Что написано на ассемблере
Почему Ассемблер — это круто, но сложно
Потому что это круто. Но сложно.
Есть высокоуровневые языки — это те, где вы говорите if — else, print, echo, function и так далее. «Высокий уровень» означает, что вы говорите с компьютером более-менее человеческим языком. Другой человек может не понять, что именно у вас написано в коде, но он хотя бы сможет прочитать слова.
Но сам компьютер не понимает человеческий язык. Компьютер — это регистры памяти, простые логические операции, единицы и нули. Поэтому прежде чем ваша программа будет исполнена процессором, ей нужен переводчик — программа, которая превратит высокоуровневый язык программирования в низкоуровневый машинный код.
Ассемблер — это собирательное название языков низкого уровня: код всё ещё пишет человек, но он уже гораздо ближе к принципам работы компьютера, чем к принципам мышления человека.
Вариантов Ассемблера довольно много. Но так как все они работают по одинаковому принципу и используют (в основном) одинаковый синтаксис, мы будем все подобные языки называть общим словом «Ассемблер».
Как мыслит процессор
Чтобы понять, как работает Ассемблер и почему он работает именно так, нам нужно немного разобраться с внутренним устройством процессора.
Кроме того, что процессор умеет выполнять математические операции, ему нужно где-то хранить промежуточные данные и служебную информацию. Для этого в самом процессоре есть специальные ячейки памяти — их называют регистрами.
Регистры бывают разного вида и назначения: одни служат, чтобы хранить информацию; другие сообщают о состоянии процессора; третьи используются как навигаторы, чтобы процессор знал, куда идти дальше, и так далее. Подробнее — в расхлопе ↓
Общего назначения. Это 8 регистров, каждый из которых может хранить всего 4 байта информации. Такой регистр можно разделить на 2 или 4 части и работать с ними как с отдельными ячейками.
Указатель команд. В этом регистре хранится только адрес следующей команды, которую должен выполнить процессор. Вручную его изменить нельзя, но можно на него повлиять различными командами переходов и процедур.
Регистр флагов. Флаг — какое-то свойство процессора. Например, если установлен флаг переполнения, значит процессор получил в итоге такое число, которое не помещается в нужную ячейку памяти. Он туда кладёт то, что помещается, и ставит в этот флаг цифру 1. Она — сигнал программисту, что что-то пошло не так.
Флагов в процессоре много, какие-то можно менять вручную, и они будут влиять на вычисления, а какие-то можно просто смотреть и делать выводы. Флаги — как сигнальные лампы на панели приборов в самолёте. Они что-то означают, но только самолёт и пилот знают, что именно.
Сегментные регистры. Нужны были для того, чтобы работать с оперативной памятью и получать доступ к любой ячейке. Сейчас такие регистры имеют по 32 бита, и этого достаточно, чтобы получить 4 гигабайта оперативки. Для программы на Ассемблере этого обычно хватает.
Так вот: всё, с чем работает Ассемблер, — это команды процессора, переменные и регистры.
Здесь нет привычных типов данных — у нас есть только байты памяти, в которых можно хранить что угодно. Даже если вы поместите в ячейку какой-то символ, а потом захотите работать с ним как с числом — у вас получится. А вместо привычных циклов можно просто прыгнуть в нужное место кода.
Команды Ассемблера
Каждая команда Ассемблера — это команда для процессора. Не операционной системе, не файловой системе, а именно процессору — то есть в самый низкий уровень, до которого может дотянуться программист.
Любая команда на этом языке выглядит так:
Метка — это имя для фрагмента кода. Например, вы хотите отдельно пометить место, где начинается работа с жёстким диском, чтобы было легче читать код. Ещё метка нужна, чтобы в другом участке программы можно было написать её имя и сразу перепрыгнуть к нужному куску кода.
Команда — служебное слово для процессора, которое он должен выполнить. Специальные компиляторы переводят такие команды в машинный код. Это сделано для того, чтобы не запоминать сами машинные команды, а использовать вместо них какие-то буквенные обозначения, которые проще запомнить. В этом, собственно, и выражается человечность Ассемблера: команды в нём хотя бы отдалённо напоминают человеческие слова.
