Что такое язык ассемблера: Почему Ассемблер — это круто, но сложно

Введение в язык ассемблера

Ассемблер является языком программирования низкого уровня. Это помогает в понимании языка программирования для машинного кода. В компьютере есть ассемблер, который помогает преобразовать ассемблерный код в исполняемый код машинного кода. Язык ассемблера предназначен для понимания инструкции и предоставления машинного языка для дальнейшей обработки. Это в основном зависит от архитектуры системы, будь то операционная система или компьютерная архитектура.

Язык ассемблера в основном состоит из инструкций или данных мнемонического процессора и других операторов или инструкций. Он создается с помощью компиляции исходного кода высокого уровня, такого как C, C ++. Язык ассемблера помогает в тонкой настройке программы.

Преимущества:

1. Это позволяет выполнять сложные задания более простым способом.
2. Это эффективная память, так как требует меньше памяти.
3. Он быстрее по скорости, так как время его выполнения меньше.
4. Это в основном аппаратно-ориентированный.
5. Для получения результата требуется меньше инструкций.
6. Используется для критических работ.
7. Не требуется отслеживать места в памяти.
8. Это встроенная система низкого уровня.

Недостатки:

1. Требуется много времени и усилий, чтобы написать код для того же самого.
2. Это очень сложно и трудно понять.
3. Синтаксис трудно запомнить.
4. Недостаток переносимости программы между различными компьютерными архитектурами.
5. Для запуска длинных программ, написанных на ассемблере, требуется больший объем или память компьютера.

Почему язык ассемблера полезен?

Язык ассемблера помогает программистам писать понятный человеку код, который почти аналогичен машинному языку. Машинный язык трудно понять и прочитать, так как это всего лишь набор цифр. Язык ассемблера помогает обеспечить полный контроль над тем, какие задачи выполняет компьютер.

Пример:

Найдите следующие шаги, чтобы напечатать «Hello world» в Windows

1. Откройте блокнот.
2. Напишите ниже код

global _main
extern _printf
section .text
_main:
push message
call _printf
add esp, 4
ret
message:
db 'Hello, World!', 10, 0

3. Сохраните файл с любым именем, например, XYZ.asm, расширение должно быть «.asm».
4. Приведенный выше файл необходимо скомпилировать с помощью ассемблера, который является NASM (Netwide Assembler).
5. Запустите команду nasm –f win32 XYZ.asm
6. После этого Nasm создает один объектный файл, содержащий машинный код, но не исполняемый код XYZ.obj.
7. Для создания исполняемого файла для Windows используется Minimal GNU, который предоставляет компилятор GCC.
8. Запустите команду gcc –o XYZ.exe XYZ.obj
9. Выполните исполняемый файл сейчас «XYZ»
10. Это покажет вывод как «Привет, мир».

Почему вы должны изучать ассемблер?

Изучение ассемблера все еще важно для программистов. Это помогает получить полный контроль над системой и ее ресурсами. Изучая язык ассемблера, программист может написать код для доступа к регистрам и получить адрес памяти указателей и значений. Это главным образом помогает в оптимизации скорости, которая увеличивает эффективность и производительность.

Изучение ассемблера помогает понять функции процессора и памяти. Если программист пишет какую-либо программу, которая должна быть компилятором, это означает, что программист должен иметь полное представление о процессоре. Язык ассемблера помогает в понимании работы процессора и памяти. Это загадочный и символический язык.

Язык ассемблера помогает напрямую связаться с оборудованием. Этот язык в основном основан на компьютерной архитектуре и распознает определенный тип процессора и различается для разных процессоров. Язык ассемблера называется прозрачным по сравнению с другими языками высокого уровня. Он имеет небольшое количество операций, но он полезен для понимания алгоритмов и другого потока управления. Это делает код менее сложным и простым в отладке.

Функции:

Особенности языка ассемблера упомянуты ниже:

1. Он может использовать мнемонический код, чем числовой код операции, а также предоставляет информацию о любой ошибке в коде.
2. Этот язык помогает в определении символического операнда, что означает, что ему не нужно указывать машинный адрес этого операнда. Это может быть представлено в виде символа.
3. Данные могут быть объявлены с использованием десятичной записи.

Монтажники:

Ассемблеры используются для перевода языка ассемблера на машинный язык. Существует два типа ассемблера:

1. Однопроходный ассемблер: однопроходный проход ассемблера называется полным просмотром входных данных исходной программы для ассемблера или эквивалентным представлением и переводом оператором на основе оператора, называемого однопроходным ассемблером или однопроходной трансляцией. Он изолирует метку, мнемонику и поле операндов системы. Он проверяет инструкции кода, просматривая их в мнемонической таблице кодов. Он вводит символ, найденный в поле метки, и адрес доступного машинного слова текста в таблицу символов. Этот этап выполняется быстро и не требует создания промежуточного кода.
2. Многопроходный ассемблер: при этом ассемблер несколько раз просматривает язык ассемблера и генерирует объектный код. Этот последний проход называется проходом синтеза, и этот ассемблер требует любой формы промежуточного кода для генерации каждого прохода каждый раз. Он сравнительно медленнее однопроходного ассемблера, но могут быть некоторые действия, которые могут быть выполнены более одного раза, что означает дублирование.

Вывод:

Язык ассемблера очень важен для понимания архитектуры компьютера и программ для программистов. Программисты в основном использовали много других языков программирования для разработки приложений и программного обеспечения, но язык ассемблера также важен. Это помогает программистам многого добиться, если они реализуют язык ассемблера. Сборки содержат много метаданных, таких как номер версии, сведения о локализации и другие сведения о продукте. Это важная часть, которая предоставляется пользователю после цифровой подписи.

Если человек хочет знать, как работает система и как работает процессор, то именно язык ассемблера решает эту задачу. Это помогает во всех аспектах от понимания алгоритма программы до работы процессора и регистрации регистров компьютера. Это зависит от индивидуального выбора, на каком языке продолжать.

Рекомендуемая статья

Это было руководство к тому, что такое язык ассемблера. Здесь мы обсудили особенности, преимущества и недостатки языка ассемблера. Вы также можете просмотреть наши другие предлагаемые статьи, чтобы узнать больше —

1. Такое язык программирования MySQL?
2. Python — это язык сценариев?
3. Язык программирования R
4. Что такое HDFS?

Лекция 4. Основы языка Ассемблер. Синтаксис языка Ассемблер. Ассемблерные вставки в языке C/C++.

4.1. Назначение языков ассемблера.

Ассемблер (от англ. assemble — собирать) — компилятор с языка ассемблера в команды машинного языка.

Сейчас разработка программ на ассемблере применяется в основном в программировании небольших микропроцессорных систем (микроконтроллеров), как правило, встраиваемых в какое-либо оборудование. Очень редко возникает потребность использования ассемблера в разрабатываемых программах в тех случаях, когда необходимо, например, получить наивысшую скорость выполнения определенного участка программы, выполнить операцию, которую невозможно реализовать средствами языков высокого уровня, либо уместить программу в память ограниченного объема (типичное требование для загрузчиков операционной системы).

Под каждую архитектуру процессора и под каждую ОС или семейство ОС существует свой ассемблер. Есть также так называемые кроссассемблеры, позволяющие на машинах с одной архитектурой (или в среде одной ОС) ассемблировать программы для другой целевой архитектуры или другой ОС и получать исполняемый код в формате, пригодном к исполнению на целевой архитектуре или в среде целевой ОС.

Язык ассемблера — тип языка программирования низкого уровня. Команды языка ассемблера один в один соответствуют командам процессора и представляют собой удобную символьную форму записи (мнемокод) команд и аргументов. Язык ассемблера обеспечивает связывание частей программы и данных через метки, выполняемое при ассемблировании (для каждой метки высчитывается адрес, после чего каждое вхождение метки заменяется на этот адрес).

Каждая модель процессора имеет свой набор команд и соответствующий ему язык (или диалект) ассемблера.

Обычно программы или участки кода пишутся на языке ассемблера в случаях, когда разработчику критически важно оптимизировать такие параметры, как быстродействие (например, при создании драйверов) и размер кода (загрузочные секторы, программное обеспечение для микроконтроллеров и процессоров с ограниченными ресурсами, вирусы, навесные защиты).

Связывание ассемблерного кода с другими языками. Большинство современных компиляторов позволяют комбинировать в одной программе код, написанный на разных языках программирования. Это дает возможность быстро писать сложные программы, используя высокоуровневый язык, не теряя быстродействия в критических ко времени задачах, применяя для них части, написанные на языке ассемблера. Комбинирование достигается несколькими приемами:

1. Вставка фрагментов на языке ассемблера в текст программы (специальными директивами языка) или написание процедур на языке ассемблера. Способ хороший для несложных преобразований данных, но полноценного ассемблерного кода с данными и подпрограммами, включая подпрограммы с множеством входов и выходов, не поддерживаемых высокоуровневыми языками, с помощью него сделать нельзя.

2. Модульная компиляция. Большинство современных компиляторов работают в два этапа. На первом этапе каждый файл программы компилируется в объектный модуль. А на втором объектные модули линкуются (связываются) в готовую программу. Прелесть модульной компиляции состоит в том, что каждый объектный модуль будущей программы может быть полноценно написан на своем языке программирования и скомпилирован своим компилятором (ассемблером).

Достоинства языков ассемблера.

