ما هي اللغة التي تعتبر منخفضة المستوى

كتابة: نورهان ناصر آخر تحديث: 13 أكتوبر 2021 , 16:56
ما هي اللغة منخفضة المستوى

اللغة منخفضة المستوى، والتي تُعرف غالبًا باسم اللغة الأصلية للكمبيوتر، هي نوع من لغة البرمجة، وهي قريبة جدًا من كتابة تعليمات الآلة الفعلية، وتتعامل مع مكونات وقيود أجهزة الكمبيوتر، كما تعمل على التحكم في الدلالات التشغيلية للكمبيوتر وتقدم القليل من الأفكار التجريدية أو لا تقدم أي تجريد على الإطلاق، وعلى عكس اللغة عالية المستوى المستخدمة في تطوير البرامج ، فإن التعليمات البرمجية ذات المستوى المنخفض ليست قابلة للقراءة من قبل الإنسان، وغالبًا ما تكون مشفرة، لغة التجميع ولغة الآلة مثالان على لغات البرمجة منخفضة المستوى.

الهدف الرئيسي للغة منخفضة المستوى هو استخدام لغات عالية المستوى مثل PHP و C # و Swift لإنشاء تطبيقات وبرامج نصية تعمل على تشغيل وإدارة وتعديل بنية مجموعة التعليمات وأجهزة الكمبيوتر، يمكن إنشاء الكود المصدري وتحريره بواسطة مطور برامج بلغة عالية المستوى بمساعدة استخدام محرر نص أساسي أو IDE برمجة، ومع ذلك ، لا تستطيع وحدة المعالجة المركزية التعرف على الرمز مباشرة، لأنه قبل ذلك، يتم تجميع الكود بلغة منخفضة المستوى.

فائدة اللغات منخفضة المستوى

تعتبر اللغات منخفضة المستوى مفيدة لأن البرامج والتطبيقات المكتوبة بها يمكن تنفيذها مباشرة على أجهزة الكمبيوتر دون الحاجة إلى الترجمة أو الترجمة الفورية، أيضًا، يمكن تشغيل هذه التطبيقات والبرامج بأقل قدر ممكن من مساحة الذاكرة وكذلك بسرعة كبيرة، ومع ذلك، فهم بحاجة إلى معرفة أعمق بلغة الآلة ؛ لذلك، قد يكون من الصعب استخدامها.

تتكون لغة التجميع من أوامر مثل إضافة (إضافة) و SUB (طرح) و MOV (نقل)، هذه الأوامر مسؤولة عن تنفيذ العمليات الأساسية، مثل إجراء العمليات الحسابية ونقل القيم إلى سجلات الذاكرة، باستخدام المجمع، يمكن ترجمة لغة التجميع إلى لغة الآلة.

أدنى مستوى للغة الكمبيوتر هو لغة الآلة أو رمز الآلة، والذي يتضمن كودًا ثنائيًا، يتم استخدام تجميع الكود المصدري عالي المستوى لمعالج معين بشكل شائع لإنتاج كود لغة الآلة، لا يتطلب معظم المطورين تعديل رمز الجهاز أو حتى إلقاء نظرة عليه، عرض رمز الجهاز مطلوب فقط من قبل المبرمج الذي يقوم ببناء نظام التشغيل ومجمعي البرامج.

هل لغة C أو C لغة منخفضة المستوى

 لغات البرمجة C و C ++  تأتي في إطار فئة من اللغات من المستوى المتوسط، توفر اللغات منخفضة المستوى تجريدًا بسيطًا أو معدومًا لمفاهيم البرمجة، بينما توفر لغات البرمجة C و C ++ أقل درجة من التجريد للأداء والكفاءة بأقل قدر من المال، تساعد هذه الأفكار التجريدية مثل وحدات الماكرو ووظائف lambda والمبرمجين من أجل استخدام وظائف معقدة في البرمجة دون الحاجة إلى كتابة تعليمات برمجية أكثر تعقيدًا، لهذا السبب، تعتبر لغات C و C ++ لغات منخفضة المستوى حيث يكون الحد الأقصى من الأداء أمرًا بالغ الأهمية ؛ ومع ذلك، فإن التجريدات ضرورية للحفاظ على التعليمات البرمجية قابلة للصيانة وقابلة للقراءة بشكل كبير.

برمجة منخفضة المستوى بلغات عالية المستوى

في أواخر الستينيات، قدمت اللغات عالية المستوى مثل ALGOL و PL / S و BCPL و BLISS و C بعض الوصول إلى وظائف البرمجة منخفضة المستوى، يُعرف نهج تضمين كود التجميع في لغة عالية المستوى باسم التجميع المضمن، بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي العديد من هذه اللغات على توجيهات تحسين المترجم المعتمد على البنية ، والتي تسمح للمترجم بتخصيص استخدامه لبنية المعالج الهدف.

هناك العديد من أنواع لغات البرمجة المختلفة، والتي توجد لعدة أسباب، تم تطوير بعض لغات البرمجة لتكون مناسبة بشكل خاص لحل نوع معين من المشاكل، وتم تطوير البعض الآخر بأهداف محددة مثل مساعدة المبرمجين المبتدئين، يمكن تحسين لغات البرمجة لمنطقة معينة، MATLAB على سبيل المثال مخصص بشكل أساسي للحوسبة الرقمية، أو يمكن أن تخدم أغراضًا أكثر عمومية، يمكن استخدام Python على سبيل المثال بسهولة للعديد من التطبيقات المختلفة.

