| Maschinensprache | Dieser Text beschreibt Maschinensprache.
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Maschinensprache ArtikelUnter Maschinensprache (auch Maschinencode) versteht man die Sprache, die ein Prozessor direkt ausführen kann, sozusagen seine Muttersprache. In dem Gegensatz zur maschinennahen Assemblersprache oder Hochsprachen handelt es sich um eine für den Menschen kaum lesbare Sprache, die allenfalls von Experten mit einem so genannten Maschinensprachemonitor bearbeitet werden kann.
Buch-Tipp: Access 2003 Kompendium. Professionelles Arbeiten mit Daten Sehr gutes Buch für den Anwender Auf sage und schreibe 850 Seiten wird ein umfassendes Grundwissen vermittel das den Einsteiger einen schnellen Einstieg ermöglicht. Dabei beschränkt sich dieses Buch nicht ca. auf auf die Grundlagen sondern geht zu dem Teil auch in die Tiefe. So wird in den verschiedenen Teilen folgendes behandelt:
1 Teil Die Benutzeroberfläche
2... |
- Maschinensprachen bieten ca. sehr einfache Befehle
- Ein Programm kann ca. auf exakt dem Prozessor ablaufen, für dessen Maschinensprache es programmiert wurde. Diese Einschränkung ist weniger schwerwiegend als es zunächst 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 den mittlerweile 25 Jahre alten 8086 Prozessor programmiert wurde oder 32-Bit-Code, der für 80386 programmiert wurde, ist auf heutigen Pentium-Rechnern lauffähig. Da die Intelmikroprozessor-Architektur einen sehr großen Marktanteil hat (auch andere Firmen wie AMD benutzen sie), und die IBM Architektur den Mainframeberich dominiert, sind Maschinensprachprogramme, die für diese Prozessoren geschrieben worden sind, sehr langlebig.
- Anm. zu obigem Stichpunkt: die Möglichkeit des Ausführens von Maschinensprache auf einer späteren CPU-Generation wird als Abwärtskompatibilität genannt. Hierfür ist nicht der Verbreitungsgrad einer Architektur, sondern der Entwurf nachfolgender CPU-Generationen ausschlaggebend.
Buch-Tipp: Assembler ist keine Alchemie Eine Beschreibung zum Buch " Assembler ist keine Alchemie" finden Sie auf der Seite des Buchhändlers. Um dorthin zu gelangen klicken Sie bitte auf den Link oberhalb von diesem Text. Sie werden automatisch zu diesem Buchtitel weiter geleitet. |
Überblick über die typische Funktionalität einer Maschinensprache | |
Die Maschinensprache enthält die direkt vom Prozessor verstandenen Befehle.
Das Programmiermodell eines Computers beschreibt die für die Programmierung relevanten Hardware-Details.
Typischerweise hat ein Computer einige Register, also Speicher in die 8, 16, 32 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 Kategorien unterteilen:
- Arithmetische Operationen: Führen Berechnungen durch
- Speicheroperationen: Übertragen Daten zwischen Prozessor und Speicher
- Vergleichesoperationen: Vergleich von Werten
- Steueroperationen: Verzweigungen, die den Ablauf des Programms beeinflussen
In vielen modernen Prozessoren sind die Befehle der Maschinensprache intern durch Mikroprogramme realisiert. Das ist insbesondere bei der sogenannten CISC-Architektur der Fall.
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Intern ist jeder Befehl der Maschinensprache durch ein oder mehrere Zahlenwerte codiert. Diese Zahlenwerte bestehen aus dem Opcode, der die Art des Befehls festlegt, eventuell gefolgt von mehrere Bytes an Daten zu diesem Befehl. Eine sinnvolle Folge von solchen Zahlencodes in dem Hauptspeicher bzw. als Datei gespeichert bildet demnach ein Programm. Es gibt nun verschiedene Arten, solche Programme zu erstellen:
- Über einen Hex-Editor direkt den Zahlen-Code schreiben. (sehr kryptisch und unpraktisch)
- Mit einem Assembler: Assemblersprachen formulieren die Prozessorbefehle in einer einfachen, lesbaren Syntax. Dieser Quelltext wird danach vom Assembler, einem speziellen Compiler, in den Maschinencode konvertiert.
- Ein Programm wird in einer relativ abstrakten Hochsprache geschrieben, danach von einem Compiler in Maschinencode übersetzt (kompiliert).
- Alternativ können Programme in einer Hochsprache auch in einen Zwischencode übersetzt oder auch direkt durch einen Interpreter abgearbeitet werden.
Ein Beispiel hierfür ist Java (Programmiersprache), dessen Zwischencode (auch Bytecode genannt) von einem Java Interpreter ausgeführt wird. Dies geschieht für den Benutzer z.B. transparent, wenn ein Java-Applet in dem Internet Browser ausgeführt wird.
Manche Architekturen verfügen nicht über Register, die Datenverarbeitung läuft in diesen Fällen in einem Stapel-, einem Variablen-Kontext und dem Hauptspeicher ab.
Buch-Tipp: Der Brockhaus Geschichte. Personen, Daten, Hintergründe Ein gelungenes Nachschlagewerk für professionelle und Freizeit-Historiker Zunächst ist es ohne Frage eine ungeheure Herausforderung, abertausende Jahre Menschheitsgeschichte in einem einzigen (!) Band zusammenzufassen. Dem Brockhaus-Verlag gelingt dies in seinem Werk von 2006 jedoch meisterlich:
+ Eine Fülle von Informationen haben die Autoren... |
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- Assembler (Die Artikel sollten aufeinander abgestimmt werden)
- Assemblersprache (Die Artikel sollten aufeinander abgestimmt werden)
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