1. Максимально оптимальное использование средств процессора, использование меньшего количества команд и обращений в память и, как следствие, большая скорость и меньший размер программы.

2. Использование расширенных наборов инструкций процессора (MMX, SSE, SSE2, SSE3).

4. Возможность использования самомодифицирующегося (в том числе перемещаемого) кода (под многими платформами она недоступна, так как запись в страницы кода запрещена, в том числе и аппаратно, однако в большинстве общедоступных систем из-за их врожденных недостатков имеется возможность исполнения кода, содержащегося в сегменте (секции) данных, куда запись разрешена).

5. Максимальная адаптация для нужной платформы.

Однако следует отметить, что последние технологии безопасности, внедряемые в операционные системы и компиляторы, не позволяют делать самомодифицирующего кода, так как исключают одновременную возможность исполнения программы и запись в одном и том же участке памяти (технология W^X).X используется в OpenBSD , в других BSD-системах, в Linux. В Microsoft Windows (начиная с Windows XP SP2) применяется схожая технология DEP.

Недостатки языков ассемблера.

1. Большие объемы кода, большое число дополнительных мелких задач, меньшее количество доступных для использования библиотек по сравнению с языками высокого уровня.

2. Трудоемкость чтения и поиска ошибок (хотя здесь многое зависит от комментариев и стиля программирования).

3. Часто компилятор языка высокого уровня, благодаря современным алгоритмам оптимизации, даёт более эффективную программу (по соотношению качество/время разработки).

4. Непереносимость на другие платформы (кроме совместимых).

5. Ассемблер более сложен для совместных проектов.

4.2. Синтаксис ассемблера.

Синтаксис общих элементов языка. В отличие от языков программирования высокого уровня, где основным элементом языка является оператор, синтаксически программа на ассемблере состоит из последовательности строк. Строка – основная единица ассемблерной программы.

Синтаксис строки имеет следующий общий вид:

<метка:> <команда или директива> <операнды> <;комметарий>

Все эти четыре поля необязательны, в программе вполне могут присутствовать и полностью пустые строки для выделения каких либо блоков кода. Метка может быть любой комбинацией букв английского алфавита, цифр и символов _, $, @, ?, но цифра не может быть первым символом метки, а символы $ и ? иногда имеют специальные значения и обычно не рекомендуются к использованию. Большие и маленькие буквы по умолчанию не различаются, но различие можно включить, задав ту или иную опцию в командной строке ассемблера. Во втором поле, поле команды, может располагаться команда процессора, которая транслируется в исполняемый код, или директива, которая не приводит к появлению нового кода, а управляет работой самого ассемблера. В поле операндов располагаются требуемые командой или директивой операнды (то есть нельзя указать операнды и не указать команду или директиву). И наконец, в поле комментариев, начало которого отмечается символом ; (точка с запятой), можно написать все что угодно — текст от символа «;» до конца строки не анализируется ассемблером.

4.3. Ассемблерные вставки в языках высокого уровня.

Языки высокого уровня поддерживают возможность вставки ассемблерного  кода.  Последовательность  команд  Ассемблера  в  С-программе размещается в asm-блоке:

asm

{

команда_1 //комментарий_1

команда_2 /* комментарий_2 */

————————

команда_n ; комментарий_n

}

Язык ассемблера Языки и методы программирования. Теория…

Привет, мой друг, тебе интересно узнать все про язык ассемблера, тогда с вдохновением прочти до конца. Для того чтобы лучше понимать что такое язык ассемблера , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Языки и методы программирования. Теория трансляции

Язык ассемблера позволяет программисту пользоваться текстовыми мнемоническими (то есть легко запоминаемыми человеком) кодами, по своему усмотрениюприсваивать символические имена регистрам компьютера и памяти, а также задавать удобные для себя способы адресации. Кроме того, он позволяет использовать различные системы счисления (например, десятичную или шестнадцатеричную) для представления числовых констант, использовать в программе комментарии и др.

Программы, написанные на языке ассемблера, требуют значительно меньшего объема памяти и времени выполнения. Знание программистом языка ассемблера и машинного кода дает ему понимание архитектуры машины. Несмотря на то, что большинство специалистов в области программного обеспечения разрабатывают программы на языках высокого уровня, таких, как Object Pascal или C, наиболее мощное и эффективное программное обеспечение полностью или частично написано на языке ассемблера.

Языки высокого уровня были разработаны для того, чтобы освободить программиста от учета технических особенностей конкретных компьютеров, их архитектуры. В противоположность этому, язык ассемблера разработан с целью учесть конкретную специфику процессора. Сдедовательно, для того, чтобы написать программу на языке ассемблера для конкретного компьютера, важно знать его архитектуру [57].

В качестве примера приведем программу на языке ассемблера для IBM PC. Программа вычисляет значение a = b + c для целых a, b и c:

Перевод программы с языка ассемблера на машинный язык осуществляется специальной программой, которая называется ассемблером и является, по сути, простейшимтранслятором.

Понятие об ассемблере

Сегменты программы, сегменты подпрограммы

Кодовое представление команд

Адресация памяти

Ассемблер

Существует несколько версий программы ассемблер. Одним из наиболее часто используемых является пакет Turbo Assembler, водящий в состав комплекса программ Borland Pascal 7.0. Рассмотрим работу с этим пакетом более подробно.

Входной информацией для ассемблера (TASM.EXE) является исходный файл — текст программы на языке ассемблера в кодах ASCII. В результате работы ассемблера может получиться до 3-х выходных файлов:

1. объектный файл – представляет собой вариант исходной программы, записанный в машинных командах;
2. листинговый файл – является текстовым файлом в кодах ASCII, включающим как исходную информацию, так и результат работы программы ассемблера;
3. файл перекрестных ссылок – содержит информацию об использовании символов и меток в ассемблерной программе (перед использованием этого файла необходима его обработка программой CREF).

Существует много способов указывать ассемблеру имена файлов. Первый и самый простой способ — это вызов команды без аргументов. В этом случае ассемблер сам поочередно запрашивает имена файлов: входной (достаточно ввести имя файла без расширения ASM), объектный, листинговый и файл перекрестных ссылок. Для всех запросов имеются режимы, применяемые по умолчанию, если в ответ на запрос нажать клавишу Enter:

• объектному файлу ассемблер присваивает то же имя, что и у исходного, но с расширением OBJ;
• для листингового файла и файла перекрестных ссылок принимается значение NUL — специальный тип файла, в котором все, что записывается, недоступно и не может быть восстановлено.

Если ассемблер во время ассемблирования обнаруживает ошибки , он записывает сообщения о них в листинговый файл. Кроме того, он выводит их на экран дисплея.

Другой способ указать ассемблеру имена файлов — это задать их прямо в командной строке через запятую при вызове соответствующей программы, например:

TASM Test, Otest, Ltest, Ctest

При этом первым задается имя исходного файла, затем объектного, листингового и, наконец, файла перекрестных ссылок. Если какое-либо имя пропущено, то это служит указанием ассемблеру сгенерировать соответствующий файл по стандартному соглашению об именах.

Программа, полученная в результате ассемблирования (объектный файл), еще не готова к выполнению. Ее необходимо обработать командой редактирования связей TLINK, которая может связать несколько различных объектных модулей в одну программу и на основе объектного модуля формирует исполняемый загрузочный модуль.

Входной информацией для программы TLINK являются имена объектных модулей (файлы указываются без расширение OBJ). Если файлов больше одного, то их имена вводятся через разделитель «+». Модули связываются в том же порядке, в каком их имена передаются программе TLINK. Кроме того, TLINK требует указания имени выходного исполняемого модуля. По умолчанию ему присваивается имя первого из объектных модулей, но с расширением ЕХЕ . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Вводя другое имя, можно изменять имя файла, но не расширение. Далее можно указать имя файла, для хранения карты связей (по умолчанию формирование карты не производится). Последнее, что указывается программе TLINK – это библиотеки программ, которые могут быть включены в полученный при связывании модуль. ; , ` «

Конструкции языка ассемблера формируются из идентификаторов и ограничителей. Идентификатор представляет собой набор букв, цифр и символов «_», «.», «?», «$» или «@» (символ «.» может быть только первым символом идентификатора), не начинающийся с цифры. Идентификатор должен полностью размещаться на одной строке и может содержать от 1 до 31 символа (точнее, значимым является только первый 31 символ идентификатора, остальные игнорируются). Друг от друга идентификаторы отделяются пробелом или ограничителем, которым считается любой недопустимый в идентификаторе символ. Посредством идентификаторов представляются следующие объекты программы:

• переменные;
• метки;
• имена.

Переменные идентифицируют хранящиеся в памяти данные. Все переменные имеют три атрибута:

1. СЕГМЕНТ, соответствующий тому сегменту, который ассемблировался, когда была определена переменная;
2. СМЕЩЕНИЕ, являющееся смещением данного поля памяти относительно начала сегмента;
3. ТИП, определяющий число байтов, подвергающихся манипуляциям при работе с переменной.

Метка является частным случаем переменной, когда известно, что определяемая ею память содержит машинный код. На нее можно ссылаться посредством переходов или вызовов. Метка имеет два атрибута: СЕГМЕНТ и СМЕЩЕНИЕ.

Именами считаются символы, определенные директивой EQU и имеющие значением символ или число. Значения имен не фиксированы в процессе ассемблирования, но при выполнении программы именам соответствуют константы.

