زبان اسمبلی

زبان اسمبلی موتورولا ۶۸۰۰

زبان اَسمبلی (به انگلیسی: Assembly language) یا همگذاری[۱] یک زبان برنامه‌نویسی سطح پایین برای رایانه‌ها و دیگر دستگاه‌های برنامه‌پذیر است که رابطهٔ یک-به-یک با دستورالعمل‌های زبان ماشین معماری رایانه دارد. هر زبان اسمبلی مختص به یک معماری رایانه خاص است، برخلاف بیشتر زبان‌های برنامه‌نویسی سطح بالا که با معماری‌های مختلف سازگار هستند ولی برای اجرا شدن به مفسر و مترجم نیاز دارند.

زبان اسمبلی با استفاده از یک برنامه جانبی به نام اسمبلر یا همگذار، به کد ماشین قابل اجرا تبدیل می‌شود؛ به این فرایند تبدیل، اسمبل کردن (به انگلیسی: Assembling) گفته می‌شود.

زبان اسمبلی از یادیارها برای نشان دادن هر دستور ماشین سطح-پایین یا آپ‌کد استفاده می‌کند. بعضی آپ‌کدها به یک یا چند عملوند به عنوان بخشی از دستورالعمل نیاز دارند، و بیشتر اسمبلرها می‌توانند لیبل‌ها و نمادهایی را به عنوان عملوند، برای نشان دادن آدرس‌های حافظه و ثابت‌های عددی بپذیرند. ماکرو اسمبلرها نیز قابلیت درشت‌دستوری (به انگلیسی: Macroinstruction) را شامل می‌شوند که این امکان را به وجود می‌آورد که متن یک کد زبان اسمبلی با یک نام از پیش تعیین شده در خلال متن یک کد دیگر استفاده شود. بیشتر اسمبلرها مکانیزم‌های اضافی برای تسهیل فرایند توسعه برنامه، کنترل فرایند اسمبل کردن و پشتیبانی از اشکال‌زدایی ارائه کرده‌اند.


اسمبلرویرایش

اسمبلر برنامه‌ای است که با تبدیل یادیارهای دستوری اسمبلی (به انگلیسی: Assembly instruction mnemonics) به آپ‌کدها و جایگزینی شناسه‌ها با آدرس‌های حافظه، کد هدف (به انگلیسی: Object code) را به وجود می‌آورد. استفاده از ارجاعات نمادی از ویژگی‌های کلیدی اسمبلرها است که از محاسبات خسته‌کننده و به‌روزرسانی‌های دستی آدرس‌ها بعد از تغییر کد برنامه توسط برنامه‌نویس جلوگیری می‌کند. بیشتر اسمبلرها از قابلیت ماکرو نیز بهره می‌برند که این امکان را به وجود می‌آورد تا یک نام خاص برای یک تکه کد مشخص شود و سپس از آن نام در قسمت‌های مختلف برنامه استفاده شود و در هنگام اسمبل کردن برنامه تکه کد مربوطه جایگزین نام آن شود؛ به عنوان مثال از این روش برای تولید توالی‌های دستوری کوتاه رایج در خلال متن برنامه به جای فراخوانی رویه‌ها استفاده می‌شود.

اسمبلرها از دهه ۱۹۵۰ مورد استفاده قرار گرفتند و نوشتن آن‌ها بسیار راحت‌تر از نوشتن مترجم‌ها برای زبان‌های برنامه‌نویسی سطح بالا است به‌طوری‌که هر دستور یادیاری و هر آدرس حالت ترکیبی این زبان مستقیماً به یک آپ‌کد زبان ماشین تبدیل می‌شود. اسمبلرهای جدید، به‌طور خاص برای معماری‌های ریسک، مانند اسپارک و پاور، هم‌مانند معماری ایکس۸۶ و ایکس۸۶–۶۴، با بهینه‌سازی زمان‌بندی دستورالعمل‌ها باعث استفاده کارآمد از خط لولهٔ واحد پردازش مرکزی می‌شوند.

