Lorsque nous parlons de langages de programmation, la première chose qui nous vient à l'esprit sont des langages comme C, C++, Java, Python, etc. Mais ces langages cachent le fonctionnement réel, c'est-à-dire qu'ils font abstraction de beaucoup de choses pour les utilisateurs. Mais il existe un langage qui repose en réalité sur des concepts de base derrière la programmation ou l’interaction entre du matériel informatique.

Qu’est-ce que le langage d’assemblage ?

Langage d'assemblage est un langage de bas niveau qui permet de communiquer directement avec le matériel informatique. Il utilise des mnémoniques pour représenter les opérations qu'un processeur doit effectuer. Qui est un langage intermédiaire entre les langages de haut niveau comme C++ et le langage binaire. Il utilise des valeurs hexadécimales et binaires et est lisible par les humains.

Évolution du langage d’assemblage ?

Le langage assembleur a évolué parallèlement aux progrès du matériel informatique et à l’évolution des besoins des programmeurs. Voici un aperçu plus approfondi de chaque génération :

Première Génération (1940-1950) :

exception lancer java

• Les ordinateurs reposaient sur des tubes à vide et la programmation se faisait directement en langage machine, à l'aide d'instructions binaires.
• Le langage assembleur est apparu comme une abstraction lisible, utilisant des codes mnémoniques pour représenter les instructions machine.

Deuxième génération (1950-1960) :

• Les ordinateurs à transistors ont remplacé les tubes à vide, offrant une cohérence et des prouesses améliorées.
• Les langages d'assemblage sont devenus plus complexes pour gérer les jeux d'instructions complexes de ces nouvelles machines. Simultanément, des langages de programmation de haut niveau comme Fortran et COBOL fourni Abstraction avancée

Troisième génération (1960-1970) :

• Les circuits intégrés sont devenus un standard, ce qui a donné lieu à des ordinateurs réduits mais puissants.
• Les langages d'assemblage ont encore évolué, introduisant des fonctionnalités telles que des macros et des étiquettes symboliques, qui ont amélioré la productivité des programmeurs et la lisibilité du code.

Quatrième Génération (1970-1980) :

• Les débuts des microprocesseurs ont transformé l'informatique, ouvrant la voie à des systèmes de micro-ordinateurs tels que l'IBM PC et l'Apple II.
• Les langages d'assemblage pour micro-ordinateurs ont été repensés pour améliorer l'accessibilité des utilisateurs, avec la coloration syntaxique et l'indentation automatique, augmentant ainsi l'inclusivité pour un groupe plus large de programmeurs.

Cinquième génération (1980-présent) :

• Cette époque se caractérise par l'exécution simultanée de plusieurs tâches de calcul. Cette méthode est connue sous le nom de système de traitement parallèle et la croissance de systèmes logiciels sophistiqués
• Le langage assembleur a continué d'évoluer pour répondre aux demandes des programmeurs, avec le déploiement de méthodes et d'outils de débogage de pointe axés sur l'amélioration des performances et de la productivité du code pour les systèmes complexes.

Comment fonctionne le langage assembleur ?

Les langages assembleurs contiennent des codes mnémoniques qui spécifient ce que le processeur doit faire. Le code mnémonique écrit par le programmeur a été converti en langage machine (langage binaire) pour exécution. Un assembleur est utilisé pour convertir le code assembleur en langage machine. Ce code machine est stocké dans un fichier exécutable pour des raisons d'exécution.

Il permet au programmeur de communiquer directement avec le matériel tel que les registres, les emplacements mémoire, périphériques d'entrée/sortie ou tout autre matériel Composants. Ce qui pourrait aider le programmeur à contrôler directement les composants matériels et à gérer les ressources de manière efficace.

Comment exécuter le langage assembleur ?

• Écrire le code assembleur : Ouvrez n'importe quel éditeur de texte dans l'appareil, écrivez-y les codes mnémoniques et enregistrez le fichier avec une extension appropriée selon votre assembleur. La prolongation peut être .asm , .s , .asm X.
• Assemblage du code : Convertissez votre code en langage machine à l'aide d'un assembleur .
• Génération d'un fichier objet : Il générera un fichier objet correspondant à votre code. Il aura une extension . obj .
• Lier et créer des exécutables : Notre langage assembleur peut contenir plusieurs codes sources. Et il faut les lier à des bibliothèques pour le rendre exécutable. Nous pouvons utiliser un éditeur de liens comme lk à cet effet.
• Programme en cours d'exécution : Après avoir créé un fichier exécutable, nous pouvons l'exécuter comme d'habitude. La manière d'exécuter le programme dépendra du logiciel.

