รหัสไบต์กับรหัสเครื่อง: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

 ในขณะที่เรากำลังค่อยๆ ปูทางไปสู่ความก้าวหน้าและการพัฒนา เราจะสังเกตเห็นว่ามีการเติบโตอย่างมากในด้านข้อมูลและเทคโนโลยี และทั้งหมดนี้เป็นเพราะคอมพิวเตอร์และระบบการเข้ารหัสของพวกเขา การเข้ารหัสคือชุดคำสั่งที่บอกคอมพิวเตอร์ถึงวิธีการดำเนินการตามที่ได้รับคำสั่ง มันช่วยให้เราสร้างซอฟต์แวร์และแอพพลิเคชั่นที่แตกต่างกันซึ่งมีส่วนทำให้เกิดความก้าวหน้าของเทคโนโลยีใหม่

ประเด็นที่สำคัญ

1. รหัสไบต์เป็นรหัสระดับกลางที่สร้างโดยคอมไพเลอร์ ซึ่งจากนั้นจะถูกตีความหรือคอมไพล์เป็นรหัสเครื่องเพื่อดำเนินการ
2. รหัสเครื่องคือรหัสระดับต่ำสุดที่ฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์เข้าใจโดยตรง
3. รหัสไบต์ให้ความสะดวกในการพกพาข้ามแพลตฟอร์ม ในขณะที่รหัสเครื่องเป็นรหัสเฉพาะแพลตฟอร์มและได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อประสิทธิภาพ

รหัสไบต์เทียบกับรหัสเครื่อง

โค้ดไบต์คือโค้ดระดับกลางระดับต่ำระหว่างซอร์สโค้ดและโค้ดเครื่อง มันเป็นรหัสที่ไม่สามารถรันได้จนกว่าล่ามจะแปลเป็นรหัสเครื่อง รหัสเครื่องคือชุดคำสั่งที่เครื่องสามารถเข้าใจได้โดยตรง เป็นรหัสสุดท้ายที่ประมวลผลโดย CPU

รหัสไบต์คือลำดับของคำสั่งที่มีประสิทธิภาพอย่างยิ่ง ซึ่งออกแบบมาให้ดำเนินการโดยคอมพิวเตอร์เสมือน ซึ่งรู้จักกันทั่วไปว่าเป็นโปรแกรม เป็นโค้ดระดับต่ำที่ได้รับการคอมไพล์จากซอร์สโค้ดเพื่อการดำเนินการที่เหมาะสมโดยซอฟต์แวร์ นักแปล.

สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่ารหัสไบต์ไม่เหมือนกับรหัสเครื่องของโปรเซสเซอร์ฮาร์ดแวร์ เครื่องเสมือนแปลรหัสไบต์เป็นภาษาเครื่องที่โปรเซสเซอร์ของคอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้

รหัสเครื่องคือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ประเภทหนึ่งที่สร้างขึ้นประกอบด้วยคำสั่งพื้นฐานสำหรับคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่ง เป็นภาษาพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วยคำสั่งภาษาเครื่องซึ่งประกอบด้วยคำสั่งไบนารี่หรือเลขฐานสิบหกที่หน่วยประมวลผลกลางของคอมพิวเตอร์สามารถตีความได้โดยตรง (CPU)

โปรเซสเซอร์ทุกตัวในคอมพิวเตอร์เชื่อมโยงกับชุดคำสั่งรหัสเครื่องที่สามารถเข้าใจและนำไปใช้ได้

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	รหัสไบต์	รหัสเครื่อง
ระดับรหัส	รหัสอยู่ตรงกลาง	รหัสอยู่ในระดับต่ำ
คุณสมบัติเฉพาะของเครื่อง	Byte Code สามารถใช้กับเครื่องเสมือนและซอฟต์แวร์อื่นๆ ได้	รหัสเครื่องทุกด้านเป็นข้อมูลเฉพาะของเครื่อง
ประเภทคำสั่ง	ประกอบด้วยคำสั่งไบนารี่ เลขฐานสิบหก มาโคร เช่น swap เป็นต้น	ประกอบด้วยรหัสภาษาไบนารี่ ดังนั้นคำสั่งจึงเข้ารหัสเป็น 0 และ 1
CPU เข้าใจได้	CPU ไม่สามารถเข้าใจได้โดยตรง	โค้ดรูปแบบนี้สามารถเข้าใจและประมวลผลได้โดยตรงโดย CPU ใดๆ
การสร้างและการนำไปใช้	หลังจากรวบรวมซอร์สโค้ดแล้ว Byte Code จะถูกสร้างขึ้น อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถดำเนินการได้โดยตรงบน CPU การดำเนินงานขึ้นอยู่กับนักแปลโดยสิ้นเชิง	เนื่องจากเป็นภาษาเครื่อง CPU จึงสามารถประมวลผลได้ อยู่ในรูปแบบไบนารี่ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องแปลหรือคอมไพล์

รหัสไบต์คืออะไร?