Некоторые идентификаторы, называемые ключевыми словами, имеют фиксированный смысл и должны употребляться только в соответствии с этим. Ключевыми словами являются:

• директивы ассемблера;
• инструкции процессора;
• имена регистров;
• операторы выражений.

В идентификаторах одноименные строчные и заглавные буквы считаются эквивалентными. Например, идентификаторы AbS и abS считаются совпадающими.

Ниже описаны типы и формы представления данных, которые могут быть использованы в выражениях, директивах и инструкциях языка ассемблера.

Целые числа имеют следующий синтаксис (xxxx – цифры):

[+|-]xxxx

[+|-]xxxxB

[+|-]xxxxQ

[+|-]xxxxO

[+|-]xxxxD

[+|-]xxxxH

Латинский символ (в конце числа), который может кодироваться на обоих регистрах, задает основание системы счисления числа: B – двоичное, Q и O – восьмеричное, D – десятичное, H – шестнадцатеричное. Шестнадцатеричные числа не должны начинаться с буквенных цифр (например, вместо некорректного ABh следует употреблять 0ABh). Шестнадцатеричные цифры от A до F могут кодироваться на обоих регистрах. Первая форма целого числа использует умалчиваемое основание (обычно десятичное).

Символьные и строковые константы имеют следующий синтаксис:

‘символы’

«символы»

Символьная константа состоит из одного символа алфавита языка. Строковая константа включает в себя 2 или более символа.  В отличие от других компонент языка, строковые константы чувствительны к регистру. Символы «’» и «»» в теле константы должны кодироваться дважды.

Кроме целых и символьных типов ассемблер содержит еще ряд типов (например, вещественные числа, двоично-десятичные числа), однако их рассмотрение выходит за рамки данного пособия.

Все современные программы разрабатываются по модульному принципу – программа обычно состоит из одной или нескольких небольших частей, называемых подпрограммами или процедурами, и одной главной программы, которая вызывает эти процедуры на выполнение, передавая им управление процессором. После завершения работы процедуры возвращают управление главной программе и выполнение продолжается с команды, следующей за командой вызова подпрограммы.

Достоинством такого метода является возможность разработки программ значительно большего объема небольшими функционально законченными частями. Кроме того, эти подпрограммы можно использовать в других программах, не прибегая к переписыванию частей программного кода. В довершение ко всему, так как размер сегмента не может превышать 64К, то при разработке программ с объемом кода более 64К, просто не обойтись без модульного принципа.

Язык программирования Ассемблера поддерживает применение процедур двух типов – ближнего (near) и дальнего (far).

Процедуры ближнего типа должны находится в том же сегменте, что и вызывающая программа. Дальний тип процедуры означает, что к ней можно обращаться из любого другого кодового сегмента.

При вызове процедуры в стеке сохраняется адрес возврата в вызывающую программу:

• при вызове ближней процедуры – слово, содержащее смещение точки вызова относительно текущего кодового сегмента;
• при вызове дальней процедуры – слово, содержащее адрес сегмента, в котором расположена точка возврата, и слово, содержащее смещение точки возврата в этом сегменте.

В общем случае группу команд, образующих подпрограмму, можно никак не выделять в тексте программы. Для удобства восприятия в языке Ассемблера процедуры принято оформлять специальным образом. Описание процедуры имеет следующий синтаксис:

<имя_процедуры>  PROC <параметр>

   <тело_процедуры>

<имя_процедуры>  ENDP

Следует обратить внимание, что в директиве PROC после имени не ставится двоеточие, хотя имя и считается меткой.

Параметр, указываемый после ключевого слова PROC, определяет тип процедуры: ближний (NEAR) или дальний (FAR). Если параметр отсутствует, то по умолчанию процедура считается ближней.

В общем случае, размещать подпрограмму в теле программы можно где угодно, но при этом следует помнить, что сама по себе подпрограмма выполняться не должна, а должна выполняться лишь при обращении к ней. Поэтому подпрограммы принято размещать либо в конце сегмента кода, после команд завершения программы, либо в самом начале сегмента кода, перед точкой входа в программу. В больших программах подпрограммы нередко размещают в отдельном кодовом сегменте.

        
Рис. 1. Варианты размещения подпрограммы в теле программы.

Передавать фактические параметры процедуре можно несколькими способами. Простейший способ – передача параметров через регистры: основная программа записывает параметры в какие-либо регистры, а процедура по мере необходимости извлекает их из этих регистров и использует в своей работе. Такой способ имеет один основной недостаток: передавать параметры через регистры можно если их немного (если много, то просто не хватит регистров). Решить это проблему можно, передавая параметры через стек. В этом случае основная программа записывает параметры в стек и вызывает подпрограмму, подпрограмма работает с параметрами и, возвращая управление, очищает стек.

Для работы с подпрограммами в систему команд процессора включены специальные команды, это вызов подпрограммы CALL и возврат управления RET.

Все команды вызова CALL безусловны. Внутрисегментный вызов NEAR CALL используется для передачи управления процедуре, находящейся в том же сегменте. Он указывает новое значение регистра IP и сохраняет старое значение счетчика команд (IP) в стеке в качестве адреса возврата. Межсегментный вызов FAR CALL используется для передачи управления процедуре, находящейся в другом сегменте или даже программном модуле. Он задает новые значения сегмента CS и смещения IP для дальнейшего выполнения программы и сохраняет в стеке как регистр IP, так и регистр CS.

Все возвраты RET являются косвенными переходами, поскольку извлекают адрес перехода из вершины стека. Внутрисегментный возврат извлекает из стека одно слово и помещает его в регистр IP, а межсегментный возврат извлекает из стека два слова, помещая слова из меньшего адреса в регистр IP, а слово из большего адреса – в регистр CS. Команда RET может иметь операнд, который представляет собой значение, прибавляемое микропроцессором к содержимому указателя стека SP после извлечения адреса возврата (очистка стека).

Команда микропроцессора — это команда, которая выполняет требуемое действие над данными или изменяет внутреннее состояние процессора.

Существует две основные архитектуры процессоров. Первая называется RISC (Reduced Instruction Set Computer) — компьютер с уменьшенным набором команд. Архитектура RISC названа в честь первого компьютера с уменьшенным набором команд — RISC I. Идея этой архитектуры основывается на том, что процессор большую часть времени тратит на выполнение ограниченного числа инструкций (например, переходов или команд присваивания), а остальные команды используются редко.

Разработчики RISC-архитектуры создали «облегченный» процессор. Благодаря упрошенной внутренней логике (меньшему числу команд, менее сложным логическим контурам), значительно сократилось время выполнения отдельных команд и увеличилась общая производительность. Архитектура RISC подобна «архитектуре общения» с собакой — она знает всего несколько команд, но выполняет их очень быстро.

Вторая архитектура имеет сложную систему команд, она называется CISC (Complex Instruction Set Computer) — компьютер со сложной системой команд. Архитектура CISC подразумевает использование сложных инструкций, которые можно разделить на более простые. Все х86-совместимые процессоры принадлежат к архитектуре CISC.

Давайте рассмотрим команду «загрузить число 0x1234 в регистр АХ». На языке ассемблера она записывается очень просто — MOV АХ, 0x1234. К настоящему моменту вы уже знаете, что каждая команда представляется в виде двоичного числа (пункт 7 концепции фон Неймана). Ее числовое представление называется машинным кодом. Команда MOV АХ, 0x1234 на машинном языке может быть записана так:

0x11хх: предыдущая команда

0х1111:0хВ8, 0x34, 0x12

0x1114: следующие команды

Мы поместили команду по адресу 0x1111. Следующая команда начинается тремя байтами дальше, значит, под команду с операндами отведено 3 байта. Второй и третий байты содержат операнды команды MOV. А что такое 0хВ8? После преобразования 0хВ8 в двоичную систему мы получим значение 10111000b.

Первая часть — 1011 — и есть код команды MOV. Встретив код 1011, контроллер «понимает», что перед ним — именно MOV. Следующий разряд (1) означает, что операнды будут 16-разрядными. Три последние цифры определяют регистр назначения. Три нуля соответствуют регистру АХ (или AL, если предыдущий бит был равен О, указывая таким образом, что операнды будут 8-разрядными).

Чтобы декодировать команды, контроллер должен сначала прочитать их из памяти. Предположим, что процессор только что закончил выполнять предшествующую команду, и IP (указатель команд) содержит значение 0x1111. Прежде чем приступить к обработке следующей команды, процессор «посмотрит » на шину управления, чтобы проверить, требуются ли аппаратные прерывания.

Если запроса на прерывание не поступало, то процессор загружает значение, сохраненное по адресу 0x1111 (в нашем случае — это 0хВ8), в свой внутренний (командный) регистр. Он декодирует это значение так, как показано выше, и «понимает», что нужно загрузить в регистр АХ 16-разрядное число —- два следующих байта, находящиеся по адресам 0x1112 и 0x1113 (они содержат наше число, 0x1234). Теперь процессор должен получить из памяти эти два байта. Для этого процессор посылает соответствующие команды в шину и ожидает возвращения по шине данных значения из памяти.

Получив эти два байта, процессор запишет их в регистр АХ. Затем процессор увеличит значение в регистре IP на 3 (наша команда занимает 3 байта), снова проверит наличие запросов на прерывание и, если таких нет, загрузит один байт по адресу 0x1114 и продолжит выполнять программу.