Composants du langage d'assemblage

• Registres : Les registres sont les emplacements de mémoire rapides situés à l'intérieur du processeur. Ce qui aide ALLER pour effectuer des opérations arithmétiques et le stockage temporaire des données. Exemple : Axe (Accumulateur), Bx, Cx.
• Commande: Une instruction dans le code assembleur appelée commande indique à l’assembleur ce qu’il doit faire. Les instructions en langage assembleur utilisent généralement des abréviations auto-descriptives pour simplifier le vocabulaire, comme ADD pour l'addition et MOV pour le mouvement des données.
• Instructions: Les instructions sont les codes mnémoniques que nous donnons au processeur pour effectuer des tâches spécifiques comme CHARGER, ADDITION, MOVE. Exemple : AJOUTER
• Étiquettes: Il s'agit d'un nom/identifiant symbolique donné pour indiquer un emplacement ou une adresse particulière dans le code d'assemblage. Exemple : FIRST pour indiquer le début de l'exécution d'une partie du code.
• Mnémonique: Un mnémonique est un acronyme pour une instruction en langage assembleur ou un nom donné à une fonction machine. Chaque mnémonique en assembleur correspond à une instruction machine spécifique. Add est une illustration de l’une de ces commandes machine. CMP, Mul et Lea en sont d’autres exemples.
• Macro : Les macros sont les codes de programme qui peuvent être utilisés n'importe où dans le programme en l'appelant une fois que nous l'avons défini. Et il est souvent intégré à des assembleurs et à des compilateurs. Nous devrions le définir à l'aide d'une directive %macro. Exemple : %macro ADD_TWO_NUMBERS 2
  ajouter eax, %1
  ajouter eax, %2
  %finmacro
• Opérandes : Ce sont les données ou les valeurs qui nous sont données par le biais d'instructions pour effectuer une opération dessus. Exemple : Dans ADD R1,R2 ; R1 et R2 sont des opérandes.
• Opcode : Ce sont les codes mnémoniques qui précisent au processeur quelle opération doit être effectuée. Exemple : ADD signifie Addition.

Système de nombres hexadécimaux est un système numérique utilisé pour représenter divers nombres à l'aide de 16 symboles provenant de 0 à 9 chiffres et alphabet A à F et il est un système numérique en base 16. 0 à 9 en décimal et hexadécimal sont identiques.

Tableau décimal à hexadécimal

Les nombres hexadécimaux peuvent facilement être convertis en une autre forme comme le système de nombres binaires, le système de nombres décimaux, le système de nombres octaux et vice-versa. Dans cet article, nous nous concentrons uniquement sur la conversion de l'hexadécimal en décimal et vice-versa.

Conversion décimale en hexadécimal :

Étape 1 : Prenez une valeur décimale d’entrée N.

Étape 2 : Divisez N par 16 et stockez le reste.

Étape 3 : Divisez à nouveau le quotient par 16 obtenu à l’étape 2 et stockez le reste.

Étape 3 : répétez l’étape 3 jusqu’à ce que le quotient devienne 0.

étape 4 : Écrivez le reste dans l'ordre inverse et c'est la valeur hexadécimale du nombre.

Exemple : Convertissez une valeur décimale de 450 en hexadécimal.

étape 1 : N = 450.

Étape 2 : 450/16 donne Q = 28, R = 2.

Étape 3 : 28/16 donne Q = 1, R = 12 = C.

Étape 4 : 1/16 donne Q = 0, R = 1.

Étape 5 : l'hexadécimal de 450 est 1C2.

Conversion hexadécimale en décimale

Pour convertir un hexadécimal en décimal, multipliez chaque chiffre par 16 à la puissance de sa position en partant de la droite et la position du chiffre le plus à droite est 0, puis ajoutez le résultat.

Exemple: Convertir (A7B) ₁₆ en décimal.

(A7B)₁₆= UNE × 16²+7×16¹+ B × 16⁰

⇒ (A7B)₁₆= 10 × 256 + 7 × 16 + 11 × 1 (convertir les symboles A et B en leurs équivalents décimaux ; A = 10, B = 11)

⇒ (A7B)₁₆= 2560 + 112 + 11

⇒ (A7B)₁₆= 2683

Par conséquent, l’équivalent décimal de (A7B)₁₆est (2683)_dix.

Avantages du langage d'assemblage

• Il offre un contrôle précis sur le matériel et donc une optimisation accrue du code.
• Il permet un accès direct aux composants matériels tels que les registres, ce qui permet des solutions sur mesure aux problèmes matériels.
• Utilisation efficace des ressources grâce à un contrôle de bas niveau, un code optimisé, une connaissance des ressources, une personnalisation, etc.
• Il est idéal pour la programmation microcontrôleurs , capteurs et autres composants matériels.
• Il est utilisé dans les recherches sur la sécurité pour trouver des vulnérabilités de sécurité, dans les logiciels d'ingénierie inverse pour la sécurité du système.
• C'est très essentiel pour la réalisation du systèmes d'exploitation , noyau et contrôleurs de périphériques qui nécessite une interaction matérielle pour sa fonctionnalité.

Inconvénients du langage d’assemblage

• Complexe et très difficile à apprendre la langue surtout pour les débutants.
• Cela dépend fortement de la machine. Cela limite donc la portabilité.
• Il est très difficile de maintenir le code, surtout pour les projets à grande échelle.
• Cela prend beaucoup de temps car c'est vraiment difficile à comprendre et le code est très long.
• Débogage est très difficile pour les programmeurs.

Foire aux questions sur le langage assembleur – FAQ

À quoi sert le langage assembleur ?

• Développement de système d'exploitation
• Création de pilote de périphérique
• Programmation de systèmes embarqués
• Applications en temps réel
• Recherche sur la sécurité

Différence entre le langage assembleur et le langage de haut niveau ?

Le langage assembleur est constitué de codes mnémoniques et étroitement lié au jeu d’instructions du processeur. En HLL, il y a l'abstraction.

Quelle architecture de processeur dois-je apprendre pour la programmation en assemblage ?

Les architectures de microprocesseurs 8085 et 8086 sont bien meilleures pour comprendre les concepts.

Le langage assembleur est-il toujours pertinent dans l’informatique moderne ?

Oui. Le langage d’assemblage reste pertinent.