Язык ассемблера (Assembler): что это, для чего нужен и стоит ли учить | Университет СИНЕРГИЯ

Ассемблер

Обработка Персональных данных осуществляется не дольше, чем этого требуют цели обработки Персональных данных, изложенные в настоящей Политике (за исключением случаев, предусмотренных законодательством Российской Федерации). Университет «Синергия» может обрабатывать следующие Персональные данные:

Введение в Java

Java — это объектно-ориентированный язык программирования общего назначения на основе классов, разработанный с учетом меньших зависимостей реализации. Это вычислительная платформа для разработки приложений. Java Таким образом, это быстро, безопасно и надежно. Он широко используется для разработки Java приложения в ноутбуках, центрах обработки данных, игровых консолях, научных суперкомпьютерах, сотовых телефонах и т. д.

Java Платформа представляет собой набор программ, которые помогают программистам разрабатывать и запускать Java эффективное программирование приложений. Он включает в себя механизм выполнения, компилятор и набор библиотек. Это набор компьютерного программного обеспечения и спецификаций. Джеймс Гослинг разработал Java платформу Sun Microsystems и Oracle Корпорация позже приобрела его.

Это видео знакомит с Java Платформаи объясняет, почему Java это платформа, а также язык программирования.

Нажмите здесь если видео недоступно

Настройка среды

Как уже сказано, мы используем Linux (64- или 32-битный). Приведённый код не работает в Windows или Mac OS X.

Для установки нужен только компоновщик GNU ld из binutils , который предварительно установлен в большинстве дистрибутивов, и ассемблер NASM. На Ubuntu и Debian можете установить и то, и другое одной командой:

$ sudo apt-get install binutils nasm

Я бы также рекомендовал держать под рукой таблицу ASCII.

Как устроен

Ассемблер — набор инструкций, которые выполняются процессором компьютера. Процесс перевода языка ассемблера в машинный называют «ассемблированием». Каждая команда ассемблера соответствует определенной машинной инструкции и содержит опкод (операционный код), операнды (данные, с которыми выполняется операция).

  • Арифметические. Взаимодействуют с дынными: ADD, SUB, MUL
  • Логические. Строят операции с данными: AND, OR, XOR
  • Перемещения. Переносят данные между регистрами, ячейками памяти: MOV, PUSH, POP

Процессор извлекает информацию для вычислений из операндов, туда же загружает результат. Операнды также включают понятия: регистры, константы, адреса. Адресами служат ячейки оперативной, либо внутренней памяти (регистры). Работу с регистрами процессор выполняет гораздо быстрее, чем с ячейками оперативной памяти.

ASM использует не цифровые операция, а мнемокоды (мнемонические). Их проще запомнить. Мнемокоды представляют короткие символы, которые несут определенную функцию, выглядят следующим образом:

  • ADD (addition) — сложение
  • SUB (subtraction) — вычитание
  • MUL (multiplication) — умножение
  • MOV (move) — переместить
  • JMP (jump unconditionally) — перейти безусловно

Регистры и ячейки памяти записываются так:

  • EAX, EBX, AX, AH — регистры
  • mem1 — ячейка

Директивы в ассемблер используются для управления компилятором (осуществляет перевод текста в машинный код). Они предоставляют дополнительную информацию, указывают на особенности обработки кода. Письменно обозначаются знаком «решетка» (#) или точкой. Например:

  • DB (define byte) переводится как «определить байт». Директива указывает компилятору, что следующие данные будут иметь размер: 1 байт.
  • DW (define word) — команда определяет слово размером в 2 байта.
  • DD (define double word) — определяет двойное слово — переменную размером в 4 байта.
  • DQ (define quad word) — определяет 4 последовательно расположенных слова, размером в 8 байт .
  • DT (define ten bytes) — определяет переменную размером в 10 байт.

Синтаксис директив определения данных: DB [, ]

  • SECTION — определяет раздел программы, который содержит данные вместе.
  • EQU позволяет назначать имена переменных, констант. Особенность этой директивы заключается в том, что символические имена не должны повторяться.
  • ORG устанавливает начальный адрес данных.
  • END — дает приказ ассемблеру о прекращении ассемблирования после завершения написания физического кода программы.