Операнды отвечают за то, что именно будут делать команды: какие ячейки брать для вычислений, куда помещать результат и что сделать с ним дополнительно. Операндом могут быть названия регистров, ячейки памяти или служебные части команд.
Комментарий — это просто пояснение к коду. Его можно писать на любом языке, и на выполнение программы он не влияет. Примеры команд:
mov eax, ebx ; Пересылаем значение регистра EBX в регистр EAX mov x, 0 ; Записываем в переменную x значение 0 add eax, х ; Складываем значение регистра ЕАХ и переменной х, результат отправится в регистр ЕАХ
Здесь нет меток, первыми идут команды (mov или add), а за ними — операнды и комментарии.
Пример: возвести число в куб
Если нам понадобится вычислить х³, где х занимает ровно один байт, то на Ассемблере это будет выглядеть так.
Первый вариант
mov al, x ; Пересылаем x в регистр AL imul al ; Умножаем регистр AL на себя, AX = x * x movsx bx, x ; Пересылаем x в регистр BX со знаковым расширением imul bx ; Умножаем AX на BX. Результат разместится в DX:AX
Второй вариант
mov al, x ; Пересылаем x в регистр AL imul al ; Умножаем регистр AL на себя, AX = x * x cwde ; Расширяем AX до EAX movsx ebx, x ; Пересылаем x в регистр EBX со знаковым расширением imul ebx ; Умножаем EAX на EBX. Поскольку x – 1-байтовая переменная, результат благополучно помещается в EAX
На любом высокоуровневом языке возвести число в куб можно одной строкой. Например:
на худой конец x = x*x*x.
Хитрость в том, что когда каждая из этих строк будет сведена к машинному коду, этого кода может быть и 5 команд, и 10, и 50, и даже 100. Чего стоит вызов объекта Math и его метода pow: только на эту служебную операцию (ещё до самого возведения в куб) может уйти несколько сотен и даже тысяч машинных команд.
А на Ассемблере это гарантированно пять команд. Ну, или как реализуете.
Почему это круто
Ассемблер позволяет работать с процессором и памятью напрямую — и делать это очень быстро. Дело в том, что в Ассемблере почти не тратится зря процессорное время. Если процессор работает на частоте 3 гигагерца — а это примерно 3 миллиарда процессорных команд в секунду, — то очень хороший код на Ассемблере будет выполнять примерно 2,5 миллиарда команд в секунду. Для сравнения, JavaScript или Python выполнят в тысячу раз меньше команд за то же время.
Ещё программы на Ассемблере занимают очень мало места в памяти. Именно поэтому на этом языке пишут драйверы, которые встраивают прямо в устройства, или управляющие программы, которые занимают несколько килобайт. Например, программа, которая находится в брелоке сигнализации и управляет безопасностью всей машины, занимает всего пару десятков килобайт. А всё потому, что она написана для конкретного процессора и использует его возможности на сто процентов.
Справедливости ради отметим, что современные компиляторы С++ дают машинный код, близкий по быстродействию к Ассемблеру, но всё равно немного уступают ему.
Почему это сложно
Для того, чтобы писать программы на Ассемблере, нужно очень любить кремний:
Теперь добавьте к этому отсутствие большинства привычных библиотек для работы с чем угодно, сложность чтения текста программы, медленную скорость разработки — и вы получите полное представление о программировании на Ассемблере.
Для чего всё это
Ассемблер незаменим в таких вещах:
На самом деле на Ассемблере можно даже запилить свой сайт с форумом, если у программиста хватает квалификации. Но чаще всего Ассемблер используют там, где даже скорости и возможностей C++ недостаточно.
Что такое ассемблер и нужно ли его изучать
Этому языку уже за 70, но на пенсию он пока не собирается.
Полина Суворова для Skillbox Media
Есть традиция начинать изучение программирования с вывода на экран строки «Hello world!». На языке Python, например, это всего одна команда:
Всё просто, понятно и красиво! Но есть язык программирования, в котором, чтобы получить тот же результат, нужно написать солидный кусок кода:
Это ассемблер. Только не нужно думать, что он плох. Просто Python — это язык высокого уровня, а ассемблер — низкого. Одна команда Python при выполнении вызывает сразу несколько операций процессора, а каждая команда ассемблера — всего одну операцию.
