Ngôn ngữ máy (còn được gọi là máy ngữ hay mã máy; tiếng Anh là machine language hay machine code) là một tập những chỉ thị được CPU của máy tính trực tiếp thực thi. Mỗi chỉ thị thực hành một chức năng xác định, tỉ dụ như chuyên chở dữ liệu, dancing hay tính toán số nguyên trên 1 đơn vị dữ liệu của thanh ghi CPU hay bộ nhớ. Tất cả các chương trình được thực thi trực tiếp bởi CPU đều là những chuỗi các chỉ thị này.

Mã máy nhị phân (khác mang mã hợp ngữ) có thể được xem như là phương thức biểu diễn phải chăng nhất của một chương trình đã biên dịch hay hợp dịch, hay là tiếng nói lập trình nguyên thủy phụ thuộc vào phần cứng (ngôn ngữ lập trình thế hệ đầu tiên). Mặc dù chúng ta hoàn toàn với thể viết chương trình trực tiếp bằng mã nhị phân, việc này cực kỳ khó khăn và dễ gây ra những lỗi nghiêm trọng vì ta cần buộc phải quản lý từng bit đơn lẻ và tính toán các cửa hàng và hằng số học một cách thủ công. Do đó, ngoài những thao tác buộc phải logic và gỡ lỗi chuyên biệt, chúng ta siêu hi hữu khi khiến điều này.

Hiện nay, hầu như đa số những chương trình máy tính trong thực tiễn đều được viết bằng những ngôn ngữ bậc cao hay (đôi khi) hợp ngữ, và sau đấy được dịch thành mã máy thực thi bằng các phương tiện phụ trợ như trình biên dịch, trình hợp dịch hay trình liên kết. Ngoài ra, những chương trình được viết bằng tiếng nói thông dịch thì được dịch sang mã máy nhờ trình phiên dịch tương ứng (có thể xem như là trình thực thi hay trình xử lý). Các trình phiên dịch này thường bao gồm các mã máy thực thi trực tiếp (sinh ra từ mã nguồn hợp ngữ hay các tiếng nói bậc cao).

Các chỉ thị mã máy
Mọi vi xử lý hay họ vi xử lý đều mang các tập chỉ thị mã máy riêng biệt. Các chỉ thị này là những chiếc bit được mẫu mã tương ứng mang những lệnh khác nhau của máy tính. Do đó, những tập chỉ thị này là biệt lập của 1 lớp vi xử lý thuộc cộng 1 kiến trúc máy tính. Những bề ngoài vi xử lý kế thừa thường bao gồm những chỉ thị của vi xử lý tiền nhiệm cùng sở hữu những chỉ thị mới. Đôi khi, các ngoại hình kế thừa lại mẫu bỏ hay thay đổi chức năng 1 số mã chỉ thị (vì chúng bắt buộc sử dụng cho mục đích mới), gây thúc đẩy tới sự đồng bộ mã nguồn ở một mức độ nhất định. Thậm chí, những vi xử lý đồng bộ cận hoàn toàn cũng với các sự biến đổi hành vi đối có 1 số chỉ thị, nhưng điều này vô cùng hiếm xảy ra. Các hệ thống còn sở hữu thể khác nhau ở 1 số thành phần khác như phương thức sắp xếp bộ nhớ, hệ điều hành hay thiết bị ngoại vi. Vì các chương trình hay phụ thuộc vào những chi tiết này, các hệ thống khác nhau khó có thể chạy cộng 1 mã máy, ngay cả khi chúng sử dụng cộng 1 cái vi xử lý.

Một tập chỉ thị sở hữu thể với độ dài chỉ thị thống nhất hay biến động. Cách những bit được sắp xếp thay đổi siêu lớn giữa các kiến trúc khác nhau hay những cái chỉ thị khác nhau. Hầu hết những chỉ thị mang 1 hay nhiều vùng mã vận hành để phân biệt những chỉ thị cơ sở (như tính toán hay nhảy) và các chỉ thị thực (như cộng hay so sánh), và các vùng khác trình diễn chiếc toán hạng, phương thức trình diễn địa chỉ, các chỉ số shop hay những giá trị thực (các toán hạng hằng được đựng trong chỉ thị như vậy được gọi là giá trị tức thời).

Không buộc phải mọi các máy tính hay chỉ thị đơn lẻ đều sở hữu toán hạng hiện (rõ ràng). Một máy tính thanh cất với sự kết hợp giữa toán hạng trái và kết quả tính toán lưu trong 1 thanh đựng ẩn đối có tất cả những chỉ thị đại số. Một số kiến trúc khác (như 8086 hay x86) mang phiên bản dùng thanh đựng của các chỉ thị thông dụng, và thanh đựng được xem như là 1 trong những thanh ghi tổng quát nhất của chỉ thị dài. Trong khi đó, 1 máy tính ngăn xếp lại lưu toàn bộ những toán hạng trong một ngăn xếp ẩn. Những chỉ thị chuyên biệt cũng thường thiếu toán tử hiện (ví dụ, vi xử lý ID trong kiến trúc x86 ghi giá trị vào bốn thanh ghi địa điểm ẩn). Sự dị biệt giữa toán tử hiện và ẩn cho phép dùng đa dạng hơn hằng số có phạm vi rộng, 'uốn nắn' những thanh ghi liên tục (lưu giá trị hằng số khác đè lên giá trị đã mang của thanh ghi) và siêu rộng rãi điểm mạnh nổi bật khác.