Практика

Итак, вы уже знаете, что такое ассемблер и с чем его едят. Вы запаслись парой/тройкой книг и веб мануалами, возможно определились и с компилятором… К сожалению уроки программирования выходят за рамки данной статьи, но для тех чей выбор пал на MASM/FASM можете воспользоваться следующими макетами:

  • MASM64 простое окно masm64SimpleWindow.asm
  • FASM64 простое окно fasm64SimpleWindow.asm

спойлер

Так получилось, что среда не полностью бесплатная. Вы можете поддержать проект приобретая Pro лицензию за свободную стоимость. Используйте код: HABR_zzdBG1qadG (если бесплатно установите бегунок в позицию 0).

Желаем вам, друзья, значительных достижений и новых знаний в 2018 году!

С уважением
Михаил Смоленцев MiklIrk (Иркутский государственный университет путей сообщения),
Алексей Гриценко expressrus (Донской государственный технический университет).

Ps1: Уважаемый, Хабрахабр! Добавьте в ваш редактор подсветку ассемблера (Intel-синтаксис), это пригодится для будущих статей!

Ps2: В скором времени мы запустим портал с тестами (вопрос – варианты ответа) на знание ассемблера и архитектуры компьютера. Тесты будут структурированы по уровню сложности. Если вы преподаете ассемблер или имеете достаточные знания в этой области – напишите нам на почту [email protected] вы можете принять участие предложив свой тест в систему.

  • Assembler
  • Программирование

Index

See here for the complete, dynamically-generated list.

Unsupported symbols

The following characters cannot be used at all:

Many of the above characters have special meanings in wiki syntax or HTML markup.

The non-printable control characters (0x00 to 0x1F inclusive and 0x7F, the «delete» character) are also unsupported.

Restrictions may apply to other characters:

  • Titles cannot start with a colon.
  • Relative path page titles (such as «.» «..» or «/./») are invalid.
  • Underscores are converted to spaces. Leading and trailing spaces/underscores are removed. Consecutive spaces and underscores between non-whitespace characters are reduced to one. Page titles consisting of only spaces or underscores are invalid as empty. Underscores can be displayed in page titles in place of spaces with the DISPLAYTITLE magic word, although it is not used in most cases.
  • Page titles cannot contain three or more consecutive tildes (~).
  • A title may contain the character %, unless it is followed by two hexadecimal digits.
  • While the semicolon is a valid character, most page titles ending with a semicolon formerly were normally inaccessible due to a software bug; this was tracked in Phabricator and resolved. However, page titles still cannot contain a string that is a named HTML character reference.
. .. ./. о/.
: : : :: 🙁 🙂 :- 🙁 🙂 😐 :/ :-/ :3 😀 😀 :d 😮 😛 😛 :p :-p :
; &
| -||- 😐 C|N>K | |
_ (^_^) *_* -_- 9_9 >_
# # # #MeToo #MeToos #MeTooing #MeTooed C# eq # f##k f##ked f##king f##ks hr #
<>
< /> <> C|N>K
-> >=
🙁 >:) >:[ >:]
h4>
[ ] [ ] […] [-0-] [-o-] [citation needed]
<> :
] [ (space)] [ (space in Ogham)

Unsupported length

No page title may be longer than 255 bytes (not characters) in UTF-8 encoding.

  • Ancient Greek dish (full title would be 343 bytes)
  • Thai name of Bangkok (full title would be 423 bytes)

Unsupported prefix

Titles can’t have a prefix (letters before a colon) that is an interwiki (includes language codes and project codes) or a namespace prefix (which would place pages in a different namespace), including aliases. Prefixes are not case-sensitive.

  • c:a ( c: is a prefix for Wikimedia Commons )
  • d:r ( d: is a prefix for Wikidata )
  • EU:s ( eu: is a prefix for the Basque Wiktionary )
  • n:a ( n: is a prefix for Wikinews )
  • n:o
  • n:r
  • n:s
  • s:a ( s: is a prefix for Wikisource )
  • S:t
  • S:ta
  • S:t Michel
  • SD:are ( sd: is a prefix for the Sindhi Wiktionary )
  • st:a ( st: is a prefix for the Sesotho Wiktionary )
  • v:a ( v: is a prefix for Wikiversity )

Characters not in Unicode

  • (cifrão)
  • (old Israeli shekel)
  • (pansexual)
  • (church ruins)
  • (earth)
  • (turned small-capital A)
  • (b with top hook to left)
  • (capital D with hook and tail)
  • (hɥ ligature)
  • (reversed r)
  • (superscript S)
  • (turned small-capital U)
  • (z with left hook)
  • (turned ezh)
  • (double qoppa)
  • (dotted double qoppa)
  • (capital casing form of the letter ⟨ʕ⟩ )
  • (lowercase casing form of the letter ⟨ʕ⟩ )
  • (linearized tilde)