Сложно? Давайте разбираться.
Программист, консультант, специалист по документированию. Легко и доступно рассказывает о сложных вещах в программировании и дизайне.
Немного о процессорах и машинном языке
Чтобы объяснить, что такое язык ассемблера, начнём с того, как вообще работает процессор и на каком языке с ним можно «разговаривать».
Процессор — это электронное устройство (сейчас крошечная микросхема, а раньше процессоры занимали целые залы), не понимающее слов и цифр. Он реагирует только на два уровня напряжения: высокий — единица, низкий — ноль. Поэтому каждая процессорная команда — это последовательность нулей и единиц: 1 — есть импульс, 0 — нет.
Для работы с процессором используется машинный язык. Он состоит из инструкций, записанных в двоичном коде. Каждая инструкция определяет одну простую машинную операцию: арифметическую над числами, логическую (поразрядную), ввода-вывода и так далее.
Например, для Intel 8088 инструкция 0000001111000011B — это операция сложения двух чисел, а 0010101111000011B — вычитания.
Программировать на машинном языке нелегко — приходится работать с огромными цепочками нулей и единиц. Трудно написать или проверить такую программу, а уж тем более разобраться в чужом коде.
Поэтому много лет назад был создан язык ассемблера, в котором коды операций обозначались буквами и сокращениями английских слов, отражающих суть команды. Например, команда mov ax, 6 означает: «переместить число 6 в ячейку памяти AX».
Когда и как был создан ассемблер?
Это произошло ещё в сороковых годах прошлого века. Ассемблер был создан для первых ЭВМ на электронных лампах, программы для которых писали на машинном языке. А так как памяти у компьютеров было мало, то команды вводили, переключая тумблеры и нажимая кнопки. Даже несложные вычисления занимали много времени.
Проблему решили, когда ЭВМ научились хранить программы в памяти. Уже в 1950 году была разработана первая программа-транслятор, которая переводила в машинный код программы, написанные на понятном человеку языке. Эту программу назвали программой-сборщиком, а язык — языком ассемблера (от англ. assembler — сборщик).
Появление ассемблера сильно облегчило жизнь программистов. Они смогли вместо двоичных кодов использовать команды, состоящие из близких к обычному языку условных обозначений. Кроме того, ассемблер позволил уменьшить размеры программ — для машин того времени это было важно.
Как устроен язык ассемблера?
Ассемблер можно считать языком второго поколения, если за первый принять машинный язык. Он работает непосредственно с процессором, и каждая его команда — это инструкция процессора, а не операционной или файловой системы. Перевод языка ассемблера в машинный код называется ассемблированием.
Коды операций в языке ассемблера мнемонические, то есть удобные для запоминания:
Регистрам и ячейкам памяти присваиваются символические имена, например:
EAX, EBX, AX, AH — имена для регистров;
meml — имя для ячейки памяти.
Например, так выглядит команда сложения чисел из регистров AX и BX:
А это команда вычитания чисел из регистров AX и BX:
Кроме инструкций, в языке ассемблера есть директивы — команды управления компилятором, то есть программой-ассемблером.
Вот некоторые из них:
Не думайте, что ассемблер — всего лишь набор инструкций процессора с удобной для программиста записью. Это полноценный язык программирования, на котором можно организовать циклы, условные переходы, процедуры и функции.
Вот, например, код, на ассемблере, выводящий на экран цифры от 1 до 10:
Здесь действие будет выполняться в цикле — как, например, в циклах for или do while в языках высокого уровня.
Единого стандарта для языков ассемблера нет. В работе с процессорами Intel разработчики придерживаются двух синтаксисов: Intel и AT&T. Ни у того ни у другого нет особых преимуществ: AT&T — стандартный синтаксис в Linux, а Intel используется в мире Microsoft.
Одна и та же команда в них выглядит по-разному.
