Програмування: мова Асемблера. Основи мови Асемблера

Для того щоб машина могла виконати команди людини на апаратному рівні, необхідно встановити певну послідовність дій мовою «нулів і одиниць». Помічником у цій справі стане Асемблер. Це утиліта, яка працює з перекладом команд на машинну мову. Однак написання програми - досить трудомісткий і складний процес. Дана мова не призначений для створення легких і простих дій. На даний момент будь-якої використовується мова програмування (Асемблер працює чудово) дозволяє написати спеціальні ефективні завдання, які сильно впливають на роботу апаратної частини. Основним призначенням є створення мікрокоманд і невеликих кодів. Ця мова дає більше можливостей, ніж, наприклад, Паскаль або С.

Короткий опис мов Асемблера

Всі мови програмування поділяються за рівнями: низький і високий. Будь синтаксичної системи «сімейки» Асемблера відрізняється тим, що об'єднує відразу деякі переваги найбільш поширених сучасних мов. З іншими їх споріднює і те, що повною мірою можна використовувати систему комп'ютера. Відмінною особливістю компілятора є простота в використанні. Цим він відрізняється від тих, які працюють лише з високими рівнями. Якщо взяти до уваги таке мова програмування Асемблер функціонує вдвічі швидше і краще. Для того щоб написати в ньому легку програму, не знадобиться дуже багато часу.

Коротко про структуру мови

Якщо говорити загалом про роботу і структурі функціонування мови, можна точно сказати, що його команди повністю відповідають командам процесора. То є Асемблер використовує мнемокоды, найбільш зручні людині для запису.


На відміну від інших мов програмування Асемблер використовує замість адрес для запису комірок пам'яті певні мітки. Вони з процесом виконання коду переводяться в так звані директиви. Це відносні адреси, які не впливають на роботу процесора (не перекладаються на машинну мову), а необхідні для розпізнавання самої середовищем програмування. Для кожної лінійки процесора існує своя система команд. При такому розкладі правильним буде будь-який процес, в тому числі і перекладений машинний код. Мова Асемблера має кілька синтаксисів, які будуть розглянуті в статті.

Плюси мови

Найбільш важливим і зручним пристосуванням мови Асемблера стане те, що на ньому можна написати будь-яку програму для процесора, яка буде дуже компактною. Якщо код виявляється величезним, то середовище програмування деякі процеси перенаправляє в оперативну пам'ять. При цьому вони всі виконують досить швидко і без збоїв, якщо звичайно, ними керує кваліфікований програміст. Драйвера, операційні системи, BIOS, компілятори, інтерпретатори і т. д. – це всі програма на мові Асемблера. При використанні дизассемблера, який здійснює переклад з машинного у комп'ютерний мову, можна легко зрозуміти, як працює та чи інша системна задача, навіть якщо до неї немає пояснень. Однак таке можливо лише в тому випадку, якщо програми легені. На жаль, в нетривіальних кодах розібратися досить складно.

Мінуси мови

На жаль, початківцям (і часто професіоналам) важко розібрати мову. Асемблер вимагає докладного опису необхідної команди. З-за того, що потрібно використовувати машинні команди, зростає ймовірність помилкових дій і складність виконання. Для того щоб написати навіть найпростішу програму, програміст повинен бути кваліфікованим, а його рівень знань досить високим. Середній спеціаліст, до жаль, часто пише погані коди. Якщо платформа, для якої створюється програма, оновлюється, то всі команди необхідно переписувати вручну – цього вимагає сама мова. Асемблер не підтримує функцію автоматичного регулювання працездатності процесів і заміну якихось елементів.

Команди мови

Як вже було сказано вище, для кожного процесора є свій набір команд. Найпростішими елементами, які розпізнаються будь-якими типами, є наступні коди:

Пересилання даних здійснюється за допомогою mov і т. д.

Команди, пов'язані з арифметикою: sub, imul та ін.

Побітові і логічні функції можна реалізувати за допомогою or, and і т. п. Саме ці основи мови Асемблера дозволяють йому бути схожим з іншими.

Для того щоб здійснити перехід від однієї команди до іншої, слід прописати такі оператори: djnz, cfsneq, cjne. Недосвідченому програмісту може здатися, що це просто набір букв, однак це невірно.

In і out застосовуються в тому разі, якщо виникла необхідність введення в порт (або виведення з нього).

До керуючим командам відносять int. Завдяки йому можна припинити виконання будь-яких процесів на користь основного дії.

Використання директив

Програмування мікроконтролерів на мові (Асемблер це дозволяє і прекрасно справляється з функціонуванням) найнижчого рівня в більшості випадків закінчується вдало. Краще всього використовувати процесори з обмеженим ресурсом. Для 32-розрядної техніки даний мову підходить відмінно. Часто в кодах можна помітити директиви. Що ж це? І для чого використовується?
Для початку необхідно зробити акцент на тому, що директиви не перекладаються на машинну мову. Вони регулюють виконання роботи компілятором. На відміну від команд, ці параметри, маючи різні функції, відрізняються не завдяки різним процесорам, а за рахунок іншого транслятора. Серед основних директив можна виділити наступні:

Всім відомі макроси.

Є також директиви, якими володіє вищий мову. Асемблер відмінно «зчитує» їх і виконує.

Функції контролю та управління режимами компілятора.

Розпізнавання констант і змінних.

Регулювання роботи програм, які знаходяться в оперативній пам'яті.

Походження назви

Завдяки чому отримав назву мова – "Асемблер"? Мова йде про транслятору і компіляторі, які і виробляють зашифровку даних. З англійської Assembler означає не що інше, як збирач. Програма не була зібрана вручну, була використана автоматична структура. Більш того, на даний момент вже у користувачів і фахівців стерлася різниця між термінами. Часто Ассемблером називають мови програмування, хоча це всього лише утиліта. Через загальноприйнятого збірного назви у деяких виникає помилкове рішення, що існує єдиний мову низького рівня (або ж стандартні норми для нього). Щоб програміст зрозумів, про яку структуру йде мова, необхідно уточнювати, для якої платформи використовується той чи інший мову Асемблера.

Макросредства

Мови Асемблера, які створені відносно недавно, мають макросредства. Вони полегшують як написання, так і виконання програми. Завдяки їх наявності, транслятор виконує написаний код в рази швидше. При створенні умовного вибору можна написати величезний блок команд, а простіше скористатися макросредствами. Вони дозволять швидко перемикатися між діями, у разі виконання умови або невиконання. При використанні директив макромови програміст отримує макроси Асемблера. Іноді він може широко використовуватися, а іноді його функціональні особливості знижуються до однієї команди. Їх наявність в коді полегшує роботу з ним, робить його більш зрозумілим і наочним. Проте слід бути уважним – в деяких випадках макроси, навпаки, погіршують ситуацію.