Язык программирования низкого уровня определение
Язык программирования низкого уровня
Иногда одно мнемоническое обозначение соответствует целой группе машинных команд, выполняющих одинаковое действие над разными ячейками памяти процессора. Кроме машинных команд языки программирования низкого уровня могут предоставлять дополнительные возможности, такие как макроопределения (макросы). При помощи директив есть возможность управлять процессом трансляции машинных кодов, предоставляя возможность заносить константы и литеральные строки, резервировать память под переменные и размещать исполняемый код по определенным адресам. Часто эти языки позволяют работать вместо конкретных ячеек памяти с переменными.
Как правило, использует особенности конкретного семейства процессоров. Общеизвестный пример низкоуровнего языка — язык ассемблера, хотя правильнее говорить о группе языков ассемблера. Более того! Для одного и того же процессора существует несколько видов языка ассемблера! Они совпадают в машинных командах, но различаются набором дополнительных функций (директив и макросов).
См.также
Ссылки
Смотреть что такое «Язык программирования низкого уровня» в других словарях:
Язык программирования высокого уровня — Высокоуровневый язык программирования язык программирования, разработанный для быстроты и удобства использования программистом. Основная черта высокоуровневых языков это абстракция, то есть введение смысловых конструкций, кратко описывающих такие … Википедия
Язык программирования Модула — алгоритмический язык, предназначенный для составления программ, работающих в реальном времени. В языке Модула используются: понятия модуля и процесса; средства программирования низкого уровня. Программа на языке Модула формируется из независимых… … Финансовый словарь
ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ — это совокупность набора символов (алфавита) системы, правил образования (синтаксис) и истолкования конструкции из символов (семантика) для задания алгоритмов с использованием символов естественного языка. В самом общем виде формальный язык… … Большая политехническая энциклопедия
ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ — (programming language) Язык, используемый для выдачи задания (программы) (program) компьютеру (computer). Существует два основных вида языков программирования: языки низкого уровня (low level languages) и языки высокого уровня (high level… … Словарь бизнес-терминов
Язык программирования Си — Си Семантика: процедурный Тип исполнения: компилируемый Появился в: 1969 73 г. Автор(ы): Кен Томпсон, Денис Ритчи Типизация данных: статическая Основные реализации … Википедия
Язык программирования C — Си Семантика: процедурный Тип исполнения: компилируемый Появился в: 1969 73 г. Автор(ы): Кен Томпсон, Денис Ритчи Типизация данных: статическая Основные реализации … Википедия
Язык программирования — Язык программирования формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия,… … Википедия
ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ — формальный язык для описания данных (информации) и алгоритма (программы) их обработки на ЭВМ. Основу Я. п. составляют алгоритмические языки. Первыми Я. п. были внутренние машинные языки, представляющие собой системы команд конкретной ЭВМ,… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Cyclone (язык программирования) — У этого термина существуют и другие значения, см. Cyclone. Cyclone Семантика: процедурный … Википедия
Какой язык программирования называется низкоуровневым
Низкоуровневый язык программирования — что под этим понимается
Программирование – процесс создания компьютерных программ. Программирование представляет собой процесс перевода на компьютерный язык той задачи, которую требуется решить посредством вычислительной техники.
В первую очередь были созданы языки программирования низкого уровня, которые в дальнейшем сыграли роль базисов в процессе развития IT индустрии в целом. Выбор названия связан с непосредственным обращением с помощью команд к микропроцессору компьютера.
Особенностью любого процессора является восприятие определенного набора читаемых только им команд. Таким образом, для каждой модели компьютера были предназначены конкретные языки. Начальные модификации языков отличались минимальным набором команд. По сравнению с высокоуровневыми языками низкоуровневые аналоги не обладали таким большим количеством абстрактных классов и разнообразным синтаксисом.
В настоящее время большой популярностью пользуются высокоуровневые языки программирования. Однако ранее, на первых этапах развития программирования, лидирующие позиции занимали языки низкого уровня. Сейчас низкоуровневые языки программирования продолжают активно применяться. Благодаря наличию таких инструментов, существуют возможности:
Перечень используемых языков никого уровня небольшой. Однако они актуальны в настоящее время и активно применяются для решения важных задач. Теории, на которых базируется низкоуровневое программирование:
Вначале был создан машинный код в виде первого языка программирования низкого уровня. Он представлял собой комплекс последовательных команд, передаваемых на процессор нулями и единицами. Нуль означал, что электрический сигнал на устройстве отсутствует. Единица являлась обозначением подачи на устройство какого-то импульса.