Например, в синтаксисе Intel:
mov eax, ebx — команда перемещает данные из регистра eax в регистр ebx.
В синтаксисе AT&T эта команда выглядит так:
Почему для разных семейств процессоров нужен свой ассемблер?
Дело в том, что у каждого процессора есть набор характеристик — архитектура. Это его конструкция и принцип работы, а также регистры, адресация памяти и используемый набор команд. Если у процессоров одинаковая архитектура, то говорят, что они из одного семейства.
Так как наборы команд для разных архитектур процессоров отличаются друг от друга, то и программы на ассемблере, написанные для одних семейств, не будут работать на процессорах из других семейств. Поэтому ассемблер называют машинно-ориентированным языком.
Кому и зачем нужен язык ассемблера?
Даже из нашего примера «Hello, World!» видно, что ассемблер не так удобен в разработке, как языки высокого уровня. Больших программ на этом языке сейчас никто не пишет, но есть области, где он незаменим:
Если вы хотите разрабатывать новые микропроцессоры или стать реверс-инженером, то есть смысл серьёзно заняться изучением языка ассемблера.
Востребованы ли программисты на ассемблере сегодня?
Конечно. Хотя на сайтах по поиску работу вы вряд ли найдёте заявки от работодателей с заголовками: «Нужен программист на ассемблере», зато там много таких, где требуется знание ассемблера дополнительно к языкам высокого уровня: C, C++ или Python. Это вакансии реверс-инженеров, специалистов по компьютерной безопасности, разработчиков драйверов и программ для микроконтроллеров/микропроцессоров, системных программистов и другие.
Предлагаемая зарплата — обычная в сфере IT: 80–300 тысяч рублей в зависимости от квалификации и опыта. Вот, например, вакансия реверс-инженера на HeadHunter, где требуется знание ассемблера:
Стоит ли начинать изучение программирования с языка ассемблера?
Нет, так делать не нужно. Для этого есть несколько причин:
Поэтому, даже если вы решили заняться профессией, связанной с ассемблером, изучение программирования вам лучше начинать с языка высокого уровня. А уж ассемблер после него будет выучить несложно.
Микропроцессор, выпущенный компанией Intel в 1979 году. Использовался в оригинальных компьютерах IBM PC.
Данные, которые обрабатываются командой — грамматической конструкцией языка программирования, обозначающей аргумент операции.
Центральная часть операционной системы, координирующая доступ приложений к процессорному времени, памяти, внешним устройствам.
Программа, которая обеспечивает загрузку самой OC сразу после включения компьютера.
Ассемблер для начинающих
В любом деле главное — начать. Или вот еще хорошая поговорка: «Начало — половина дела». Но иногда даже не знаешь как подступиться к интересующему вопросу. В связи с тем, что воспоминания мои еще свежи, спешу поделиться своими соображениями с интересующимися.
Скажу сразу, что лично я ассемблирую не под PC, а под микроконтроллеры. Но это не имеет большого значения, ибо (в отличие от микроконтроллеров AVR) система команд данных микроконтроллеров с PC крайне схожа. Да и, собственно говоря, ассемблер он и в Африке ассемблер.
Конечно, я не ставлю своей целью описать в этой статье всё необходимое от начала и до конца. Благо, по ассемблеру написано уже невообразимое число литературы. И да, мой опыт может отличаться от опыта других программистов, но я считаю не лишним изложить основную концепцию этого вопроса в моем понимании.
