Định nghĩa hợp ngữ là gì?
Nếu như ngôn ngữ của con người thường là ngôn ngữ cấp cao thì hợp ngữ chính là một loại ngôn ngữ cấp thấp. Nó chính là một loại ngôn ngữ được sử dụng cho máy tính khi xử lý những thông tin, những dạng thông tin muốn máy tính xử lý và hiểu được thì cần phải được giải mã bằng hợp ngữ.
Hợp ngữ thường được xây dựng để có thể trở thành những lệnh và chỉ thị rời rạc, nhiều lệnh phức tạp đã được xây dựng ra bằng cách kết hợp nhiều chỉ thị lại cùng nhau.
Hợp ngữ hiện bao gồm 2 phần cơ bản nhất là tên những câu lệnh và quy tắc để có thể viết ra những câu lệnh đó, cấu trúc của câu lệnh cũng được cấu tạo bao gồm 2 phần là phần sau và phần đầu. Phần đầu thể hiện được tên mã lệnh và phần sau đó là địa chỉ của những thanh ghi để có thể lưu trữ được giá trị.
Một chương trình hợp ngữ thường được kết nối từ những mệnh đề được viết liên tiếp nhau và mỗi một mệnh đề đều được viết trên một dòng, một số mệnh lệnh phổ biến nhất như:
Chương trình được viết bằng hợp ngữ thông thường phụ thuộc nhiều vào cấu tạo của máy tính.
Nhược điểm và ưu điểm của hợp ngữ
Ưu điểm lớn nhất của hợp ngữ chính là một ngôn ngữ mạnh nhất nếu như kết hợp giữa ngôn ngữ tự nhiên của con người và ngôn ngữ máy tính, ngôn ngữ của con người ở đây chính là tiếng Anh – ngôn ngữ được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu, được nhiều quốc gia trên thế giới sử dụng và công nhận phổ biến trong nhiều lĩnh vực.
Nhược điểm của hợp ngữ chính là khó trong việc sử dụng và hiểu, muốn sử dụng thành thạo được hợp ngữ thì người dùng phải có một sự hiểu biết nhất định về máy tính cũng như cách lập trình những lệnh mới cho máy tính, vì vậy hợp ngữ tuy là một ngôn ngữ cấp thấp nhưng vô cùng phức tạp vậy nên không quá thông dụng và được khá ít người sử dụng được.
Tính ứng dụng của hợp ngữ
Hợp ngữ trong quá khứ
Khi máy tính được phát triển, hình thành thì hợp ngữ cũng từ đó mà phát triển theo, bởi vì hợp ngữ chính là một công cụ kết nối giữa máy tính và con người, đã từng có nhiều chương trình được viết hoàn toàn bằng hợp ngữ vì lúc đó khả năng xử lý việc của máy tính vẫn còn khá thấp.
Vậy nên những người lập trình mới phải mất công việc nên những chương trình bằng hợp ngữ để máy tính có thể xử lý dữ liệu và hiểu được. Đây cũng được coi là một thời kỳ khá huy hoàng của hợp ngữ với một số thành tựu vào năm 1970 và đầu thập niên 1980, hợp ngữ chính là một ngôn ngữ duy nhất tạo nên những hệ điều hành lúc bấy giờ. Một số tập đoàn máy tính lớn lúc đó đã cung cấp thêm những ứng dụng phần mềm trên máy tính được viết bằng hợp ngữ và thương mại hóa những phần mềm đó với khối lượng lớn.
Sau một quá trình phát triển dài về cả ngôn ngữ lẫn cấu tạo của máy tính thì giờ đây hợp ngữ đã không còn giữ vị thế do sự khó ứng dụng của nó. Thay vào đó là ngôn ngữ dễ hiểu hơn là fortran và cobol ra đời, mặc dù vậy thì hợp ngữ hiện vẫn được nhiều tổ chức giữ lại những kiến trúc ứng dụng, kiểu hợp ngữ trong những thập niên 1980, do việc thay thế mọi thứ là điều khó khăn. Cần phải có thời gian để có thể thay thế mà không quá ảnh hưởng tới những hoạt động đang diễn ra.
Vậy nên, hầu hết những máy vi tính đời đầu của xã hội chủ yếu được vận hành bằng hợp ngữ, gồm những ứng dụng lớn và hệ điều hành. Thậm chí nhiều trò chơi video giải trí vẫn được biết bằng hợp ngữ tới tận năm 1990, ví dụ như một số tựa game cho máy mega drive. genesis và super nintendo entertainment system mà có lẽ hiện nay không còn quá nhiều người biết và quan tâm.
Bên cạnh đó thì một số chương trình giải trí trên thì virus máy tính chính là một chương trình được đào tạo nên từ hợp ngữ, tuy vậy thì đây là một ứng dụng không được quá khuyến khích sử dụng vì nó phá hoại máy chủ, thông tin cũng như sự xâm nhập của nó là bất hợp pháp, ảnh hưởng mạnh tới quyền riêng tư và cả an ninh quốc gia.