В результате с помощью потока сигналов процессор активизировался для решения поставленных задач. Например, первоначальные коды были предназначены для выполнения ЭВМ элементарных операций: таких, как арифметические вычисления, передача простейших данных от одного регистра к другому, сравнение разного числа кодов.
С течением времени задачи, которые могли решать языки программирования, усложнялись. Изменения касались увеличения количества команд и скорости их реализации. Для повышения эффективности и универсальности машинные коды разбивали на микропрограммы.
Понятие, характеристики и назначение
Низкоуровневым языком программирования называют язык, близкий к программированию непосредственно в машинных кодах эксплуатируемого реального или виртуального процессора.
В данном случае машинные команды обозначают с помощью мнемоники, в форме продуманных сокращений слов человеческого языка (обычно английских), а не в виде ряда из двоичных нулей и единиц. В некоторых случаях одному мнемоническому значению соответствует совокупность машинных команд, предназначенных для выполнения одинакового действия с разными ячейками памяти процессора.
Низкоуровневые языки программирования также могут обладать дополнительными возможностями, в том числе, макроопределения (или макросы). С помощью директив управляют трансляцией машинных кодов с занесением констант и литеральных строк, резервированием памяти для переменных и размещением исполняемого кода по конкретным адресам.
Благодаря этим языкам можно оперировать не конкретными, а переменными ячейками памяти. Работа осуществляется с учетом особенностей конкретного семейства процессоров.
Программы для первых компьютеров писались в двоичных машинных кодах, что представляло собой достаточно трудоемкую и сложную задачу. Упростить процесс позволили низкоуровневые языки программирования. С их помощью машинные команды приобрели более понятный вид. Функцию преобразования их в двоичный код выполняли особые программы (трансляторы) двух видов:
Программист, специализирующийся на написании алгоритма для компьютера на низкоуровневом языке, обращается напрямую к компьютерным ресурсам:
Такой процесс гарантирует высокую скорость функционирования программ, что объясняется отсутствием скрытых фрагментов кода, добавляющих автоматически компилятор во время трансформации исходного кода в бинарный.
При использовании низкоуровневых языков за все ресурсы внутри компьютера, включая время загрузки процессора и выделяемую память, ответственен программист. В связи с этим языки низкого уровня считают небезопасными, что объясняется большим количеством ошибок в программном коде по сравнению с высокоуровневыми языками.
Низкоуровневое программирование используют для разработки компактного программного обеспечения: такого, как системы реального времени; микроконтроллер; драйверы, управляющие внешними устройствами (включая принтеры, сканеры, камеры).
Примеры таких языков, список популярных
Низкоуровневые языки программирования характеризуются достаточно объемной историей, однако распространение получили лишь некоторые из них. Такой выбор объясняется конкретным назначением каждого языка.
Ассемблер
Данный класс появился после машинных кодов. Его особенность заключается в более широком наборе команд, который может не соответствовать командам конкретной ЭВМ. Данное обстоятельство способствовало открытию новых возможностей. Ассемблер обладает рядом преимуществ по сравнению с машинным кодом:
Указанные достоинства являются основными из списка. Примеры кода рассматриваемого семейства в настоящее время активно применяют в образовании, так как это эффективный способ обучения процессу взаимодействия с микропроцессорами.
Forth
Данный язык из класса низкоуровневых был создан примерно в 70-х годах XX века. Forth характеризуется рядом достоинств, благодаря которым завоевал популярность среди специалистов определенных сфер. В то время машинные языки программирования эксплуатировались все реже, а Форт оценили по достоинству многие.
Программисты, обладающие знаниями архитектуры процессора, с его помощью могли написать ядро для устройства в течение нескольких дней. Опытные специалисты, применяя в работе Forth, получают возможности для реализации самых оригинальных идей.
Данный язык является наиболее известным и часто используемым в программировании с 70-х годов XX столетия. Структура данного языка похожа на структуру машинного и ассемблера. В связи с этим, Си активно применяют в процессе создания операционных систем, драйверов, системного программного обеспечения.
Нередко данный тип относят к языкам высокого уровня, однако, согласно определению, он относится к низкоуровневым языкам. Отнесение языка к той или иной группе определяется его назначением. Исходя из набора поддерживаемых команд, Си можно сопоставить с языками низкого уровня.
Преимущества и недостатки, в чем отличие от языков высокого уровня
Низкоуровневые языки обычно применяют для создания системных программ небольшого объема, драйверных устройств, стыковых модулей для нестандартного оборудования, в процессе программирования специальных микропроцессоров. Это оптимальное решение в тех случаях, когда в приоритете такие качества, как компактность, быстродействие, обеспечение прямого доступа к аппаратным ресурсам.