รหัสไบต์หรือที่รู้จักกันในชื่อ p-code เนื่องจากการพกพาได้นั้นเป็นคำสั่งประเภทหนึ่งที่ปรับให้เหมาะกับการทำงานของนักแปลซอฟต์แวร์ รหัสไบต์ต่างจากซอร์สโค้ดที่มนุษย์อ่านได้ โดยจะเต็มไปด้วยรหัสตัวเลข ค่าคงที่ และข้อมูลประจำตัว (ที่อยู่ที่เป็นตัวเลข) ที่เข้ารหัสเอาต์พุตของการแยกวิเคราะห์และการวิเคราะห์เชิงความหมายของประเภทอ็อบเจ็กต์โปรแกรม ขอบเขต และระดับการซ้อน

เป็นผลให้มีประสิทธิภาพสูงกว่าการแปลซอร์สโค้ดโดยตรงอย่างมาก

เนื่องจากซอฟต์แวร์กำหนดคำสั่ง Byte Code คำสั่งเหล่านี้จึงมีความซับซ้อนได้มากเท่าที่ต้องการ แม้ว่าคำสั่งเหล่านี้มักจะคล้ายกับคำสั่งฮาร์ดแวร์ทั่วไปมาก แต่คำสั่งที่แพร่หลายที่สุดคือคำสั่งเสมือน กอง เครื่องจักร อย่างไรก็ตาม เครื่องลงทะเบียนเสมือนก็ถูกสร้างขึ้นเช่นกัน ส่วนต่างๆ มักจะถูกบันทึกในไฟล์ที่แตกต่างกัน คล้ายคลึงกับโมดูลอ็อบเจ็กต์ แต่จะถูกแพ็กแบบไดนามิกระหว่างรันไทม์ 

Byte Code คือข้อมูลอ็อบเจ็กต์คอมพิวเตอร์ที่ดำเนินการโดยเครื่องเสมือน และมีข้อดีบางประการของการใช้ Byte Code เช่น 

 -ด้วยความช่วยเหลือของ Byte Code คุณสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ที่ไม่ขึ้นกับแพลตฟอร์มได้

- JVM คำสั่งอาจแตกต่างกันไปในแต่ละระบบ แต่ Byte Code สามารถรันบนเครื่องใดก็ได้

- ปรับปรุงความยืดหยุ่นและการพกพาของ Java สะท้อนถึงวลี "เขียนครั้งเดียวอ่านทุกที่"

รหัสเครื่องคืออะไร?

ชุดของกฎหรือคำสั่งที่ดำเนินการโดยหน่วยประมวลผลกลางของคอมพิวเตอร์โดยตรงเรียกว่ารหัสเครื่อง แต่ละคำสั่งทำหน้าที่เฉพาะเจาะจงกับหน่วยข้อมูลในการลงทะเบียน CPU หรือหน่วยความจำ เช่น การโหลด การกระโดด หรือการดำเนินการ ALU (หน่วยลอจิกทางคณิตศาสตร์)

ชุดคำสั่งดังกล่าวประกอบขึ้นเป็นทุกโปรแกรมที่ดำเนินการโดย CPU

รหัสเครื่องเป็นภาษาพื้นฐานและขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์ซึ่งเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ด่วนระดับต่ำสุดที่คอมไพล์และประกอบ แม้ว่าจะเป็นไปได้ที่จะเขียนโปรแกรมอย่างชัดเจนด้วยรหัสเครื่องตัวเลข แต่การจัดการแต่ละบิตและการคำนวณตำแหน่งตัวเลขและค่าคงที่ด้วยตนเองนั้นใช้เวลานานและมีโอกาสผิดพลาดได้มากกว่า

ด้วยเหตุนี้ จึงมีการใช้เฉพาะในบางกรณีในปัจจุบันเท่านั้น เช่น เมื่อจำเป็นต้องมีการปรับปรุงหรือแก้ไขจุดบกพร่องอย่างรุนแรง

รหัสเครื่องคือการแสดงคำสั่งและข้อมูลเป็นตัวเลข มีข้อดีหลายประการสำหรับผู้ใช้ ได้แก่:

-ภาษาเครื่องเหมาะอย่างยิ่งกับอุปกรณ์ขนาดเล็กที่มีหน่วยความจำน้อย

-การเขียนโปรแกรมในภาษาเครื่องมีประสิทธิภาพมากกว่าการเขียนโปรแกรมในภาษาอื่นๆ เนื่องจากต้องใช้เวลาในการดำเนินการน้อยกว่า

-ไม่จำเป็นต้องแปลเนื่องจากโปรแกรมเหล่านี้เขียนด้วยภาษาเครื่องซึ่งคอมพิวเตอร์เข้าใจได้โดยตรงโดยไม่มีการตีความใดๆ

ความแตกต่างหลักระหว่างไบต์และรหัสเครื่อง

1. รหัสไบต์ประกอบด้วยคำสั่งไบนารี่ซึ่งเป็นเลขฐานสิบหกซึ่งคอมพิวเตอร์ไม่เข้าใจโดยตรง เช่น "ลบ" "การคูณ" และอื่นๆ ในทางกลับกัน รหัสเครื่องจะใช้คำสั่งไบนารี่ที่ CPU รับรู้ได้ทันที

2. เนื่องจากโค้ดไบต์ถูกสร้างขึ้นหลังจากคอมไพล์ซอร์สโค้ดแล้ว จึงไม่สามารถทำงานได้ ล่ามคือผู้ที่ลงมือปฏิบัติ ในขณะที่รหัสเครื่องประกอบด้วยภาษาเครื่องและอาจดำเนินการโดย CPU ทันที

3. ไม่มีการพึ่งพาแพลตฟอร์มใน Byte Code ในขณะที่รหัสเครื่องจะไม่ซ้ำกันในแต่ละแพลตฟอร์ม

4. JVM รันโค้ดไบต์ ในทางกลับกัน โปรเซสเซอร์จะรันโค้ดเครื่องโดยตรง

5. ไบนารี่เรียกว่าคำสั่งหรือรหัสระดับกลาง ในขณะที่รหัสเครื่องเรียกว่าคำสั่งหรือรหัสระดับต่ำ

อ้างอิง

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/722273/
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/5279917/

อัพเดตล่าสุด : 13 กรกฎาคม 2023