برخی از رایج‌ترین اسمبلرهای معماری ایکس۸۶ عبارتند از:

تعداد گذرهاویرایش

دو نوع اسمبلر بر اساس تعداد گذرها از روی کد منبع برای تولید برنامهٔ قابل اجرا وجود دارد:

  • اسمبلرهای یکبار-گذر فقط یک بار از روی کد عبور می‌کنند. هر نمادی که قبل از تعریف شدنش استفاده شده باشد به یک خطا (به انگلیسی: errata) در پایان کد آبجکت (یا حداقل، بعد از محل تعریف در کد آبجکت) نیاز دارد تا به پیوندده اعلام کند که برگرد و حفره‌ای را که بر اثر استفاده از این نماد قبل از تعریف شدنش، جاگذاشته شده بود بازنویسی کن.
  • اسمبلرهای چندبار-گذر جدولی از تمامی نمادها و مقادیر آن‌ها در گذر اول ایجاد می‌کنند، و سپس در گذرهای بعدی با استفاده از این جدول، نمادها را با مقادیر آن‌ها جایگزین کرده و فایل اجرایی را تولید می‌کنند.

هدف اصلی در استفاده از اسمبلرهای یکبار-گذر، سرعت اسمبل کردن بود، زیرا در گذر دوم به برگرداندن و بازخوانی نوار یا کارت پانچ، که در گذشته برای ذخیره‌سازی کدها استفاده می‌شدند، نیاز بود. این مشکل بعدها با وجود کامپیوترهای جدید برطرف شد. مزیت اسمبلرهای چندبار-گذر این است که در نبود خطاها در کد آبجکت، فرایند پیونددهی سریع‌تر انجام می‌شود.

اسمبلرهای سطح-بالاویرایش

اسمبلرهای پیچیده‌تر سطح-بالا انتزاع‌های زبانی زیر را فراهم می‌کنند:

زبان اسمبلیویرایش

برنامه‌ای که به زبان اسمبلی نوشته می‌شود شامل مجموعه‌ای از دستورالعمل‌های پردازنده (یادیارها)، شبه-دستورها (به انگلیسی: Pseudo-instructions)، کامنت‌ها و داده‌ها است. دستورهای زبان اسمبلی معمولاً از یک آپ‌کد و سپس فهرستی از داده‌ها، آرگومان‌ها یا پارامترها تشکیل شده‌اند و توسط اسمبلر به دستورهای زبان ماشین ترجمه و به حافظه منتقل می‌شوند تا اجرا شوند.

برای مثال، دستور زیر به پردازندهٔ معماری ایکس۸۶/آی‌ای-۳۲ می‌گوید که یک مقدار ثابت ۸ بیتی را به یک ثبات منتقل کند. کد باینری این دستور 10110 است که پس از آن یک شناسهٔ ۳ بیتی می‌آید تا مشخص کند کدام ثبات باید استفاده شود. 000 شناسهٔ ثبات AL است، بنابراین کد ماشین زیر دادهٔ 01100001 را در ثبات AL بار می‌کند:

10110000 01100001

این کد باینری را می‌توان با تبدیل به مبنای ۱۶ کمی خواناتر کرد:

B0 61

در اینجا B0 به معنی انتقال مقدار بعدی به ثبات AL است و 61 نمایش مبنای ۱۶ مقدار باینری 01100001 است که باید منتقل شود و در مبنای ده برابر ۹۷ است. زبان اسمبلی اینتل یادیار MOV را (مخفف Move) برای دستورهای این چنینی فراهم کرده، به‌طوری‌که کد ماشین بالا در زبان اسمبلی به شکل زیر نوشته می‌شود که خواندن و به خاطر سپردن آن راحت‌تر است (آنچه بعد از نقطه-ویرگول (;) آمده توضیح (به انگلیسی: comment) است):

MOV AL, 61h       ; Load AL with 97 decimal (61 hex)

برخی زبان‌های اسمبلی ممکن است از دستورهای مشابه MOV برای انتقال، کپی و بارگذاری داده‌ها، چه ثبات‌ها، چه مقادیر عددی و چه متغیرهای حافظه استفاده کنند و برخی دیگر از اسمبلرها ممکن از دستورهای متفاوتی استفاده کنند؛ مثلاً L برای انتقال حافظه به ثبات، ST برای انتقال از ثبات به حافظه، LR برای انتقال از ثبات به ثبات و MVI برای انتقال ثابت‌های عددی به ثبات و غیره.