Преимущества языков низкого уровня:
Недостатки низкоуровневых языков:
Так как программы, созданные на языке низкого уровня, не требуют интерпретации или компиляции, они характеризуются большей скоростью по сравнению с аналогами, написанными на средне- и высокоуровневых языках. В этом случае программы взаимодействуют напрямую с регистрами и памятью. Низкоуровневые языки отличаются от других высокой эффективностью, что можно объяснить потреблением меньшего объема памяти.
С точки зрения работы с языком, низкоуровневые типы характеризуются повышенной сложностью. Программисты нередко испытывают трудности с бинарным кодом и мнемоникой. Языки низкого уровня более технические по сравнению с другими, так как конкретная инструкция пишется под определенную архитектуру компьютера.
В связи с зависимостью от машин, низкоуровневые языки менее портируемые в отличие от средне- и высокоуровневых. Такое понятие, как абстракция, является отношением между языком и аппаратной частью компьютера. В случае с языками низкого уровня данный показатель минимален, либо отсутствует.
Будущее низкоуровневого программирования
Языки низкого уровня характеризуются рядом преимуществ и не лишены недостатков. Однако у низкоуровневого программирования есть предпосылки для дальнейшего развития. К примеру, ассемблер будет востребован до тех пор, пока существуют разнотипные процессоры.
Программисты, обладающие соответствующими знаниями данного языка, могут достаточно просто оптимизировать написанный на нем код. Подобные знания упрощают понимание архитектуры компьютера и функционирования его аппаратной части, что гарантирует грамотное написание программного обеспечения.
Снижение популярности ассемблера объясняется эволюцией в области программирования. Сегодня в приоритете скорость разработки и надежность, что отличает высокоуровневые языки. Такое положение дел не исключает востребованность ассемблера в будущем. Причинами увеличения спроса на него могут послужить достаточно низкая себестоимость и высокое быстродействие, что важно при решении ряда специализированных задач.
Не так давно была разработана новая типобезопасная версия языка низкого уровня Форт. Язык Factor создал Слава Пестов и работает над его развитием.
Сам Форт также обладает потенциалом. Это оптимальное решение для создания мультиплатформенных систем, включая операционные системы и системы программирования. Возможно, данный язык займет в будущем какую-либо значимую нишу, благодаря своей уникальной особенности. Она заключается во внутреннем устройстве в виде «шитого кода», который отличается простотой, дешевизной и эффективностью байт-кодов.
Также современная IT индустрия не готова отказаться от языка низкого уровня С. Это простой, портированный на десятки платформ и стандартизированный низкоуровневый язык, который достаточно востребован в настоящее время. В дальнейшем его принципы могут быть использованы для создания новых языков.
Язык программирования низкого уровня определение
Вы будете перенаправлены на Автор24
Эволюция языков программирования с точки зрения уровня абстракции
В эпоху появления первых компьютеров (1940-е гг.) средства создания компьютерных программ были достаточно сложны и требовали длительной и сложной профессиональной подготовки. Фактически специалистам приходилось кодировать алгоритмы в так называемых машинных кодах.
Готовые работы на аналогичную тему
Успешность труда программиста на начальных этапах развития компьютерной техники зависела от того, насколько хорошо он знает машинные коды и порядок их использования. Эта ситуация порождала существенные проблемы:
Первым шагом в направлении создания более эффективных средств программирования стало появление языка ассемблера. В нем невразумительные машинные коды были заменены на мнемонические команды, напоминающие слова обычного английского языка: MOV для перемещения данных между регистрами, ADD для сложения регистров и т.д.
Большим шагом вперед в повышении уровня абстракции языков программирования стало создание языка программирования Си, разработанного в конце 1960-х гг. при участии выдающегося специалиста ой эпохи Денниса Ритчи. Программы, написанные на Си, стали больше напоминать алгебраические формулы, чем безликие столбцы машинных кодов. Это позволило привлечь к программированию большое количество специалистов из других отраслей, сделать его более демократичным. Развивая идеи языка Си, Бьерн Страуструп в 1970-1980-е годы разработал язык C++ («Си с классами»), который позволил писать более крупные и устойчивые программы.
Несмотря на прорывной характер языков Си и C++, в них оставалось немало специфики, освоение которой требовало глубокого знания архитектуры компьютеров. 1990-е гг. стали временем появления и развития языка Java, который базировался на синтаксисе C++, но снимал с программиста ответственность за такие рутинные операции, как выделение и освобождение памяти, наблюдение за поддержанием изначально заданных типов переменных и т.п. Появление Java стало отправной точкой для развития высокоуровневых языков нового поколения, при использовании которых специалист может в большей степени сосредоточиться на предметной области (C#, Go, JavaScript и т.д.).
