Ποιες είναι οι βασικές διαφορές μεταξύ της γλώσσας συναρμολόγησης και της γλώσσας προγραμματισμού;

Ενώ η γλώσσα συναρμολόγησης και οι γλώσσες προγραμματισμού υψηλού επιπέδου χρησιμοποιούνται για να γράψουν οδηγίες για υπολογιστές, διαφέρουν σημαντικά στο επίπεδο αφαίρεσης, τη φορητότητα και την αναγνωσιμότητα. Ακολουθεί μια ανάλυση των βασικών διαφορών:

1. Επίπεδο αφαίρεσης:

* Γλώσσα συναρμολόγησης (χαμηλό επίπεδο): Η γλώσσα συναρμολόγησης παρέχει μια * άμεση * χαρτογράφηση στο σύνολο οδηγιών της CPU. Κάθε εντολή στη γλώσσα συναρμολόγησης αντιστοιχεί γενικά σε μία εντολή κώδικα μηχανής. Προσφέρει πολύ λίγη αφαίρεση από το υποκείμενο υλικό. Εργάζεστε απευθείας με μητρώα, διευθύνσεις μνήμης και συγκεκριμένες λειτουργίες CPU.

* Γλώσσα προγραμματισμού (υψηλού επιπέδου): Οι γλώσσες προγραμματισμού υψηλού επιπέδου (όπως η Python, Java, C ++) προσφέρουν ένα * υψηλό * επίπεδο αφαίρεσης. Χρησιμοποιούν περισσότερες λέξεις-κλειδιά που μπορούν να αναγνωρίσουν από τον άνθρωπο, τις δομές δεδομένων (όπως λίστες, λεξικά, αντικείμενα) και δηλώσεις ροής ελέγχου (όπως `if`, 'for',` ενώ '). Αυτές οι γλώσσες έχουν σχεδιαστεί για να είναι ευκολότερο για τους ανθρώπους να κατανοούν και να χρησιμοποιούν, κρύβοντας μεγάλο μέρος της υποκείμενης πολυπλοκότητας του υλικού.

2. Φορητότητα:

* Γλώσσα συναρμολόγησης (εξαρτώμενη από μηχανή): Η γλώσσα συναρμολόγησης είναι εξαιρετικά *εξαρτώμενη από το μηχάνημα *. Ο κωδικός συναρμολόγησης που γράφτηκε για έναν τύπο CPU (π.χ. x86) δεν θα εκτελέσει * σε διαφορετικό τύπο CPU (π.χ. ARM) χωρίς σημαντική τροποποίηση. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι διαφορετικές αρχιτεκτονικές CPU έχουν διαφορετικά σύνολα οδηγιών.

* Γλώσσα προγραμματισμού (ανεξάρτητη από μηχανή): Οι γλώσσες υψηλού επιπέδου έχουν σχεδιαστεί για να είναι πιο *φορητές *. Ο κώδικας που γράφεται σε μια γλώσσα υψηλού επιπέδου μπορεί συχνά να καταρτιστεί ή να ερμηνευτεί για να εκτελείται σε διαφορετικά λειτουργικά συστήματα και πλατφόρμες υλικού. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω μεταγλωττιστών ή διερμηνείς που μεταφράζουν τον κώδικα υψηλού επιπέδου σε κώδικα μηχανής ειδικά για την πλατφόρμα προορισμού. Ο ίδιος πηγαίος κώδικας (με μικρές ρυθμίσεις που σχετίζονται με την πλατφόρμα σε ορισμένες περιπτώσεις) μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διαφορετικά μηχανήματα.

3. Αναγνωσιμότητα και συντηρητικότητα:

* Γλώσσα συναρμολόγησης (δύσκολη): Η γλώσσα συναρμολόγησης είναι γνωστή * δύσκολη * να διαβάζει, να γράφει και να διατηρεί. Απαιτεί βαθιά κατανόηση της αρχιτεκτονικής της CPU και μπορεί να είναι λεπτομερής. Ακόμη και απλές εργασίες συχνά απαιτούν πολλές γραμμές κώδικα.

