مقدمه مفهومی درباره واژه برنامه نویسی سطح پایین به روش هایی اطلاق می شود که نزدیک به زبان ماشین و سخت افزار سیستم عمل می کنند. این سطح از برنامه نویسی شامل دستوراتی است که مستقیماً توسط پردازنده قابل اجراست و معمولاً نیاز به دانش عمیق از معماری سیستم دارد. کاربرد واژه در برنامه نویسی یا زیرشاخه های فناوری اطلاعات در توسعه سیستم عامل ها، درایورهای دستگاه، سیستم های توکار (Embedded)، بهینه سازی کدهای حیاتی و در مفسرهای زبان های برنامه نویسی سطح بالا کاربرد دارد. همچنین در امنیت سایبری برای تحلیل بدافزارها و آسیب پذیری ها ضروری است. مثال های واقعی و کاربردی در زندگی یا پروژه های IT نمونه های بارز شامل نوشتن درایورهای سخت افزار، توسعه هسته سیستم عامل، برنامه نویسی میکروکنترلرها، بهینه سازی بازی های کامپیوتری و پیاده سازی مفسرهای زبان است. در پروژه هایی مانند توسعه لینوکس یا نوشتن firmware دستگاه های شبکه استفاده می شود. نقش واژه در توسعه نرم افزار یا معماری سیستم ها در معماری سیستم ها، سطح پایین امکان کنترل مستقیم منابع سخت افزاری مانند ثبات های CPU، آدرس های حافظه و وقفه ها را فراهم می کند. این سطح برای پیاده سازی بهینه ترین الگوریتم ها و کاهش سربار سیستم ضروری است. شروع استفاده از این واژه در تاریخچه فناوری و تکامل آن در سال های مختلف مفهوم سطح پایین به دهه 1940 و اولین کامپیوترهای الکترونیکی بازمی گردد. در دهه 1950 با ظهور اسمبلی، سطح جدیدی از برنامه نویسی نزدیک به ماشین ایجاد شد. امروزه با وجود زبان های سطح بالا، همچنان در موارد خاص از برنامه نویسی سطح پایین استفاده می شود. تفکیک آن از واژگان مشابه سطح پایین با زبان ماشین (Machine Code) متفاوت است، اگرچه بسیار نزدیک به آن عمل می کند. همچنین نباید با برنامه نویسی سیستمی (System Programming) که می تواند در سطوح مختلفی انجام شود، اشتباه گرفته شود. شیوه پیاده سازی واژه در زبان های برنامه نویسی مختلف در زبان C با دسترسی مستقیم به حافظه از طریق اشاره گرها، در اسمبلی با دستورات نزدیک به ماشین، در Rust با ویژگی unsafe و در پایتون از طریق ماژول های خاص مانند ctypes پیاده سازی می شود. هر زبان امکانات خاصی برای سطح پایین ارائه می دهد. چالش ها یا سوءبرداشت های رایج در مورد آن چالش های اصلی شامل پیچیدگی توسعه، وابستگی به سخت افزار خاص، احتمال خطاهای بحرانی و دشواری اشکال زدایی است. سوءبرداشت رایج این است که کد سطح پایین همیشه سریع تر است، در حالی که بهینه بودن آن به مهارت برنامه نویس بستگی دارد. نتیجه گیری کاربردی برای استفاده در متون تخصصی و آموزشی برنامه نویسی سطح پایین اگرچه پیچیده است، اما برای توسعه دهندگانی که نیاز به کنترل دقیق منابع سیستم دارند ضروری است. در آموزش باید به مفاهیم پایه معماری کامپیوتر و کاربردهای عملی آن تأکید شود.