Рисунок 2. Иерархия языков программирования по уровню абстракции. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Языки программирования низкого уровня
Низкоуровневые языки программирования, называемые также языками программирования низкого уровня, представляют собой, как было сказано выше, синтаксические системы, близкие к тому виду, который представляют собой программы, написанные в машинных кодах. Их часто называют языками ассемблера (to assemble по-английски означает собирать).
Корпорациями выпускается множество процессоров, и архитектуры этих чипов могут сильно различаться. Наиболее широкое распространение получили процессоры фирмы Intel x86, используемые в персональных компьютерах, но есть и другие, рассчитанные на решение специфических задач (например, в компактных устройствах используются процессоры ARM). Более того, для одного и того же процессора может существовать несколько вариантов ассемблера, различающихся директивами и макросами (например, для написания программ для различных операционных систем).
Рисунок 3. Процессоры с различной архитектурой. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Помимо процессоров-чипов (хардварных процессоров) существуют софтварные процессоры (виртуальные машины), представляющие собой компьютерные программы, обрабатывающие особый байт-код, получающийся в результате компиляции программ, написанных на таких языках, как Java, C#. У таких виртуальных машин собственная система команд, а байт-код можно считать низкоуровневым языком программирования.
С некоторой натяжкой можно назвать низкоуровневым языком программирования Си, поскольку он позволяет вручную управлять памятью и ресурсами процессора. Кроме того, программы на Си могут содержать т.н. ассемблерные вставки, что также роднит его с низкоуровневыми языками.
Языки программирования высокого уровня
Высокоуровневые языки ориентированы на эффективность и высокую скорость разработки. Как правило, порог вхождения (затраты времени на освоение) для них более низкий, чем для ассемблера и Си.
Для ЯП высокого уровня характерен высокий уровень абстракции. Программист, используя их, больше умственной энергии может посвятить осмыслению предметной области, т.е. достижению цели, для которой он пишет программу (онлайн-продажи, электронный справочник, моделирование физических систем и т.п), а также позаботиться об удобстве пользователя, и других моментах, связанных скорее с дизайном, маркетингом и т.п., чем с программированием. О таких технологических операциях, как выделение и утилизация оперативной памяти заботится сам язык в момент компиляции или исполнения программы. Например, во многих высокоуровневых языках (Java, C#, JavaScript) предусмотрены «сборщики мусора», автоматически освобождающие память от больше неиспользуемых объектов.
Достоинством языков высокого уровня является и то, что многие из них обладают кроссплатформенностью: программа, написанная, единожды, будет работать не только на исходной архитектуре, но и будучи перенесенной в иное окружение. Например, программа, разработанная на языке Java в операционной системе Linux может быть запущена без изменений в среде Microsoft Windows или на iOS.
В качестве примеров современных языков высокого уровня можно назвать:
Языки программирования низшего и высшего уровня.
Высокоуровневый язык программирования — язык программирования, разработанный для быстроты и удобства использования программистом. Основная черта высокоуровневых языков — это абстракция, то есть введение смысловых конструкций, кратко описывающих такие структуры данных и операции над ними, описания которых на машинном коде (или другом низкоуровневом языке программирования) очень длинны и сложны для понимания.
Типы и структуры сетей
Средства коммуникаций обеспечивают создание сетей для обмена данными между различными микропроцессорными средствами автоматизации. К ним относятся модули коммуникационных процессоров для соединения контроллеров «точка—точка» и адаптеров магистральных интерфейсов связи, коаксиальные и оптоволоконные кабели, повторители, интерфейсные мультиплексоры и др. Структура информационных сетей может быть магистральной (линейной), радиальной (типа «звезда»),кольцевой и древовидной.
На нижнем уровне
Средний уровень
Верхний уровень (административный) предназначен для связи с системой управления производством.
Иерархическая модель базы данных
Иерархические базы данных могут быть представлены как дерево, состоящее из объектов различных уровней. Верхний уровень занимает один объект, второй — объекты второго уровня и т. д. ПРЕДОК- ПОТОМОК
Этапы решения задач на ЭВМ.
1. Постановка задачи:
2. Анализ и исследование задачи, модели:
3. Разработка алгоритма:
5. Тестирование и отладка:
6. Анализ результатов решения задачи и уточнение в случае необходимости математической модели с повторным выполнением этапов 2-5.
7. Сопровождение программы:
Функции транслятора. Компиляторы и интерпретаторы.
Транслятор – это программа, которая переводит входную программу на исходном (входном) языке в эквивалентную ей выходную программу на результирующем (выходном) языке.
Компилятор– это транслятор, осуществляющий перевод исходной программы в эквивалентную ей объектную программу на языке ассемблера. Отличие компилятора от транслятора состоит в том, его входная (результирующая) программа должна быть написана на языке машинных команд или на ассемблере.
Всякий компилятор является транслятором, но не всякий транслятор является компилятором
Интерпретатор– это программа, которая воспринимает входную программу на исходном языке и выполняет ее.
Сетевая модель базы данных
Сетевая модель данных — логическая модель данных, являющаяся расширением иерархического подхода, строгая математическая теория, описывающая структурный аспект, аспект целостности и аспект обработки данных в сетевых базах данных.
Разница между иерархической моделью данных и сетевой состоит в том, что в иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка, а в сетевой структуре данных у потомка может иметься любое число предков.
Характеристики качества прикладных программ. Программа как рыночный продукт
Среди характеристик качества прикладных программ одно из главных мест занимает их надежность. В научно-технической литературе существует несколько различных определений понятия надежности ПО. И это естественно, так как эти определения даны различными специалистами, исследующими сложный процесс разработки программного обеспечения с разных точек зрения.
Основные функции персонального компьютера
1. ПК как развлекательно-игровой центр и лекарство от стресса
2. Компьютер – средство заработка
3. Компьютер – средство связи.
Издательские системы. Верстка документов.
Табличный редактор Excel. Назначение и основные особенности.
Понятие о языках программирования высокого и низкого уровней
Меры и единицы количества и объема информации.
В двоичной системе счисления знаки 0 и 1 будем называть битами (от английского выражения Binary digiTs – двоичные цифры). Создатели компьютеров отдают предпочтение именно двоичной системе счисления, потому что в техническом устройстве наиболее просто реализовать два противоположных физических состояния. Например: некоторый физический элемент, имеющий два различных состояния: намагниченность в двух противоположных направлениях; прибор, пропускающий или нет электрический ток; конденсатор, заряженный или незаряженный и т.п. В компьютере бит является наименьшей возможной единицей информации. Объем информации, записанной двоичными знаками в памяти компьютера или на внешнем носителе информации, подсчитывается просто по количеству требуемых для такой записи двоичных символов. При этом, в частности, невозможно нецелое число битов (в отличие от вероятностного подхода).
Группа из 8 битов информации называется байтом. Если бит — минимальная единица информации, то байт ее основная единица. Существуют производные единицы информации: килобайт (кбайт, кб), мегабайт (Мбайт, Мб) и гигабайт (Гбайт, Гб).
1 кб = 1024 байта = 210 (1024) байтов.
1 Мб = 1024 кбайта = 220 (1024 х 1024) байтов.
1 Гб = 1024 Мбайта = 230 (1024 х 1024 х 1024) байтов.
Эти единицы чаще всего используют для указания объема памяти ЭВМ.
Между вероятностным и объемным количеством информации соотношение неоднозначное. Далеко не всякий текст, записанный двоичными символами, допускает измерение объема информации в кибернетическом смысле, но заведомо допускает его в объемном. Далее, если некоторое сообщение допускает измеримость количества информации в обоих смыслах, то они не обязательно совпадают, при этом кибернетическое количество информации не может быть больше объемного.
Иногда одно мнемоническое обозначение соответствует целой группе машинных команд, выполняющих одинаковое действие над разными ячейками памяти процессора. Кроме машинных команд языки программирования низкого уровня могут предоставлять дополнительные возможности, такие как макроопределения (макросы). При помощи директив есть возможность управлять процессом трансляции машинных кодов, предоставляя возможность заносить константы и литеральные строки, резервировать память под переменные и размещать исполняемый код по определенным адресам. Часто эти языки позволяют работать вместо конкретных ячеек памяти с переменными.
Как правило, использует особенности конкретного семейства процессоров. Общеизвестный пример низкоуровнего языка — язык ассемблера, хотя правильнее говорить о группе языков ассемблера. Более того, для одного и того же процессора существует несколько видов языка ассемблера. Они совпадают в машинных командах, но различаются набором дополнительных функций (директив и макросов).
ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ВЫСОКОГО УРОВНЯ, ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ, приемлемо близкие к разговорному языку. Высокоуровневый язык программирования преобразуется КОМПИЛЯТОРОМ в машинные коды, используемые непосредственно компьютером. Большинство используемых современных языков (таких как Бейсик, Паскаль или Си), являются высокоуровневыми.
Вывод:
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет