Языки ассемблера. (Лекция 1)

Лекция 1. Введение в курс
Программы пишутся для исполнения их процессором
Исходная программа - это описание алгоритма действий и используемых данных с помощью символических языков.
Чем «выше» (абстрактнее) язык, тем больше в нем символических конструкций, упрощающих реализацию алгоритмов и отладку программы.
Для исполнения процессором исходная программа должна быть преобразована с символического языка (удобного программисту) на «язык» процессора: в коды команд и коды данных. То есть, получить «исполняемую» программу

Исполняемая программа (исполняемый код)
Это последовательность кодов для процессора. Состоит из:
- кодов команд процессора («машинные коды»), реализующих алгоритм
- кодов данных (если есть в программе)
На внешнем носителе исполняемый код размещается в файлах с расширением .exe , .com или dll.
Исполняемый код доступен процессору для исполнения только, если он находится в системной памяти (ОЗУ, ПЗУ).
Загрузку исполняемой программы из файла внешнего носителя в оперативную память выполняет операционная система (ОС).

«Низкоуровневые» символические языки
«Низкий» языковый уровень - это реализация алгоритмов непосредственно командами процессора
Символический язык для записи исходного текста программы на уровне команд процессора называют языком ассемблера (языком транслятора).
Ассемблер (транслятор) – служебная программа для преобразования символической записи команд и данных в машинные коды для процессора.

Пример работы транслятора
Символическая запись команд в исходном тексте:
add al, bl
mov ah, 4ch
nop
Машинный код (в hex) после трансляции:
8E D8
B4 4C
90

Отличие символических языков высокого уровня и низкоуровневых (языки ассемблеров)

Отличие компиляторов с ЯВУ от трансляторов с языков ассемблера
Цель: получить из исходного текста исполняемый код для процессора
Компилятор - преобразует один оператор ЯВУ в последовательность из нескольких машинных команд:
1 оператор → ?? машинных команд
Транслятор преобразует одну символически записанную команду процессора в одну машинную команду:
1 символическая команда → 1 машинная команда
Сравним объем полученного исполняемого кода компилятором и транслятором на простом примере:

Пример: Увеличить на 2 каждый элемент массива из 5-ти однобайтных чисел
Исходный текст на С++ (primer.cpp)
void main () ;
{
short int x[5] = {1,5, -3, 23, 12} ;
for (int k =0; k<5; ++k) x[k]= x[k]+2;
}
=================
Исходный текст - 98 байт.
Исполняемый код Рrimer.exe,
полученный компилятором Borland C++ v.3, составляет 6356 байт
Исходный текст на ассемблере (primer.asm)
code segment
assume cs:code
a1: mov bx, ds ; команды
mov ds, bx
xor si,si
mov cx,5
a2: add сs:x[si],2
inc si
loop a2
mov ah,4ch
int 21h
x db 1,5,-3,23,12 ; данные
code ends
end a1
=======================
Исходный текст - 212 байт.
Исполняемый код Primer.exe после трансляции - 539 байт

Место низкоуровневых языков программирования
Для прямого программного доступа к аппаратным ресурсам системы
Для создания минимальной по размеру и по времени исполнения программы
Инструмент анализа исполняемых кодов при отсутствии их исходных текстов
Уникальное учебное средство для понимания принципов работы вычислительной системы: работы процессора, его взаимодействия с памятью и аппаратурой

Организация работы
Презентация лекции предоставляется в Учебных материалах MS Teams для предварительного ознакомления с темой лекции.
Сама лекция расширяет тему презентации, сопровождает пояснениями и примерами, ответами на вопросы и т.д..
Лекции и практические занятия - единое целое. Строгого деления не будет
Вести конспект лекций и иметь тетрадь для работы на практических занятиях и лекциях (полезно иметь: карандаш + ластик)
Для приобретения и закрепления навыков работы выдаются индивидуальные задания в рамках ЛР и самостоятельной домашней работы
Последняя часть заданий выдаются в рамках КР

Критерии оценки успеваемости
умение ответить на контрольные вопросы по каждой теме успешное выполнение контрольных работ по предлагаемым темам
грамотное, самостоятельное выполнение и защита индивидуальных заданий
успешная сдача экзамена
Помнить: умения и навыки по разработке и реализации алгоритмов на уровне команд процессора приобретаются постепенно, пропорционально затраченному на работу времени