Assembleringsspråk

Assembly language ( English  assembly language ) - representationen av processorkommandon i en läsbar form. Assembly-språk anses vara ett programmeringsspråk på låg nivå , i motsats till högnivåspråk som inte är knutna till en viss implementering av ett datorsystem. Program skrivna på assemblerspråk översätts otvetydigt till instruktionerna för en viss processor och kan i de flesta fall inte porteras utan betydande ändringar för att köras på en maskin med en annan instruktionsuppsättning. En assembler är ett program som konverterar assemblerspråkskod till maskinkod; ett program som utför en omvänd uppgift kallas en disassembler.

Historik

De första montörerna designades av Kathleen Booth 1947 under ARC2 [2] och av David Wheeler 1948 under EDSAC [3] , medan termen "montör" inte användes, utan bara kallade språket "en uppsättning grundläggande instruktioner " ( Engelsk  grundordningsuppsättning ) respektive " initiala kommandon " ( engelska  initiala order ). För första gången började termen "assembler" för processen att kombinera fält till ett kontrollord användas av senare rapporter om EDSAC.

I de tidiga stadierna av utvecklingen av programmering introducerades begreppet autokod  - ett programmeringsspråk, vars meningar i grund och botten liknar kommandona och bearbetade data i ett visst maskinspråk [4][ betydelsen av faktum? ] . Termen används för närvarande inte faktiskt.

Historiskt sett, om maskinkoder anses vara den första generationen programmeringsspråk, kan assemblerspråk betraktas som den andra generationens programmeringsspråk. . Bristerna i assemblerspråket, till exempel svårigheten att utveckla stora mjukvarusystem på det, ledde senare till uppkomsten av tredje generationens språk - högnivåprogrammeringsspråk (som Fortran , Lisp , Cobol , Pascal ) , C och andra).

Syntax

Det finns ingen vanlig syntax för assemblerspråk. Eftersom instruktionssystemen för olika processorer skiljer sig markant, skiljer sig även monteringsspråken för dessa processorer. Dessutom kan varje assemblerprogram använda en annan syntax. I assemblers för x86-processorer används den så kallade Intel-syntaxen mest och i mindre utsträckning  AT&T-syntaxen .

Mnemonics

Den grundläggande konstruktionen av assemblerspråket är en mnemonisk eller mnemonisk kod - en kort symbolisk representation av en processorinstruktion. Som regel består den av flera tecken som anger vilken åtgärd som ska vidtas (till exempel movatt överföra från ett register till ett annat, addatt lägga till värden, etc.). Mnemoniken kan också inkludera objektet på vilket operationen utförs (register, minne, stack) eller andra funktioner (påverkan på flaggregistret , exekveringsvillkor, etc.), men i andra dialekter kan samma funktioner specificeras i operander.

Som regel har assembleraren för varje processor sin egen traditionella uppsättning minnesminnen, men det finns assemblerare med plattformsoberoende syntax (som AT&T-syntaxen), men endast notationer förblir plattformsoberoende i dem, koden för en processor kan inte direkt överföras till annan.

Operander

Register, konstantvärden, adresser till minnesceller och I/O-portar , konstanter, etiketter etc. kan anges som operander. Olika assemblerare kan kräva en annan ordning av operander: i vissa implementeringar kommer operatorn som värdet skrivs i först, i andra kommer den sist. Som regel är operander separerade från instruktionsmnemonics med mellanslag.

Literals

Den vanligaste datatypen som de flesta processorer kan arbeta med är ett heltal packat i ett maskinord , eller en eller flera byte , mer sällan ett flyttal . I assemblerspråksprogram används värden som ges i olika talsystem mycket oftare. Först och främst, i datorer med en åtta-bitars byte, används ofta hexadecimal notation , eftersom två hexadecimala siffror placeras i en byte. Vissa värden kan skrivas i binära koder. I tidiga datorer med en sexbitars byte påträffades också det oktala talsystemet . Skrivmetoderna kan skilja sig åt i olika sammanställare, till exempel:

• För att skriva ett tal med decimalnotation kräver vissa översättare representation endast som siffror ( 255, 65535), medan andra kräver att talet börjar med en punkt ( .255, .65535).
• För att skriva ett tal i det hexadecimala systemet måste du börja talet med prefixet "0x" ( 0xFF, 0x2000), i andra - lägg till "h" ( 0FFh, 2000h) i slutet av talet, i det tredje - skriv bara siffror ( 0FF, 2000), medan i de två sista fallen siffrorna , som börjar med A...F, föregås av en nolla för att skilja dem från symboliska namn.
• Ett tecken på det oktala systemet hos vissa översättare är en inledande nolla ( 0377, 0177777), i andra krävs det att man lägger till ett prefix i form av bokstaven "O" och omger siffran i apostrof ( O’377’, O’177777’).
• För att skriva konstanter i det binära systemet är formatet på formen vanligt b'10010111'.

Dessutom krävs det ibland att specificera datablock som laddas tillsammans med programkoden, för vilka assemblern kan innehålla specialiserade direktiv. Moderna assemblerare kan också stödja organiseringen av data i form av olika strukturer .

Element av uttrycksfullhet

Assemblers kan stödja olika konstruktioner för att göra monteringskoden lättare att läsa, för att befria programmeraren från behovet av att hålla reda på instruktionsadresser och för att implementera element som är specifika för högnivåspråk.

• Etiketter - indikerar platser i programmet som kan vara villkorlig eller ovillkorlig övergång , proceduranrop, samt datalagring, etc. När etiketten är monterad omvandlas den till en adress ;
• Namngivna konstanter - låter dig ge ett meningsfullt namn till ett numeriskt värde, samt ändra det centralt. Vid montering ersätts konstanten med dess motsvarande värde;
• Kommentarer på assemblerspråk är viktigare än på högnivåspråk, eftersom det inte kan tillhandahålla självdokumenterande kod.
• Makron - låter dig packa ofta förekommande sekvenser av kommandon, vilket ger dem ett meningsfullt namn;
• Monteringsdirektiv som låter dig ställa in monteringslägen, utföra villkorlig översättning, etc.

Kodformateringsstandarder

Som regel använder monteringskoden inte indrag och operatorparenteser som är karakteristiska för högnivåspråk . Monteringskoden skrivs vanligtvis i flera kolumner, som inkluderar:

• Instruktionsadress (valfri kolumn);
• Taggar;
• Mnemoniken för själva instruktionen;
• operander;
• Kommentarer.

Detta sätt att skriva återspeglar det speciella med exekveringen av program på processorer för allmänna ändamål: på maskinkodernivån är programmen vanligtvis linjära, har ingen struktur, och från en plats i programmet kan en övergång göras till en annan, oavsett av var början av programkoden finns och programmet kommer att fortsätta exekveringen från den punkten på den plats där överföringen gjordes. Ett exempel på ett assemblerprogram för PIC16- arkitekturen :