Реклама

Скупка оптического оборудования добро пожаловать в itn сетевое оборудование.

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.397

Язык ассемблера имеет несколько особенностей, отличающих его от языков высокого уровня. Во-первых, это взаимно однозначное соответствие между операторами языка ассемблера и машинными командами (об этом мы уже говорили). Во-вторых, программист, пишущий на ассемблере, имеет доступ ко всем объектам и командам целевой машины. У программистов, пишущих на языках высокого уровня, такого доступа нет. Например, если целевая машина содержит бит переполнения, ассемблерная программа может проверить его, а Java-программа — нет. Ассемблерная программа может выполнить любую команду из набора команд целевой машины, а программа на языке высокого уровня — нет. Короче говоря, все, что можно сделать на машинном языке, можно сделать и на ассемблере, но в то же время программистам, пишущим программы на языках высокого уровня, недоступны многие команды, регистры и другие объекты. Языки для системного программирования (например, С) часто имеют некое промежуточное положение. Они, хотя и обладают синтаксисом, присущим языкам высокого уровня, с точки зрения возможностей доступа ближе к ассемблеру.

Наконец, ассемблерная программа может работать только на компьютерах одного семейства, а программа, написанная на языке высокого уровня, потенциально может работать на разных машинах. Возможность переноса программного обеспечения с одной машины на другую очень важна для многих прикладных программ.

Назначение ассемблера

Работать с языком ассемблера непросто. Написание одной и той же программы на ассемблере занимает гораздо больше времени, чем на языке высокого уровня. Кроме того, очень много времени занимает отладка.

Но зачем же тогда вообще писать программы на ассемблере? Есть две причины: производительность и доступ к аппаратуре. Прежде всего, квалифицированный программист, пишущий на ассемблере, может составить гораздо меньшую по объему и гораздо более быстродействующую программу, чем программа, написанная на языке высокого уровня. Для некоторых программ быстродействие и объем имеют чрезвычайно важное значение. К этой категории относятся многие встроенные прикладные программы (например, в смарт-картах, сотовых телефонах, драйверах устройств) и процедуры BIOS.

Следующая причина в том, что некоторым процедурам требуется полный доступ к аппаратному обеспечению, который обычно невозможно обеспечить средствами языков высокого уровня. В эту категорию попадают обработчики прерываний и исключений операционных систем, а также контроллеры устройств встроенных систем, работающих в режиме реального времени.

Первая причина (достижение высокой производительности) является более важной, поэтому мы рассмотрим ее подробнее. В большинстве программ лишь небольшой процент всего кода сказывается на времени выполнения программы. Обычно 1 % кода отвечает за 50 % времени выполнения, а 10 % кода — за 90 % времени выполнения.

Предположим, что для написания программы на языке высокого уровня требуется 10 человеко-лет, а полученной программе нужно 100 секунд, чтобы выполнить

некоторую типичную контрольную программу. (Контрольной называют тестовую программу, которая используется для сравнения компьютеров, компиляторов и т. п.) Написание всей программы на ассемблере может занять 50 человеко-лет. Полученная в результате контрольная программа будет выполняться примерно 33 секунды, поскольку хороший программист может оказаться в три раза умнее компилятора (хотя об этом можно спорить бесконечно). Ситуацию иллюстрирует табл. 7.1.