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High Level Assembly

Enero 29, 2022

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Este aviso fue puesto el 18 de febrero de 2017.
Para el concepto general, ver ensamblador de alto nivel. Este artículo es acerca de una implementación específica
Para otros usos de este término, véase HLA (desambiguación).

El High Level Assembly (HLA) es un lenguaje ensamblador desarrollado por Randall Hyde, que puede usar construcciones de lenguaje de alto nivel para ayudar, en el lenguaje ensamblador x86, tanto a programadores principiantes como a desarrolladores avanzados por igual. El HLA soporta, en lenguaje ensamblador, tipos de datos avanzados y programación orientada a objetos. Usa un sintaxis similar a las de varios lenguajes de alto nivel, como C/C++, Ada, Modula-2, y Pascal, para permitir la creación de programas legibles en lenguaje ensamblador, y una transición rápida al HLA de programadores que vienen de los lenguaje de alto nivel.

Orígenes y metas

El HLA fue concebido originalmente como una herramienta para enseñar programación en lenguaje ensamblador a nivel universitario. La idea es aprovechar el conocimiento existente en programación de los estudiantes para que aprendan el lenguaje ensamblador tan rápido como sea posible. La mayoría de los estudiantes que toman un curso de programación en lenguaje ensamblador ya han sido introducidos a las estructuras de control de alto nivel, como IF, WHILE, REPEAT..UNTIL, FOR, etc. El HLA permite que los estudiantes apliquen más temprano en el curso esos conocimientos de programación a la codificación en lenguaje ensamblador, permitiendo que dominen otros temas necesarios de antemano antes de aprender cómo codificar las formas de bajo nivel de estas estructuras del control. "The Art of Assembly Languaje" por Randall Hyde usa el HLA para este mismo propósito (véase los enlaces externos para leer una versión en línea del libro).

Ensamblador de alto y bajo nivel

Una idea falsa común sobre HLA es que no es un "ensamblador de bajo nivel" como los productos MASM de Microsoft o TASM de Borland. Generalmente, la gente desarrolla esta idea falsa después de mirar un típico programa "hola mundo" escrito en el HLA, que consiste en una sola invocación macro para el cuerpo del programa: 

program HelloWorld; #include("stdlib.hhf") begin HelloWorld; stdout.put( "Hello World" nl ); end HelloWorld;

Combinado con declaraciones similares a las de Pascal o C, mucha gente tiene la impresión que de ninguna manera el HLA es un lenguaje ensamblador, sino más bien alguna clase de lenguaje de alto nivel. De hecho, la sentencia "stdout.put" en el código de arriba no es nada más que un macro de lenguaje ensamblador que se expande a código como el siguiente: 

 program HelloWorld; #include( "stdlib.hhf" ) static hwString :string := "Hello World" nl; begin HelloWorld; // Se pone en la [[pila (informática)|pila]] o ''stack'' la dirección del string "Hello World" push( hwString ); // LLama una función de la biblioteca estándar del HLA // que imprimirá el string cuya dirección // ha sido puesta en la [[pila (informática)|pila]] o ''stack''. call stdout.puts; end HelloWorld;

No hay absolutamente nada que detenga a un programador de escribir el programa "hola mundo" en lenguaje ensamblador de bajo nivel, si realmente desea hacer esto (nótese que no existe razón práctica alguna de hacer esto). Sin embargo, para el principiante que está experimentando su primera hora con el lenguaje ensamblador, el código anterior es mucho más accesible que el último, es decir, explicar la pila y cómo los parámetros se pasan a un procedimiento por medio de él es un tema relativamente avanzado.

El HLA soporta todas las instrucciones de máquina de bajo nivel que los otros ensambladores x86 y, de hecho, las estructuras de control de alto nivel del HLA se basan en las que se encuentran en MASM y el TASM, cuyas características de lenguaje de alto nivel precedieron por varios años la llegada del HLA. En el HLA, uno puede escribir código ensamblador de bajo nivel tan fácilmente como con cualquier otro ensamblador, simplemente ignorando las construcciones de control del lenguaje de alto nivel del HLA. Las características como las de lenguaje de alto nivel aparecen en el HLA para proporcionar una ayuda de aprendizaje para los programadores que están comenzando, con la asunción que descontinuarán el uso de esas sentencias una vez dominen el conjunto de instrucciones de bajo nivel. En la práctica, muchos programadores de experiencia continúan usando las sentencias de alto nivel del HLA, MASM, y TASM, mucho después de haber dominado el conjunto de instrucciones de bajo nivel, pero esto usualmente es hecho con propósitos de legibilidad.