* Γλώσσα προγραμματισμού (ευκολότερη): Οι γλώσσες υψηλού επιπέδου έχουν σχεδιαστεί για *αναγνωσιμότητα *. Χρησιμοποιούν πιο φυσική σύνταξη που μοιάζει με τη φυσική γλώσσα, η οποία τους καθιστά ευκολότερο να κατανοήσουν και να διατηρήσουν. Οι προγραμματιστές μπορούν να επικεντρωθούν στη λογική του προγράμματος και όχι στις συγκεκριμένες οδηγίες υλικού.

4. Πολυπλοκότητα:

* Γλώσσα συναρμολόγησης (σύμπλεγμα): Η ανάπτυξη σύνθετων εφαρμογών στη γλώσσα συναρμολόγησης μπορεί να είναι απίστευτα προκλητική και χρονοβόρα. Πρέπει να διαχειριστείτε την κατανομή της μνήμης, να καταχωρήσετε τη χρήση και να χειριστείτε με μη αυτόματο τρόπο τις λεπτομέρειες χαμηλού επιπέδου.

* Γλώσσα προγραμματισμού (λιγότερο περίπλοκη): Οι γλώσσες υψηλού επιπέδου παρέχουν χαρακτηριστικά που απλοποιούν την ανάπτυξη, όπως η αυτόματη διαχείριση μνήμης (συλλογή σκουπιδιών), οι βιβλιοθήκες των προ-κατασκευασμένων λειτουργιών και οι αντικειμενικές έννοιες προγραμματισμού.

5. Εκτέλεση:

* Γλώσσα συναρμολόγησης (συναρμολογημένη): Ο κωδικός γλώσσας συναρμολόγησης είναι τυπικά * συναρμολογημένος * σε κώδικα μηχανής από έναν συναρμολογητή. Το Assembler μεταφράζει κάθε εντολή συναρμολόγησης στην ισοδύναμη αναπαράσταση κώδικα μηχανής.

* Γλώσσα προγραμματισμού (συντάκτης/ερμηνεία): Οι γλώσσες υψηλού επιπέδου είναι είτε * καταρτισμένες * σε κώδικα μηχανής είτε * ερμηνεύονται * κατά το χρόνο εκτέλεσης.

* Συλαγμένος: Ένας μεταγλωττιστής μεταφράζει ολόκληρο τον πηγαίο κώδικα στον κώδικα του μηχανήματος ταυτόχρονα, δημιουργώντας ένα εκτελέσιμο αρχείο που μπορεί να εκτελεστεί απευθείας από το λειτουργικό σύστημα (π.χ. C ++, Java (στο Bytecode)).

* ερμηνευμένο: Ένας διερμηνέας διαβάζει και εκτελεί τη γραμμή πηγαίου κώδικα κατά γραμμή κατά το χρόνο εκτέλεσης (π.χ. Python, Javascript).

6. Ελέγξτε το υλικό:

* Γλώσσα συναρμολόγησης (υψηλός έλεγχος): Η γλώσσα συναρμολόγησης παρέχει * λεπτόκοκκο έλεγχο * πάνω από το υλικό. Μπορείτε να χειριστείτε απευθείας τα μητρώα, τις διευθύνσεις μνήμης και άλλα εξαρτήματα υλικού. Αυτό είναι χρήσιμο για εργασίες που απαιτούν μέγιστη απόδοση ή άμεση αλληλεπίδραση υλικού.

* Γλώσσα προγραμματισμού (περιορισμένος έλεγχος): Οι γλώσσες υψηλού επιπέδου προσφέρουν * λιγότερο άμεσο έλεγχο * πάνω από το υλικό. Ο μεταγλωττιστής ή ο διερμηνέας χειρίζεται τις λεπτομέρειες χαμηλού επιπέδου. Ενώ μπορείτε συχνά να έχετε πρόσβαση σε ορισμένες λειτουργίες υλικού μέσω βιβλιοθηκών, δεν έχετε το ίδιο επίπεδο ελέγχου όπως στη γλώσσα συναρμολόγησης.