آپ‌کد اینتل 10110000 (B0) یک مقدار ۸ بیتی را به ثبات AL کپی می‌کند، در حالیکه 10110001 (B1) آن را به CL منتقل می‌کند و 10110010 (B2) همین کار را با DL انجام می‌دهد. مثال‌های اسمبلی آن به صورت زیر است:

MOV AL, 1h        ; Load AL with immediate value 1
MOV CL, 2h        ; Load CL with immediate value 2
MOV DL, 3h        ; Load DL with immediate value 3

دستور MOV می‌تواند مانند مثال زیر به اشکال پیچیده‌تری نیز استفاده شود:

MOV EAX, [EBX]   ; Move the 4 bytes in memory at the address contained in EBX into EAX
MOV [ESI+EAX], CL ; Move the contents of CL into the byte at address ESI+EAX

در هر حالت، دستور MOV مستقیماً توسط اسمبلر به یک آپ‌کد در بازهٔ 88-8E یا A0-A3 یا B0-B8 یا C6 یا C7 ترجمه می‌شود و برنامه‌نویس مجبور به دانستن یا حفظ کردن آن‌ها نیست.

تبدیل زبان اسمبلی به زبان ماشین وظیفهٔ اسمبلر است و عکس این عمل تا حدی توسط دی‌اسمبلر امکان‌پذیر است. برخلاف زبان‌های برنامه‌نویسی سطح بالا، ارتباط یک به یکی بین دستورهای زبان اسمبلی و دستورالعمل‌های زبان ماشین وجود دارد. با این حال، در برخی موارد، یک اسمبلر ممکن است شبه‌دستورهایی (به انگلیسی: Pseudoinstructions) را به کار بگیرد (اساساً ماکروها) که به چند دستورالعمل زبان ماشین تبدیل می‌شود تا پاسخگوی نیازهای رایج باشد.

هر معماری کامپیوتر زبان ماشین مختص به خود را داراست. کامپیوترها در تعداد و نوع دستورهای قابل استفاده، تعداد و اندازهٔ ثبات‌ها و نحوهٔ انبارش داده‌ها با یکدیگر تفاوت دارند. با اینکه کامپیوترهای همه منظوره اساساً قادر به انجام کارکردهای مشابه هستند ولی این کار را با روش‌های گوناگونی انجام می‌دهند؛ بنابراین زبان اسمبلی مربوط به آن‌ها نیز این تفاوت‌ها را منعکس می‌کند.

مجموعه‌های متعددی از یادیارها یا دستورهای زبان اسمبلی ممکن است برای یک مجموعه دستورالعمل واحد وجود داشته باشد، که به‌طور معمول در برنامه‌های اسمبلی مختلفی نمونه‌سازی می‌شوند. در این موارد، رایج‌ترین آن‌ها معمولاً نمونه‌ای است که توسط کارخانهٔ سازنده عرضه می‌شود یا در مستندات آن‌ها استفاده شده‌است.

