Lenguaje de máquina

Una de las primeras cosas que vas a aprender cuando ingreses a cualquier instituto de enseñanza de informática, es la importancia del lenguaje de máquina. Es el único lenguaje que es capaz de interpretar el procesador de cualquier dispositivo.

El lenguaje de máquina es fundamental es la cadena de procesos desde que das la orden para que se ejecute una orden o programa. Es el último en la línea, y el que finalmente conseguirá que el procesador haga lo que quieres.

Qué vas encontrar aquí: Qué es el lenguaje de máquina. Para qué sirve el lenguaje de máquina? Para qué sirve el lenguaje de máquina? Características del lenguaje de máquina. Historia del lenguaje de máquina.

Qué es el lenguaje de máquina?

En pocas palabras, el lenguaje de máquina es un lenguaje de bajo nivel que implica solamente la utilización de dígitos binarios, es decir “1” y “0”.

Como te darás cuenta, programar solamente con unos y ceros es literalmente imposible.

Por ellos tienes que utilizar un lenguaje de alto nivel como por ejemplo C++ para crear los algoritmos y desarrollar el código.

Luego de ello, este lenguaje compilará tu programa y lo convertirá a lenguaje de máquina, para que actúe directamente sobre el procesador del dispositivo para el cual estás programando el software.

Esto es así debido a que como mencionamos, los dispositivos digitales como computadoras y otro hardware programable sólo pueden interpretar datos binarios.

Es por ello que todo lo que ves en la computadora está compuesto por unos y ceros. Cada una de las imágenes que componen un programa que usas, video que miras o canción que escuchas, incluyendo este texto que estás leyendo, es binario.

Todo el código convertido a unos y ceros, es decir el programa compilado, es enviado al procesador, que luego, al ejecutarlo, lo devuelve de modo visual para que puedas tomar una determinación o sólo consultar los datos.

En este sentido, para que puedas ver la complejidad del lenguaje de máquina, tienes el siguiente ejemplo: Para que el dispositivo sea capaz de mostrar un simple “Hola”, es necesario procesar 01101000011011110110110001100001.

Imagina un texto largo como el de este post, además de todas sus imágenes. Millones y millones de valores binarios ¿Complejo, no es cierto?

Para qué sirve el lenguaje de máquina?

No cabe ninguna duda que el lenguaje de máquina cumple con una función más que importante en el conjunto de la informática. De hecho, sin este, las computadoras y demás dispositivos programables serían inútiles.

El lenguaje de máquina es el eslabón final, o el del principio, depende de cómo lo veas, de todo la tarea de procesar datos para convertirlos en información útil.

Este lenguaje es importantísimo debido a que es la única forma de poder hacer que el procesador lleva a cabo las tareas que le encomiendas.

En este sentido, es necesario resaltar que ningún dispositivo digital es capaz de entender nuestro idioma. Es por ello que se hizo necesario, al principio de la historia de la informática, encontrar una forma de poder comunicarnos con ellos.

Las computadoras y demás dispositivos digitales programables como microcontroladores, usan para llevar a cabo sus tareas el llamado lenguaje de máquina.

Básicamente este lenguaje de máquina es una secuencia de instrucciones simples que se expresan a través de dígitos binarios, es decir unos y ceros.

El desafío fue encontrar la manera de llegar a ellos de forma más sencilla que utilizando larguísimas series de unos y ceros.

Para ello se crearon los primeros lenguajes de programación, que servían para poder programar tareas en estos procesadores para que las lleven a cabo.

De esta forma, el programador podía, a través de un lenguaje más comprensible para él, hacer que el procesador fuera útil a una tarea específica.

Luego de esta programación, se llevaba a cabo la compilación, el proceso de convertir a unos y ceros todas las líneas de código que el programador ingresó en su lenguaje de programación.

Básicamente la compilación es el proceso de empaquetar las mencionadas líneas de código en una forma comprensible para el procesador, que las ejecutará y devolverá de una forma útil para ti.

Características del lenguaje de máquina

Ha quedado bien claro que el lenguaje de máquina es el único que entienden los dispositivos digitales. Todas las instrucciones que quieres que lleva a cabo las deberás expresar en este lenguaje, a través de un compilador, para que dichos dispositivos las puedan “entender”.

En este sentido, los dispositivos digitales son capaces solo de ejecutar un grupo limitado y bien definido de instrucciones, llamado “Set”.

Este set es establecido por cada fabricante de procesador o controlador programable. Es decir que para programar cada chip es necesario conocer su set de instrucciones particular. Esto se extiende a muchos tipos y familias de procesadores, como RISC o ARM.

Por otra parte también debes saber que todos los procesadores comparten ciertas características, como por ejemplo suma, comparación, transferencia y otras. La única diferencia entre ellas es que cuentan con características propias de cada arquitectura.

Sin embargo, el lenguaje a utilizar para programarlos es similar. La única diferencia es que deberás conocer con exactitud el juego de instrucciones de cada chip en particular para poder programarlos y hacer algo con ellos.

Pero lo primero que debes saber antes de comenzar a programar microcontroladores son las características principales del lenguaje de máquina. Estas son:

• La estructura de un lenguaje de máquina se adapta al juego de instrucciones de cada procesador.
• Este lenguaje puede ser interpretado directamente por el procesador. En el caso de las computadoras, por la CPU, o unidad de procesamiento central. Es decir que el único lenguaje que puede ser leído y entendido por el hardware de una computadora o dispositivo digital.
• No puede ser descifrada por el ser humano. muy alejada de la forma de expresión y análisis de los problemas propios de los humanos.

Historia del lenguaje de máquina 

La mayoría de los historiadores de la informática concuerdan en que la historia de los lenguajes de programación comienza con Charles Babbage y su invención.

Estos lenguajes de programación primitivos estaban ligados a cada máquina en particular. Es decir no se podían usar para otra cosa, ya que eran desarrollados teniendo en cuenta la mecánica de cada diseño.

Luego de muchos años, llegaría el gran Alan Turing y sus ideas abstractas acerca de computadoras y unos y ceros infinitos. Más tarde esto lo conoceríamos como programa o software.

El segundo paso hacia el lenguaje máquina ocurrió en 1949, cuando se creó el primer lenguaje ensamblador. Este se utilizó en el proyecto EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator) o Calculadora automática de almacenamiento diferido electrónico.

Este lenguaje ensamblador se creó con el objetivo de simplificar el tedioso trabajo de programar directamente sobre el código de máquina.