Assembly

Çevirme dili ya da assembly dili (İngilizce assembly language), bir bilgisayarda tüm işlemleri işlemci gerçekleştirir ve işlemcinin de kendine has bir dili vardır. İşlemci yalnızca bu dili anlar ve bu dili kullanarak anlaşırsınız. Fakat bu dili öğrenmek ve kullanmak çok zordur. Bu nedenle insanların anlayabileceğimiz bir dilde konuşup ardından işlemcinin diline çeviren yazılımlar geliştirilmiştir. Bunlara derleyici denir. Derleyicilerde bir dile sahiptir fakat işlemcinin diline göre çok daha kolaydır. İşte bu derleyici dillerinden biri de Assembly'dir. Çevirici dil, bilgisayar programlarının yazılmasında kullanılan alt seviyeli bir dildir. Assembly dili programlarının yazılımında insan dostu sembollerin (İngilizce “mnemonics”) kullanılması, daha fazla hataya yatkın ve zaman alıcı ilk bilgisayarlarda kullanılmış olan bir hedef bilgisayarının sayısal makine kodunda doğrudan programlama çalışmasının yerine geçmiştir. Bir assembly dil programı çevirici (İngilizce “assembler”) olarak adlandırılan faydalı bir program tarafından hedef bilgisayarın makine koduna çevrilir. (Bir çevirici bir derleyiciden (compiler) farklıdır ve genellikle “mnemonic” ifadelerden makine komutlarına teke tek (izomorfik) çeviriler yapar.)
Assembly dili karmaşık programlar yazmak için kullanılan düşük seviyeli bir programlama dilidir. Assembly insanlar tarafından anlaşılması zor olan makine dilinin sayısal ifadelerini, insanlar tarafından anlaşılarak programlanması daha kolay olan alfabetik ifadelerle değiştirerek düşük seviyede programlama için bir ortam oluşturur. Assembly kullanmanın amacı, ilk bilgisayarlarda yazılan programların daha az hata içermesi ve daha az zaman almasını sağlamaktır.
Assembly dilini makine koduna çeviren programlara assembler denir. Bir assembler'ı derleyiciden ayıran en önemli özellik birebir dönüşüm yapmasıdır. Derleyiciler kodun tamamını okurlar ve kodun tamamını anlamlı bir programa dönüştürürler. Kodun her satırını tek tek okuyan ve uygulayan programlara ise yorumlayıcı denir.
Assembly dil programları, genellikle platformdan bağımsız olan yüksek seviyeli programlama dillerinin aksine bir hedef bilgisayar mimarisine sıkı sıkıya bağlıdır ( ve bu bilgisayara özeldir). Çok fazla sofistike olan çeviriciler programın gelişmesini kolaylaştırmak, çeviri işlemini kontrol etmek ve hataların düzeltilmesine yardımcı olmak amacıyla mekanizmalar kullanarak program komutlarının temel çevirisini genişletir.
Assembly dili bir zamanlar programlamada çok fazla kullanılmaktaydı, ancak günümüzde daha az kullanılma eğilimindedir, öncelikle doğrudan donanım manipülasyonunun veya anormal performans hususları söz konusu olduğu zaman bu dil kullanılmaktadır. Tipik uygulamaları cihaz sürücüleri, alt seviyeli dahili (embedded) sistemleri ve gerçek zaman uygulamalarıdır.
Assembly(çeviri) ve assembler (çevirici) terimlerinin çelişkili kullanımlarına ilişkin olarak aşağıdaki terminoloji bölümüne bakınız.

Tarihî perspektif

Tarihsel olarak tamamen assembly dilinde olmak üzere çok sayıda programlar yazılmıştır. Çalışan sistemler 1970’li yıllarda ve 1980’li yılların başlangıcında C’nin yaygın bir şekilde kullanılmasının kabul edilmesine kadar hemen hemen münhasıran assembly dilinde yazılmışlardı. Büyük şirketler tarafından yazılan büyük miktarda IBM ana gövde (mainframe) (bilgisayarın kalbi) yazılımı dahil pek çok ticari uygulamalar da assembly dilinde yazılmıştı. Birtakım büyük şirketlerin 80’li yıllarda assembly dil uygulaması altyapılarını muhafaza etmelerine karşın COBOL ve FORTRAN dolayısıyla bu işin çoğunu değiştirmiştir.
İlk mikrobilgisayarların pek çoğu, genellikle çalışan sistemler ve geniş uygulamalar dahil elle kodlamalı assembly diline bel bağlamıştı. Bunun nedeni adı geçen sistemlerin konulan özel (idiosyncratic) bellek ve display mimarileri, ve sağlanan sınırlı “buggy” sistem servisleri yüzünden ciddi kaynak sıkıntıları içinde bulunmalarıydı. Belki de daha önemlisi mikrobilgisayar kullanımına uygun birinci sınıf yüksek seviyeli dil derleyicilerinin bulunmayışıydı. Bir psikolojik faktöründe bunda rolü olmuş olabilir: mikrobilgisayar programcılarının ilk nesli bir hobici (meraklı), “teller ve pense” davranışı içindeydi. Bu zamandan kalan tipik büyük assembly dil programlarının örnekleri CP/M ve MS-DOS işlem sistemleridir; ilk IBM PC “spreadsheet” ( hesap tablosu) programı Lotus 123, ve hemen hemen tüm popüler oyunlar için Commodore 64. Hatta 1990’lı yıllarda Mega Drive/Genesis ve Super nintendo Entertainment System için pek çok oyunlar dahil, pek çok konsol video oyunları assembly dilinde yazılmıştı. Popüler pasaj (arcade) oyunu NBA Jam (1993) buna başka bir örnektir.