کاربرد زبان اسمبلیویرایش

چشم انداز تاریخیویرایش

در زمانی که کامپیوتر با قابلیت ذخیره کردن برنامه معرفی شد، زبان های اسمبلی در دسترس نبودند. کثلین بوث مسئول اختراع زبان اسمبلی می باشد. که بر پایه ی کار نظری اش که در سال ۱۹۷۴ آغاز کرد، می باشد. همزمان که با همفکری اندرو بوث ( که در آینده همسر او شد) و با ریاضی دانی به نام جان فون نویمان و فیزیکدانی به نام هرمن گلداستاین در مؤسسه مطالعه های پیشرفته، بر روی ARC2 در دانشگاه لندن، بیرکبک کار می کرد. در اواخر ۱۹۴۸، محاسبه کننده ی خودکار مخزن تأخیر الکترونیکی (EDSAC) یک اسمبلر (به نام دستورهای اولیه) داشت که با برنامه ی خودراه انداز آن دستگاه یکپارچه شده بود. از حافظه ای تک حرفی استفاده می کرد که به وسیله ی دیوید ویلر توسعه یافت. کسی که به عنوان سازنده ی اولین اسمبلر، مسئول جامعه ی کامپیوتر IEEE می باشد. گزارش های درباره ی EDSAC، اسمبلی را برای فرآیند ترکیب زمینه ها برای رسیدن به یک کلمه ی راهنما معرفی کردند. SOAP (برنامه ی اسمبلی بهینه ی نمادین) یک زبان اسمبلی برای کامپیوتر IBM 650 بود که به وسیله ی استن پلی در ۱۹۵۵ نوشته شد. زبان اسمبلی تعداد زیادی از نیاز های مستعد خطا ، خسته کننده و وقت گیر برنامه نویسی نسل اول با اولین کامپیوترها را ازبین برد. و برنامه نویسان را از موارد خسته کننده ای از جمله به خاطر سپردن کد های عددی و محاسبه کردن آدرس ها آزاد کرد. آن ها یک بار به طور گسترده برای همه ی انواع برنامه نویسی استفاده شدند. با این حال در دهه ی ۱۹۸۰ (در دهه ی ۱۹۹۰ برای ریزرایانه ها) در جستجو برای بهره وری برنامه نویسی که اثبات شده است، استفاده از آنها به مقدار زیادی با زبان های سطح بالا جایگزین شد. امروزه زبان اسمبلی هنوز برای دست کاری دستی سخت افزار، دسترسی به دستورالعمل های مخصوص پردازنده، یا برای آدرس دهی موضوع های ساختاری بحرانی استفاده می شود. نمونه های استفاده عبارت اند از گرداننده های دستگاه، سیستم های نهفته ی سطح پایین، و سیستم های بی درنگ. از دید تاریخی، برنامه های متعددی وجود دارند که کاملا به زبان اسمبلی نوشته شده اند. باروز ام‌سی‌پی(۱۹۶۱)(Burroughs MCP) اولین کامپیوتری بود که سیستم عملیاتی به طور کامل به زبان اسمبلی توسعه نیافته بود؛ بلکه در زبان مشکل محور سیستم های اجرایی (ESPOL) ـ که یک گویش از الگول (زبان الگوریتمی) می باشد ـ نوشته شده بود. همچینین بسیاری از کاربرد های تجاری به زبان اسمبلی نوشته شدند. به انضمام مقدار زیادی نرم افزار های رایانه های بزرگ آی‌بی‌ام که نوشته شده به وسیله ی شرکت های بزرگ بود. کوبول، فورترن و بعضی از PL/I ها سرانجام جایگزین مقدار زیادی از این کار شدند. اگرچه تعدادی از سازمان های بزرگ در دهه ی ۱۹۹۰، کاربرد زیرساخت هایی با زبان های اسمبلی را به خوبی حفظ کردند. بیشتر ریزرایانه های اولیه بر زبان اسمبلی از نوع کدگذاری دستی تکیه کردند. به انضمام بیشتر سیستم های عملیاتی و برنامه های بزرگ. این بخاطر این بود که این سیستم ها محدودیت های شدید منابع، ساختارهای حافظه و نمایش ویژه ی تحمیلی و سرویس های سیستمی مشکل دار و محدود شده آماده شده داشتند. احتمالا فقدان کامپایلر های با زبان سطح بالای درجه یک مناسب برای استفاده ریزرایانه چیز مهمتری بود. یک عامل روانشناسانه نیز احتمالا نقش بازی می کرد: اولین نسل برنامه نویسان ریزرایانه ها که باقی ماندند افراد دیوانه ی بازی با نگرشی خاص بودند. در مفهومی تجاری تر، حداقل اندازه، حداقل میزان پزدازش مورد نیاز، سرعت بهتر و قابل اعتماد بودن از بزرگ ترین دلایل برای استفاده از زبان اسمبلی بودند. سیستم عملیاتی IBM PC DOS، کامپایلر توربو پاسکال و برنامه های اولیه مانند برنامه ی صفحه گسترده ی لوتوس ۱-۲-۳، مثال های نمونه ی برنامه های بزرگ با زبان اسمبلی در این زمان می باشند. زبان اسمبلی در گذشته بهترین نمایش را در سگا ساترن - برای توسعه و برنامه نویسی بازی های این کنسول که به طور آشکار چالش برانگیز بود - داشت. بازی ان ‌بی ‌ای جم که یک بازی مخصوص دستگاه های بازی ویدئویی بود، مثال دیگری می باشد. زبان اسمبلی برای یک مدت طولانی زبان اصلی توسعه برای بسیاری از بازی های کامپیوتری در دهه های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ بود (از جمله ام‌اس‌ایکس، سینکلر زد‌ ایکس اسپکتروم، کمودور ۶۴، کومودور آمیگا و آتاری اس‌تی). این در بخش بزرگی بود زیرا گویش پایه ی تفسیری در این سیستم ها با عث سرعت اجرایی ناکافی می شد همچنان که باعث قابلیت های ناکافی برای بدست آوردن همه ی مزیت های سخت افزار موجود در این سیستم ها می شد. بعضی از سیستم ها حتی یک محیط یکپارچه توسعه نرم‌افزار (IDE) دارند که دارای قابلیت فوق پیشرفته اشکال زدایی و قابلیت های ماکروها هستند. بعضی از کامپایلر های در دسترس برای ریدیوشک تی آر اس-۸۰ و جانشینانش، قابلیت ترکیب برخط منبع اسمبلی با جمله های سطح بالای برنامه را داشتند. پس از گردآوری، یک اسمبلر درونی کد های برخط ماشین را تولید کرد.