7. Ταχύτητα:

* Γλώσσα συναρμολόγησης (ενδεχομένως ταχύτερη): Εάν γράφεται από έναν εμπειρογνώμονα, ο κωδικός γλώσσας συναρμολόγησης μπορεί μερικές φορές να βελτιστοποιηθεί για να τρέξει * ταχύτερα * από τον κώδικα που δημιουργείται από έναν μεταγλωττιστή από μια γλώσσα υψηλού επιπέδου. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο προγραμματιστής έχει πλήρη έλεγχο των οδηγιών και μπορεί να τα προσαρμόσει ειδικά στο υλικό. Ωστόσο, η επίτευξη αυτού του επιπέδου βελτιστοποίησης απαιτεί σημαντική εμπειρία.

* Γλώσσα προγραμματισμού (αρκετά καλή, συχνά ταχύτερη για ανάπτυξη): Οι σύγχρονοι μεταγλωττιστές και οι διερμηνείς είναι εξαιρετικά βελτιστοποιημένοι, οπότε η διαφορά απόδοσης μεταξύ καλά γραμμένου κώδικα υψηλού επιπέδου και βελτιστοποιημένου κώδικα συναρμολόγησης είναι συχνά αμελητέα, ειδικά δεδομένου του αυξημένου χρόνου ανάπτυξης που απαιτείται για τη συναρμολόγηση. Επιπλέον, οι γλώσσες υψηλού επιπέδου συχνά επιτρέπουν βελτιστοποιήσεις υψηλότερου επιπέδου που είναι πιο δύσκολο να εφαρμοστούν στη συναρμολόγηση.

Συνοπτικά:

| Χαρακτηριστικό | Γλώσσα συναρμολόγησης | Γλώσσα προγραμματισμού (υψηλού επιπέδου)

| -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Αφαίρεση | Χαμηλή | Υψηλή |

| Φορητότητα | Εξαρτώμενη από το μηχάνημα | Ανεξάρτητο από μηχανές (κυρίως) |

| Αναγνωσιμότητα | Δύσκολη | Ευκολότερο |

| Διατήρηση | Δύσκολη | Ευκολότερο |

| Πολυπλοκότητα | Υψηλή | Κατώτερο |

| Εκτέλεση | Συναρμολογημένη | Συλλογή/ερμηνευμένη |

| Έλεγχος υλικού | Υψηλή | Περιορισμένη |

| Ταχύτητα | Ενδεχομένως ταχύτερη | Γενικά καλά, συχνά γρηγορότερα για να αναπτυχθεί |

Πότε να χρησιμοποιήσετε τη γλώσσα συναρμολόγησης:

* Ενσωματωμένα συστήματα: Όταν οι πόροι είναι εξαιρετικά περιορισμένοι (η μνήμη, η ισχύς επεξεργασίας) και ο ακριβής έλεγχος του υλικού είναι ζωτικής σημασίας.

* Οδηγοί συσκευών: Για άμεση αλληλεπίδραση με συσκευές υλικού σε χαμηλό επίπεδο.

* Αντίστροφη μηχανική: Για την ανάλυση και την κατανόηση του υπάρχοντος λογισμικού.

* Ασφάλεια: Ανάλυση κακόβουλου λογισμικού ή για εργασίες που απαιτούν πρόσβαση πολύ χαμηλού επιπέδου.

* πυρήνες εκκίνησης/λειτουργικού συστήματος: Μέρη αυτών των συστημάτων που απαιτούν άμεση αρχικοποίηση υλικού ή κλήσεις συστήματος πολύ χαμηλού επιπέδου είναι μερικές φορές γραμμένες στη συναρμολόγηση.

Στη σύγχρονη ανάπτυξη λογισμικού, οι γλώσσες υψηλού επιπέδου είναι η κυρίαρχη επιλογή λόγω των πλεονεκτημάτων της παραγωγικότητάς τους. Η γλώσσα συναρμολόγησης προορίζεται για εξειδικευμένες καταστάσεις όπου ο έλεγχος και η βελτιστοποίηση χαμηλού επιπέδου είναι πρωταρχικά.