低級言語とは？仕組みと種類を徹底解説
ITの初心者
先生、『低級言語』について教えてください。
IT･PC専門家
そうですね。『低級言語』とは、コンピューターが直接実行できるか、解釈しやすい形式で書かれたプログラミング言語のことです。
ITの初心者
具体的にはどのような言語ですか？
IT･PC専門家
機械語やアセンブリ言語などが代表的です。
低級言語とは。
IT用語の「低級言語」とは、コンピュータが直接実行可能なプログラミング言語、またはコンピュータが解釈しやすい形式の言語のことです。具体的には、機械語やアセンブリ言語などが低級言語に分類されます。反対語は「高級言語」です。低級言語は「低水準言語」と呼ばれることもあります。
低級言語とは何か
低級言語とは、コンピュータのハードウェアのアーキテクチャに密接に関連する、人間が理解しにくい言語のことです。低級言語は、CPUのレジスタやメモリといったハードウェアの構造や動作を直接操作する命令で構成されています。
そのため、低級言語は特定のハードウェアに依存しており、異なるハードウェアに移植すると動作しません。しかし、低級言語はハードウェアに近いレベルでコンピュータを制御できるため、効率的なコードの生成が可能です。そのため、オペレーティングシステムやデバイスドライバなどのハードウェアに密接に依存するソフトウェアの開発に主に使用されています。
低級言語の種類
-低級言語の種類-
低級言語は、コンピューターアーキテクチャに密接に関連しており、その命令セットに依存しています。低級言語には次の種類があります。
* -マシン語- コンピュータのCPUが直接理解できるバイナリコードです。すべての低級言語の中で最も基礎的なものです。
* -アセンブリ言語- マシン語の抽象化されたバージョンで、人間が理解しやすい記号やニーモニックを使用しています。ただし、依然としてコンピューターアーキテクチャに依存しています。
* -FORTRAN- 科学技術計算向けの最初の高水準言語です。低級言語の要素を取り入れており、マシンアーキテクチャに依存しています。
* -COBOL- ビジネスアプリケーション向けの高水準言語です。マシンアーキテクチャに依存するデータ処理機能を備えています。
低級言語の特徴
低級言語の特徴
低級言語は、コンピュータのハードウェアに直接アクセスできるという特徴を持っています。これにより、低級言語で記述されたプログラムは、ハードウェアの細かい制御が可能となり、効率的な処理を実現できます。また、特定のハードウェアアーキテクチャに依存しているため、他機種への移植性が低くなるという特徴があります。
低級言語のメリットとデメリット
低級言語のメリットには、高い処理速度が挙げられます。機械語に近い低級言語は、高速で複雑な計算を処理できます。また、ハードウェアの細かい制御が可能なため、特定のタスクに特化した効率的なコードを作成できます。さらに、他の言語に比べてメモリ使用量が少なく、組み込みシステムなどのリソースが限られている環境に適しています。
一方で、低級言語のデメリットも存在します。まず、学習と使用が難しいという点です。機械語に近い構文や複雑な命令セットのため、初心者にとって理解するのが大変です。また、移植性が低く、異なるプラットフォーム間でコードを簡単に再利用できません。さらに、低級言語では抽象化が低いため、複雑なプログラムを作成する場合にコードが冗長になりがちです。
低級言語の活用例
-低級言語の活用例-
低級言語の主な活用例は、オペレーティングシステム、デバイスドライバー、組み込みシステムなどのシステムレベルのソフトウェア開発です。これらの低級言語は、ハードウェアの細部を直接制御し、効率的なコードを生成できます。
具体的には、組み込みシステムではマイコンの制御やセンサーの入出力処理に使用されています。また、オペレーティングシステムでは、システムの起動プロセス、メモリの管理、および他のプログラムとの通信を処理するために使用されています。さらに、デバイスドライバーでは、ハードウェアとオペレーティングシステムとの間のインターフェースとして使用されています。