Мова асемблера

• мінімальна кількість надлишкового коду (використання меншої кількості команд та звернень в пам'ять). Як наслідок — велика швидкість і менший розмір програми;
• великі обсяги коду, велике число додаткових дрібних завдань;
• погана читабельність коду, труднощі підтримки (налагодження, додавання можливостей);
• труднощі реалізації парадигм програмування та будь-яких інших скільки-небудь складних конвенцій, складність спільної розробки;
• меншу кількість доступних бібліотек, їх мала сумісність;
• безпосередній доступ до апаратури: портам введення-виведення, особливим регістрам процесора;
• максимальна «підгонка» для потрібної платформи (використання спеціальних інструкцій, технічних особливостей «заліза»);
• неможливість роботи на платформах з іншою (несумісною) архітектурою.

Крім інструкцій, програма може містити директиви: команди, що не переводяться безпосередньо в машинні інструкції, а керують роботою компілятора. Набір і синтаксис їх значно різняться і залежать не від апаратної платформи, а від використовуваного компілятора (породжуючи діалекти мов в межах одного сімейства архітектур). Як набір директив можна виділити:

• визначення даних (констант і змінних);
• керування організацією програми в пам'яті і параметрами вихідного файлу;
• завдання режиму роботи компілятора;
• всілякі абстракції (тобто елементи мов високого рівня) — від оформлення процедур і функцій (для спрощення реалізації парадигми процедурного програмування) до умовних конструкцій і циклів (для парадигми структурного програмування);
• макроси;

Типовими командами мови асемблера є:

• Команди пересилки даних (mov та ін.);
• Арифметичні команди (add, sub, та ін.);
• Логічні та побітові операції (or, and, xor, shr, ror та ін.);
• Команди управління ходом виконання програми (jmp, loop, ret та ін.);
• Команди виклику переривань (іноді відносять до команд управління): int;
• Команди вводу-виводу в порти (in, out);
• Для мікроконтролерів і мікрокомп'ютерів характерні також команди, що виконують перевірку і перехід по умові, наприклад деякі з них:
  • cjne — перейти, якщо не дорівнює;
  • djnz — декрементувати, і якщо результат ненульовий, то перейти;
  • cfsneq — порівняти, і якщо не дорівнює, пропустити наступну команду.

Синтаксис мови асемблера визначається системою команд конкретного процесора чи мікроконтролера.

Intel-синтаксис є одним з найпоширеніших, використовується для IBM-сумісних комп'ютерів.

Відрізняється від Intel-синтаксису наявність суфіксів до мнемонік та префіксів до операндів.

main () 
{ 
        int a = 1; // оголошуємо змінну a і кладемо туди значення 1 
        int b = 2; // оголошуємо змінну b і кладемо туди значення 2 
        int c; // оголошуємо змінну c, але не ініціалізуємо її 
        // Початок асемблерної вставки 
        __asm{ 
                mov eax, a // завантажуємо значення змінної a в регістр EAX 
                mov ebx, b // завантажуємо значення змінної b в регістр EBX 
                add eax, ebx // додаємо EAX з EBX, записуючи результат в EAX 
                mov c, eax // завантажуємо значення EAX у змінну c 
        } 
        // Кінець асемблерної вставки 
        // Виводимо вміст c на екран 
        // За допомогою звичної функції printf 
        printf ("a + b =% x +% x =% x \ n", a, b, c); 
}

Мови асемблера, так само як і використання слова assembly, беруть свій початок від перших ЕОМ зі збереженням програми. Один з перших асемблерів було розроблено у 1947 році Катлін Бут (Kathleen Booth) для машини ARC2 в університеті Біркбек (Лондон), після консультацій з Джоном фон Нойманом і Германом Ґолдстіном у Інституті перспективних досліджень.[5][6] Машина EDSAC у 1949 році мала асемблер під назвою initial orders з однолітерними мнемоніками.[7] Для машин IBM 650 існувала програма SOAP (Symbolic Optimal Assembly Program), написана Стеном Полі (Stan Poley) у 1955-му.[8]

Мови асемблера дозволили вивільнити програмістів від надзвичайно низькорівневих, рутинних і втомливих «ручних» процедур, яких потребували перші комп'ютери —запам'ятовування людиною кодів команд, адрес, ручного обчислення адрес переходів (і зміни їх при кожному додаванні чи вилученні команд), представлення чисел тощо. Приблизно до середини 1980-х років асемблери широко використовувалися у програмуванні — як для великих ЕОМ (мейнфреймів), так і для персональних і мікрокомп'ютерів. Втім, прогрес у розвитку процесорів і пам'яті спричинив активний прогрес методів компіляції з високорівневих мов і появу компіляторів, що значно підвищували продуктивність роботи програміста. У 21-му столітті мови асемблера використовуються там, де потрібне пряме керування апаратурою, доступ до спеціалізованих інструкцій процесора чи співпроцесорів, або для кодування критичних (до часу чи розміру) секцій програми. Типовими сферами застосування асемблера є драйвери пристроїв, вбудовані системи, системи реального часу, ядра ОС, резидентні монітори тощо.

Багато важливих програм було написано цілком на мові асемблера (лише у 1961-му з'явилася перша операційна система Burroughs MCP, написана частково на мові високого рівня (алголоподібний ESPOL). Велика кількість комерційного програмного забезпечення для мейнфреймів IBM також написана на асемблері.

Більшість ранніх мікрокомп'ютерів, обмежених у оперативній пам'яті, потребувало програмного забезпечення, написаного вручну майже виключно на асемблері, включно з кодом BIOS, дискової операційної системи і великої кількості прикладних програм. Типовими прикладами великих асемблерних програм 1970-80-х років є BIOS і DOS для комп'ютерів IBM PC, компілятор Turbo Pascal, перші програми електронних таблиць (наприклад, Lotus 1-2-3), численні комп'ютерні ігри.

З часів винаходу перших компіляторів йшли дебати щодо доцільності використання мови асемблера у програмуванні прикладних задач. Втім, системне програмування завжди лишалося особливою нішею, де асемблер був і залишається важливим.

Мови асемблера досі вивчаються на більшості курсів інформатики і електроніки та мікропроцесорної техніки. Фундаментальні поняття, такі як двійкова арифметика, керування пам'яттю, стек, кодування символів, переривання, проєктування компіляторів тощо можуть бути повністю осягнені людиною лише при ґрунтовному розумінні роботи комп'ютера на апаратному рівні, що неодмінно передбачає розуміння набору команд і адресації процесора.

• Гіпервізори
• Реалізація криптографічних і інших специфічних алгоритмів (наприклад, цифрового перетворення сигналів)
• Фрагменти ядер ОС, або цілі мікроядра (приклади: ранні L3, L4)
• Початкові завантажники, Firmware, резидентні монітори, BIOS
• Результат роботи компілятора (коли компілятор генерує не об'єктний код, а текст на мові асемблера), який можна переглянути і при потребі змінити
• Inline-інтегрування асемблерних команд безпосередньо в тіло програми на мові високого чи середнього рівня (C, Паскаль)
• Низькорівневі віруси чи руткіти
• Машинний код, що модифікує сам себе
• Реверс-інженеринг
• Програми, повністю незалежні від основних системних бібліотек (таких як libc чи crt0)
• Різні типи оптимізації, що з тих чи інших причин недоступні при кодуванні на мові високого рівня