Низкоуровневое программирование. Интерпретация, компиляция, компоновка

Изобретём велосипед компьютер!
Примитивная машина:
Ячейки памяти нумеруются 0, 1, …
Ячейка может содержать любое число (в т.ч. адрес ячейки памяти)
Процессор имеет один регистр R (ячейку для хранения промежуточных результатов)
Примитивный низкоуровневый язык:
Пример программы:
// ввод значения с клавиатуры
call Input_Register
// регистр содержит радиус
move Radius, R
mult R, Radius
mult R, 3.1415
// регистр содержит площадь круга
// вывод содержимого регистра на экран
call Print_Register
halt

Машинные коды
Пример программы, понятной процессору:

Ещё пример: числа Фибоначчи
Схема алгоритма и его реализация (программа):
// ввод N с клавиатуры
call Input_Register
// регистр содержит N
move N, R
// инициализация
move f1, 1
move f2, 1
// основная часть
sub N, 2
move R, f2
A: // начало цикла
add R, f1
move f1, f2
move f2, R
loop N, A // конец цикла
// регистр содержит искомое,
// выводим его на экран
call Print_Register
halt

Компиляция…
Проверка синтаксиса
Трансляция в машинные коды
call Input_Register
move N, R
move f1, 1
move f2, 1
sub N, 2
move R, f2
A: // начало цикла
add R, f1
move f1, f2
move f2, R
loop N, A // конец цикла
call Print_Register
halt

Компоновка (связывание)…
К программе добавляется код процедур (компоновка)
Производится связывание адресов

Интерпретация. Трансляция. Компиляция
Трансляция программы — преобразование программы, представленной на одном из языков программирования, в равнозначную программу на другом языке.
Компиляция — трансляция программы в машинно-ориентированный язык.
Интерпретация — пооператорная обработка и выполнение исходной программы (без формирования кодов для последующего исполнения).

Компоновка
Исполнимый модуль (от англ. executable) — файл, содержащий машинные коды, готовые для исполнения в определённой операционной системе.
Объектный модуль (англ. object file) — файл с промежуточным представлением отдельного модуля программы, полученный в результате работы компилятора.
Компоновщик (также редактор связей, линкер — от англ. link editor, linker) — программа, которая производит компоновку: принимает на вход один или несколько объектных модулей и собирает по ним исполнимый модуль.

Эволюция «уровня» языка программирования
// прячем окружность
move hide_x, c_x
move hide_y, c_y
move hide_R, c_R
call Circle_Hide
// меняем радиус и цвет
add c_R, 10
move c_Color, 3
// рисуем окружность
move show_x, c_x
move show_y, c_y
move show_R, c_R
move show_C, c_Color
call Circle_Show
Circle_Hide(c_x, c_y, c_R);
c_R = c_R + 10;
c_Color = 3;
Circle_Show(c_x, c_y, c_R, c_Color);
c.Hide();
c.R += SizeDelta.Small;
c_Color = Colors.Red;
c.Show();
Кружочек,
стань чуть больше
и красным
c:
Hide
Grow Small
Color Red
Show
Кружочек:
Спрятаться
Увеличиться чуть-чуть
Цвет красный
Показаться
Машинные коды
Си (без структур)
C++, Java, C# и т.п.
LasyTalk 0.99beta
Домохозяйка 2.0
Фантаст 47.0.2RC
Ассемблер