機械語とは? わかりやすく解説

機械語

読み方きかいご
別名:マシン語
【英】machine language

機械語とは、コンピュータ直接理解して、その命令内容実行できる言語のことである。

機械語は、0と12進数構成されているため、解読しづらい言語である。そのため、人間理解しやすい形式言語記述するのが一般的である。しかし、人間理解しやすい形式言語は、コンピュータでは直接理解することはできないので、機械語に変換してから使用する

過去には、直接機械語で記述することも行われていたことがあったが、時間労力がかかるため、今日ではあまり使われていない


参照リンク
Machine language For Beginners - (atariarchives.org)

機械語

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/09/07 22:13 UTC 版)

機械語きかいごまたはマシン語マシンご英語: machine languageあるいはmachine code[1]あるいは binary machine language[2])は、コンピュータ中央処理装置(CPU)が直接理解し実行することができる命令からなる言語[1]


  1. ^ 全て機械任せで良い結果を得ようとするよりも、人による補助をうまく取り入れられるようにするほうが良い場合もある。
  2. ^ こうした変則的な機械語プログラミングはPolyglotの極端な1ジャンルともいえる。たとえばPC-98とX68k両対応のブートセクタ電脳インストーラ2」が書かれたことがある。第1回IOCCCの入選作のひとつでmullenderによるPDP-11とVAX両対応プログラム「Previous IOCCC Winners」。だが、その後コンテストのルールが変更されこのようなプログラムは禁止されている
  3. ^ たいていはオクテット単位だが、CASLのCOMETが16ビット単位のように、そうでないものもある。
  4. ^ 「絶対にBASICプログラムという形態で載せる」という掟のあった、『マイコンBASICマガジン』(ベーマガ)を除く。このためベーマガでは、DATA文のデータから、BASICプログラムで機械語コードを書き込むようなプログラムを掲載していた。



機械語

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/03/19 08:08 UTC 版)

命令セット」の記事における「機械語」の解説

機械語は個々の命令から構成されるアーキテクチャにもよるが、命令通常、以下のいずれか(あるいは複数)を指定する算術演算アドレス指定制御用途レジスタ指定するメモリ位置オフセット指定するオペランド解釈するためのアドレッシングモード指定するこのような単純な命令組み合わせてより複雑な操作構築し、(ノイマン型であれば)これを逐次的実行したり、制御フロー命令順序変えたりする。 多くの命セット共通な操作として以下のものがある。 移動コピーレジスタ固定定数を格納する。 あるメモリ位置からレジスタデータ移動する(または逆方向)。そのデータに対して後から何らかの計算行い結果メモリに格納する。 ハードウェア機器からデータ読み込んだり、逆にデータ書き込んだりする。 計算 加算減算乗算除算2つレジスタ内容についてそれら演算行い結果レジスタに格納する。 ビット演算2つレジスタビット位置毎の論理和論理積計算したり、1つレジスタビット毎否定計算する2つレジスタの値の比較等しかどうか、どちらが大きいかなど) 制御フローの変更 プログラム内の別の位置ジャンプし、そこの命令実行する。 ある条件成り立つときだけ別の位置ジャンプする別の位置ジャンプするが、その際にジャンプ元の次の命令位置記憶しておき、後でそこに戻る(サブルーチンコンピュータによっては命令セット内に複雑な命令を持っている。通常ならいくつも命令使わなければならないような操作1つ命令実現している。一般にそのような命令内部で複数ステップ分解され複数実行ユニット使って実現されるさもなくばプロセッサ回路規模大きくなりすぎることになる。そのような複雑な命令として以下のようなものがある複数レジスタ一度スタック上にセーブする。(コンテキストスイッチメモリ大きなブロック移動する複雑な浮動小数点演算三角関数平方根など) テスト・アンド・セット命令などの不可分操作実行するALUへの入力レジスタではなくメモリ位置指定する命令。つまり、メモリからの移動計算1つ命令行われる最近普通に実装されるようになった複雑な命令として、SIMD (Single-Instruction Stream Multiple-Data Stream) 命令またはベクター命令がある。これは、同じ演算操作複数データ同時に行うものであるSIMD によって大きなベクトルや行列の操作短時間で行うことが可能となるまた、音声画像動画などの並列化されたアルゴリズム高速に実行できるSIMD実装には様々なマーケティング上の名称がつけられている(MMX3DNow!AltiVecなど)。 命令セットの設計複雑な問題である。マイクロプロセッサ歴史命令セットの設計2つ段階分けられる当初CISC すなわち複雑な命令セット実装されていた1970年代IBMなどで研究が行われ、多くの命令が省略可であることが判明したその結果 RISC すなわち縮小され命令セット登場した命令セット縮小されることで、クロック高速化でき、プロセッササイズ小さくでき、電力消費低減させることが可能となった極端なRISCでなくとも、典型的な操作最適化し、メモリキャッシュ効率を向上させ、プログラミング単純化させることができる。

※この「機械語」の解説は、「命令セット」の解説の一部です。
「機械語」を含む「命令セット」の記事については、「命令セット」の概要を参照ください。


機械語

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/01/15 15:17 UTC 版)

NOP」の記事における「機械語」の解説

機械語において NOP多くの命セットで用意されている命令である。プロセッサはこの命令読みとると文字通り何もせず」にプログラムカウンタインクリメントのみを行う。それ自身では何の意味も持たない命令ではあるが、 外部機器他のプログラムとの同期タイミングを取るための時間稼ぎ ジャンプ命令ジャンプ先の指標 後で命令追加する予定の場所にダミーとして置くたとえば遅延スロットとりあえず置く、あるいは置ける命令がない時に置く VLIWなどのようなアーキテクチャでは、より積極的にNOP必要である NOPスレッドによる命令ポインタ制御 ワンチップマイコンPROMでは、0x00か0xffのどちらか上書き可能なほう」で潰すと NOP になるようにしておくと、再利用便利 などの用途使用される規則的に命令決めた結果何の意味も持たない命令同一レジスタでの移動次の番地へのジャンプ)が出来たのでそれをNOPとすることもあれば、専用命令として用意されることもある。

※この「機械語」の解説は、「NOP」の解説の一部です。
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