Если запрос на прерывание поступил, процессор проверит его тип, а также значение флага IF. Если флаг сброшен (0), процессор проигнорирует прерывание; если же флаг установлен (1), то процессор сохранит текущий контекст и начнет выполнять первую инструкцию обработчика прерывания, загрузив ее из таблицы векторов прерываний.

К счастью, нам не придется записывать команды в машинном коде, поскольку ассемблер разрешает использо

Мы уже знаем, что адрес, как и сама команда, — это число. Чтобы не запоминать адреса всех «переменных», используемых в программе, этим адресам присваивают символические обозначения, которые называются переменными (иногда их также называют указателями).

При использовании косвенного операнда адрес в памяти, по которому находится нужное значение, записывается в квадратных скобках: [адрес]. Если мы используем указатель, то есть символическое представление адреса, например, [ESI], то в листинге машинного кода мы увидим, что указатель был заменен реальным значением адреса. Можно также указать точный адрес памяти, например, [0x594F].

Чаще всего мы будем адресовать память по значению адреса, занесенному в регистр процессора. Чтобы записать такой косвенный операнд, нужно просто написать имя регистра в квадратных скобках. Например, если адрес загружен в регистр ESI, вы можете получить данные, расположенные по этому адресу, используя выражение [ESI].

Теперь рассмотрим фрагмент программы, в которой регистр ESI содержит адрес первого элемента (нумерация начинается с 0) в массиве байтов. Как получить доступ, например, ко второму элементу (элементу, адрес которого на 1 байт больше) массива? Процессор поддерживает сложные способы адресации, которые очень нам пригодятся в дальнейшем. В нашем случае, чтобы получить доступ ко второму элементу массива, нужно записать косвенный операнд [ESI + 1].

Имеются даже более сложные типы адресации: [адрес + ЕВХ + 4]. В этом случае процессор складывает адрес, значение 4 и значение, содержащееся в регистре ЕВХ. Результат этого выражения называется эффективным адресом (ЕА, Effective Address) и используется в качестве адреса, по которому фактически находится операнд (мы пока не рассматриваем сегментные регистры). При вычислении эффективного адреса процессор 80386 также позволяет умножать один член выражения на константу, являющуюся степенью двойки: [адрес + ЕВХ * 4]. Корректным считается даже следующее «сумасшедшее» выражение:

[число — б + ЕВХ * 8 + ESI]

На практике мы будем довольствоваться только одним регистром [ESI] или суммой регистра и константы, например, [ESI + 4]. В зависимости от режима процессора, мы можем использовать любой 16-разрядный или 32-разрядный регистр общего назначения [ЕАХ], [ЕВХ],… [ЕВР].

Процессор предыдущего поколения 80286 позволял записывать адрес в виде суммы содержимого регистра и константы только для регистров ВР, SI, DI, и ВХ.

В адресации памяти участвуют сегментные регистры. Их функция зависит от режима процессора. Каждый способ адресации предполагает, что при вычислении реального (фактического) адреса используется сегментный регистр по умолчанию. Сменить регистр по умолчанию можно так:

ES:[ESI]

Некоторые ассемблеры требуют указания регистра внутри скобок:

[ES:ESI]

В наших примерах мы будем считать, что все сегментные регистры содержат одно и то же значение, поэтому мы не будем использовать их при адресации.

Тебе нравиться язык ассемблера? илиу тебя есть полезные советы и дополнения? Напиши другим читателям ниже. Надеюсь, что теперь ты понял что такое язык ассемблера и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Языки и методы программирования. Теория трансляции

Язык ассемблера – Финансовая энциклопедия

Что такое язык ассемблера?

Ассемблер – это тип низкоуровневого языка программирования, который предназначен для непосредственного взаимодействия с оборудованием компьютера. В отличие от машинного языка, который состоит из двоичных и шестнадцатеричных символов, языки ассемблера предназначены для чтения людьми.

Языки программирования низкого уровня, такие как язык ассемблера, являются необходимым мостом между базовым оборудованием компьютера и языками программирования более высокого уровня, такими как Python или JavaScript, на которых пишутся современные программы.

Ключевые выводы

• Ассемблер – это тип языка программирования, который переводит языки высокого уровня на машинный язык.
• Это необходимый мост между программным обеспечением и лежащими в их основе аппаратными платформами.
• Сегодня языки ассемблера редко пишутся напрямую, хотя они все еще используются в некоторых нишевых приложениях, например, когда требования к производительности особенно высоки.

Как работают языки сборки

По сути, самые основные инструкции, выполняемые компьютером, представляют собой двоичные коды, состоящие из единиц и нулей. Эти коды напрямую переводятся в состояния «включено» и «выключено» электричества, проходящего через физические цепи компьютера. По сути, эти простые коды составляют основу «машинного языка», наиболее фундаментальной разновидности языка программирования.

Конечно, ни один человек не сможет создавать современные программы, явно запрограммировав единицы и нули. Вместо этого люди-программисты должны полагаться на различные уровни абстракции, которые могут позволить им формулировать свои команды в формате, более интуитивно понятном для людей. В частности, современные программисты выдают команды на так называемых «языках высокого уровня», которые используют интуитивно понятный синтаксис, такой как целые английские слова и предложения, а также логические операторы, такие как «И», «Или» и «Иначе», которые знакомы для повседневного использования.

Однако в конечном итоге эти высокоуровневые команды необходимо перевести на машинный язык. Вместо того, чтобы делать это вручную, программисты полагаются на языки ассемблера, целью которых является автоматический перевод между этими языками высокого и низкого уровня. Первые языки ассемблера были разработаны в 1940-х годах, и хотя современные программисты тратят очень мало времени на работу с языками ассемблера, они, тем не менее, остаются важными для общего функционирования компьютера.

Пример языка ассемблера в реальном мире

Сегодня языки ассемблера остаются предметом изучения студентов, изучающих информатику, чтобы помочь им понять, как современное программное обеспечение соотносится с лежащими в его основе аппаратными платформами. В некоторых случаях программисты должны продолжать писать на языках ассемблера, например, когда требования к производительности особенно высоки или когда рассматриваемое оборудование несовместимо с любыми текущими языками высокого уровня.

Одним из таких примеров, имеющих отношение к финансам, являются платформы высокочастотной торговли (HFT), используемые некоторыми финансовыми фирмами. На этом рынке скорость и точность транзакций имеют первостепенное значение для того, чтобы торговые стратегии HFT оказались прибыльными. Поэтому, чтобы получить преимущество перед своими конкурентами, некоторые HFT-фирмы написали свое торговое программное обеспечение непосредственно на языках ассемблера, тем самым избавив от необходимости ждать, пока команды с языка более высокого уровня будут переведены на машинный язык.

История создания Assembler

Программирование – это искусство создавать программные продукты, которые написаны на языке программирования. Язык программирования – это формальная знаковая система, которая предназначена для написания программ, понятных для компьютера.

Языки программирования делятся на три вида:

• машинные языки. Очень непонятно для человека, но очень понятно для компьютера.
• языки низкого уровня. Например, Ассемблер, о котором и пойдет речь.
• языки программирования высокого уровня. Например, Паскаль, Си, Java.

Программирование имеет разные ответвления в написании программного продукта. На сегодняшний день существует тысячи языков программирования. Из них популярность и известность получают некоторые. Они отличаются простотой, быстротой и гибкостью и другими свойствами.

Первые программисты почти всегда имели блокноты с записью наиболее употребляемых подпрограмм, чтобы в случае необходимости не составлять их заново. Проблема состояла в том, что адреса расположения команд и переменных подпрограммы в памяти менялись в зависимости от ее размещения в последней. Настройка подпрограмм на определенное место в памяти, очевидно, нуждалась в автоматизации, и впервые это было сделано на «Эдсаке». Программисты Кембриджа начали с написания набора унифицированных подпрограмм, которые и образовали библиотеку. После этого достаточно было ввести лишь короткую команду – и компьютер проделывал всю работу по настройке и размещению подпрограммы внутри программы.

Морис Уилкс назвал мнемоническую схему для «Эдсака» и библиотеку подпрограмм собирающей системой (по-английски assembly system – отсюда слово «ассемблер»), поскольку она собирала последовательности подпрограмм.

Первая программа на компьютере, написанная в машинных кодах, была запущена в 1948 году в Англии. До 1950 года все программы для компьютеров составлялись исключительно в машинных кодах. Такой способ составления программ был очень трудоемким, так как алгоритм необходимо было детализировать до элементарных действий, которым отвечали команды компьютера. Как следствие, программы были громоздкими, содержали большое количество ошибок, для выявления и удаления которых, в свою очередь, требовалась кропотливая и продолжительная работа.

Довольно скоро стало понятно, что процесс формирования машинного кода можно автоматизировать. Уже в 1950 году для записи программ начали применять мнемонический язык – язык assembly. Язык ассемблера позволил представить машинный код в более удобной для человека форме: для обозначения команд и объектов, над которыми эти команды выполняются, вместо двоичных кодов использовались буквы или сокращенные слова, которые отражали суть команды. Например, на языке ассемблера команда сложения двух чисел обозначается словом add, тогда как ее машинный код может быть таким: 000010. Запись программы на языке ассемблера фактически является тем же машинным кодом, только представленным с помощью специальных обозначений.

