Assembler, eller assembler-språk, er eit lågnivå programmeringsspråk som gir ei symbolsk framstilling av ein datamaskins maskinkode-instruksjonar. I motsetnad til høgnivå programmeringsspråk som abstraherer bort maskinvaredetaljar, lar assembler-språk programmerarar skrive program som tett samsvarar med arkitekturen til datamaskinen. Dette gir utviklarar granuler kontroll over maskinvareressursar, noko som gjer det essensielt for oppgåver som krev direkte interaksjon med eller manipulering av maskinvare, som operativsystem, innebygde system og ytelseskritiske applikasjonar.
Assembler-språk dukka opp i dei tidlege dagane av databehandling som eit middel for å forenkle prosessen med programmering ved hjelp av binær maskinkode. Den første assembleren vart laga for den Elektroniske Numeriske Integratoren og Datamaskinen (ENIAC) på 1940-talet, og gjorde det mogleg for programmerarar å skrive instruksjonar i eit meir menneskeleg lesbart format. Etter kvart som datamaskinarkitekturar utvikla seg, gjorde også assembler-språk det, med ulike assemblerar som vart utvikla for å imøtekomme forskjellige maskinvaredesign.
Assembler er direkte inspirert av arkitekturen til den spesifikke datamaskinen den er retta mot. Kvar type prosessor har sitt eige assembler-språk, som x86 (for Intel og AMD-prosessorar), ARM (som er mykje brukt i mobile enheter), og MIPS (som er brukt i innebygde system). Mens assembler-språk deler nokre grunnleggjande konsept, reflekterer dei dei unike instruksjonssetta og driftskapasitetane til sine respektive maskinvareplattformer.
I dag, sjølv om assembler-språk ikkje er det primære språket for applikasjonsutvikling, er det framleis relevant i spesifikke domener. Det blir vanlegvis brukt til å skrive ytelseskritiske delar av kode, enhetsdrivarar og sanntidssystem. I tillegg er det avgjerande å forstå assembler-språk for felt som reversering av ingeniørkunst, malware-analyse og system-sikkerheit.
Assembler nyttar mnemonikkar, som er symbolske framstillingar av maskininstruksjonar. For eksempel, MOV AX, 1 representerer å flytte verdien 1 inn i registeret AX.
Assembler-språk tillater direkte manipulering av prosessorregister. For eksempel, instruksjonen ADD AX, BX legg til verdiane i registrene AX og BX og lagrar resultatet i AX.
Etikettar blir brukt til å merke posisjonar i koden for hopp og løkker. Ein etikett kan sjå ut som start:. Dette er nyttig for å lage løkker med instruksjonar som JMP start.
Direktiver kontrollerer oppførselen til assembleren og gir metadata. For eksempel, .data og .text direktiv indikerer seksjonar for data og kode, respektivt.
Kommentarar kan bli inkludert for dokumentasjonsformål ved å bruke eit semikolon. For eksempel, ; Dette er ein kommentar.
Assembler støttar kontrollflytinstruksjonar som JMP, JE (hopp om lik), og JNE (hopp om ikkje lik), som gjer det mogleg å forgreine seg i kodekjøringa.
Kvar assembler-instruksjon består typisk av ein operasjon (opcode) etterfulgt av operandar. Operasjonar kan vere unære, binære, eller bruke meir komplekse format avhengig av instruksjonssettsarkitekturen.
Assembler-språk tillater bruk av umiddelbare verdier direkte i instruksjonar, som MOV AX, 5, der 5 er ein umiddelbar verdi tildelt registeret AX.
Assembler støttar prosedyrar og underrutineanrop, som gjer det mogleg å gjenbruke kode. Dette kan bli kalla opp ved å bruke CALL instruksjonen etterfulgt av ein etikett, f.eks. CALL myFunction.
Sjølv om assembler ikkje har høgnivå datatypar, kan data bli handtert ved hjelp av byte, ord, eller dobbel-ord i samsvar med arkitekturen, og minneadresser kan bli manipulert direkte.
Ein assembler konverterer assembler-språk kode til maskinkode. Det finst ulike assemblerar, som NASM (Netwide Assembler), MASM (Microsoft Macro Assembler), og GAS (GNU Assembler), kvar av dei retta mot spesifikke arkitekturar eller operativsystem.
Utviklingsmiljø for assembler-språk er mindre vanlege enn for høgnivåspråk, men inkluderer spesifikke IDEar som MPLAB X IDE for PIC mikroprosessorar eller Keil for ARM-utvikling.
For å bygge eit prosjekt i assembler-språk, skriv utviklarar vanlegvis kildekoden i ein tekstredigerar, og deretter kallar dei opp assembleren via kommandolinja for å generere binære eller objektfiler. For eksempel, ved å bruke NASM, kan ein typisk kommando sjå slik ut:
nasm -f elf64 myprogram.asm -o myprogram.o
Deretter kan ein lenke ved å bruke ein linker som ld for å lage ein kjørbar fil:
ld myprogram.o -o myprogram
Assembler-språk blir hovudsakleg brukt i område som krev optimalisert ytelse og direkte maskinvaremanipulering. Nøkkelapplikasjonar inkluderer:
I motsetnad til høgnivåspråk som C, C++, eller Java, som tilbyr abstraksjonar over maskinvare, gir assembler-språk direkte kontroll over maskininstruksjonar. Dette gjer at assembler-program generelt er raskare og mindre, noko som er kritisk i ressursbegrensa miljø, men betydelig mindre bærbare.
Sjølv om optimalisering av assembler-språk kan gi overlegen ytelse, forenklar språk som C og C++ utviklingsprosessen betydelig. Høgnivåspråk handterer minneadministrasjon, feilsjekking, og gir omfattande bibliotek, noko som gjer dei eigna for dei fleste applikasjonar.
Assembler-språk syntaks blir rekna som meir kompleks samanlikna med språk som Python eller JavaScript, som prioriterer lesbarheit og brukervennlegheit. Å lære assembler krev ein forståing av datamaskinarkitektur, medan høgnivåspråk abstraherer bort desse detaljane.
Det finst fleire verktøy for å oversette høgnivåspråk til assembler eller for å gjere assembler i stand til å samhandle med høgnivåkode. Nokre assemblerar kan integrere C-kode direkte, noko som gjer blandede prosjekt mogleg. Verktøy som LLVM kan også generere assembler frå kode skrive i høgnivåspråk.
For utviklarar som ønskjer å konvertere kode frå eit høgnivåspråk til assembler, er det nyttig å studere instruksjonssettet til målarkitekturen og bruke profileringsverktøy for å leie optimaliseringsinnsatsen. Det er også tilrådd å utnytte eksisterande kompilatorar som GCC som kan generere assemblerkode for analyse eller vidare forbetring.