Chương trình
Chương trình máy tính bản chất chỉ là 1 chuỗi những chỉ thị viết bằng mã máy được thực thi bởi CPU. Trong lúc một số vi xử lý đơn giản thực thi tuần tự các chỉ thị, vi xử lý đa luồng sở hữu khả năng thực thi nhất tề rộng rãi chỉ thị.

Mạch chạy của chương trình chịu tác động của các chỉ thị "nhảy" đặc trưng với khả năng thay đổi tiến trình đến 1 chỉ thị khác có chỉ thị có vật dụng tự sau đó. Những bước nhảy đầm điều kiện được thực thi hay ko là tùy thuộc vào những trạng thái nhất định.

Mối quan hệ giữa ngôn ngữ máy và vi mã
Trong một số Kiến trúc máy tính, ngôn ngữ máy được cài đặt bởi một lớp chương trình cơ sở hơn ở dưới nó, gọi là vi chương trình (microprogram). Vi chương trình tạo 1 giao diện ngôn ngữ máy thống nhất giữa những mô hình máy tính khác nhau, mang các mạch xử lý dữ liệu khác nhau, trong cộng 1 mẫu hay họ. Điều này đã giúp việc chuyển chương trình mã máy qua những mô hình máy tính khác nhau dễ dàng hơn siêu nhiều. Họ máy tính và vi xử lý IBM System/360 là 1 tỉ dụ điển hình. Mặc dù loại xử lý dữ liệu với độ to khác nhau, từ 8 bits tới lớn hơn 16 bits, nhưng tất cả máy tính thuộc cùng một chiếc đều dùng một kiến trúc máy tính thống nhất ở chừng độ tiếng nói máy.

Ngoài ra, việc dùng vi mã (microcode) để cài đặt nhái lập cho phép 1 máy tính sao chép kiến trúc của một máy tính hoàn toàn khác. Nhờ đó, dòng System/360 có thể chạy chương trình của các máy tính IBM đời cũ tới cả các họ máy tính đời mới, như fake lập IBM 1401/1440/1460 trên máy tính IBM S/360 mẫu 40.

Mối quan hệ giữa ngôn ngữ máy và mã đối tượng
Ngôn ngữ máy hoàn toàn khác mang mã đối tượng (bytecode), một chiếc mã được thực thi bởi Trình thông dịch, hay được biên dịch thành ngôn ngữ máy nhằm mục đích hợp lý tốc độ chương trình. Ngoài ra, tiếng nói máy và hợp ngữ thường được gọi là mã riêng (native code) lúc nói về những thành phần phụ thuộc vào Hệ điều hành của một đặc điểm ngôn ngữ hay thư viện.

Phương thức lưu trữ trong bộ nhớ
Kiến trúc Harvard là kiến trúc máy tính có những bộ nhớ riêng lẻ và những đường tín hiệu cho mã (chỉ thị) và dữ liệu. Ngày nay, rất nhiều vi xử lý được cài đặt như là các đường tín hiệu để cải thiện hiệu năng (thật ra là kiến trúc Modified Harvard), nhờ ấy chúng với thể hỗ trợ các thao tác như vận chuyển chương trình từ ổ cứng giống như dữ liệu và thực thi nó. Kiến trúc Harvard trái ngược hoàn toàn so sở hữu kiến trúc Von Neumann: dữ liệu và mã được lưu vào cùng bộ nhớ, và vi xử lý đọc chúng giúp máy tính thực thi các lệnh.

Nhìn dưới góc độ của 1 tiến trình, không gian cất mã là 1 phần ko gian cửa hàng của tiến trình lưu trữ những mã đang thực thi. Trong các hệ thống đa nhiệm, nơi này gồm có các đoạn mã của chương trình và (thường xuyên) những thư viện được chia sẻ. Trong môi trường đa luồng,các luồng khác nhau của một tiến trình chia sẻ ko gian chứa mã cùng sở hữu không gian chứa dữ liệu, nhờ đấy giảm được tổn phí tổn của việc chuyển ngữ cảnh tương đối nhiều so với việc chuyển tiến trình.

Khả năng đọc hiểu ngôn ngữ máy của con người
Ngôn ngữ máy khó đọc tới mức đơn vị United States Copyright Office không thể khẳng định 1 phần mềm đã mã hóa có phải là sản phẩm gốc của 1 tác fake hay không. Tuy nhiên, đơn vị này lại cho phép đăng ký bản quyền các chương trình máy tính. Hofstadter từng so sánh mã máy với mã gen: "Nhìn vào 1 chương trình viết bằng mã máy ko khác gì với việc nhìn vào những phân tử DNA của tuần tự từng nguyên tử."

Tiền Chia Sẻ

Chia sẻ phần mềm, thủ thuật máy tính

--

1