Ассемблер можно отнести к языкам второго поколения, если за первый принять машинный код. Появление этого языка на свет, очень облегчало жизнь программистов. Теперь вместо рябящих в глазах нулей и единиц, они могли писать программу командами, состоящими из символов приближенных к обычному языку. Для того времени этот язык был новшеством и пользовался популярностью т.к. позволял писать программы небольшого размера, что при тех машинах критерий значительный. Но сложность разработки в нём больших программных комплексов привела к появлению языков третьего поколения – языков высокого уровня. Но на этом жизнь ассемблера не закончилась, он жив и посей день и не только жив, но и пользуется популярностью в узких кругах. Сейчас его используют в написании отдельных фрагментов программ или иногда в написании самих программ. Примеров может быть много, но самые яркие это использование ассемблера в написании драйверов, игр и загрузчиков ОС. Не стоит забывать, что у хакеров этот язык так же пользуется популярностью, да ещё какой!

Что такое язык ассемблера? — ИТ-знания

Язык ассемблера один язык программирования низкоуровневый, предназначенный для конкретного типа процессора. Мы можем произвести это исходный код из языка программирования высокого уровня (например, C / C ++). Но мы также можем сами писать программы на этом языке. Мы, в свою очередь, можем преобразовать код ассемблера в машинный код с помощью ассемблера.

Ассемблер — это программа, которая запускает компьютер и преобразует инструкции в набор битов. Процессор может использовать его для выполнения основных операций. Некоторые люди называют эти инструкции языком ассемблера, а другие используют термин язык ассемблера .

Где мы используем ассемблер в IT?

Каждый компьютер имеет процессор, который выполняет арифметические, логические и контрольные действия компьютера.

Каждое семейство процессоров имеет собственный набор инструкций для обработки различных операций, таких как ввод с клавиатуры, отображение информации на экране и выполнение различных других задач. Мы называем эту последовательность инструкций «инструкциями машинного языка».

Een процессор понимает только инструкции машинного языка, которые представляют собой строки из единиц и нулей. Однако машинный язык слишком непонятен и сложен для использования при разработке программного обеспечения. Таким образом, язык ассемблера разработан для определенного семейства процессоров, которые представляют различные инструкции в символьном коде и в более понятной форме.

Ассемблер — это язык символьного программирования, наиболее близкий к машинному языку по форме и содержанию. Ассемблер полезен, когда:

• Мы должны тщательно контролировать шаги нашей программы, вплоть до байтового и даже битового уровня.
• Нам нужно написать подпрограммы для функций, которые не предоставляются другими символическими языками программирования, такими как COBOL, Java или C.

Так работает ассемблер

• Компьютеры поставляются с определенным набором основных инструкций, которые соответствуют основным операциям, которые может выполнять компьютер. Например, инструкция «Load» заставляет процессор перемещать последовательность битов из места в памяти процессора в специальный репозиторий, называемый регистром.
• Программист может написать программу, используя любую из этих инструкций ассемблера.
• Эта последовательность операторов ассемблера, известная как исходный код или исходная программа, затем указывается в программе на ассемблере при запуске программы.
• Программа на ассемблере берет каждую программную инструкцию в исходной программе и генерирует соответствующий битовый поток или шаблон (серию нулей и единиц определенной длины).
• Выходные данные программы на ассемблере называются объектным кодом или объектной программой по отношению к исходной программе ввода. Серии нулей и единиц, составляющие объектную программу, также называют машинным кодом.
• Затем мы можем запустить объектную программу в любое время.

Ассемблер состоит из операторов, представляющих инструкции или комментарии. Инструкции являются рабочей частью языка и делятся на следующие три группы:

• Машинные инструкции.
• Инструкция для ассемблера.
• Макро-инструкции.

Как мы применяем ассемблерный код?

Поскольку большинство компиляторов конвертируют исходный код непосредственно в машинный код, создайте разработчики программного обеспечения часто программы без использования языка ассемблера. Однако в некоторых случаях мы можем использовать код ассемблера для точной настройки программы. Например, программист может написать конкретный процесс на языке ассемблера, чтобы убедиться, что он работает максимально эффективно.

Хотя языки ассемблера различаются в зависимости от архитектуры процессора, они часто имеют соответствующие инструкции и операторы. Ниже приведены несколько примеров инструкций, поддерживающих процессоры x86.

• MOV — перемещать данные из одного места в другое.
• ДОБАВИТЬ — сложите два значения.
• SUB — вычесть одно значение из другого.
• PUSH — поместить данные в стек.
• POP — извлечь данные из стека.
• JMP — перейти в другое место.
• INT — прервать процесс.

Мы можем использовать следующий простой ассемблерный код для добавления чисел 3 и 4:

mov eax, 3 — загружает 3 в регистр «eax».
mov ebx, 4 — загружает 4 в реестр «ebx».
добавить eax, ebx, ecx — добавить «eax» и «ebx» и сохранить результат (7) в «ecx».

Однако написание программы на ассемблере — трудоемкий процесс. Это потому, что каждая операция должна выполняться на очень простом уровне. Хотя, возможно, нет необходимости когда-либо использовать код ассемблера для создания компьютерной программы, изучение языка ассемблера часто является частью учебной программы по информатике, поскольку оно дает полезное представление о том, как работают процессоры.

Преимущества языка ассемблера

Знание этого базового языка помогает вам понять, как:

• Программы взаимодействуют с ОС, процессором и BIOS.
• Данные отображаются в памяти.
• Процессор выполняет инструкции.
• Обрабатывать данные инструкции.
• Программа получает доступ к внешним устройствам.

Преимущества использования языка ассемблера:

• Требует меньше памяти и времени выполнения.
• Ассемблер упрощает выполнение сложных аппаратных задач.
• Подходит для срочных задач.
• Лучше всего подходит для написания программ обработки прерываний и других программ, находящихся в памяти.

Нужно ли учить ассемблер?

От нашей работы зависит, стоит ли нам изучать язык ассемблера. Для большинства разработчиков ответ — «нет».

Есть две основные причины для изучения языка ассемблера: потому что мы должны использовать его сами или потому что мы хотим понимать компьютеры на фундаментальном уровне.

С практической точки зрения, только несколько инженеров и программистов используют ассемблер.

Подавляющее большинство разработчиков программного обеспечения, включая практически всех разработчиков приложений, используют языки программирования высокого уровня и не используют ассемблерный код. Однако некоторые конкретные области, в которых мы действительно используем язык ассемблера:

• Операционные системы
• Firmware.
• Программы оборудования.
• Проектирование языков программирования.
• Проектирование компиляторов.
• Встроенные системы.
• Аппаратный дизайн.
• утонченный криптография.
• Теоретическая информатика.

Другая причина изучить ассемблер — лучше понять, что происходит глубоко внутри компьютера. (Вот почему почти всех ИТ-специалистов учат этому языку во время обучения.)

Если вы любите погружаться в компьютеры и действительно интересуетесь технологиями, вы можете заняться разработкой низкоуровневых систем.

Другие вещи, чтобы учиться

Новейшей идеей в области подготовки и переносимости программ является концепция виртуальная машина . Например, с использованием языка программирования Java языковые инструкции компилируются в общую форму машинного языка, известную как байт-код, которая может выполняться виртуальной машиной, типом теоретической машины, которая приближает большинство компьютерных операций. Затем байт-код можно отправить на любую вычислительную платформу, ранее загруженную или встроенную в виртуальную машину Java. Виртуальная машина знает об определенной длине инструкций и других особенностях платформы и позволяет запускать байт-код Java.

Есть языки, на которых, если мы что-то о них знаем, мы можем многое. Python и Ruby похожи на них, мы можем узнать о них достаточно за выходные, чтобы создать что-то стоящее. Ассемблер не такой.

Мы никогда не используем язык ассемблера сам по себе, а всегда на определенной платформе. Инженер, которому нужно знать ассемблер, вероятно, работает в той области, где вам нужно знать и другие навыки, чтобы быть эффективным. Скорее всего, они включают:

• Аппаратные языки, такие как VHDL и Verilog, а также понимание микропроцессоров и электротехники.
• Языки операционных систем низкого уровня, такие как C и его производные: C ++, C # и D.
• Древние языки, такие как Фортран и Кобол.
• Языки платформы, такие как Java и Objective-C.
• Алгоритмы.

ITpedia Technology, телекоммуникации и инфраструктура рекомендации

резюме

статья

Что такое язык ассемблера?

Описание

Язык ассемблера — это низкоуровневый язык программирования, разработанный для определенного типа процессора. Мы можем создать Assembler, скомпилировав исходный код из языка программирования высокого уровня (такого как C / C ++). Но мы также можем сами писать программы на этом языке. В свою очередь, мы можем преобразовать ассемблерный код в машинный код, используя ассемблер.

Автор

Wim Hoogenraad

Имя издателя

ITpedia

Издательство Логотип

Возможен ли универсальный язык ассемблера для всех компьютеров?

Причины высокого уровня

Когда вы думаете об этом, микропроцессор делает удивительную вещь: он позволяет вам взять машину (например, стиральную машину или лифт) и заменить целый кусок специально разработанных механизмов или цепей на дешевый, производимый массово кремний чип. Вы экономите много денег на деталях и много времени на дизайне.

Но подождите, стандартный чип, заменяющий бесчисленное множество нестандартных конструкций? Не может быть одного идеального микропроцессора, который идеально подходил бы для любого применения. Некоторые приложения должны минимизировать энергопотребление, но не должны быть быстрыми; другие должны быть быстрыми, но не должны легко программироваться, другие должны быть дешевыми и т. д.

