A linguagem de máquina é uma linguagem de baixo nível composta de números binários ou bits que um computador pode entender. Também é conhecido como código de máquina ou código objeto e é extremamente difícil de compreender. A única linguagem que o computador entende é a linguagem de máquina. Todos os programas e linguagens de programação, como Swift e C++, produzem ou executam programas em linguagem de máquina antes de serem executados em um computador. Quando uma tarefa específica, mesmo o menor processo, é executado, a linguagem de máquina é transportada para o processador do sistema. Os computadores só são capazes de compreender dados binários porque são dispositivos digitais.
No computador, todos os dados como vídeos, programas e imagens são representados em binário. A CPU processa este código de máquina ou dados binários como entrada. Então, um aplicativo ou sistema operacional obtém a saída resultante da CPU e a exibe visualmente. Por exemplo, o código ASCII 01000001 representa a letra 'A' em linguagem de máquina, mas é mostrado na tela como 'A'.
Diferentes códigos de máquina são usados por diferentes arquiteturas de processador; entretanto, o código de máquina inclui 1s e 0s. Por exemplo, em comparação com o processador Intel x86 que contém uma arquitetura CISC, um processador PowerPC precisa de um código diferente, que contém uma arquitetura RISC. Para a arquitetura correta do processador, para executar um programa corretamente, um compilador deve compilar o código-fonte de alto nível.
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Para um programa ou ação, a linguagem de máquina exata pode ser diferente de acordo com o sistema operacional, que descreve como um compilador grava uma ação em linguagem de máquina. Da mesma forma, uma fotografia possui mais de dezenas de milhares de dados binários que determinam a cor de cada pixel.
Os programas de computador são criados em uma ou mais linguagens de programação (por exemplo, Java, C++ ou Visual Basic). O código do programa precisa ser compilado por meio do qual o computador possa entendê-lo, pois as linguagens de programação usadas para criar programas de computador não podem ser compreendidas diretamente pelo computador. Quando o código do programa é compilado, ele é convertido em
01001000 01100101 01101100 01101100 01101111 00100000 01010111 01101111 01110010 01101100 01100100
linguagem de máquina, para que o computador possa entendê-la.
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Exemplos de linguagem de máquina
O texto ' Olá Mundo 'seria escrito em linguagem de máquina:
Outro exemplo de linguagem de máquina é dado abaixo, que exibirá a letra 'A' 1000 vezes na tela.
string java para int
169 1 160 0 153 0 128 153 0 129 153 130 153 0 131 200 208 241 96
Execução de código de máquina
Cada família de processadores segue um conjunto de instruções especificamente programadas, e essas instruções são definidas por código de máquina. Todos os componentes acionáveis menores, os componentes que compõem o funcionamento geral da máquina, são determinados por um arranjo específico de unidades básicas. Todas as unidades informacionais fundamentais são representadas em binário, que possui um ou dois valores de '1' ou '0'. Como cada classe de processador requer uma configuração estrutural que se ajuste ao seu conjunto de instruções exclusivo, todos os conjuntos de instruções fundamentais das configurações de código de máquina estão vinculados a classes de processador com correspondência semelhante.
Usos da linguagem de máquina
Os usos comuns da linguagem de máquina são discutidos abaixo:
- A linguagem de máquina é uma linguagem de baixo nível que as máquinas entendem, mas que os humanos podem decifrar usando um assembler.
- Um compilador desempenha um papel importante entre humanos e computadores, pois converte a linguagem de máquina em outro código ou linguagem que seja compreensível para os humanos.
- A linguagem assembly é dedicada à compreensão da linguagem de máquina, uma vez que é uma cópia dela.
Diferença entre linguagem de máquina e linguagem assembly
Existem várias diferenças entre linguagem de máquina e linguagem assembly. Abaixo é fornecida uma tabela que contém todas as diferenças entre eles.
| Linguagem de máquina | Linguagem Assembly |
|---|---|
| A linguagem de máquina é uma linguagem de programação de baixo nível feita de números binários ou bits que só podem ser lidos por máquinas. Também é conhecido como código de máquina ou código objeto, no qual as instruções são executadas diretamente pela CPU. | A linguagem assembly é uma linguagem apenas humana que não é compreendida pelos computadores. Como resultado, atua como um elo entre linguagens de programação de alto nível e linguagens de máquina, exigindo o uso de um montador para converter instruções em código de máquina ou objeto. |
| A linguagem de máquina inclui dígitos binários (0s e 1s), hexadecimais e octais decimais, que só podem ser compreendidos por computadores e não podem ser decifrados por humanos. | Mnemônicos como Mov, Add, Sub, End e outros constituem a linguagem assembly, que as pessoas podem compreender, utilizar e aplicar. |
| Na linguagem de máquina, a correção de erros e modificações não podem ser feitas, e os recursos das linguagens de máquina variam de acordo. | A linguagem assembly possui conjuntos de instruções convencionais, bem como a capacidade de corrigir erros e modificar programas. |
| As linguagens de máquina dependem da plataforma e são muito difíceis de serem compreendidas pelos seres humanos. | As sintaxes das linguagens Assembly são semelhantes às da língua inglesa; portanto, é fácil de entender por um ser humano. |
| A linguagem de máquina não é possível aprender porque é difícil de memorizar e serve apenas como código de máquina. | A linguagem assembly é fácil de memorizar e é usada para aplicativos/dispositivos baseados em microprocessadores e sistemas de tempo real. |
| Na linguagem de máquina, todos os dados estão presentes em formato binário, o que torna sua execução rápida. | Em comparação com a linguagem de máquina, a velocidade de execução da linguagem assembly é lenta. |
| As sequências de bits são utilizadas pela linguagem de máquina para dar comandos. Zero representa o estado desligado ou falso, enquanto um representa o estado ligado ou verdadeiro. Depende da CPU para a conversão da linguagem de programação de alto nível em linguagem de máquina. | Em vez de usar sequências brutas de bits, a linguagem assembly usa nomes e símbolos “mnemônicos”; portanto, os usuários não precisam se lembrar dos códigos operacionais com linguagem assembly. Em linguagens assembly, os humanos podem mapear o código para código de máquina, e os códigos são um pouco mais legíveis |
| As linguagens de programação de primeira geração são linguagens de máquina, que não precisam de tradutor. | A segunda geração de linguagens de programação são as linguagens assembly, que usam assembler como tradutor para converter mnemônicos em um formato compreensível por máquina. |
| A linguagem de máquina depende do hardware e não permite modificações. | A linguagem assembly não é portátil, depende da máquina e pode ser facilmente modificada. |
| Na sintaxe da linguagem de máquina, há mais chances de erros. | Em comparação com a linguagem de máquina, há menos chances de erros de sintaxe na linguagem assembly. |