Для начала успокою любознательных новобранцев: ассемблер — это совсем не сложно, вопреки стереотипному мнению. Просто он ближе к «земле», то бишь к архитектуре. На самом деле, он очень прост, если ухватить основную идею. В отличие от языков высокого уровня и разнообразных специализированных платформ для программирования (под всем перечисленным я понимаю всякое вроде C++, MatLAB и прочих подобных штук, где требуются программерские навыки), команд тут раз-два и обчелся. По началу даже, когда мне нужно было посчитать двойной интеграл, эта задача вызывала лишь недоумение: как при помощи такого скудного количества операций можно совершить подобную процедуру? Ведь образно говоря, на ассемблере можно разве что складывать, вычитать и сдвигать числа. Но с помощью ассемблера можно совершать сколь угодно сложные операции, а код будет выходить крайне лёгкий. Вот даже для примера, нужно вам зажечь светодиод, который подключен, например, к нулевому контакту порта номер 2, вы просто пишете:
bset P2.0
И, как говорится, никаких проблем. Нужно включить сразу штуки четыре, подключенных последовательно? Да запросто:
mov P2, #000fh
Да, тут я подразумеваю, что начинающий боец уже знаком хотя бы со системами счисления. Ну хотя бы с десятичной. 😉
Итак, для достижения успеха в деле ассемблирования, следует разбираться в архитектуре (в моем случае) микроконтроллера. Это раз.
Кстати, одно из больных мест в познании архитектуры — это организация памяти. Тут на Хабре я видела соответствующую статью: habrahabr.ru/blogs/programming/128991. Еще могу упомянуть ключевые болевые точки: прерывания. Штука не сложная, но по началу (почему-то) тяжелая для восприятия.
Если перед вами стоит сложная задача и вы даже не знаете как по началу к ней подступиться, лучше всего написать алгоритм. Это воистину спасает. А по началу, даже если программа совершенно не сложная, лучше всё же начать с алгоритма, ибо этот процесс помогает разложить всё в голове по местам. Возвращаясь к примеру с вычислением двойного интеграла по экспериментальным данным, обдумывала алгоритм я весь день, но зато потом программку по нему написала всего за 20 минут. Плюс алгоритм будет полезен при дальнейшей модернизации и/или эксплуатации программы, а то ассемблерный код, временами, если и будет понятен построчно, то чтобы разобраться в чем же общая идея, придется немало потрудиться.
Итак, второй ключ к успеху — подробно написанный и хорошо продуманный алгоритм. Настоятельно рекомендую не садиться сразу за аппарат и писать программу. Ничего дельного вы с ходу не напишете. Это два.
Собственно, хотелось бы как Фандорин написать: «Это т-т-три»… Но, боюсь, на этом пока можно остановиться. Хотя хотелось бы добавить еще несколько рекомендаций и пряников.
Подводя итог моему несколько сумбурному монологу, ключевые моменты в программировании на ассемблере — это знание архитектуры и связное построение мыслей. Конечно, не обязательно сразу с головой кидаться в штудировании литературы с описанием внутренностей того же PC, но общее представление (повторюсь, хотя бы для начала) будет очень нужно.
А теперь обещанные пряники! Вот я тут распинаюсь о каком-то непонятном ассемблере, а что же в нем, собственно говоря, хорошего? Да много всего! Во-первых, конечно, не нужно запоминать много команд, используемых библиотек и прочей сопутствующей дребедени. Всего парочка команд и, считайте, вы во всеоружии. Во-вторых, в связи с крайней близостью к машинным кодам, вы можете делать практически всё, что душе угодно (в отличие от тех же языков высокого уровня)! В-третьих, ассемблерный код, по причине максимальной лаконичности в формулировках, выполняется крайне быстро.
В общем, сплошные плюсы. На этой оптимистической ноте разрешите откланяться.
Ассемблер в 2k21: кто и зачем продолжает писать на машинно-ориентированном языке
Жизнь слишком коротка, чтобы кодить на ассемблере. И всё же в некоторых задачах он до сих пор незаменим.
National Cancer Institute / Unsplash
В этом году ассемблер ворвался в топ-10 языков программирования по версии TIOBE, а значит, старичка ещё рано отправлять на пенсию. Мы пообщались с разработчиками, которые пишут код на ассемблере, а ещё изучили мнения зарубежных девелоперов на Quora и Stack Overflow.
Где используют ассемблер в 2021 году
Сегодня ассемблер используют как минимум в четырёх направлениях.
Операционные системы и компиляторы. Современные операционные системы, например дистрибутивы Linux, пишут на C/C++, но там есть фрагменты на ассемблере. Некоторые фрагменты g++ и компиляторы для BASIC и Fortran тоже написаны на машинно-ориентированном языке.
