Samlesprog

Assembly language ( engelsk  assembly language ) - repræsentationen af ​​processorkommandoer i en menneskelig læsbar form. Assembly-sprog betragtes som et programmeringssprog på lavt niveau , i modsætning til sprog på højt niveau , der ikke er bundet til en bestemt implementering af et computersystem. Programmer skrevet i assemblersprog oversættes utvetydigt til instruktionerne fra en bestemt processor og kan i de fleste tilfælde ikke porteres uden væsentlige ændringer til at køre på en maskine med et andet instruktionssæt. En assembler er et program, der konverterer assemblersprogkode til maskinkode; et program, der udfører en omvendt opgave, kaldes en disassembler.

Historie

De første samlere blev designet af Kathleen Booth i 1947 under ARC2 [2] og af David Wheeler i 1948 under EDSAC [3] , mens udtrykket "assembler" ikke blev brugt, blot kaldte sproget "et sæt grundlæggende instruktioner " ( Engelsk  grundlæggende rækkefølgesæt ) og "indledende kommandoer" ( Engelske  indledende ordrer ). For første gang begyndte udtrykket "assembler" for processen med at kombinere felter til et kontrolord at blive brugt i senere rapporter om EDSAC.

Også i de tidlige stadier af udviklingen af ​​programmering blev begrebet autokode introduceret  - et programmeringssprog, hvis sætninger grundlæggende ligner i strukturen kommandoerne og de behandlede data i et bestemt maskinsprog [4][ betydningen af ​​det faktum? ] . Udtrykket er i øjeblikket ikke brugt.

Historisk set, hvis maskinkoder betragtes som den første generation af programmeringssprog, kan assemblersprog betragtes som anden generation af programmeringssprog. . Manglerne ved assemblersproget, for eksempel vanskeligheden ved at udvikle store softwaresystemer på det, førte senere til fremkomsten af ​​tredje generations sprog - programmeringssprog på højt niveau (såsom Fortran , Lisp , Cobol , Pascal , C og andre).

Syntaks

Der er ingen almindeligt brugt assemblersprogsyntaks. Da instruktionssystemerne for forskellige processorer adskiller sig væsentligt, er monteringssprogene for disse processorer også forskellige. Derudover kan hvert assembler-program bruge en anden syntaks. I assemblere til x86-processorer er den såkaldte Intel-syntaks mest udbredt , og i mindre grad  AT&T-syntaks .

Mnemonics

Den grundlæggende konstruktion af assemblersproget er en mnemonisk eller mnemonisk kode - en kort symbolsk repræsentation af en processorinstruktion. Som regel består det af flere tegn, der angiver den handling, der skal udføres (for eksempel movat overføre fra et register til et andet, addat tilføje værdier osv.). Mnemonikken kan også omfatte det objekt, som operationen udføres på (register, hukommelse, stak) eller andre funktioner (indflydelse på registret over flag , udførelsesbetingelser osv.), men i andre dialekter kan de samme funktioner angives i operander.

Som regel har assembleren af ​​hver processor sit eget traditionelle sæt af mnemonics, men der er assemblers med cross-platform syntaks (såsom AT&T-syntaksen), men kun notationer forbliver på tværs af platforme i dem, koden for én processor kan ikke direkte overføres til en anden.

Operander

Registre, konstantværdier, adresser på hukommelsesceller og I/O-porte , konstanter, etiketter osv. kan angives som operander. Forskellige assemblere kan kræve en anden rækkefølge af operander: I nogle implementeringer kommer operatoren, som værdien er skrevet i, først, i andre kommer den sidst. Som regel er operander adskilt fra instruktionsmnemonics med mellemrum.

Bogstaver

Den mest almindelige datatype, som de fleste processorer kan arbejde med, er et heltal pakket ind i et maskinord eller en eller flere bytes , sjældnere et flydende kommatal . I assemblersprog-programmer bruges værdier givet i forskellige talsystemer meget oftere. Først og fremmest, i computere med en otte-bit byte, bruges hexadecimal notation ofte , da to hexadecimale cifre er placeret i en byte. Nogle værdier kan skrives i binære koder. I tidlige computere med en seks-bit byte blev det oktale talsystem også stødt på . Skrivemetoderne kan være forskellige i forskellige samlere, for eksempel:

• For at skrive et tal i decimalnotation kræver nogle oversættere kun repræsentation som cifre ( 255, 65535), mens andre kræver at tallet starter med en prik ( .255, .65535).
• For at skrive et tal i det hexadecimale system skal du starte tallet med præfikset "0x" ( 0xFF, 0x2000), i andre - tilføje "h" ( 0FFh, 2000h) i slutningen af ​​tallet, i det tredje - kun skrive tal ( 0FF, 2000), mens tallene , der begynder med A…F, i de sidste to tilfælde er foranstillet af et nul for at skelne dem fra symbolske navne.
• Et tegn på det oktale system hos nogle oversættere er et indledende nul ( 0377, 0177777), i andre er det nødvendigt at tilføje et præfiks i form af bogstavet "O", og omslutte tallet i apostrof ( O’377’, O’177777’).
• For at skrive konstanter i det binære system er formens format almindeligt b'10010111'.

Derudover er det nogle gange påkrævet at specificere datablokke, der indlæses sammen med programkoden, for hvilke assembleren kan indeholde specialiserede direktiver. Moderne samlere kan også understøtte organiseringen af ​​data i form af forskellige strukturer .

Elementer af udtryksevne

Assemblere kan understøtte forskellige konstruktioner for at gøre assembly-koden nemmere at læse, for at fritage programmøren for behovet for at holde styr på instruktionsadresser og for at implementere elementer, der er specifikke for sprog på højt niveau.

• Etiketter - angiver steder i programmet, der kan være betinget eller ubetinget overgang , procedurekald, samt datalagring mv. Når den er samlet, konverteres etiketten til en adresse ;
• Navngivne konstanter - giver dig mulighed for at give et meningsfuldt navn til en numerisk værdi, samt ændre den centralt. Under montering erstattes konstanten med dens tilsvarende værdi;
• Kommentarer i assemblersprog er vigtigere end i sprog på højt niveau, da det ikke kan levere selvdokumenterende kode.
• Makroer - giver dig mulighed for at pakke hyppigt forekommende sekvenser af kommandoer, hvilket giver dem et meningsfuldt navn;
• Monteringsdirektiver , der giver dig mulighed for at indstille monteringstilstande, udføre betinget oversættelse osv.

Kodeformateringsstandarder

Som regel bruger assembly-koden ikke indrykning og operatorparenteser, der er karakteristiske for sprog på højt niveau . Monteringskode er normalt skrevet i flere kolonner, som inkluderer:

• Instruktionsadresse (valgfri kolonne);
• Tags;
• Mnemonikken til selve instruktionen;
• operander;
• Kommentarer.

Denne måde at skrive på afspejler det særlige ved udførelse af programmer på processorer til generelle formål: på maskinkoderniveau er programmer normalt lineære, har ingen struktur, og fra et sted i programmet kan der foretages en overgang til et andet, uanset af, hvor begyndelsen af ​​programkoden er placeret, og programmet vil fortsætte med at køre fra det tidspunkt, det sted, hvor overførslen blev foretaget. Et eksempel på et assemblersprogsprogram til PIC16 -arkitekturen :