मशीनी भाषा

मशीन लैंग्वेज मौलिक और निम्नतम स्तर की प्रोग्रामिंग भाषा है जिसे कंप्यूटर सीधे समझ और निष्पादित कर सकते हैं। इसमें बाइनरी कोड होता है, जो 0s और 1s की एक श्रृंखला है, जो बुनियादी निर्देशों का प्रतिनिधित्व करता है जो कंप्यूटर की केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई (सीपीयू) संसाधित करती है। प्रत्येक बाइनरी निर्देश एक विशिष्ट ऑपरेशन से मेल खाता है, जैसे अंकगणितीय गणना, डेटा आंदोलन, या नियंत्रण प्रवाह। मशीन लैंग्वेज के बारे में मुख्य बातें: बाइनरी प्रतिनिधित्व: ( Binary Representation )

मशीन लैंग्वेज को बाइनरी कोड में व्यक्त किया जाता है, जिसमें प्रत्येक निर्देश बिट्स के अनुक्रम द्वारा दर्शाया जाता है।

उदाहरण के लिए, 00110110 एक विशिष्ट ऑपरेशन का प्रतिनिधित्व कर सकता है। सीपीयू विशिष्ट ( CPU Specific )

मशीन लैंग्वेज कंप्यूटर के सीपीयू की वास्तुकला से निकटता से जुड़ी हुई है। विभिन्न प्रकार के सीपीयू में अलग-अलग निर्देश सेट होते हैं, जिसका अर्थ है कि उनकी मशीन भाषाएँ अद्वितीय हैं। परिणामस्वरूप, एक प्रकार के सीपीयू के लिए लिखा गया मशीन कोड दूसरे पर काम नहीं कर सकता है। निम्न-स्तरीय प्रोग्रामिंग ( Low-Level Programming )

पहली पीढ़ी की प्रोग्रामिंग भाषा होने के कारण, मशीन भाषा को निम्न-स्तरीय माना जाता है। यह सीधे कंप्यूटर हार्डवेयर के साथ संचार करता है, जिससे प्रोग्रामर के लिए इसके साथ काम करना चुनौतीपूर्ण और थकाऊ हो जाता है। प्रत्यक्ष निष्पादन ( Direct Execution )

उच्च-स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषाओं के विपरीत, मशीन कोड को सीधे कंप्यूटर के हार्डवेयर द्वारा निष्पादित किया जाता है। इसके लिए किसी अनुवाद या व्याख्या चरण की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे त्वरित और कुशल निष्पादन होता है। प्रत्यक्ष रूप से शायद ही कभी उपयोग किया जाता है: ( Rarely Used Directly )

इसकी जटिलता और कठिनाई के कारण, प्रोग्रामर शायद ही कभी सीधे मशीनी भाषा में कोड लिखते हैं। इसके बजाय, उच्च-स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषाओं का उपयोग किया जाता है, और प्रोग्राम को कंपाइलर या दुभाषियों का उपयोग करके मशीन कोड में अनुवादित किया जाता है। असेंबली भाषा: ( Assembly Language )

इस निम्न स्तर पर प्रोग्रामिंग को अधिक प्रबंधनीय बनाने के लिए असेंबली भाषाओं का विकास किया गया। असेंबली भाषाएँ मशीन के निर्देशों को दर्शाने के लिए निमोनिक्स और प्रतीकों का उपयोग करती हैं, जो मशीन की वास्तुकला से निकटता से जुड़ी होने के साथ-साथ अधिक मानव-पठनीय इंटरफ़ेस प्रदान करती हैं। संक्षेप में,

मशीन लैंग्वेज वह मूलभूत भाषा है जो कंप्यूटर को हार्डवेयर स्तर पर निर्देश निष्पादित करने की अनुमति देती है। हालांकि आमतौर पर प्रोग्रामर द्वारा सीधे इसका उपयोग नहीं किया जाता है, यह उच्च-स्तरीय भाषाओं के लिए आधार बनाता है और कंप्यूटिंग सिस्टम में सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर के बीच एक पुल के रूप में कार्य करता है।

मशीनी भाषा (machine language) कंप्यूटर की आधारभूत भाषा है, यह केवल 0 और 1 दो अंको के प्रयोग से निर्मित श्रृंखला से लिखी जाती है। यह एकमात्र कंप्यूटर प्रोग्रामिंग भाषा है जो कि कंप्यूटर द्वारा सीधे-सीधे समझी जाती है। इसे किसी अनुवादक प्रोग्राम का प्रयोग नही करना होता है। इसे कंप्यूटर का मशीनी संकेत भी कहा जाता है।

कंप्यूटर का परिपथ इस प्रकार तैयार किया जाता है कि यह मशीनी भाषा को तुरन्त पहचान लेता है और इसे विद्युत संकेतों मे परिवर्तित कर लेता है। विद्युत संकेतो की दो अवस्थाएं होती है- हाई और लो अथवा Anti-clockwise & clockwise, 1 का अर्थ है Pulse अथवा High तथा 0 का अर्थ है No Pulse या low।