Встроенные системы и драйверы. На ассемблере пишут драйверы под Windows для архитектуры процессоров x86 и программы для AVR-микроконтроллеров и Arduino.
Кибербезопасность и хакинг. С помощью ассемблера хакеры взламывают ПО, а разработчики пишут на нём защиту от взлома. Иногда встречаются и вирусы на ассемблере. Их тяжелее обнаружить, и они куда эффективнее высокоуровневых.
Виртуальные машины / эмуляторы. Виртуальные машины тесно взаимодействуют с ОС, поэтому частично написаны на ассемблере. Как, например, LLVM или Surface Duo Emulator.
Есть мнение, что худо-бедно знать ассемблер нужно всем разработчикам. Он помогает отлаживать программы, когда обычные способы не работают, исправлять ошибки в стандартной библиотеке или функциях ОС. Разработчику проще оптимизировать код, если он понимает, как процессор обрабатывает инструкции.
«Считается, что веб-разработчику ассемблер знать ни к чему. Правда, потом страница с текстом потребляет 100% ресурсов процессора и 2 гигабайта ОЗУ. Если честно, всем, кто пишет прикладные программы, полезно знать, как работает компьютер. Хочется, чтобы все эти люди думали не в стиле „запустилось на моём сверхсовременном компе, и ладно“, а хоть немного пытались оптимизировать свои поделки и уж тем более не использовали всякие извращения вроде Electron».
Юрий Иваник,
администратор Telegram-чата про ассемблер pro.asm
Журналист, коммерческий автор и редактор. Пишет про IT, цифровой маркетинг и бизнес.
Сайт: darovska.com.
Операционные системы и низкоуровневое ПО
Ассемблеры — это целая группа машинно-ориентированных языков программирования. Набор команд ( ISA ) и архитектура конкретного ассемблера зависит от типа процессора. Поэтому для разных процессоров команды тоже будут разными — единого стандарта языка не существует.
«Ассемблер — это лёгкая мнемоническая обёртка для машинных команд процессора, в которой человеку их легче понять и запомнить. Чтобы писать на ассемблере, нужно понимать архитектуру процессора, набор его команд и адресные пространства. Сейчас ассемблер используют в основном разработчики микроконтроллеров, драйверов и чипов — в общем, те, кто непосредственно работает с железом».
«Иногда ассемблер называют машинным языком, но это не совсем корректно. Машинный язык — это нули и единицы, понятные процессору. А программа на ассемблере проходит фазу компиляции — преобразования кода, понятного человеку, в набор байтов, понятный процессору.
Ассемблер используют там, где важен каждый такт работы исполнительного ядра, высокая производительность или ресурсы крайне ограничены. На языке ассемблера можно писать программы, драйвера, да хоть саму ОС! И такая даже есть — KolibriOS».
Юрий Иваник,
администратор Telegram-чата про ассемблер pro.asm. Комментарий для Skillbox Media
«На ассемблере, например, пишут код начальной загрузки компьютера, который запускается перед средой выполнения языка более высокого уровня».
Лоуренс Стюарт,
технический директор Serissa Research
«Ассемблер незаменим для загрузчиков, демосцен (маленькие демки — интро до 512 байт, как правило), оптимизации кода. В ситуациях, когда крайне важна производительность и мало памяти для кода».
Встроенные системы
«Встроенные системы» — это микрокомпьютеры, которые решают определённые задачи. Они встречаются в автомобилях, телевизорах, цифровых камерах, IoT-устройствах и мобильных телефонах. Для встроенных систем исторически использовали именно ассемблер.
«Когда компиляторы и языки программирования были относительно примитивными, многие программы и даже операционные системы полностью писали на ассемблере. На машинном языке почти не кодили, а Fortran и COBOL плоховато подходили для встроенных систем.
Кросс-ассемблеры и кросс-компиляторы встречались редко — последние работали на мэйнфреймах и с дискет. Поставщики микропроцессоров или микроконтроллеров редко писали хорошие компиляторы, потому что не разбирались в программном обеспечении».
