O que são linguagens de baixo nível?

Uma linguagem de programação de baixo nível é uma linguagem de programação que fornece pouca ou nenhuma abstração da arquitetura do conjunto de instruções de um computador — comandos ou funções no mapa de linguagem que são estruturalmente semelhantes às instruções do processador. Geralmente, isso se refere a código de máquina ou linguagem assembly . Por causa da baixa abstração (daí a palavra) entre a linguagem e a linguagem de máquina, as linguagens de baixo nível às vezes são descritas como "próximas do hardware". Programas escritos em linguagens de baixo nível tendem a ser relativamente não-portáveis , por serem otimizados para um certo tipo de arquitetura de sistema.

Linguagens de baixo nível podem ser convertidas em código de máquina sem um compilador ou interpretador – linguagens de programação de segunda geração usam um processador mais simples chamado montador – e o código resultante é executado diretamente no processador. Um programa escrito em uma linguagem de baixo nível pode ser executado muito rapidamente, com um pequeno consumo de memória . Um programa equivalente em uma linguagem de alto nível pode ser menos eficiente e usar mais memória. As linguagens de baixo nível são simples, mas consideradas difíceis de usar, devido a inúmeros detalhes técnicos que o programador deve lembrar. Em comparação, uma linguagem de programação de alto nívelisola a semântica de execução de uma arquitetura de computador da especificação do programa, o que simplifica o desenvolvimento.

O código de máquina é a única linguagem que um computador pode processar diretamente sem uma transformação prévia. Atualmente, os programadores quase nunca escrevem programas diretamente em código de máquina, pois isso requer atenção a inúmeros detalhes que uma linguagem de alto nível trata automaticamente. Além disso, requer memorizar ou procurar códigos numéricos para cada instrução e é extremamente difícil de modificar.

O verdadeiro código de máquina é um fluxo de dados brutos, geralmente binários . Um programador que codifica em "código de máquina" normalmente codifica instruções e dados em uma forma mais legível, como decimal , octal ou hexadecimal , que é traduzido para o formato interno por um programa chamado carregador ou alternado para a memória do computador a partir de um painel frontal .

Embora poucos programas sejam escritos em linguagens de máquina, os programadores geralmente se tornam hábeis em lê-los trabalhando com dumps de núcleo ou depurando no painel frontal.

Exemplo: Uma função em representação hexadecimal de código de máquina x86 de 32 bits para calcular o enésimo número de Fibonacci :

Painel frontal de um minicomputador PDP-8/E. A linha de interruptores na parte inferior pode ser usada para alternar em um programa de linguagem de máquina.

Se você vem seguindo o mesmo guia de estudos, vai chegar uma hora em que vai partir pro JavaScript e mais cedo ou mais tarde vai se aprofundar ainda mais em programação e é aí que você ouve alguns termos meio confusos como esse:

JavaScript é uma linguagem de programação de alto nível.

Mas e dae? Quer dizer que ela é uma linguagem de programação da realeza? É uma princesa? Ou um princeso? O que significa isso?

• Linguagem de alto nível
• E a linguagem de baixo nível?
• Qual é mais difícil de se trabalhar?
• Exemplos

Linguagem de alto nível permalink

Essas são aquelas cuja sintaxe se aproxima mais da nossa linguagem e se distanciam mais da linguagem de máquina.

Elas possuem um nível de abstração que faz com que você entenda aquele código mais facilmente, pois foi removido da sintaxe o que você não precisa entender em um primeiro contato com programação ou pra quem nunca vai mexer com linguagens de baixo nível.

Você não vai precisar conhecer coisas como registradores ou instruções do processador para conseguir fazer seu Hello World. - Apesar que ninguém ensina isso antes de te mostrar o Hello World mesmo em linguagens de baixo nível né, mas deu pra entender a mensagem... ;)

Alguns exemplos de linguagens de alto nível:

• JavaScript <3 +++
• Python <3 +++
• PHP <3 ++
• Ruby <3 +

E a linguagem de baixo nível? permalink

É aquela que se aproxima mais da linguagem de máquina.

Essas são as que você precisa ter o conhecimento direto da arquitetura do computador para fazer alguma coisa. Tem um pouquinho mais para conhecer sobre elas aqui.

Qual é mais difícil de se trabalhar? permalink

Nenhuma.

Ambas tem suas características e seus objetivos, então não tem qual é mais fácil ou difícil de se trabalhar.

É a mesma coisa de ficar na briga de qual linguagem de programação é melhor ou qual S.O. é melhor. Não tem, não existe. Cada uma se aplica a um cenário/uma necessidade.

Claro que um iniciante, só com lógica de programação, aprende a programar em uma linguagem de alto nível como Python, PHP, JS facilmente, porém ele vai sentir alguma dificuldade para uma de baixo nível. Mas não é nada que ele não se acostume ou que não aprenda com dedicação.

Se você planeja aprender uma linguagem de baixo nível, vai sem medo. O que vai acontecer é você ter de pesquisar mais no Google se não tiver conhecimento da arquitetura.

Exemplos permalink

Pega esse Hello World em JS (Alto nível):

console.log('Hello World!');

Agora em Assembly (Baixo nível):

%ifdef  NetBSD
section .note.netbsd.ident
        dd      7,4,1
        db      "NetBSD",0,0
        dd      200000000       ; amd64 supported since 2.0
%endif

%ifdef  OpenBSD
section .note.openbsd.ident
        align   2
        dd      8,4,1
        db      "OpenBSD",0
        dd      0
        align   2
%endif

section .text

%ifidn __OUTPUT_FORMAT__, macho64       ; MacOS X
        %define SYS_exit        0x2000001
        %define SYS_write       0x2000004

        global  start
        start:
%elifidn __OUTPUT_FORMAT__, elf64
        %ifdef  UNIX            ; Solaris/OI/FreeBSD/NetBSD/OpenBSD/DragonFly
                %define SYS_exit        1
                %define SYS_write       4
        %else                   ; Linux
                %define SYS_exit        60
                %define SYS_write       1
        %endif

        global  _start
        _start:
%else
        %error  "Unsupported platform"
%endif

        mov     rax,SYS_write
        mov     rdi,1           ; stdout
        mov     rsi,msg
        mov     rdx,len
        syscall
        mov     rax,SYS_exit
        xor     rdi,rdi         ; exit code 0
        syscall

section .data

msg     db      "Hello, world!",10
len     equ     $-msg

Outros exemplos aqui ;).

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