機械語は、コンピューターが理解できる 2 進数またはビットで構成される低レベル言語です。これはマシン コードまたはオブジェクト コードとも呼ばれ、理解するのが非常に困難です。コンピュータが理解できる唯一の言語は機械語です。 Swift や C++ などのすべてのプログラムとプログラミング言語は、コンピューター上で実行される前に機械語でプログラムを作成または実行します。特定のタスク (たとえ最小のプロセスであっても) が実行されると、機械語がシステム プロセッサに転送されます。コンピュータはデジタルデバイスであるため、バイナリデータのみを理解できます。

コンピュータでは、ビデオ、プログラム、画像などのデータはすべてバイナリで表現されます。 CPU は、このマシンコードまたはバイナリデータを入力として処理します。次に、アプリケーションまたはオペレーティング システムが CPU から結果の出力を取得し、それを視覚的に表示します。たとえば、ASCII コード 01000001 は機械語では文字「A」を表しますが、画面上では「A」として表示されます。

異なるプロセッサ アーキテクチャでは異なるマシン コードが使用されます。ただし、マシンコードには 1 と 0 が含まれます。たとえば、CISC アーキテクチャを含む Intel x86 プロセッサと比較して、PowerPC プロセッサには RISC アーキテクチャを含む異なるコードが必要です。正しいプロセッサ アーキテクチャでは、プログラムを正しく実行するために、コンパイラは高レベルのソース コードをコンパイルする必要があります。

プログラムまたはアクションの場合、正確な機械語はオペレーティング システムによって異なる場合があります。オペレーティング システムは、コンパイラーがアクションを機械語に書き込む方法を記述します。同様に、写真には、各ピクセルの色を決定する数万を超えるバイナリ データが含まれています。

コンピューター プログラムは、1 つ以上のプログラミング言語 (Java、C++、Visual Basic など) で作成されます。コンピュータプログラムの作成に使用されるプログラミング言語はコンピュータが直接理解できないため、コンピュータが理解できるようにプログラムコードをコンパイルする必要があります。プログラムのコードがコンパイルされると、次のように変換されます。

 01001000 01100101 01101100 01101100 01101111 00100000 01010111 01101111 01110010 01101100 01100100 

機械語なので、コンピューターが理解できるようになります。

機械語の例

テキスト「 こんにちは世界 ' は機械語で書くと次のようになります。

機械語の別の例を以下に示します。これは、文字「A」を画面上に 1000 回表示します。

 169 1 160 0 153 0 128 153 0 129 153 130 153 0 131 200 208 241 96 

マシンコードの実行

すべてのプロセッサ ファミリは、特別にプログラムされた一連の命令に従い、これらの命令はマシン コードによってレイアウトされます。すべてのマイナーな実行可能なコンポーネント、つまり機械の全体的な機能を構成するコンポーネントは、基本ユニットの特定の配置によって決定されます。基本的な情報単位はすべて 2 進数で表され、「1」または「0」の 1 つまたは 2 つの値を持ちます。各プロセッサ クラスは、その固有の命令セットに適合する構造構成を必要とするため、すべてのマシン コード構成の基本命令セットは、同様に一致するプロセッサ クラスにリンクされます。

機械語の使用

機械語の一般的な使用法については、以下で説明します。

• 機械語は、機械は理解できますが、人間はアセンブラを使用して解読できる低レベル言語です。
• コンパイラは、機械語を人間が理解できる他のコードまたは言語に変換するため、人間とコンピュータの間で重要な役割を果たします。
• アセンブリ言語は機械語のパクリであるため、機械語を理解することに特化しています。

機械語とアセンブリ言語の違い

マシン語とアセンブリ言語にはさまざまな違いがあります。それらの違いをすべてまとめた表を以下に示します。