Итак, у нас есть много разных «ароматов» микропроцессора, каждый из которых имеет свои сильные и слабые стороны. Всем им желательно использовать совместимый набор инструкций, поскольку это позволяет повторно использовать код и облегчает поиск людей с нужными навыками. Тем не менее, набор команд делает влияет на стоимость, сложность, скорость, простоту в использовании, а также физические ограничения процессора, и поэтому у нас есть компромисс: есть несколько «основных» наборы команд (и многие незначительные), и в каждом наборе команд есть много процессоров с различными характеристиками.

Да, и по мере того, как технология меняется, все эти компромиссы меняются, поэтому наборы инструкций развиваются, появляются новые и умирают старые. Даже если бы был «лучший» набор инструкций сегодня, это может быть не через 20 лет.

Детали оборудования

Вероятно, самое большое дизайнерское решение в наборе команд — это размер слова , т. Е. Насколько велико число, которым процессор может «естественным образом» манипулировать. 8-разрядные процессоры работают с числами от 0 до 255, тогда как 32-разрядные процессоры работают с числами от 0 до 4 294 967 295. Код, разработанный для одного, должен быть полностью переосмыслен для другого.

Это не просто перевод инструкций из одного набора инструкций в другой. Совершенно другой подход может быть предпочтительным в другом наборе команд. Например, на 8-битном процессоре справочная таблица может быть идеальной, тогда как на 32-битном процессоре арифметическая операция была бы лучше для той же цели.

Есть и другие важные различия между наборами команд. Большинство инструкций делятся на четыре категории:

• Вычисления (Арифметика и логика)
• Контроль потока
• Обмен данными
• Конфигурация процессора

Процессоры различаются по типу вычислений, которые они могут выполнять, а также по тому, как они приближаются к потоку управления, передаче данных и конфигурации процессора.

Например, некоторые процессоры AVR не могут ни умножать, ни делить; тогда как все процессоры x86 могут. Как вы можете себе представить, устранение схем, необходимых для таких задач, как умножение и деление, может сделать процессор проще и дешевле; эти операции все еще могут быть выполнены с использованием программных подпрограмм, если они необходимы.

x86 позволяет арифметическим инструкциям загружать свои операнды из памяти и / или сохранять свои результаты в памяти; ARM — это архитектура хранилища нагрузки, поэтому в ней есть только несколько специальных инструкций для доступа к памяти. Между тем, x86 имеет специальные инструкции условного перехода, а ARM позволяет выполнять практически все инструкции условно. Кроме того, ARM позволяет выполнять сдвиги битов как часть большинства арифметических инструкций. Эти различия приводят к различным характеристикам производительности, различиям во внутреннем дизайне и стоимости микросхем, а также различиям в методах программирования на уровне ассемблера.

Вывод

Причина, по которой невозможно создать универсальный язык ассемблера, заключается в том, что для правильного преобразования ассемблерного кода из одного набора команд в другой необходимо заново разрабатывать код — что-то, чего еще не могут сделать компьютеры.

2.1: Что такое язык ассемблера

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Ассемблер — это очень низкий уровень, удобочитаемый и программируемый язык, где каждая инструкция на ассемблере соответствует инструкции машинного кода компьютера.Программы на языке ассемблера переводятся непосредственно в инструкции машинного кода, при этом каждая инструкция ассемблера переводится в одну команду машинного кода ¹ .

После выбора базового формата адреса для архитектуры определяется формат языка ассемблера, называемый архитектурой набора команд (ISA). Следующим шагом является разработка всего ассемблера, который будет переведен и запущен на ЦП.

Ниже приведены этапы проектирования ЦП.

1. Во-первых, разработан язык ассемблера, который можно использовать для написания программ для этого процессора. Этот язык тестируется путем реализации простых программ на языке ассемблера.
2. Будет написано представление машинного кода для языка ассемблера. ЦП имеет возможность интерпретировать только информацию, которая является двоичными данными, поэтому язык ассемблера необходимо преобразовать в двоичные данные, которые будут поняты ЦП.
3. Затем ЦП предназначен для выполнения инструкций машинного кода.

Этот процесс проектирования языка, создания машинного кода для языка и реализации ЦП обычно является итеративным, но единственный конечный результат этих шагов будет включен в эту монографию.

Первый шаг, создание языка ассемблера — тема этой главы.

Для создания языка ассемблера необходимо определить три основных ограничения языка.

1. Необходимо определить определение данных, которые будут обрабатываться в этом ЦП.В языках более высокого уровня это будут типы, такие как integer, float или string. В ЦП типов не существует. Вместо этого ЦП озабочен такими проблемами, как размер слова в компьютере и то, как адреса памяти будут использоваться для извлечения данных.
2. Набор директив ассемблера для управления программой ассемблера во время ее выполнения. Директивы для определения таких вопросов, как тип памяти, к которой осуществляется доступ (текст или данные), метки для указания адресов в программе, порядок выделения и хранения данных программы и определение комментариев.
3. Должен быть определен полный набор инструкций ассемблера.

В следующем разделе этой главы будут даны некоторые предостережения программистам, работающим с языком более высокого уровня, в отношении проблем, которые им следует учитывать при программировании на языке ассемблера. В трех следующих разделах будут определены данные, используемые в ассемблере, директивах ассемблера и инструкциях ассемблера.

¹ Обычно это взаимно однозначное соответствие между инструкциями на языке ассемблера и инструкциями машинного кода удаляется.Языки ассемблера будут определять псевдо-инструкции, которые переводятся в несколько инструкций машинного кода. Эти псевдоинструкции предназначены для упрощения написания программ на языке ассемблера. Эта монография предназначена для того, чтобы показать читателю, как работает ЦП, и поэтому каждая инструкция на языке ассемблера будет соответствовать одной инструкции на машинном языке.

Инженер по хранилищу данных | Профиль работы, обязанности, требования

Инженеру хранилища данных поручено контролировать весь жизненный цикл внутренней разработки хранилища данных предприятия.Инженер хранилища данных отвечает за разработку процессов ETL, разработку кубов для управления базами данных и производительности, а также за размерный дизайн структуры таблицы.

Инженер хранилища данных работает в тесном сотрудничестве с аналитиками данных, специалистами по обработке данных, руководством по продуктам и старшими группами инженеров данных, чтобы обеспечить понимание и использование значимых продуктов данных для бизнеса, а также обеспечить принятие согласованно обоснованных управленческих решений.

Менеджмент: Инженер хранилища данных играет управленческую роль, обеспечивая ежедневную поддержку хранилища данных и устранение неполадок существующих процедур и процессов.Он определяет и продвигает передовой опыт отдела и принципы проектирования методов и архитектуры хранилищ данных. Инженер хранилищ данных дополнительно стремится улучшить организацию и точность данных. В этом качестве он отслеживает и устраняет проблемы с производительностью на серверах хранилища данных и помогает в разработке бизнес-аналитики, стандартов и процессов бизнес-данных.

Data Engineer также играет ключевую роль в принятии технологических решений для будущих потребностей бизнеса в данных, анализе и отчетности.Он поддерживает повседневные операции компании, включая устранение неполадок в среде хранилища аналитических данных и мониторинг заданий. Роль инженера хранилища данных также заключается в том, чтобы направлять бизнес в выявлении любых новых потребностей в данных и предоставлять механизмы для получения и представления такой информации, а также удовлетворения фактических потребностей.

Дизайн / стратегия: Инженер хранилища данных разрабатывает и поддерживает бизнес-схемы базы данных и таблиц для новых и существующих источников данных для хранилища данных.Он дополнительно создает и поддерживает ETL, чтобы облегчить размещение данных в хранилище с помощью SSIS и других технологий. В этом качестве инженер хранилища данных проектирует и разрабатывает системы для обслуживания хранилища бизнес-данных, процессов ETL и бизнес-аналитики.

Сотрудничество: Роль, которую играет инженер хранилища данных, заключается в высокой степени сотрудничества и, как таковая, он тесно сотрудничает с аналитиками данных, специалистами по данным и другими потребителями данных в рамках бизнеса, пытаясь собрать и заполнить структуру таблиц хранилища данных. который оптимизирован для отчетности.Инженер хранилищ данных также тесно сотрудничает с другими дисциплинами / отделами и командами в рамках бизнеса, предлагая простые, функциональные и элегантные решения, которые уравновешивают потребности в данных в рамках всего бизнеса.

Инженер хранилищ данных в партнерстве со старшим менеджером по анализу данных и старшим инженерами хранилищ данных пытается уточнить требования бизнеса к данным, которые должны быть соблюдены для создания и обслуживания хранилищ данных.

Аналитика: Инженер хранилища данных играет аналитическую роль в быстром и тщательном анализе бизнес-требований к отчетности и анализу и последующему преобразованию получаемых результатов в качественный дизайн технических данных.В этом качестве инженер хранилища данных устанавливает документацию для отчетов, разрабатывает и поддерживает документацию с техническими спецификациями для всех отчетов и процессов.

Знание: Инженеру хранилища данных также поручено собирать и поддерживать передовые методы, которые могут быть применены в стеке больших данных и их совместном использовании в рамках всего бизнеса. Инженер хранилищ данных предоставляет бизнесу опыт в области анализа данных, отчетности, хранения данных и бизнес-аналитики.В обязанности инженера по хранилищам данных входит также предоставление бизнесу технических знаний по архитектуре данных бизнес-аналитики, а также по структурированным подходам для передачи ручных приложений и отчетов бизнесу.