ما هي اللغات عالية المستوى

كما ذكرنا يتم تحديد اللغات منخفضة المستوى بواسطة المعالج المصمم للعمل عليه؛ يمكننا وصف هذه اللغات بأنها موجهة نحو الآلة، ليس لديهم وظائف مضمنة ويمكنهم الوصول إلى سجلات محددة في المعالج.

في المقابل لغات البرمجة عالية المستوى موجهة لحل المشكلات أكثر من كونها موجهة نحو الآلة، هناك العديد من اللغات عالية المستوى المختلف ، وتعتمد اللغة عالية المستوى التي تختارها على نوع المشكلة التي تحاول حلها، بشكل عام، يمكن تصنيف اللغات عالية المستوى إلى ثلاثة أنواع:

  • اللغات الحتمية

هذه هي اللغات المستخدمة لكتابة قائمة بالتعليمات لحل مشكلة ما، حيث يحدد المبرمج كيفية حل المشكلة.

  • اللغات التعريفية

يستخدم المبرمج هذه اللغات لتحديد المشكلة التي يجب حلها بدلاً من كيفية حل المشكلة، SQL مثال على لغة تعريفية، تقع اللغات الوظيفية أيضًا في هذه الفئة، ويعتبر هاسكل مثال على اللغة الوظيفية.

  • اللغات الشيئية

باستخدام هذه اللغات، يحدد المبرمجون الكائنات والفئات التي تحدد البيانات والتعليمات لمعالجة البيانات، Java هي مثال على لغة كائنية التوجه، يعتبر بعض الأشخاص أن اللغات الموجهة للكائنات هي مجموعة فرعية من اللغات الحتمية لأن نمط الكود لا يزال يحدد مشكلة يجب حلها، على الرغم من اختلاف الهيكل.[1]

لماذا نستخدم لغة منخفضة المستوى

الآن بعد أن أصبحت هناك مجموعة متنوعة من اللغات عالية المستوى للاختيار من بينها، فلماذا لا يزال أي شخص يرغب في ترميز حل بلغة منخفضة المستوى؟، تختلف اللغات منخفضة المستوى عن اللغات عالية المستوى بعدة طرق، البرامج المكتوبة بلغة منخفضة المستوى:

 

  • يمكن الوصول مباشرة إلى سجلات الأغراض العامة في المعالج لتخزين واسترجاع البيانات
  • من المحتمل أن تكون أكثر كفاءة من تلك المكتوبة بلغة عالية المستوى، لأن المبرمج يمكنه التحكم في التعليمات الدقيقة التي ينفذها المعالج
  • مكتوبة في مجموعة تعليمات محددة، لذلك لا يمكن نقلها بين المعالجات المختلفة

كل ذلك بالاضافة الى العديد من المزايا المهمة الأخرى؛

  • المبرمج قادر على ضمان أن كود الآلة في أكثر أشكاله كفاءة.

حيث تحتاج اللغات عالية المستوى إلى أن تُترجم إلى كود آلي، لكن المبرمج لديه رأي ضئيل أو معدوم في كيفية تحقيق ذلك، عند استخدام لغة التجميع، يمكن للمبرمج تحسين البرنامج، لأن عبارات لغة التجميع تتوافق بشكل مباشر مع رمز الجهاز، يمكنك أن تتخيل تعليمات كود الآلة على أنها مقابلة فردية مع تعليمات لغة التجميع (على الرغم من أن هذا ليس هو الحال تمامًا بالنسبة لمجموعات التعليمات الحديثة المعقدة).

يعتمد أحد الأمثلة على التحسين المحتمل على حقيقة أن اللغات منخفضة المستوى يمكنها الاستفادة من سجلات محددة، يمكن للمبرمج الماهر استخدام هذه السمة للغات منخفضة المستوى لكتابة البرامج التي تعمل على تحسين الكفاءة، حيث يتمتع المبرمج بتحكم أكبر في حركة البيانات داخل وخارج المعالج.

  • تعد برامج لغة التجميع مناسبة للأنظمة وبرامج تشغيل الأجهزة ذات الذاكرة المنخفضة

إذا كان يجب تشغيل أحد البرامج على جهاز ذي ذاكرة محدودة للغاية، أو بسعة تخزين محدودة للبرنامج ، فيمكن للمبرمج كتابة البرنامج بلغة منخفضة المستوى لضمان استخدام موارد الجهاز بكفاءة.

الفرق الأساسي بين اللغات عالية المستوى ومنخفضة المستوي

مما سبق نستنتج أن الاختلاف الأساسي بين لغات البرمجة عالية المستوى ومنخفضة المستوى، يتمثل في أن اللغة منخفضة المستوى بعيدة كل البعد عن البشر وتوفر التسهيلات لكتابة البرامج على مستوى الأجهزة بينما تكون اللغة عالية المستوى قريبة من البشر ولا توفر إمكانية كتابة برنامج على مستوى الأجهزة، كما جاء وصف اللغات منخفضة المستوى بأنها لغات الجيل الأول (رمز الآلة) والجيل الثاني (لغة التجميع)، أما اللغات عالية المستوى هي لغات الجيل الثالث وهي لغات تمتاز بسرعة تنفيذها. [2]

الوسوم
نبّهني عن
guest
0 تعليقات
رد خطي
الإطلاع على كل التعليقات
زر الذهاب إلى الأعلى
0
نحب تفكيرك .. رجاءا شاركنا تعليقكx
()
x
إغلاق