मशीनी भाषा मे प्रत्येक निर्देश के दो भाग होते हैं- पहला क्रिया संकेत (Operation code अथवा Opcode) और दूसरा स्थिति संकेत (Location code अथवा Operand)। क्रिया संकेत कंप्यूटर को यह बताता जाता है कि क्या करना है और स्थिति संकेत यह बताता है कि आंकड़े कहां से प्राप्त करना है, कहां संग्रहित करना है अथवा अन्य कोई निर्देश जिसका की दक्षता से पालन किया जाना है।

मशीनी भाषा मे लिखा गया प्रोग्राम कंप्यूटर द्वारा अत्यंत शीघ्रता से कार्यांवित हो जाता है। इसका मुख्य कारण यह है कि मशीनी भाषा मे दिए गए निर्देश कंप्यूटर सीधे सीधे बिना किसी अनुवादक के समझ लेता है और अनुपालन कर देता है।[1]

1. मशीनी भाषा कंप्यूटर के ALU (Arithmatic Logic Unit) एवं Control Unit के डिजाइन अथवा रचना, आकार एवं Memory Unit के word की लम्बाई द्वारा निर्धारित होती है। एक बार किसी ALU के लिये मशीनी भाषा मे तैयार किये गए प्रोग्राम को किसी अन्य ALU पर चलाने के लिये उसे पुन: kya hua, pagal h kya ALU के अनुसार मशीनी भाषा का अध्ययन करने और प्रोग्राम के पुन: लेखन की आवश्यकता होती है।
2. मशीनी भाषा मे प्रोग्राम तैयार करना एक दुरूह कार्य है। इस भाषा मे प्रोग्राम लिखने के लिये प्रोग्रामर को मशीनी निर्देशो या तो अनेकों संकेत संख्या के रूप मे याद करना पडता था अथवा एक निर्देशिका के संपर्क मे निरंतर रहना पडता था। साथ ही प्रोग्रामर को कंप्यूटर के Hardware Structure के बारे मे सम्पूर्ण जानकारी भी होनी चाहिये थी।
3. विभिन्न निर्देशो हेतु चूंकि मशीनी भाषा मे मात्र दो अंको 0 और 1 की श्रृंखला का प्रयोग होता है। अत: इसमे त्रुटि होने की सम्भावना अत्यधिक है। और प्रोग्राम मे त्रुटि होने पर त्रुटि को तलाश कर पाना तो भुस मे सुइ तलाशने के बराबर है।

मशीनी भाषा मे प्रोग्राम लिखना एक कठिन और अत्यधिक समय लगाने वाला कार्य है। इसीलिये वर्तमान समय मे मशीनी भाषा मे प्रोग्राम लिखने का कार्य नगण्य है।

Machine Language, जिसे मशीन कोड के रूप में भी जाना जाता है, निम्नतम स्तर की प्रोग्रामिंग भाषा है जिसे कंप्यूटर सीधे समझ और निष्पादित कर सकता है। इसमें बाइनरी कोड होता है, जो 0s और 1s की एक श्रृंखला है, जो बुनियादी निर्देशों का प्रतिनिधित्व करता है जिसे कंप्यूटर की सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (सीपीयू) निष्पादित कर सकती है। मशीन भाषा में प्रत्येक निर्देश एक विशिष्ट ऑपरेशन से मेल खाता है, जैसे अंकगणितीय गणना, डेटा आंदोलन, या नियंत्रण प्रवाह।

Machine Language कंप्यूटर के सीपीयू की वास्तुकला के लिए विशिष्ट है, जिसका अर्थ है कि विभिन्न प्रकार के सीपीयू में अलग-अलग मशीन भाषाएं होती हैं। इसे प्रोग्रामिंग भाषाओं की पहली पीढ़ी माना जाता है और इसकी जटिलता और कठिनाई के कारण प्रोग्रामर द्वारा इसका उपयोग शायद ही कभी किया जाता है। इसके बजाय, उच्च-स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषाओं जैसे असेंबली भाषा या सी, जावा, या पायथन जैसी उच्च-स्तरीय भाषाओं का उपयोग किया जाता है, जिन्हें कंप्यूटर द्वारा निष्पादन के लिए एक कंपाइलर या दुभाषिया द्वारा मशीन कोड में अनुवादित किया जाता है। [2]

• मशीन लैंग्वेज  के लाभ:

निष्पादन दक्षता: मशीन लैंग्वेज हार्डवेयर संसाधनों पर उच्चतम स्तर का नियंत्रण प्रदान करती है, जिससे कुशल और अनुकूलित कोड निष्पादन होता है।