کاربرد کنونیویرایش

همواره بحث هایی درباره ی کاربردی بودن و نمایش زبان اسمبلی در مقابل زبان های سطح بالا بوده است. اگرچه در جایگاه های مخصوصی که اهمیت دارند، زبان اسمبلی استفاده می شود(بالا را مشاهده کنید)، اما ابزار های دیگری برای بهینه سازی وجود دارند. در جولای ۲۰۱۷ شاخص تیوبی رتبه ی محبوبیت زبان برنامه نویسی، زبان اسمبلی در رتبه ی ۱۱ بالاتر از مثلا ویژوال بیسیک بود. اسمبلر می تواند برای بهینه سازی سرعت یا بهینه سازی اندازه استفاده شود. در حالت بهینه سازی سرعت، کامپایلر های بهینه‌ساز مدرن مدعی می شوند که زبان های سطح بالا را به کد هایی تبدیل می کنند که می توانند به سرعت اسمبل با دست نوشته شده اجرا شوند، گرچه مثال های خلاف هم می توانند پیدا شوند. پیچیدگی پردازنده های مدرن وسیستم های فرعی حافظه ها، بهینه سازی مؤثر را به طور افزاینده ای برای کامپایلر و همچنین برای برنامه نویسان اسمبلی سخت می کنند. علاوه بر این افزایش نمایش پردازنده ها به این معنی است که بیشتر سی پی یو ها بیشتر مواقع بی فایده مانده اند، با تأخیر هایی که به خاطر تنگه های قابل پیش بینی مانند از دست دادن حافظه ی پنهان، عملیات ها و صفحه بندی I/O رخ داده است. همین، سرعت اجرای کد خام را برای بسیاری از برنامه نویسان بی اهمیت کرده است. در اینجا تعدادی موقعیت وجود دارد که احتمالا توسعه دهندگان انتخاب بکنند تا از زبان اسمبلی استفاده بکنند.

