Языки программирования низкого уровня

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 программирования низкого уровня

Языки программирования низкого уровня 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.

Низкоуровневые языки программирования, 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.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *