Que peut exécuter directement le matériel informatique ?

La seule chose que le matériel informatique peut exécuter directement est le « langage machine ». L'ordinateur ne peut reconnaître que 0 et 1, et toutes les informations sont stockées dans la machine sous la forme de 0 et 1 (c'est-à-dire binaires) ; et le langage machine est un ensemble d'instructions machine représentées par un code binaire que l'ordinateur peut directement reconnaître et exécuter. . , composé de deux parties : le code d'opération et l'opérande ; le langage machine est la fonction d'exploitation donnée à l'ordinateur par le concepteur de l'ordinateur via la structure matérielle de l'ordinateur.

L'environnement d'exploitation de ce tutoriel : système Windows 7, ordinateur Dell G3.

La seule chose que le matériel informatique peut exécuter directement est le « langage machine ».

Les ordinateurs ne peuvent reconnaître que 0 et 1. Toutes les informations sont stockées dans la machine sous la forme de 0 et 1 (c'est-à-dire binaire), et l'unité de stockage utilisée est l'octet.

L'instruction en langage machine est un code binaire composé de deux parties : l'opcode et l'opérande.

Le langage machine est un ensemble d'instructions machine représentées par un code binaire qu'un ordinateur peut directement reconnaître et exécuter. Il s'agit de la fonction d'exploitation donnée à l'ordinateur par le concepteur de l'ordinateur via la structure matérielle de l'ordinateur. Le langage machine présente les caractéristiques de flexibilité, d’exécution directe et de vitesse élevée. Les langages machine des différents types d'ordinateurs sont incompatibles. Un programme compilé selon les instructions machine d'un type d'ordinateur ne peut pas être exécuté sur un autre type d'ordinateur.

Une instruction est une instruction en langage machine. Il s'agit d'un ensemble de codes binaires significatifs. Le format de base de l'instruction est le suivant : champ de code d'opération et champ de code d'adresse. L'opcode spécifie la nature de l'opération et la fonction de l'instruction. le code adresse Donne l'opérande ou l'adresse de l'opérande.

Pour écrire des programmes en langage machine, les programmeurs doivent d'abord mémoriser tous les codes instructions de l'ordinateur utilisé et la signification des codes. Lors de la programmation manuelle, les programmeurs doivent gérer eux-mêmes l'allocation de stockage ainsi que l'entrée et la sortie de chaque instruction et donnée, et ils doivent également se souvenir de l'état de l'unité de travail utilisée à chaque étape du processus de programmation. C'est un travail très fastidieux. Le temps nécessaire pour écrire un programme est souvent des dizaines, voire des centaines de fois plus long que le temps d'exécution réel. De plus, les programmes compilés sont tous des codes d’instructions de 0 et de 1, qui ne sont pas intuitifs et sujets aux erreurs. À l’exception des professionnels des constructeurs informatiques, la grande majorité des programmeurs n’apprennent plus le langage machine.

Aperçu et principales lacunes du langage machine

Aperçu

1. Un grand nombre de détails compliqués et insignifiants contraignent les programmeurs, ce qui les empêche d'avoir plus de temps et d'énergie pour s'engager dans un travail créatif , effectuer des tâches qui sont plus importantes pour eux. Comme garantir l’exactitude et l’efficacité du programme.

2. Les programmeurs doivent non seulement contrôler la situation globale de la programmation, mais également approfondir chaque partie jusqu'aux détails de la mise en œuvre. Même les programmeurs dotés d'une intelligence supérieure ont souvent tendance à en ignorer une et à commettre des erreurs à plusieurs reprises. problèmes de développement. Le cycle est long.

3. Étant donné que la façon de penser et d'exprimer la programmation en langage machine est très différente des habitudes des gens, seuls les programmeurs qui ont suivi une longue période de formation professionnelle peuvent être compétents, ce qui rend la programmation de haut niveau.

4. Parce que sa forme écrite est entièrement un code « secret », il est peu lisible et peu pratique pour la communication et la coopération.

5. Parce qu'il dépend fortement d'un ordinateur spécifique, il a une mauvaise portabilité et une mauvaise réutilisabilité.

Faible universalité

Les ordinateurs conçus et produits par diverses sociétés informatiques présentent des différences dans le nombre et les fonctions des instructions, les formats d'instructions, les méthodes d'adressage et les formats de données, même certaines instructions de base couramment utilisées, telles que les instructions d'opérations arithmétiques et logiques. , les instructions de transfert, etc. sont également différentes. Par conséquent, bien que les langages de haut niveau des différents types d'ordinateurs soient fondamentalement les mêmes, les différences entre les programmes de langage de haut niveau après leur compilation en langage machine sont également très importantes. Il est donc quasiment impossible de transplanter des programmes exprimés en langage machine sur d’autres machines. Du processus de développement des ordinateurs, nous avons vu qu'en raison du développement rapide du matériel de base qui constitue les ordinateurs, les ordinateurs sont mis à jour très rapidement, ce qui soulève le problème de la façon dont les logiciels peuvent suivre le rythme. Comme nous le savons tous, lorsqu'une nouvelle machine est lancée et mise en service, seule une petite quantité de logiciels système (tels que le système d'exploitation, etc.) peut être soumise aux utilisateurs. Une grande quantité de logiciels est constamment enrichie, notamment les applications. , dont une partie considérable est générée en permanence par les utilisateurs lors de l'utilisation de la machine, il s'agit du soi-disant logiciel fourni par un tiers.

Afin d'atténuer la contradiction entre le lancement de nouvelles machines et l'utilisation continue d'applications originales, l'idée de machine en série adoptée lors de la conception de l'ordinateur IBM 360 en 1964 a mieux résolu ce problème. Dès lors, bien que les méthodes de mise en œuvre matérielle d'une même série d'ordinateurs produits par chaque société informatique puissent être différentes, le système d'instructions, le format des données, le système d'E/S, etc. restent les mêmes, de sorte que le logiciel est entièrement compatible (sur sur cette base, des ordinateurs compatibles ont été produits) ). Lors du développement de nouveaux modèles ou de produits haut de gamme de cette série d'ordinateurs, bien que le système d'instructions puisse être considérablement étendu, toutes les instructions originales sont toujours conservées pour maintenir la compatibilité ascendante du logiciel, c'est-à-dire le logiciel sur les machines bas de gamme ou les anciens modèles ne le seront pas. Des modifications peuvent être apportées pour fonctionner sur des machines plus récentes et plus avancées que celles-ci afin de protéger l'investissement de l'utilisateur dans le logiciel.

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