Hợp ngữ trong thời đại ngày nay
Hiện, hợp ngữ không còn mang tính ứng dụng cao trong những chương trình nhưng thành tựu của nó để lại là không thể phủ nhận được, đây chính là một bước đệm để có thể phát triển ngôn ngữ của máy tính cũng như tốc độ xử lý dữ liệu ngày nay. Có rất nhiều ý kiến đa chiều được đưa ra về sự thuận tiện cũng như hiệu năng cao của hợp ngữ khi so sánh với một số ngôn ngữ bậc cao.
Tuy vậy thì thực tiễn hiện nay cũng thể hiện được sự kém tiện dụng của nó trong quá trình phát triển vô cùng nhanh chóng của thời đại. Thực trạng nhiều lập trình viên hiện không còn sử dụng hợp ngữ vào công việc của họ và chỉ còn chuyên gia thực sự muốn sử dụng hợp ngữ vào công việc nhưng đó là số lượng không nhiều, khi đó là:
Ngoài ra thì hợp ngữ hiện vẫn đang được giảng dạy trong những chương trình về khoa học máy tính, những khái niệm nền tảng vẫn còn nhiều ý nghĩa trọng yếu trong sự phát triển của công nghệ thông tin cũng như máy tính cho thế hệ tương lai có thể tiếp thu được nhiều thành tựu.
Ví dụ như số học cấp phân, nhị phân, cấp phát bộ nhớ, mã hóa tập ký tự, xử lý ngăn xếp, xử lý ngắt và thiết kế một số trình dịch vẫn được nghiên cứu một cách tỉ mỉ, chi tiết và hệ thống bất kể phần cứng của máy tính đó hoạt động như thế nào, cách thức hoạt động của máy tính đã được xác định bởi nhiều tập lệnh cơ sở.
Để hiểu được những khái niệm cơ sở đó thì cách tốt nhất là nghiên cứu nên hợp ngữ của nó, may mắn khi hiện nay hầu như mọi máy tính hiện đại đều có những lệnh tương tự nhau, do vậy chỉ cần nắm được một hợp ngữ cũng đủ hiểu được những khái niệm cơ bản nhất trong những hợp ngữ trên hệ thống khác.
Hợp ngữ hiện vẫn đóng một vai trò quan trọng nhất trong nhiều nhu cầu cần thiết, nói chung thì những trình biên dịch viên hiện đại giờ đây đều có khả năng biên dịch những ngôn ngữ bậc cao thành mã mà có thể hành động thực thi bằng hợp ngữ.
Sự phức tạp của những bộ vi xử lý hiện đại có thể cho phép tối ưu mã hóa một cách có hiệu quả nhất, hơn nữa thì phần lớn thời gian hoạt động của CPU rơi vào trạng thái rỗi vì phải đợi những kết quả từ những sự tính toán thắt cổ chai, như một số thao tác i/o và truy xuất của bộ nhớ.
Vậy nên tốc độ thực thi mã thô (raw code) trở thành một vấn đề không còn quá quan trọng đối với mọi lập trình viên, sự xuất hiện của những ngôn ngữ thông dịch (interpreted language) hiện nhiều hơn cũng là một minh chứng cho điều này.
Những ứng dụng điển hình nhất
Hợp ngữ chính là mã cấp thấp được sử dụng cho bios lưu trong rom, của một hệ thống để có thể kiểm tra và khởi tạo được phần cứng hệ thống trước khi có thể khởi tạo được hệ điều hành.
Khi khởi tạo phần cứng thành công thì quyền điều khiển hệ thống sẽ được chuyển qua những phần mã thực thi khác (thông thường được viết bằng những ngôn ngữ bậc cao), điều này cũng đúng cho mọi trình khởi động (boot leader).
Nhiều trình biên dịch hiện chuyển đổi những ngôn ngữ bậc cao thành hợp ngữ trước khi biên dịch hẳn, điều này đã cho phép kiểm tra mã, phục vụ cho mục đích tối ưu cũng như gỡ rối. Những ngôn ngữ cấp thấp như C thường cung cấp những cú pháp đặc biệt cho phép có thể nhúng trực tiếp hợp ngữ vào mã nguồn, những chương trình có thể tận dụng được tính năng này như nhân linux có thể tạo ra được một số tầng trừu tượng để có thể sử dụng trên nhiều kiến trúc phần cứng khác nhau.
Hợp ngữ cũng có những giá trị trong kỹ thuật dịch ngược (reverse engineering), những chương trình vốn chỉ được phân phối dưới dạng mã này, chúng thường dễ dàng dịch ngược thành hợp ngữ để có thể kiểm tra nhưng khó mà dịch lại được thành ngôn ngữ bậc cao.
Với vài thông tin trên, bài viết đã cung cấp cho bạn một số thông tin vô cùng hữu ích về khái niệm của hợp ngữ và sự quan trọng của nó trong lĩnh vực công nghệ thông tin, hy vọng nó giúp ích trong công việc tương lai của bạn.