  • نوشتن کد برای سیستم هایی با پردازنده های قدیمی تر که گزینه های محدودی برای زبان های سطح بالا دارند. از جمله آتاری ۲۶۰۰، کومودور ۶۴ و ماشین حساب های با قابلیت رسم نمودار.
  • کدی که باید تعامل مستقیم با سخت افزار داشته باشد برای مثال در گرداننده های دستگاه و کنترل کننده های قطع شدن ها.
  • در یک پردازنده ی توکار یا DSP، قطعی مکرر نیازمند کوتاه ترین تعداد حلقه ها در هر قطعی می باشد، مانند یک قطعی که ۱۰۰۰ یا ۱۰۰۰۰ بار در ثانیه اتفاق می افتد.
  • برنامه هایی که نیازمند استفاده از پردازنده ـ دستور العمل های مخصوصی که در یک کامپایلر اجرا نشدند ـ می باشند. یک مثال رایج، دستورالعمل چرخش بیتی در هسته ی بسیاری از الگوریتم های رمز گذاری می باشد، همانطور که در توازن یک بایت جستجو می شود یا رقم نقلی ۴-بیتی در یک جمع.
  • یک چیز قابل اجرا با سایز متراکم و مستقل مورد نیاز است که باید بدون منبع گرفتن از مؤلفه های زمان اجرا یا کتابخانه های مرتبط با یک زبان سطح بالا اجرا کند. مثال ها شامل سیستم عامل تلفن ها، سیستم سوخت و احتراق ماشین ها، سیستم های کنترل دستگاه های تهویه ی مطبوع، سیستم های امنیتی و سنسورها.
  • برنامه های با حلقه های درونی حساس به نمایش. در حالی که زبان اسمبلی فرصت های بهینه سازی را فراهم می کند که بدست آوردن آنها در یک زبان سطح بالا پیچیده هستند. برای مثال جبر خطی با BLAS یا تبدیل کسینوسی گسسته (مثلا ورژن اسمبلی SIMD از x264).
  • برنامه هایی که تابع های برداری شده را برای برنامه ها در زبان های سطح بالاتر از جمله C می سازند. در زبان های سطح بالاتر این فرآیند گاهی توسط تابع های ذاتی کامپایلر پشتیبانی می شوند که مستقیما به حافظه های SIMD مرتبط می کند، ولی با این وجود در یک گفت و گوی یک به یک اسمبلی که مخصوص پردازنده ی برداری داده شده است نتیجه می دهد.
  • برنامه های بی درنگ از جمله شبیه سازی ها، سیستم های جهت یاب پروازی و وسایل پزشکی. برای مثال در یک سیستم هدایت پرواز برقی، مسافت سنج باید ترجمه بشود و براساس قیود زمانی معین عمل کند. این سیستم ها باید منابع تأخیر های غیرقابل پیش بینی را حذف کنند، که ممکن است که با بعضی از زبان های ترجمه شده، بازیافت خودکار حافظه، صفحه بندی عملیات ها یا [[قبضه کردن چند وظیفه‌ای] ایجاد شوند. با این حال بعضی از زبان های سطح بالا مؤلفه های زمان اجرا و رابط های عملیاتی سیستم را ترکیب می کنند که می توانند چنین تأخیر هایی را معرفی کنند. انتخاب کردن زبان اسمبلی یا زبان های سطح پایین تر برای چنین سیستم هایی به برنامه نویسان دید و کنترل بهتر بر تفاصیل پردازش می دهد.
  • الگوریتم های رمز نگاری که همیشه باید دقیقا زمانی مشابه برای اجرا داشته باشند تا از حمله های زمانبندی جلوگیری کنند.
  • اصلاح کردن و گسترش کد ارثی نوشته شده برای کامپیوتر های بزرگ آی بی ام.
  • در محیط هایی که کنترل کامل بر محیط مورد نیاز است، در موقعیت های فوق امنیتی که همه چیز به شدت بررسی می شود.
  • ویروس های کامپیوتر، بارگذارهای بوت(راه اندازی)، گرداننده های معین دستگاه یا دیگر آیتم های بسیار نزدیک به سخت افزار یا سیستم عملیاتی سطح پایین.
  • شبیه سازهای مجموعه ی دستور العمل ها برای نظارت، ردیابی و اشکال زدایی که میزان اضافی پردازش مورد نیاز در حد حداقل نگه داشته می شود.
  • موقیعت هایی که هیچ زبان سطح بالایی وجود ندارد، بر روی یک پردازنده ی جدید یا ویژه که هیچ کامپایلر دوگانه ای فعال نیست.
  • مهندسی معکوس و اصلاح کردن فایل های برنامه؛ از جمله:
    • وجود داشتن دودویی هایی که شاید در اصل در یک زبان سطح بالا نوشته شده اند یا نوشته نشده اند، برای مثال هنگام تلاش برای ساخت دوباره ی برنامه هایی که کد منبع آنها در دسترس نمی باشد یا گم شده است یا کرک کردن رونوشت حفاظت نرم افزار اصلی.
    • بازی های ویدئویی (همچنین اصطلاح هک کردن رم) که از روش های متفاوت امکان پذیر است. بیشترین روشی که به طور گسترده به کار گرفته می شود تغییر دادن کد برنامه در سطح زبان اسمبلی است.

زبان اسمبلی هنوز در بسیاری از برنامه های مهندسی برق و علوم کامپیوتر آموزش داده می شود. اگرچه تعداد کمی از برنامه نویسان امروزه معمولا با زبان اسمبلی به عنوان ابزار کار می کنند، اما مفاهیم اصولی بااهمیت باقی می مانند. مفاهیم ابتدایی از جمله چچاعمال ریاضی در اعداد دو دویی]]، اختصاص حافظه، پردازش پشته، کدگذاری مجموعه ی کاراکترها، قطع شدن پردازش و طراحی کامپایلر که مطالعه در تفاصیل آن ها بدون فهمیدن اینکه یک کامپیوتر چگونه در سطح سخت افزار عمل می کند، سخت خواهد بود. از زمانی که رفتار کامپیوتر، به شکل ابتدایی به وسیله ی مجموعه ی دستور العمل هایش تعریف می شود، راه منطقی برای یاد گرفتن چینن مفهوم هایی، مطالعه ی که یک زبان اسمبلی است. بیشتر کامپیوتر های مدرن مجموعه ی دستور العمل های مشابه دارند. بنابراین مطالعه ی تنها یک زبان اسمبلی کافی است برای یاد گیری: I) مفاهیم پایه؛ II) تشخیص موقعیت هایی که استفاده از زبان اسمبلی می تواند مناسب باشد؛ III) دیدن اینکه چه مقدار کد قابل اجرای کارآمد از یک زبان سطح بالا می تواند ساخته شود.

برنامه های نمونهویرایش

  • زبان اسمبلی به طور نمونه در کد راه اندازی یک سیستم استفاده می شود، کد سطح پایینی که مقدار اولیه می دهد و سخت افزار سیستم را تست می کند پیش از راه اندازی سیستم عملیاتی و معمولا در رم ذخیره می شود. (بایوس در سیستم های سازگار با کامپیوتر های شخصی آی بی ام و CP/M یک نمونه است.)
  • بعضی از کامپایلر ها زبان های سطح بالا را قبل از کامپایل کامل به اسمبلی ترجمه می کنند، در حالی که به کد اسمبلی اجازه می دهد تا به هدف اشکال زدایی و بهینه سازی نشان داده شود.
  • بعضی از کامپایلر ها برای زبان های نسبتا سطح پایین ، از جمله پاسکال یا سی، به برناامه نویس اجازه می دهند تا زبان اسمبلی را مستقیما درون کد منبع جا دهد (که اسمبلر درون‌برنامه‌ای نامیده می شود). برنامه هایی که از این قابلیت ها استفاده می کنند می توانند انتزاع هایی بسازند که از زبان های اسمبلی متفاوت در هر پلتفرم سخت افزاری استفاده می کنند. کد قابل جابجایی سیستم می توانند از این پردازنده ها-مؤلفه های مخصوص در یک سطح مشترک یکنواخت-استفاده کنند.
  • زبان اسمبلی در مهندسی معکوس سودمند می باشد. بسیاری از برنامه ها تنها به فرم کد ماشین توزیع شده اند که برای ترجمه به زبان اسمبلی به وسیله ی یک مجزا کننده (دیس‌اسمبلر) آسان می باشد، ولی برای ترجمه به زبان سطح بالاتر از طریق مترجم‌وارون(دی‌کامپایلر) سخت تر می باشد. ابزار هایی همچون مجزاکننده تعاملی استفاده از دیس اسمبلی را برای چنین منظوری گسترده می کند. این تکنیک به وسیله ی هکر ها برای کرک کردن نرم افزار های تجاری استفاده می شود و به وسیله ی رقبا برای تولید نرم افزار با نتایج مشابه شرکت های رقیب استفاده می شود.
  • زبان اسمبلی برای ارتقای سرعت اجرا استفاده می شود، مخصوصا در کامپیوتر های اولیه با توان پردازش و رم محدود.
  • اسمبلرها می توانند استفاده شوند تا دسته ای از دیتا ها را از کد های منبع قالب بندی شده و یادداشت شده و بدون نیاز به پردازش مورد نیاز زبان های سطح بالا، تولید بکنند تا به وسیله ی دیگر کد ها استفاده بشوند.


جستارهای وابستهویرایش

منابعویرایش

  1. واژهٔ مصوب فرهنگستان زبان و ادب فارسی، دفتر نخست تا چهارم، ۱۳۷۶ تا ۸۵