В мире программирования для микропроцессоров, ассемблеры часто представлены в двух формах: как кросс-ассемблеры и как собственные ассемблеры. Эти два типа ассемблеров предназначены для различных условий разработки и эксплуатации, и каждый из них имеет свои уникальные преимущества и ограничения.
Собственные ассемблеры
Собственные ассемблеры, иногда называемые резидентными, выполняются на той же ЭВМ или на системе, основанной на том же типе микропроцессора, для которой предназначена разрабатываемая программа. Примеры применения включают:
- Прямая интеграция: Программы могут быть написаны и протестированы непосредственно на целевом устройстве.
- Простота разработки: Не требуются дополнительные системы или сложные конфигурации для разработки или тестирования.
- Минимальные задержки: Программа может быть непосредственно исполнена и отлажена на системе разработки, если она обладает достаточным объемом памяти и необходимыми периферийными устройствами.
Однако собственные ассемблеры часто сталкиваются с ограничениями производительности микропроцессора и доступным объемом памяти, что может замедлять процесс разработки для более крупных или сложных программ.
Кросс-ассемблеры
Кросс-ассемблеры предназначены для создания программ на одной системе (обычно более мощной), которые затем исполняются на другой, часто значительно менее мощной системе. Они особенно полезны для разработки встроенного ПО, где целевые устройства обычно имеют ограниченные ресурсы. Преимущества включают:
- Универсальность: Кросс-ассемблеры могут разрабатываться и запускаться на любой совместимой вычислительной системе, предоставляя гибкость в выборе аппаратных средств для разработки.
- Более высокая производительность: Разработка программы может быть выполнена на мощной системе, что ускоряет компиляцию и упрощает обработку.
- Расширенные возможности: Более мощные компьютеры могут предложить продвинутые инструменты и среды разработки, которые недоступны на микропроцессорных системах.
Однако использование кросс-ассемблеров требует переноса сгенерированного кода на целевую систему, что может включать дополнительные этапы, такие как использование перфолент или других форматов для физической передачи кода.
Программирование кросс-ассемблеров
Большинство кросс-ассемблеров для микропроцессоров написаны на языке программирования ФОРТРАН. Этот выбор обусловлен несколькими факторами:
- Простота программирования: ФОРТРАН является высокоуровневым языком, что упрощает процесс написания кросс-ассемблеров.
- Универсальность: Поскольку ФОРТРАН поддерживается многими ЭВМ, кросс-ассемблеры на этом языке могут быть легко портированы и использованы на различных компьютерных платформах.
Однако, несмотря на удобство и доступность ФОРТРАНа, использование этого языка влечёт за собой некоторые недостатки:
- Высокое потребление памяти: Кросс-ассемблеры на ФОРТРАНе тенденциозно требуют больше оперативной памяти, что может быть проблематично для систем с ограниченными ресурсами.
- Снижение производительности: Программы на ФОРТРАНе могут работать медленнее по сравнению с теми, что написаны на низкоуровневых языках, таких как ассемблер.
Из-за этих ограничений разработаны альтернативные кросс-ассемблеры, написанные на языках ассемблера, например, для систем типа IBM 370. Эти ассемблеры обеспечивают более высокую скорость ассемблирования и требуют меньше памяти, что делает их более подходящими для более требовательных или ресурсно ограниченных приложений.
Влияние на выбор ассемблера
При выборе между кросс-ассемблерами, реализованными на различных языках программирования, необходимо учитывать требования конкретного проекта к производительности и доступности памяти. В то время как ФОРТРАН предлагает простоту и универсальность, языки ассемблера могут предложить лучшую производительность и более эффективное использование ресурсов.
Выбор между кросс-ассемблером и собственным ассемблером зависит от специфических требований проекта, доступных ресурсов и ограничений целевой платформы. Кросс-ассемблеры обеспечивают большую гибкость и мощность для разработки, тогда как собственные ассемблеры предлагают простоту и непосредственную интеграцию с целевыми системами, что может быть критично для некоторых приложений встроенных систем.