Что почитать

Литературы по ассемблеру навалом. Но можно выделить несколько ключевых источников:
1. Официальная документация от Intel. Ничего лишнего, вероятность опечаток минимальна (кои в печатной литературе встречаются повсеместно).
2. Официальная документация от Microsoft.
3. Онлайн справочник, спарсенный из официальной документации.
4. Сайт Агнера Фога, признанного эксперта по оптимизации. Также содержит образцы оптимизированного кода на C++ с использованием интринсиков.
5. SIMPLY FPU.
6. 40 Basic Practices in Assembly Language Programming.
7. Все, что нужно знать, чтобы начать программировать для 64-разрядных версий Windows.

Скрытый текст

С тех пор, как были придуманы интринсики, этот вопрос возникает каждый раз, как только заходит речь о какой-либо оптимизации на ассемблере — ведь они для того и были придуманы, чтобы иметь возможность использовать SIMD-инструкции без необходимости программирования на ассемблере. Поэтому короткий ответ — используйте.

  • Не вся оптимизация делается векторизацией. Если во времена DOS оптимизация делалась за счёт экономии тактов и количества обращений к памяти, то сейчас основной инструмент оптимизации – это организация оптимальной работы с памятью во избежание промахов кеша.
  • Интринсики к новым инструкциям появляются с некоторым запаздыванием. Недостающие интринсики нельзя добавить простым включением заголовочного файла – их поддержка должна быть реализована на уровне компилятора.
  • Не на все инструкции возможно сделать интринсики. Когда оптимизация касается точности математических выражений, можно добиться значительных улучшений, программируя непосредственно на математическом сопроцессоре (FPU). Для команд сопроцессора же интринсики отсутствуют. Они также отсутствуют для команд, на результат которых влияют флаги переноса/переполнения/etc.
  • Интринсики не представляют из себя какой-либо высокоуровневый фреймворк – по факту, это не более чем лишь ещё один уровень мнемоник над ассемблерными инструкциями, мало чем отличающийся от ассемблерных вставок. Что автоматически означает, что код вовсе не становится более читаемым, а при его написании так или иначе нужно придерживаться ассемблерного стиля мышления.
  • Также, из C++ кода вовсе не очевидно, что существуют какие-то ограничения на количество одновременно используемых SIMD-регистров. В 32-х битном ассемблере вы не можете использовать XMM8 наравне с XMM0 / XMM7 – код просто не откомпилируется. А интринсиками вы можете определить хоть тысячу одновременно используемых регистров — и компилятор вынужден будет сам решать, что хранить в регистрах, что в памяти, и как между собой их оптимально комбинировать. В таком случае применение интринсиков не даёт никаких преимуществ в плане увеличения производительности – компилятор работает с ними так же, как и с обычными структурами на C++.
  • Программировать на ассемблере не так уж и сложно, особенно если не пытаться делать на нём хитрые высокоуровневые конструкции. Многое можно почерпнуть, изучая ассемблерный листинг простых алгоритмов в режиме отладки и с различными уровнями оптимизации – компилятор от Microsoft производит достаточно лёгкий для понимания и в то же время эффективный код, комментируя его исходным кодом на C++.
  • Assembler
  • Программирование

Источники:

https://www.guru99.com/ru/introduction-to-java.html&rut=df50cb1c0dc57342c3d5a6a68013159ffc218d08b1e9e76c1c0ae037a646982a
https://habr.com/ru/articles/423077/&rut=e2554a36e6ab95b74a1ab3f8f04787296760332d413eba2cfd7965e19ad4dc7c
https://synergy.ru/akademiya/programming/yazyik_assemblera_zachem_on_nuzhen_programmistam_i_kak_im_polzovatsya&rut=6c28c7388733686bb7d4b08966de99b3eff7bee31b581651bb49c043094b0ae4
https://habr.com/ru/articles/345748/&rut=5eb05bd113203dfc26957aa7f465a0493b1cc1887020de272895c8fd30ab5b75
https://en.m.wiktionary.org/wiki/%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B5%D0%BC%D0%B1%D0%BB%D0%B5%D1%80&rut=b20873f4dbdde33ba7baa2116cbec1c03af8ed118ceb7b45c9b9e650440d6fea
https://habr.com/ru/articles/544786/&rut=6570bbeee243867b4973667654e1f2a306f1c800a966a32bdc3f26cba31314e1