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Maschinensprache


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Unter Maschinensprache versteht man die (Programmier)-Sprache die ein Prozessor direkt ausführen kann. Der synonyme Begriff macht deutlich dass es sich um eine den Menschen schlecht lesbare Sprache handelt.

Inhaltsverzeichnis

Unterschiede zu den Hochsprachen

  • Maschinensprachen bieten nur sehr einfache Befehle
  • Ein Programm kann nur auf genau Prozessor ablaufen für dessen Maschinensprache es programmiert Diese Einschränkung ist weniger schwerwiegend als es scheint. 24-Bit-Code der 1964 für ein IBM S/360 geschrieben wurde läuft noch heute auf zSeries -Rechnern mit 64-Bit Architektur. 16-Bit-Code der für mittlerweile 25 Jahre alten 8086 Prozessor programmiert oder 32-Bit-Code der für 80386 programmiert wurde auf heutigen Pentium-Rechnern lauffähig. Da die Intelmikroprozessor-Architektur sehr großen Marktanteil hat (auch andere Firmen AMD benutzen sie) und die IBM Architektur Mainframeberich dominiert sind Maschinensprachprogramme die für diese geschrieben worden sind sehr langlebig.

Überblick über die typische Funktionalität einer Maschinensprache

Die Maschinensprache enthält die direkt vom verstandenen Befehle. Das Programmiermodell eines Computers beschreibt für die Programmierung relevanten Hardware -Details. Typischerweise hat ein Computer einige Register also Speicher in die 8 16 oder 64 Bit Daten gespeichert werden können. Der Prozessor kann über den Adressbus und Datenbus seinen angeschlossenen Hauptspeicher sowie Schnittstellen zu externen Geräten ansprechen.
Grundlegende Maschinen-Befehle lassen sich in folgende unterteilen:
  • Arithmetische Operationen
    • Führen Berechnungen durch
  • Speicheroperationen
    • Übertragen Daten zwichen Prozessor und Speicher
  • Vergleiches Operationen
    • Vergleich von Werten
  • Steueroperationen
    • Verzweigungen die den Ablauf des Programms

Programmerstellung

Intern ist jeder Befehl der Maschinensprache eine Zahl codiert; eine sinnvolle Folge von Zahlencodes im Hauptspeicher bzw. als Datei gespeichert demnach ein Programm. Es gibt nun verschiedene solche Programme zu erstellen:
  • Über einen Hex-Editor direkt den Zahlen-Code (sehr kryptisch und unpraktisch)
  • Mit einem Assembler: Assemblersprachen formulieren die in einer einfachen lesbaren Syntax. Dieser Quelltext danach vom Assembler einer Software in den konvertiert.
  • Mit einer Hochsprache wird das Programm geschrieben danach von Compiler compiliert (in Maschinencode übersetzt) und dann
  • Alternativ können Programme in einer Hochsprache auch in einen Zwischencode übersetzt oder direkt durch einen Interpreter abgearbeitet werden.

Manche Architekturen verfügen nicht über Register Datenverarbeitung läuft in diesen Fällen in einem Stapel - einem Variablen-Kontext und dem Hauptspeicher ab.

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