機器語言

機器語言machine language)是一種指令集的體系。這種指令集稱為機器碼machine code),是電腦的CPUGPU可直接解讀的資料。

W65C816S 機器碼

機器碼有時也被稱為原生碼Native Code),這個名詞比較強調某種程式語言函式庫與執行平台相關的部份。

簡介

機器語言是用二進制代碼表示的、計算機能直接識別和執行的一種機器指令的集合。它是計算機的設計者通過計算機的硬件結構賦予計算機的操作功能。機器語言具有靈活、直接執行和速度快等特點。不同種類的計算機其機器語言是不相容的,按某種計算機的機器指令編制的程式不能在另一種計算機上執行。

要用機器語言編寫程序,編程人員需首先熟記所用計算機的全部指令代碼和代碼的涵義。手編程序時,程序員要自己處理每條指令和每一數據的存儲分配和輸入輸出,還需記住編程過程中每步所使用的工作單元處在何種狀態。這是一件十分繁瑣的工作,編寫程序花費的時間往往是實際運行時間的幾十倍或幾百倍。而且,這樣編寫出的程序完全是0與1的指令代碼,可讀性差且容易出錯。在現今,除了計算機生產廠家的專業人員外,絕大多數程序員已經不再學習機器語言。

  • 機器語言是微處理器理解和使用的用於控制它的操作的二進制代碼。
  • 8086Pentium的機器語言指令長度可以從1字節到13字節。
  • 儘管機器語言看似非常複雜,但它是有規律的。
  • 現今存在着超過100000種機器語言的指令。

以下是一些範例:

  • 指令部份的範例
    1. 0000 代表 載入(LOAD)
    2. 0001 代表 儲存(STORE)

...

  • 暫存器部份的範例
    1. 0000 代表暫存器 A
    2. 0001 代表暫存器 B

...

  • 記憶體部份的範例
    1. 000000000000 代表位址為 0 的記憶體
    2. 000000000001 代表位址為 1 的記憶體
    3. 000000010000 代表位址為 16 的記憶體
    4. 100000000000 代表位址為 2^11 的記憶體
  • 整合範例
    1. 0000,0000,000000010000 代表 LOAD A, 16
    2. 0000,0001,000000000001 代表 LOAD B, 1
    3. 0001,0001,000000010000 代表 STORE B, 16
    4. 0001,0001,000000000001 代表 STORE B, 1