การเขียนโปรแกรมนั้นมีหลายระดับเชิงชั้น ตั้งแต่ high-level programming ที่ทำให้นักพัฒนาสามารถเขียนโปรแกรมด้วยภาษาที่ใกล้เคียงกับภาษามนุษย์ ไปจนถึง low-level programming ที่เป็นการเขียนโปรแกรมที่ใกล้เคียงกับภาษาของเครื่องคอมพิวเตอร์มากที่สุด เรียกว่าเป็นการเขียนโปรแกรมในระดับต่ำ หรือติดต่อกับฮาร์ดแวร์โดยตรง บทความนี้จะสำรวจว่า Low-level programming คืออะไรและมีประโยชน์อย่างไรในทางเขียนโปรแกรม
Low-level programming เป็นการเขียนโปรแกรมที่ใกล้ชิดกับการทำงานของเครื่องจักรมากที่สุด โดยทั่วไปอาจแบ่งได้เป็นสองประเภท:
1. Machine Language/Code — ภาษาเครื่อง ซึ่งเป็นชุดคำสั่งที่ประมวลผลโดยตรงโดยซีพียู (CPU) ประกอบด้วยชุดของเลขฐานสอง (binary) หรือฐานสิบหก (hexadecimal) 2. Assembly Language — ภาษาแอสเซมบลี ซึ่งใช้สัญลักษณ์ mnemonic สำหรับคำสั่งที่ทำให้ง่ายต่อการเข้าใจและจดจำ
การเขียนโปรแกรมระดับต่ำมีประโยชน์หลายอย่างเช่น:
1. การควบคุมเครื่องจักรอย่างมีประสิทธิภาพ: Low-level programming อนุญาตให้นักพัฒนาสามารถควบคุมเครื่องจักรได้โดยตรง ทำให้สามารถเขียนโปรแกรมที่รันได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพสูง 2. ประหยัดทรัพยากร: โปรแกรมที่เขียนด้วย low-level language มักใช้ทรัพยากรน้อยกว่าโปรแกรมที่เขียนด้วย high-level language เนื่องจากมีการจัดการกับหน่วยความจำอย่างแม่นยำ 3. ทำงานใกล้ชิดกับ Hardware: เนื่องจากสามารถติดต่อกับ hardware โดยตรง เหมาะสำหรับการเขียนไดร์เวอร์หรือซอฟต์แวร์ที่ต้องทำงานกับอุปกรณ์ทางกายภาพ 4. รู้เรื่องระบบความปลอดภัยได้ดีขึ้น: การเข้าใจ low-level operations ช่วยให้นักพัฒนาสร้างโปรแกรมที่ปลอดภัยขึ้น โดยการออกแบบเพื่อป้องกันช่องโหว่ที่อาจเกิดจากการจัดการการความจำไม่ดี
การพัฒนา Embedded Systems
Embedded systems เช่นระบบควบคุมอุณหภูมิ, ระบบของเครื่องใช้ไฟฟ้า ฯลฯ มักจะต้องการ low-level programming เพื่อจัดการกับทรัพยากรที่จำกัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การสร้างเกม
ผู้พัฒนาเกมถ่ายทอดความซับซ้อนของภาพกราฟิกและเสียงผ่านการเขียนโปรแกรมในระดับต่ำ เพื่อให้ได้ประสบการณ์ที่ลื่นไหลสำหรับผู้เล่น
การวิเคราะห์การทำงานของระบบ
ผู้เชี่ยวชาญด้านความปลอดภัยอาจใช้ low-level programming เพื่อวิเคราะห์กลไกภายในของระบบและหาช่องโหว่ที่เป็นไปได้
section .data
msg db 'Hello, World!', 0Ah ; define a string with a newline at the end
section .text
global _start
_start:
mov edx, 13 ; message length
mov ecx, msg ; message to write
mov ebx, 1 ; file descriptor (stdout)
mov eax, 4 ; system call number (sys_write)
int 0x80 ; call kernel
mov eax, 1 ; system call number (sys_exit)
int 0x80 ; call kernel
โค้ดดังกล่าวเป็นตัวอย่างผ่านภาษา Assembly ที่แสดงการเขียนข้อความ "Hello, World!" ลงบนหน้าจอ ผู้เรียนที่สนใจในรายละเอียดเพิ่มเติมและอยากเรียนรู้การเขียนโปรแกรมในระดับที่ใกล้ชิดกับเครื่องจักรอาจพบความท้าทายและความสนุกในการเรียนรู้ low-level programming และ Expert-Programming-Tutor (EPT) เป็นสถานที่ที่จะช่วยให้คุณได้ล่วงล้ำไปกับความรู้เหล่านี้โดยไม่ต้องรู้สึกหนักใจ
ในท้ายที่สุด, low-level programming เป็นหัวใจสำคัญของระบบคอมพิวเตอร์ทุกประเภท และมีความสำคัญในงานด้านวิศวกรรมซอฟต์แวร์, ความปลอดภัยของระบบคอมพิวเตอร์ รวมถึงการวิจัยเทคโนโลยีใหม่ ๆ การมีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมในระดับต่ำสามารถมอบมุมมองที่ไม่เหมือนใครและต่อยอดไปยังการแก้ปัญหาทางเทคนิคในอนาคตได้อย่างมากมาย.
หมายเหตุ: ข้อมูลในบทความนี้อาจจะผิด โปรดตรวจสอบความถูกต้องของบทความอีกครั้งหนึ่ง บทความนี้ไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงใด ๆ ได้ ทาง EPT ไม่ขอยืนยันความถูกต้อง และไม่ขอรับผิดชอบต่อความเสียหายใดที่เกิดจากบทความชุดนี้ทั้งทางทรัพย์สิน ร่างกาย หรือจิตใจของผู้อ่านและผู้เกี่ยวข้อง
หากเจอข้อผิดพลาด หรือต้องการพูดคุย ติดต่อได้ที่ https://m.me/expert.Programming.Tutor/
หากมีข้อผิดพลาด/ต้องการพูดคุยเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทความนี้ กรุณาแจ้งที่ http://m.me/Expert.Programming.Tutor
085-350-7540 (DTAC)
084-88-00-255 (AIS)
026-111-618
หรือทาง EMAIL: NTPRINTF@GMAIL.COM