Características que lo distinguen

Dos características de HLA lo ponen aparte de otros ensambladores x86: su poderoso sistema de macros (lenguaje en tiempo de compilación) y la biblioteca estándar del HLA.

Sistema de macros

El lenguaje en tiempo de compilación del HLA permite que los programadores extiendan con facilidad el lenguaje del HLA, incluso creando su propio Lenguaje Específico de Dominio para ayudarles a solucionar problemas comunes de programación fácilmente. El macro de stdout.put descrito arriba brevemente es un buen ejemplo de un sofisticado macro que pueda simplificar las vidas de los programadores. Considere la siguiente invocación del macro stdout.put: 

 stdout.put( "I=", i, " s=", s, " u=", u, " r=", r:10:2, nl );

El macro stdout.put procesa cada uno de los argumentos para determinar su tipo, luego llama al procedimiento adecuado en la biblioteca estándar del HLA para manejar la salida de cada uno de estos operandos. Asumiendo que i es un entero con signo de 32 bits, s una variable de string, u un entero sin signo de 32 bits, y r un valor de punto flotante de 32 bits, el macro de arriba se expande a código como el siguiente: 

 push( iEqualsStr ); // Se pone en la pila la dirección del string "I="  call stdout.puts; // Imprime "I=" push( i ); call stdout.puti32; // Imprime i como un entero con signo de 32 bits. push( sEqualsStr ); // Se pone en la pila la dirección del string " s=" call stdout.puts; // Imprime " s=" push( s ); // Se pone en la pila la dirección del string s call stdout.puts; // y se imprime ese string. push( uEqualsStr ); // Se pone en la pila la dirección del string " u=" call stdout.puts; // y se imprime ese string. push( rEqualsStr ); // Se pone en la pila la dirección del string " r=" call stdout.puts; // y se imprime ese string. push((type [[dword]] r)); // Se pone en la pila el valor del número real r. pushd( 10 ); // Se pone en la pila el ancho del campo. pushd( 2 ); // Se pone en la pila el número de posiciones decimales. call stdout.putr32; // Se imprime el valor como real.

Debe estar claro que el código de una sola línea de más arriba es mucho más fácil de escribir, leer, y mantener que su expansión. Esta es una de las ventajas de usar macros en código de lenguaje ensamblador. Por supuesto, la mayoría de los ensambladores proporcionan algún tipo de capacidad macro, la ventaja que ofrece el HLA sobre otros ensambladores es que es capaz de procesar macro argumentos como "r:10:2" usando las extensas funciones de string en tiempo de compilación, y las facilidades de macros del HLA pueden encontrar los tipos de las variables (como i, u, s, y r), y usar esa información para dirigir la expansión del macro, como fue hecho en este ejemplo.

Biblioteca estándar

La biblioteca estándar del HLA es un conjunto extensivo de rutinas y macros preescritos, como el macro stout.put descrito arriba, que hacen la vida más fácil para los programadores, salvándolos de "reinventar la rueda" cada vez que escriben una nueva aplicación. Quizás tan importante como eso, la biblioteca estándar del HLA permite a los programadores escribir aplicaciones portables que funcionan bajo Windows o Linux con nada más que una recompilación del código de fuente.

Invocación desde la línea de comandos

El sistema de lenguaje del HLA v1.x es una herramienta manejada por línea de comandos que consiste en varios componentes, incluyendo un programa "shell" (por ejemplo hla.exe bajo Windows), el compilador de lenguaje del HLA (por ejemplo., hlaparse.exe), un traductor de bajo nivel (como por ejemplo, MASM, TASM, o FASM bajo Windows o el Gas bajo Linux), un enlazador (link.exe bajo Windows, ld debajo de Linux), y otras herramientas tales como un compilador de recursos bajo Windows.

La aplicación "shell" del HLA procesa parámetros de comandos de línea y dirige los archivos apropiados hacia cada uno de los programas que conforman el sistema HLA. Acepta como entrada archivos ".hla" (archivos fuente HLA), archivos ".asm" (archivos fuente para los ensambladores MASM, TASM, FASM, o Gas), archivos ".obj" (".o") para entrada al enlazador, y archivos "rc" (para el uso por un compilador re recursos).

