c_kitap

C ve Sistem Programcıları Derneği - C Ders Notları - Necati Ergin
Seviye
Bir programlama dilinin seviyesi (level) o programlama dilinin insan algısına ya da
makineye yakınlığının ölçüsüdür. Bir programlama dili insan algılasına ne kadar yakınsa
o kadar yüksek seviyeli (high level) demektir. Yine bir programlama dili bilgisayarın
elektronik yapısına ve çalışma biçimine ne kadar yakınsa o kadar düşük seviyeli (low
level) demektir.
Bilgisayarın işlemcisinin anladığı bir "komut takımı" (instruction set) vardır. İşlemci
yalnızca kendi komut takımı içinde yer alan komutları çalıştırabilir. Programlama dilinde
yazılan metin, bazı süreçler sonunda bilgisayarın işlemcisinin komut takımında yer alan
komutlara dönüştürülür.
Yüksek seviyeli dillerle çalışmak programcı açısından kolaydır, iyi bir algoritma bilgisi
gerektirmez. Bu dillerde yalnızca nelerin yapılacağı programa bildirilir ama nasıl
yapılacağı bildirilmez. Genel olarak programlama dilinin düzeyi yükseldikçe, o dilin
öğrenilmesi ve o dilde program yazılması kolaylaşır.
Makine dili bilgisayarın doğal dilidir, bilgisayarın donanımsal tasarımına bağlıdır.
Bilgisayarların geliştirilmesiyle birlikte onlara iş yaptırmak için kullanılan ilk diller, makine
dilleri olmuştur. Bu yüzden makine dillerine birinci kuşak diller de denir.
Makine dilinin programlarda kullanılmasında karşılaşılan iki temel sorun vardır. Makine
dilinde yazılan kodlar doğrudan makinenin işlemcisine, donanım parçalarına verilen
komutlardır. Değişik bir CPU kullanıldığında ya da bellek düzenlemesi farklı bir şekilde
yapıldığında artık program çalışmaz, programın yeniden yazılması gerekir. Çünkü makine
dili yalnızca belirli bir CPU ya da CPU serisine uygulanabilir. Makine dili taşınabilir
(portable) değildir. Diğer önemli bir sorun ise, makine dilinde kod yazmanın çok zahmetli
olmasıdır. Yazmanın çok zaman alıcı ve uğraştırıcı olmasının yanı sıra yazılan programı
okumak ya da algılamak da o denli zordur. Özellikle program boyutu büyüdüğünde artık
makine dilinde yazılan programları geliştirmek, büyütmek, iyice karmaşık bir hale gelir.
Başlangıçta yalnızca makine dili vardı. Bu yüzden makine dilleri 1. kuşak diller olarak da
isimlendirilir. Yazılımın ve donanımın tarihsel gelişimi içinde makine dilinden, insan
algılamasına çok yakın yüksek seviyeli dillere (4. kuşak diller) kadar uzanan bir süreç söz
konusudur.
1950'li yılların hemen başlarında makine dili kullanımının getirdiği sorunları ortadan
kaldırmaya yönelik çalışmalar yoğunlaştı. Bu yıllarda makine dillerinde yazılan programlar
bilgisayarın çok sınırlı olan belleğine yükleniyor, böyle çalıştırılıyordu. İlk önce makine
dilinin algılanma ve anlaşılma zorluğunu kısmen de olsa ortadan kaldıran bir adım atıldı.
Simgesel makine dilleri geliştirildi. Simgesel makine dilleri (Assembly Languages) makine
komutlarından birkaç tanesini paketleyen bazı kısaltma sözcüklerden, komutlardan
oluşuyordu. Simgesel makine dillerinin kullanımı kısa sürede yaygınlaştı. Ancak simgesel
makine dillerinin makine dillerine göre çok önemli bir dezavantajı söz konusuydu. Bu
dillerde yazılan programlar makine dilinde yazılan programlar gibi bilgisayarın belleğine
yükleniyor ancak programın çalıştırılma aşamasında yorumlayıcı (interpreter) bir
program yardımıyla simgesel dilin komutları, bilgisayar tarafından komut komut makine
diline çevriliyor ve oluşan makine kodu çalıştırılıyordu. Yani bilgisayar, programı çalışma
aşamasında önce yorumlayarak makine diline çeviriyor, daha sonra makine diline
çevrilmiş komutları yürütüyordu. Programlar bu şekilde çalıştırıldığında neredeyse 30 kat
yavaşlıyordu.
Bu dönemde özellikle iki yorumlayıcı program öne çıkmıştı: John Mauchly'nin UNIVAC 1
için yazdığı yorumlayıcı (1950) ve John Backus tarafından 1953 yılında IBM 701 için
yazılan "Speedcoding" yorumlama sistemi. Bu tür yorumlayıcılar, makine koduna göre
çok yavaş çalışsalar da programcıların verimlerini artırıyorlardı. Ama özellikle eski makine
dili programcıları, yorumlayıcıların çok yavaş olduklarını, yalnızca makine dilinde yazılan
programlara gerçek program denebileceğini söylüyorlardı.
Bu sorunun da üstesinden gelindi. O zamanlar için çok parlak kabul edilebilecek fikir
şuydu: Kodun her çalıştırılmasında yazılan kod makine diline çevrileceğine, geliştirilecek
bir başka program simgesel dilde yazılan kodu bir kez makine diline çevirsin ve artık
program ne zaman çalıştırılmak istense, bilgisayar, yorumlama olmaksızın yalnızca
makine kodunu çalıştırsın. Bu fikri Grace Hopper geliştirmişti. Grace Hopper'ın buluşuna
4/529