LENGUAJE MAQUINA

 Introducción al Lenguaje de Máquina

Definición: El lenguaje de máquina es el código binario que la computadora entiende y ejecuta directamente.

Representa las instrucciones en forma de secuencias de unos y ceros.

Es el nivel más bajo de programación, cercano al hardware de la computadora.

Estructura del Lenguaje de Máquina

Instrucciones: Cada instrucción en lenguaje de máquina consta de un código de operación (opcode) y operandos.

Codificación binaria: Cada instrucción se representa mediante una secuencia de bits que la CPU puede interpretar y ejecutar.

Arquitectura de la CPU: La estructura y diseño de la CPU determina el conjunto de instrucciones disponibles en el lenguaje de máquina.

Registros de la CPU

Registros de propósito general: Como AX, BX, CX, DX, que se utilizan para almacenar datos y direcciones.

Registros de control: Como IP (Instruction Pointer), SP (Stack Pointer), que controlan el flujo de ejecución.

Registros de estado: Como el registro de banderas (flags), que almacenan información sobre los resultados de las operaciones.

Operaciones Básicas en Lenguaje de Máquina

Movimiento de datos: Instrucciones como MOV, LOAD, STORE para transferir datos entre registros, memoria y puertos.

Operaciones aritméticas y lógicas: ADD, SUB, MUL, DIV, AND, OR, NOT, XOR, etc.

Control de flujo: JMP, JE, JNE, CALL, RET para saltos y llamadas a subrutinas.

Interrupciones: INT, IRET para manejar interrupciones del sistema.

Programación en Lenguaje de Máquina

Ensambladores: Traductores que convierten código ensamblador a lenguaje de máquina.

Estructura de un programa en lenguaje de máquina: Secciones de código, datos, pila, etc.

Ejemplos de programas simples en lenguaje de máquina.

Ventajas y Desventajas del Lenguaje de Máquina

Ventajas:

Máximo control y optimización del hardware

Ejecución más rápida que otros niveles de programación

Bajo nivel de abstracción para comprender el funcionamiento interno de la computadora

Desventajas:

Difícil de escribir y mantener programas complejos

Dependencia de la arquitectura de la CPU

Poca portabilidad entre diferentes plataformas

Aplicaciones del Lenguaje de Máquina

Sistemas operativos y controladores de dispositivos

Aplicaciones de bajo nivel que requieren máximo rendimiento

Optimización de código crítico en programas de alto nivel

Desarrollo de emuladores y máquinas virtuales

Evolución y Tendencias

Aumento de la complejidad de las arquitecturas de CPU

Mayor uso de lenguajes de alto nivel y herramientas de abstracción

Importancia del lenguaje de máquina en el desarrollo de sistemas embebidos y de tiempo real