El HLAPARSE.EXE (solo "hlaparse" bajo de Linux) es el "compilador" que traslada archivos fuente HLA a una forma ".asm" intermedia (muy similar a como el GCC traslada archivos C/C++ a archivos fuente en lenguaje ensamblador). La salida del programa HLAPARSE es traducida a código objeto por MASM, FASM, TASM, o Gas. El código objeto es enlazado en un formato ejecutable por un enlazador. Toda esta actividad es transparente al usuario, el programa "shell" realiza todos estos pasos automáticamente. Aunque usar ensambladores secundarios como el MASM o el Gas para procesar la salida del HLA es algo controversial entre programadores de ensamblador de la "vieja escuela", una gran ventaja ofrecida por este esquema es que es una cuestión trivial traducir código de ensamblador con la sintaxis del HLA a código ensamblador del MASM, TASM, FASM, o Gas. Esto es una muy agradable facilidad para los que necesiten traducir código entre diferentes ensambladores. El HLA es el único ensamblador que proporciona la capacidad de traducir su código a tantas diferentes sintaxis.

Véase también

Referencias

Enlaces externos

  • The Art of Assembly Language
  • (Texto del libro)
  •   Datos: Q2630324

Enero 29, 2022
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Este articulo o seccion necesita referencias que aparezcan en una publicacion acreditada Este aviso fue puesto el 18 de febrero de 2017 Para el concepto general ver ensamblador de alto nivel Este articulo es acerca de una implementacion especificaPara otros usos de este termino vease HLA desambiguacion El High Level Assembly HLA es un lenguaje ensamblador desarrollado por Randall Hyde que puede usar construcciones de lenguaje de alto nivel para ayudar en el lenguaje ensamblador x86 tanto a programadores principiantes como a desarrolladores avanzados por igual El HLA soporta en lenguaje ensamblador tipos de datos avanzados y programacion orientada a objetos Usa un sintaxis similar a las de varios lenguajes de alto nivel como C C Ada Modula 2 y Pascal para permitir la creacion de programas legibles en lenguaje ensamblador y una transicion rapida al HLA de programadores que vienen de los lenguaje de alto nivel Indice 1 Origenes y metas 2 Ensamblador de alto y bajo nivel 3 Caracteristicas que lo distinguen 3 1 Sistema de macros 3 2 Biblioteca estandar 4 Invocacion desde la linea de comandos 5 Vease tambien 6 Referencias 7 Enlaces externosOrigenes y metas EditarEl HLA fue concebido originalmente como una herramienta para ensenar programacion en lenguaje ensamblador a nivel universitario La idea es aprovechar el conocimiento existente en programacion de los estudiantes para que aprendan el lenguaje ensamblador tan rapido como sea posible La mayoria de los estudiantes que toman un curso de programacion en lenguaje ensamblador ya han sido introducidos a las estructuras de control de alto nivel como IF WHILE REPEAT UNTIL FOR etc El HLA permite que los estudiantes apliquen mas temprano en el curso esos conocimientos de programacion a la codificacion en lenguaje ensamblador permitiendo que dominen otros temas necesarios de antemano antes de aprender como codificar las formas de bajo nivel de estas estructuras del control The Art of Assembly Languaje por Randall Hyde usa el HLA para este mismo proposito vease los enlaces externos para leer una version en linea del libro Ensamblador de alto y bajo nivel EditarUna idea falsa comun sobre HLA es que no es un ensamblador de bajo nivel como los productos MASM de Microsoft o TASM de Borland Generalmente la gente desarrolla esta idea falsa despues de mirar un tipico programa hola mundo escrito en el HLA que consiste en una sola invocacion macro para el cuerpo del programa program HelloWorld include stdlib hhf begin HelloWorld stdout put Hello World nl end HelloWorld Combinado con declaraciones similares a las de Pascal o C mucha gente tiene la impresion que de ninguna manera el HLA es un lenguaje ensamblador sino mas bien alguna clase de lenguaje de alto nivel De hecho la sentencia stdout put en el codigo de arriba no es nada mas que un macro de lenguaje ensamblador que se expande a codigo como el siguiente program HelloWorld include stdlib hhf static hwString string Hello World nl begin HelloWorld Se pone en la pila informatica pila o stack la direccion del string Hello World push hwString LLama una funcion de la biblioteca estandar del HLA que imprimira el string cuya direccion ha sido puesta en la pila informatica pila o stack call stdout puts end HelloWorld No hay absolutamente nada que detenga a un programador de escribir el programa hola mundo en lenguaje ensamblador de bajo nivel si realmente desea hacer esto notese que no existe razon practica alguna de hacer esto Sin embargo para el principiante que esta experimentando su primera hora con el lenguaje ensamblador