Tipik uygulamalar

Elle kodlanmış assembly dili tipik olarak bir sistemin BIOS’unda kullanılır. Bu alt seviyeli kod diğerleriyle birlikte OS’yi tanıtmadan (booting) önce sistem donanımını çalıştırmak ve test etmek için kullanılır ve ROM içinde saklanır. Bir kez belli bir seviyedeki donanımın initializasyonu (ilk çalıştırılması) yapılırsa, icraat diğer koda geçer, tipik olarak yüksek seviyeli dillerde yazılmıştır; fakat güç devreye alındıktan hemen sonra çalışan kod genellikle assembly dilinde yazılır. Aynı şey pek çok “boot” yükleyicileri içinde geçerlidir.
Pek çok derleyiciler tam derleme yapılmadan önce ilk iş olarak, assembly kodunun hatadan kurtarma (debugging) ve optimizasyon amacıyla görülmesine imkân vererek yüksek seviyeli dillerin assembly (çevirme) içine alınmasını sağlar.
Bu imkânları kullanan programlar, Linux kernel gibi, daha sonra her bir donanım platformu üzerinde farklı assembly dili kullanan abstraksiyonları inşa edebilirler. Sistemin taşınabilir kodu daha sonra bu işlemciye özel elemanları yeknesak bir ara yüz vasıtasıyla kullanabilir.
Pek çok program sadece makine kodu formunda dağıtıldıklarından, ve makine kodunun genellikle assembly diline çevrilmesi kolay olduğundan ve bu formda dikkatlice incelendiğinden, fakat bir yüksek seviyeli dile çevirmek çok zor olduğundan, assembly dili ters mühendislikte de kıymetlidir. Enteraktif Disassembler (çeviri yapmayan) gibi araçlar bu amaca yönelik “disassembly”nin kapsamlı kullanımına imkân verir.

Daha fazla bilgi

Hem geçmişte hem de günümüzde verilen herhangi bir kişisel bilgisayar, ana gövde, dahili sistem, ve oyun konsolu için çeviricilerden (muhtemelen düzinelerce) en az biri yazılmıştır. Örnekler için çeviriciler listesine bakınız.
Unix sistemlerinde çevirici geleneksel olarak “as” olarak adlandırılır; kodun tek bir gövdesi olmasa da, her bir port için tipik olarak yeniden yazılır. Unix varyantlarının bir kısmı GAS kullanır.
İşlemci grupları içerisinde her bir çevirici kendine ait diyalekte sahiptir. Bazen, bazı çeviriciler başka bir çeviricinin diyalektini okuyabilir, örneğin, TASM eski MASM kodunu okuyabilir, fakat eski MASM kodu TASM’yi okuyamaz. FASM ve NASM aynı sentaksa sahiptirler, fakat her biri birbirlerine çevirmeyi güçleştiren farklı makroları destekler. Temel tamamıyla aynıdır, fakat ileri özellikler farklı olacaktır.
Ayrıca, assembly (çevirme) bazen aynı tip CPU üzerindeki farklı çalışan tüm sistemlerde taşınabilir. Çalışan sistemler arasında konvansiyonlar olarak çağrılması sıklıkla biraz farklıdır, ve büyük dikkat ile assembly dilinde bir miktar portatifliğin elde edilmesi mümkündür, genellikle çalışan sistemler arasında değişmeyen bir C kütüphanesi ile bağlanarak. Ancak, arayanın çalışan sistemler arasında değişebilen ön işlemci makroları kullanmasını isteyen C kütüphanesi ile portatif olarak bağlanmak mümkün değildir.
Örneğin, derlemeden önce “libe”deki pek çok şey OS-specific, C-specific şeyleri programda yapmak için ön işlemciye bağlıdır. Aslında, bazı fonksiyonların ve sembollerin ön işlemcinin dışında varlıkları da garanti edilemez. En kötüsü, “structs” ın büyüklüğü ve alan sırası, aynı zamanda “off t” gibi belli “typedefs” büyüklüğü assembly dilinde hiç yoktur, ve parametreler olarak sadece basit tam sayıları ve ibreleri alanların dışında “libe” deki fonksiyonları portatif olarak aramayı imkânsız hale getirerek Linux versiyonları arasında da farklıdırlar.
C gibi bazı yüksek seviyeli bilgisayar dilleri, assembly kodunun oldukça kısa bölümlerinin yüksek seviyeli dil kodunun içerisine yerleştirilebilindiği “Inline assembly”yi desteklerler. “Borland Pascal” de bir “asm” şifresiyle açılan bir çevirici derleyiciye sahip olmuştur. Bu başlıca Mouse (fare) ve COM-port sürücüleri oluşturmakta kullanılmıştı.
Assembly dil programlarını hatadan arındırmak (debug) için pek çok kişi bir benzetici (emulator) kullanır.
Aşağıda C, Visual Basic ve Assemblyde introduction programlarının farkı. Dil seviyesi yükseldikçe kod kısalmaktadır:
Assembly
title   Hello World Program                             (hello.asm)dosseg.model small.stack 100h.datahello_message db 'Hello World!',0dh,0ah,'$'.codemain  proc
      mov    ax,@data
      mov    ds,ax

      mov    ah,9
      mov    dx,offset hello_message
      int    21h

      mov    ax,4C00h
      int    21hmain  endpend   main
C
#include<stdio.h>
 
int main(){
   printf("Hello World\n");
   return 0;}
Visual Basic
 Sub Main()
      MsgBox("Hello, World!") '
  End Sub