«Несколько лет назад я был разработчиком в компании, которая устанавливала видеодомофоны. Мы закупили гигантскую партию домофонов в Китае, а к ним прилагалось ПО, написанное на С++, документация — всё как положено.
На внутренних тестах выяснилось, что аппаратура страшно тормозит, и клиенты, очевидно, будут недовольны. А так как я был опытным разработчиком, мне поставили задачу ускорить работу системы. Классическая история, когда ошибку менеджеров и руководителей пытаются заткнуть техническими специалистами.
При анализе оборудования мы выяснили, что оно построено на микроконтроллерах с открытой архитектурой, у которых есть очень толковая документация, а вот ПО для них написали китайцы — причём чуть ли не перед отправкой к нам.
В итоге оно получилось страшно сырым и держалось на стандартных функциях из библиотек, написанных сообществом любителей этих микроконтроллеров. Я вооружился документацией и переписал кучу этих низкоуровневых функций на ассемблере. Это заметно повысило скорость работы — в некоторых случаях до 15 раз.
После этого было ещё несколько подобных задач. К программированию на ассемблере мы в основном обращались, когда нужно было «пошаманить» со скоростью выполнения низкоуровневых запросов к железу. Кстати, забавная история: спустя некоторое время я обнаружил в китайских драйверах к экшн-камере кусок своего кода на ассемблере!»
Василий Сысоев,
ведущий разработчик ООО «Встроенные системы». Комментарий для Skillbox Media
Со временем микроконтроллеры и процессоры стали быстрее и умнее, поэтому всё больше популярности набирали языки высокого уровня.
«Ассемблер до сих пор используют во встроенных системах, когда ресурсов мало или нужна жёсткая оптимизация. Но чаще всего код для встраиваемых систем пишут на С».
Евгений Красников,
участник сообщества pro.asm. Комментарий для Skillbox Media
Кибербезопасность и хакинг
«Некоторые важные части микропрограмм для смарт-карт написаны на ассемблере — это помогает защитить программное обеспечение от атак. Ассемблер — единственный язык, на котором вы полностью контролируете двоичный код программы. Это важно, ведь компилятор может оставить „дыру“ в прошивке, через которую злоумышленник взломает аппаратуру».
Любые задачи, с которыми не справляются С/С++
Сейчас встраиваемые системы чаще всего программируют на C — это стандарт. Также популярность набирает C++. А на ассемблере в основном пишут специфические программы, например для цифровой обработки сигналов, или когда высокоуровневые языки уже не справляются:
Но даже в этих случаях основную часть программы пишут на C или C++, а код ассемблера встраивают с помощью механизма asm. С другой стороны, в некоторых системах код на С работает слишком медленно и переписать его на ассемблере может быть вполне практичным решением.
«Пока в России не запретили квадрокоптеры, я собирал многовинтовые летательные аппараты. Мне пришлось с нуля писать софт на ассемблере для управления периферическим оборудованием. Оно подключается к основному контроллеру коптера. Аналогов не было — они появились позже, у производителей беспилотников типа DJI.
Сначала я писал весь софт на С, но код работал медленно и непредсказуемо. Тогда решил программировать на ассемблере. В общем, сейчас на ассемблере пишут ПО для встроенных систем, носимой электроники, драйверов устройств — когда нужно обеспечить идеальную точность и скорость работы с микропроцессором. Микропроцессоры „думают“ на языке, очень похожем на ассемблер».
Василий Сысоев,
ведущий разработчик в ООО «Встроенные системы»
«Есть несколько случаев, когда оптимизированный вручную язык ассемблера будет эффективнее языка ассемблера, сгенерированного компилятором из исходного кода C. Да и разработчику, привыкшему к ассемблеру, некоторые вещи проще написать на нём. В этих случаях многие компиляторы C допускают встроенную сборку.
Но компиляторы C становятся всё лучше, так что ручная оптимизация почти не нужна. А ещё большинство платформ налагает ограничения на некоторые низкоуровневые программы».
«Сейчас на ассемблере пишут специфичные команды процессора, которые не поддерживаются языком C. Но это уже редкость».
Алан Меллор,
бывший старший разработчик на С в Siemens