Прочие обязанности: Инженер хранилища данных выполняет аналогичные обязанности, которые он считает подходящими для надлежащего выполнения своих обязанностей и обязанностей, делегированных старшим инженером хранилища данных, главой аналитики, директором по аналитике, директором по данным или работодателем.

Образование: Инженер хранилища данных должен иметь степень бакалавра в области компьютерных наук, обработки данных, информационных технологий, информационных систем, статистики или любой другой смежной области. Аналогичный опыт работы также приемлем для этой должности.

Опыт работы: Кандидат на эту должность должен иметь опыт работы не менее 2 лет в области программирования SQL-серверов и администрирования баз данных SQL-серверов.Кандидат должен иметь дополнительный опыт работы со службами интеграции SQL-сервера или любыми аналогичными инструментами ETL. Кандидат также должен продемонстрировать глубокое понимание размерного моделирования, а также других методов хранения данных.

Подходящий кандидат на эту должность также должен иметь опыт в разработке и архитектуре хранилищ данных, а также в практическом проектировании физических и логических баз данных. Кандидат дополнительно будет иметь опыт работы с Teradata в сочетании с опытом работы над проектами в рамках совместной работы, состоящей из межфункционального, технического и нетехнического персонала.Кандидат также должен иметь опыт работы с Tableau или любыми другими платформами бизнес-аналитики, например SpagoBI.

Навыки общения: Навыки общения необходимы инженеру хранилища данных. Эти навыки будут необходимы для облегчения четкой передачи технических коммуникаций в межфункциональных условиях. Коммуникационные навыки также потребуются при составлении четких и понятных проектов данных, которые будут рассмотрены старшими инженерами хранилищ данных, а также четкой формулировке документации и процессов отчетности, которые будут применяться во всем бизнесе.Соблюдение этих процессов и их поддержание будут во многом зависеть от ясности, с которой они описываются и передаются инженером хранилища данных.

Навыки работы с компьютером / Ms Office / Программное обеспечение: Инженер хранилища данных должен обладать отличными компьютерными навыками и хорошо владеть Ms Word, PowerPoint, Ms Excel, MS Project, MS Visio и MS Team Foundation Server, которые будут все это необходимо для создания визуально и устно привлекательных дизайнов данных и таблиц, а также для передачи документации и процессов отчетности для использования во всех отделах бизнеса.Владение кандидатом инструментами визуализации данных также сделает его более подходящим для этой роли.

Аналитика: Кандидат на эту должность должен иметь глубокое увлечение технологиями анализа данных, а также аналитическим и размерным моделированием. Кандидат должен хорошо разбираться в ETL (извлечение, преобразование и загрузка), хранилищах данных и инструментах бизнес-аналитики, таких как Qlikview. Кандидат должен иметь навыки составления, анализа и отладки SQL-запросов, а также владеть языком сценариев, например Java, Python, C Sharp, Perl, R и т. Д.Кандидат также должен обладать обширными знаниями в области проектирования и моделирования баз данных в контексте хранилищ данных. Кроме того, он будет иметь навыки диагностики сложных процессов ETL хранилища данных, сбоев бизнес-логики и потоков данных, чтобы быстро решать проблемы.

Навыки межличностного общения: Инженер хранилища данных должен быть человеком с позитивным отношением к делу, быть открытым и готовым к изменениям, быть самостоятельным и целеустремленным, иметь ненасытную жажду знаний, проявлять инициативу. выходить за рамки служебного долга, брать на себя ответственность за эффективность бизнеса, обладать новаторскими навыками решения проблем, быть творческим и стратегическим мыслителем и обладать способностью сохранять спокойствие и хладнокровие во времена стресса и неуверенности.

Навыки персонала: Инженер хранилища данных должен уметь устанавливать прочные, значимые и длительные отношения с другими людьми. Он будет доступным и симпатичным, внушая доверие и чувство надежности в других, а значит, придавая больше доверия своим идеям и указаниям с точки зрения сотрудничающего персонала, высшего руководства и его коллег.

НАВЫКИ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ИНЖЕНЕРА ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ

СИНОНИМЫ И ОЧЕНЬ ПОХОЖИЕ РАБОТЫ

Старший инженер хранилища данных | Профиль работы, обязанности, требования

Старший инженер хранилища данных будет отвечать за надзор за деятельностью младшего отдела хранилища данных и персонала, а также за проектирование, разработку и внедрение технологий хранилищ данных для бизнеса.

Старший инженер хранилища данных напрямую влияет на процессы хранилища данных через свой ввод. Старший инженер хранилища данных отвечает за полный жизненный цикл внутренней разработки хранилища данных предприятия, а также за разработку процессов ETL, разработку кубов для управления базами данных и производительности, а также за размерное проектирование структур таблиц.

Старший инженер хранилища данных также тесно сотрудничает со старшим руководителем аналитики, чтобы обеспечить точность, чистоту, легкость доступа и полноту вводимых и управляемых данных.По сути, он помогает бизнесу обеспечить постоянную работу процессов хранилища данных с оптимальной производительностью.

Управление: Старший инженер хранилища данных играет управленческую роль, отвечая за поддержание физических и логических моделей данных бизнеса, отражающих текущую бизнес-среду. На этой должности старший менеджер хранилища данных эффективно управляет временем и ресурсами отдела, составляя четкие графики работы, которые должны применяться младшим отделом хранилища данных.

Он дополнительно оказывает техническую помощь в идентификации, оценке и разработке систем и процедур хранения данных. Старший инженер по хранилищам данных также участвует в процессе собеседования вместе со старшим руководителем аналитики и обеспечивает успешное включение подходящих сотрудников в отдел.

На этой должности старший инженер по хранилищам данных также определяет и продвигает принципы проектирования и передовые методы работы отдела хранилищ данных в отношении архитектуры и методов.Ему также поручено руководить техническими проектами, связанными с данными, для бизнеса на разных платформах, где он участвует в планировании проектов и анализе требований и решений бизнеса к данным.

Старший инженер хранилища данных также будет разрабатывать и поддерживать схемы таблиц и базу данных для новых и существующих источников данных для бизнес-хранилища данных. Он также создает и поддерживает ETL, чтобы облегчить перенос данных в хранилище данных с помощью SSIS и других технологий.На этой должности старший инженер по хранилищам данных берет на себя инициативу по руководству и наставничеству младшего персонала хранилищ данных и подрядчиков по техническим стандартам и процедурным принципам хранилища данных.

Дизайн / стратегия: Старший инженер по хранилищам данных дополнительно играет стратегическую роль, где он определяет и разрабатывает проекты, поддерживающие функциональные и ведомственные витрины данных. На своей стратегической должности старший инженер по хранилищам данных вносит вклад в разработку стандартов физической разработки баз данных и моделирования данных, а также постоянно проверяет структуры баз данных текущих и предстоящих бизнес-проектов.

Старший инженер хранилища данных определяет определения бизнес-метаданных для всех служб данных, поддерживаемых в базах данных, например хранилищ данных, операционных систем-источников и витрин данных. Как уже упоминалось, он также отвечает за разработку физических и логических моделей данных, которые документируют исходные данные из нескольких источников, таких как Salesforce, внешний источник данных, электронные таблицы, системы и т. Д.

В этом качестве старший инженер хранилища данных также будет разрабатывать ETL и SQL, чтобы обеспечить отображение данных, включая физические имена, логические имена, объемные данные, типы данных, определения корпоративных метаданных и определения доменов.Старший инженер хранилища данных также разрабатывает обзорные сессии и следит за тем, чтобы все решения были предварительно определены и согласованы с архитектурными спецификациями. Это в дополнение к созданию и поддержке процессов загрузки данных посредством обновления базы данных и SSIS. Старший инженер хранилища данных также создает и обновляет техническую документацию и участвует в документировании всех потоков и процессов ETL и хранилища данных.

Сотрудничество: Роль старшего инженера хранилища данных также предполагает высокую степень сотрудничества, и он работает в тесном сотрудничестве со всеми аналитическими группами с целью обеспечения того, чтобы хранилище данных предприятия могло поддерживать все бизнес-требования различных отделов.Он также сотрудничает с младшим персоналом по хранилищам данных в предоставлении решений для разработки хранилищ данных. Старший инженер хранилища данных дополнительно работает со старшим менеджером аналитики над созданием и обслуживанием определенных наборов приложений, баз данных бизнес-аналитики и хранилища общих данных. В рамках этого сотрудничества он также разрабатывает бизнес-архитектуру данных, позволяющую службам данных развиваться вместе с бизнесом.

Аналитика: Старший инженер хранилища данных также играет аналитическую роль, обеспечивая стабильно надежную установку, обслуживание, конфигурацию, программирование, устранение неполадок, отладку и тестирование базы данных.На этой должности старший инженер по хранилищам данных обслуживает операционные системы, архитектуры и среды баз данных предприятия. Он использует методологию хранилища данных и передовой опыт в создании и поддержке кубов служб анализа, которые помогают в выполнении запросов. В этом качестве он также отслеживает, устраняет неполадки и разрабатывает действенные / долговечные решения для серверов хранилищ данных.

