ARQUITECTURA DE LAS COMPUTADORAS : LENGUAJE MÁQUINA

Fue el primer lenguaje utilizado en la programación para las primeras computadoras, pero dejó de utilizarse por su dificultad y complicación, siendo sustituido por otros lenguajes más fáciles de aprender y utilizar, y que además reducen la posibilidad de cometer errores.

El lenguaje máquina es el único lenguaje que puede ejecutar una computadora,es específico en cada arquitectura, es un código que es interpretado directamente por el microprocesador, está compuesto por un conjunto de instrucciones ejecutadas en secuencia que representan acciones que la máquina podrá tomar.

El lenguaje máquina es el único que entiende directamente la computadora, utiliza el alfabeto binario que consta de los dos únicos símbolos 0 y 1, denominados bits; físicamente, se materializan con tensiones comprendidas entre 0 y 4.0 voltios y entre 4 y 5 voltios, respectivamente. Para representar datos que contengan una información se utilizan una serie de unos y ceros cuyo conjunto indica dicha información.

Todo código fuente en última instancia debe llevarse a un lenguaje máquina mediante el proceso de compilación o interpretación para que la computadora pueda ejecutarlo.

El código máquina, o lenguaje de máquina, está formado por instrucciones sencillas, que dependiendo de la estructura del procesador pueden especificar:

Registros específicos para operaciones aritméticas, direccionamiento o control de funciones.
Posiciones de memoria específicas (offset).
Modos de direccionamiento usados para interpretar operando.

Las instrucciones de máquina o instrucciones del computador son las que determinan el funcionamiento de la CPU que las ejecuta, la CPU puede realizar una diversidad de funciones que son el reflejo de la variedad de las instrucciones definidas para dicha CPU, el programador tiene un repertorio de instrucciones como medio para controlar la CPU.

Las operaciones más complejas se realizan combinando estas instrucciones sencillas, que pueden ser ejecutadas secuencialmente o mediante instrucciones de control de flujo.

Ventajas del Lenguaje Máquina.

Posibilidad de cargar (transferir un programa a la memoria) sin necesidad de traducción posterior, lo que supone una velocidad de ejecución superior a cualquier otro lenguaje de programación.

Desventajas del Lenguaje Máquina.

Dificultad y lentitud en la codificación.
Poca fiabilidad.
Gran dificultad para verificar y poner a punto los programas.
Los programas solo son ejecutables en el mismo procesador (CPU).

Instrucciones máquina:

• Se almacenan en la memoria de programa.
• Realizan una única y sencilla operación.
• Utilizan un número fijo de operandos, representados de una determinada forma.
• Codificación sistemática. ⇒ Decodificación sencilla.
• Son autocontenidas e independientes.

LENGUAJE ENSAMBLADOR

El lenguaje ensamblador es un tipo de lenguaje de bajo nivel utilizado para escribir programas informáticos y constituye la representación más directa del código máquina específico para cada arquitectura de computadoras legible por un programador. Se le asigna un código mnemotécnico cada comando del lenguaje máquina, por lo general está formado por tres o cuatro letras para designar a cada una.

Uso: Fue usado principalmente en los inicios del desarrollo de software, cuando aún no se contaba con los potentes lenguajes de alto nivel.

En la actualidad se suele usar en ambientes académicos y de investigación cuando se va a manipular Hardware, se pretende conseguir un uso de recursos controlado y reducido, o cuando se pretende conseguir unos altos rendimientos.

Muchos dispositivos programables (como los microcontroladores) aun cuentan con el ensamblador como la única manera de ser manipulados.