unity 5 при помощи библиотеки Newtonsoft.Json и разберем некоторые её свойства....

19 06 2019 15:22:18


Parse error: syntax error, unexpected ',' in /home/users/9/9161484547/domains/flash-mx.ru/lessons/926.php on line 69