डायरेक्ट हार्डवेयर इंटरेक्शन: मशीन लैंग्वेज में लिखे गए प्रोग्राम सीधे हार्डवेयर घटकों के साथ इंटरैक्ट कर सकते हैं, जिससे कंप्यूटर के संसाधनों पर सटीक नियंत्रण हो सकता है।

कोई एब्स्ट्रैक्शन ओवरहेड नहीं: चूंकि यह हार्डवेयर स्तर पर संचालित होता है, मशीन भाषा में न्यूनतम एब्स्ट्रैक्शन ओवरहेड होता है, जिसके परिणामस्वरूप तेज़ और अधिक संसाधन-कुशल कोड निष्पादन होता है।

वास्तविक समय प्रसंस्करण: मशीन लैंग्वेज का उपयोग अक्सर वास्तविक समय प्रणालियों में किया जाता है जहां तत्काल और नियतात्मक प्रतिक्रियाएं महत्वपूर्ण होती हैं, जैसे एम्बेडेड सिस्टम, नियंत्रण प्रणाली और रोबोटिक्स में।

कंपाइलर की कोई आवश्यकता नहीं: मशीन लैंग्वेजनिर्देशों को संकलन की आवश्यकता के बिना सीधे कंप्यूटर की केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई (सीपीयू) द्वारा निष्पादित किया जा सकता है, जिससे यह कुछ अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है।

प्लेटफ़ॉर्म विशिष्ट अनुकूलन: मशीन लैंग्वेज में लिखे गए प्रोग्राम को एक विशिष्ट कंप्यूटर आर्किटेक्चर के लिए अनुकूलित किया जा सकता है, जिससे उस प्लेटफ़ॉर्म पर प्रदर्शन अधिकतम हो सकता है।

• मशीन लैंग्वेज के नुकसान:

जटिलता: मशीन लैंग्वेज जटिल है और इसके साथ काम करना कठिन है। बाइनरी कोड में सीधे प्रोग्रामिंग के लिए हार्डवेयर आर्किटेक्चर की गहरी समझ की आवश्यकता होती है और इसमें त्रुटियां होने का खतरा होता है।

पोर्टेबिलिटी का अभाव: मशीन लैंग्वेज में लिखे गए प्रोग्राम एक विशेष कंप्यूटर आर्किटेक्चर के लिए विशिष्ट होते हैं, जो उन्हें गैर-पोर्टेबल बनाते हैं। प्रत्येक भिन्न प्रकार के प्रोसेसर के लिए उन्हें फिर से लिखने की आवश्यकता होती है।

सीमित अमूर्तन: मशीन लैंग्वेज में उच्च-स्तरीय अमूर्तता का अभाव है, जिससे प्रोग्रामिंग अधिक कठिन और त्रुटि-प्रवण हो जाती है। उच्च-स्तरीय भाषाओं में जो कार्य सरल हैं वे बोझिल हो सकते हैं।

मानव पठनीयता: बाइनरी प्रतिनिधित्व में मानव पठनीयता का अभाव है, जिससे प्रोग्रामर के लिए कोड को डिबग करना और बनाए रखना चुनौतीपूर्ण हो जाता है। असेंबली भाषा में स्मरणीय निरूपण का उपयोग पठनीयता में सुधार के लिए किया जाता है, लेकिन फिर भी ये उच्च-स्तरीय भाषाओं की तरह मानव-अनुकूल नहीं हैं।

विकास में लगने वाला समय: मशीन लैंग्वेज में प्रोग्राम लिखना समय लेने वाला होता है और उच्च-स्तरीय भाषाओं का उपयोग करने की तुलना में अधिक प्रयास की आवश्यकता होती है। इससे विकास प्रक्रिया धीमी हो सकती है.

डिबगिंग चुनौतियाँ: उच्च स्तरीय निर्माणों की कमी और त्रुटियों की पहचान करने में कठिनाई के कारण डिबगिंग मशीन लैंग्वेजकार्यक्रम बेहद चुनौतीपूर्ण हो सकते हैं।

सीमित उच्च-स्तरीय सुविधाएँ: मशीन लैंग्वेज में फ़ंक्शंस, लूप और उन्नत डेटा संरचनाओं जैसी उच्च-स्तरीय प्रोग्रामिंग सुविधाओं का अभाव है। जटिल एल्गोरिदम लागू करना बोझिल हो सकता है।

संक्षेप में, जबकि मशीन लैंग्वेज बेजोड़ नियंत्रण और दक्षता प्रदान करती है, यह जटिलता, पोर्टेबिलिटी की कमी और कम डेवलपर उत्पादकता की कीमत पर आती है। अधिकांश आधुनिक अनुप्रयोगों के लिए, उच्च-स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषाओं को उनकी पठनीयता, पोर्टेबिलिटी और शक्तिशाली अमूर्तता की उपलब्धता के कारण पसंद किया जाता है।[3]

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• अनुवादक (संगणक)
• असेम्बली भाषा
• मशीन लैंग्वेज
• जावा लैंग्वेज