Знание: Старший инженер по хранилищам данных также обязан проводить исследования и продвигать новые методы и инструменты хранения данных, которые определяют будущее хранилищ данных в бизнесе.Старший инженер по хранилищам данных следит за лучшими отраслевыми практиками и тенденциями, включая наиболее подходящие методы для улучшения деятельности по хранению данных в бизнесе.

Прочие обязанности: Старший инженер хранилища данных выполняет аналогичные обязанности, которые он считает необходимыми для надлежащего выполнения своих обязанностей и обязанностей, делегированных руководителем отдела аналитики, директором по аналитике и главным специалистом по обработке данных.

Образование: Старший инженер хранилища данных должен иметь степень бакалавра (предпочтительно магистра) в области компьютерных наук, науки о данных, информационных технологий, статистики, информационных систем или любой другой связанной области.Эквивалент этого требования по опыту работы также приемлем для этой должности.

Опыт: Кандидат на эту должность должен проработать не менее 5 лет на должности хранилища данных в быстро меняющейся и сложной бизнес-среде, предпочтительно работать инженером хранилища данных. Кандидат также должен иметь опыт разработки моделей данных схемы в среде хранилища данных. Кандидат также будет иметь опыт полной реализации жизненного цикла разработки системы (SDLC).

Он дополнительно продемонстрирует знание концепций баз данных для отображения и моделирования данных, включая нормализацию, ссылочную целостность, размерность, ключи, индексы, метаданные и основные данные.

Кандидат также должен иметь подтвержденный и успешный опыт работы с концепциями ETL интеграции, консолидации, обогащения и агрегирования данных. Кандидат должен иметь опыт работы с администрированием баз данных SQL Server, службами интеграции, службами анализа и языком запросов многомерных выражений.Подходящий кандидат также будет хорошо продемонстрировать понимание многомерного моделирования и аналогичных методов хранения данных, а также будет иметь опыт работы с реляционными или многомерными базами данных и архитектурами бизнес-аналитики.

Навыки общения: Старший инженер по хранению данных должен хорошо общаться как в письменной, так и в устной форме. Эта должность отличается высокой степенью интерактивности, и хорошие коммуникативные навыки позволят эффективно общаться между старшим инженером хранилища данных и всеми сотрудничающими отделами и персоналом.Старший менеджер хранилища данных также курирует функции младшей группы хранилищ данных и, как таковой, он должен быть очень эффективным в передаче информации и инструкций по линии, что обеспечит одинаково эффективное выполнение обязанностей младшим персоналом хранилища данных.

Старшему инженеру хранилища данных также необходимо будет регулярно составлять проекты проектов данных и таблиц, что может быть довольно техническим. Чтобы они были четкими, интересными и легко понятными даже для нетехнического персонала, старшему инженеру хранилища данных необходимо будет использовать первоклассные коммуникативные навыки при адаптации материала.

Навыки работы с компьютером / Ms Office / Программное обеспечение: Старший инженер хранилища данных должен дополнительно обладать отличными компьютерными навыками и хорошо разбираться в Ms Word, PowerPoint, Ms Excel, MS Project, MS Visio и MS Team Foundation Server, все это будет полезно для создания визуально и устно привлекательных дизайнов данных и таблиц, а также для передачи процессов хранения данных для использования в рамках всего бизнеса. В качестве бонуса кандидат на эту должность продемонстрирует владение инструментами визуализации данных.

Аналитические навыки: Как и ожидалось, кандидат на должность будет обладать энтузиазмом, а также навыками в области исследований и аналитики, а также страстью к инструментам и технологиям управления данными. Кандидат должен уметь выполнять подробный анализ данных, например, при определении содержания, структуры и качества данных посредством изучения образцов данных и исходных систем. Кроме того, он сможет выявлять проблемы с хранилищами данных и быстро их решать.

Кандидат также будет обладать обширными знаниями SQL, глубоким пониманием проектирования полного жизненного цикла баз данных и разработки приложений. Старший инженер хранилища данных должен дополнительно обладать навыками разработки на высоком уровне в области создания сценариев SQL, SSIS и PowerShell, а также кластеризации SQL Server, служб Analysis Services, служб Reporting Services и репликации.

Навыки межличностного общения: Кандидат на эту должность дополнительно будет демонстрировать способность работать в условиях совместной работы, быть самомотивированным и проактивным, работая под минимальным контролем и выходя за рамки своего служебного долга, а также будет иметь способность работать независимо. как и в команде, иметь способность работать над несколькими задачами, расставлять приоритеты и соблюдать сжатые сроки, быть творческим и стратегическим мыслителем, иметь ненасытную жажду знаний, быть новаторским в решении проблем и демонстрировать спокойствие и хладнокровие во времена неопределенности и стресс.

Навыки персонала: Старший инженер по хранилищам данных должен быть доступным и симпатичным человеком, внушающим доверие, уверенность и чувство надежности. Это гарантирует, что младший персонал хранилищ данных, старшее руководство аналитики и сотрудничающий персонал / отделы с готовностью примут его идеи и указания, обеспечивая беспрепятственное выполнение его обязанностей.

НАВЫКИ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ Старшего инженера хранилища данных

СИНОНИМЫ И ОЧЕНЬ ПОХОЖИЕ РАБОТЫ

Что такое ассемблер? — Определение от WhatIs.com

Ассемблер — это программа, которая принимает базовые компьютерные инструкции и преобразует их в набор битов, которые процессор компьютера может использовать для выполнения своих основных операций. Некоторые люди называют эти инструкции языком ассемблера, а другие используют термин язык ассемблера .

Вот как это работает:

• Большинство компьютеров поставляются с определенным набором самых простых инструкций, которые соответствуют основным операциям, которые компьютер может выполнять.Например, команда «Загрузить» заставляет процессор перемещать строку битов из места в памяти процессора в специальное место хранения, называемое регистром. Предполагая, что процессор имеет не менее восьми регистров, каждый из которых пронумерован, следующая инструкция переместит значение (строку бит определенной длины) из ячейки памяти 3000 в место хранения, называемое регистром 8:

   L 8,3000 

• Программист может написать программу, используя последовательность этих инструкций ассемблера.
• Эта последовательность инструкций ассемблера, известная как исходный код или исходная программа, затем указывается программе ассемблера при запуске этой программы.
• Программа на ассемблере принимает каждый оператор программы в исходной программе и генерирует соответствующий битовый поток или шаблон (последовательность нулей и единиц заданной длины).
• Выходные данные программы на ассемблере называются объектным кодом или объектной программой по отношению к исходной программе ввода. Последовательность нулей и единиц, которые составляют объектную программу, иногда называют машинным кодом.
• После этого объектную программу можно запустить (или выполнить) в любое время.

На самых ранних компьютерах программисты фактически писали программы в машинном коде, но вскоре были разработаны языки ассемблера или наборы инструкций для ускорения программирования. Сегодня программирование на ассемблере используется только там, где требуется очень эффективный контроль над операциями процессора. Однако для этого требуется знание набора команд конкретного компьютера. Исторически сложилось так, что большинство программ было написано на языках «более высокого уровня», таких как COBOL, FORTRAN, PL / I и C.Эти языки легче изучать и быстрее писать программы, чем язык ассемблера. Программа, обрабатывающая исходный код, написанный на этих языках, называется компилятором. Как и ассемблер, компилятор принимает операторы языка более высокого уровня и сводит их к машинному коду.

Новейшая идея в подготовке и переносимости программ — это концепция виртуальной машины. Например, при использовании языка программирования Java операторы языка компилируются в общую форму машинного языка, известную как байт-код, которая может выполняться виртуальной машиной, своего рода теоретической машиной, которая приближает большинство компьютерных операций.Затем байт-код можно отправить на любую компьютерную платформу, которая ранее была загружена или встроена в виртуальную машину Java. Виртуальная машина знает о длине конкретных инструкций и других особенностях платформы и гарантирует, что байт-код Java может работать.

Последний раз обновлялся в ноябре 2005 г.

 mov bx, топор
        sub bx, 100
        jge продолжить
        мов топор, 100
Продолжить:
        мул топор
 

 см топор, 100
        jge продолжить
        мов топор, 100
Продолжить:
        мул топор
 

 адоссег
.модель маленькая
.stack 100h

.данные
hello_message db 'Привет, мир!', 0dh, 0ah, '$'

.код
главный процесс
mov ax, @ data
mov ds, топор

mov ах, 9
mov dx, смещение hello_message
int 21h

mov ax, 4C00h
int 21h
главный конец
конец основной.
 

 распечаток:
        толкнуть бп
        mov bp, sp
        толкать топор
        толкнуть bx
        нажать cx
        толкнуть dx
        толкни си

        mov si, 0
        mov ax, [bp + 4]; количество
        mov cx, [bp + 6]; база

gloop: inc si; длина строки
        mov dx, 0; ноль dx
        div cx; делить по основанию
        cmp dx, 10; это ge 10?
        jge num
        добавить dx, '0'; добавить ноль к dx
        jmp anum
число: добавить dx, ('A'-10); шестнадцатеричное значение, добавьте 'A' к dx - 10.анум: push dx; положить dx в стек.
        cmp ax, 0; мы должны продолжить?
        Jne Gloop

        mov bx, 7h; для прерывания
туп: топор; получить свою ценность
        mov ah, 0eh; для прерывания
        int 10h; написать характер
        dec si; избавиться от характера
        jnz tloop
        
        поп си
        поп dx
        поп cx
        поп bx
        топор
        pop bp
        ret 4