el codigo anterior es mucho mas accesible que el ultimo es decir explicar la pila y como los parametros se pasan a un procedimiento por medio de el es un tema relativamente avanzado El HLA soporta todas las instrucciones de maquina de bajo nivel que los otros ensambladores x86 y de hecho las estructuras de control de alto nivel del HLA se basan en las que se encuentran en MASM y el TASM cuyas caracteristicas de lenguaje de alto nivel precedieron por varios anos la llegada del HLA En el HLA uno puede escribir codigo ensamblador de bajo nivel tan facilmente como con cualquier otro ensamblador simplemente ignorando las construcciones de control del lenguaje de alto nivel del HLA Las caracteristicas como las de lenguaje de alto nivel aparecen en el HLA para proporcionar una ayuda de aprendizaje para los programadores que estan comenzando con la asuncion que descontinuaran el uso de esas sentencias una vez dominen el conjunto de instrucciones de bajo nivel En la practica muchos programadores de experiencia continuan usando las sentencias de alto nivel del HLA MASM y TASM mucho despues de haber dominado el conjunto de instrucciones de bajo nivel pero esto usualmente es hecho con propositos de legibilidad Caracteristicas que lo distinguen EditarDos caracteristicas de HLA lo ponen aparte de otros ensambladores x86 su poderoso sistema de macros lenguaje en tiempo de compilacion y la biblioteca estandar del HLA Sistema de macros Editar El lenguaje en tiempo de compilacion del HLA permite que los programadores extiendan con facilidad el lenguaje del HLA incluso creando su propio Lenguaje Especifico de Dominio para ayudarles a solucionar problemas comunes de programacion facilmente El macro de stdout put descrito arriba brevemente es un buen ejemplo de un sofisticado macro que pueda simplificar las vidas de los programadores Considere la siguiente invocacion del macro stdout put stdout put I i s s u u r r 10 2 nl El macro stdout put procesa cada uno de los argumentos para determinar su tipo luego llama al procedimiento adecuado en la biblioteca estandar del HLA para manejar la salida de cada uno de estos operandos Asumiendo que i es un entero con signo de 32 bits s una variable de string u un entero sin signo de 32 bits y r un valor de punto flotante de 32 bits el macro de arriba se expande a codigo como el siguiente push iEqualsStr Se pone en la pila la direccion del string I call stdout puts Imprime I push i call stdout puti32 Imprime i como un entero con signo de 32 bits push sEqualsStr Se pone en la pila la direccion del string s call stdout puts Imprime s push s Se pone en la pila la direccion del string s call stdout puts y se imprime ese string push uEqualsStr Se pone en la pila la direccion del string u call stdout puts y se imprime ese string push rEqualsStr Se pone en la pila la direccion del string r call stdout puts y se imprime ese string push type dword r Se pone en la pila el valor del numero real r pushd 10 Se pone en la pila el ancho del campo pushd 2 Se pone en la pila el numero de posiciones decimales call stdout putr32 Se imprime el valor como real Debe estar claro que el codigo de una sola linea de mas arriba es mucho mas facil de escribir leer y mantener que su expansion Esta es una de las ventajas de usar macros en codigo de lenguaje ensamblador Por supuesto la mayoria de los ensambladores proporcionan algun tipo de capacidad macro la ventaja que ofrece el HLA sobre otros ensambladores es que es capaz de procesar macro argumentos como r 10 2 usando las extensas funciones de string en tiempo de compilacion y las facilidades de macros del HLA pueden encontrar los tipos de las variables como i u s y r y usar esa informacion para dirigir la expansion del macro como fue hecho en este ejemplo Biblioteca estandar Editar La biblioteca estandar del HLA es un conjunto extensivo de rutinas y macros preescritos como el macro stout put descrito arriba que hacen la vida mas facil para los programadores salvandolos de reinventar la rueda cada vez que escriben una nueva aplicacion Quizas tan importante como eso la biblioteca estandar del HLA permite a los programadores escribir aplicaciones portables que funcionan bajo Windows o Linux con nada mas que una recompilacion del codigo de fuente Invocacion desde la linea de comandos EditarEl sistema de lenguaje del HLA v1 x es una herramienta manejada por linea de comandos que consiste en varios componentes incluyendo un programa shell por ejemplo hla exe bajo Windows el compilador de lenguaje del HLA por ejemplo hlaparse exe un traductor de bajo nivel como por ejemplo MASM TASM o FASM bajo Windows o el Gas bajo Linux un enlazador link exe bajo Windows ld debajo de Linux y otras herramientas tales como un compilador de recursos bajo Windows La aplicacion shell del HLA procesa parametros de comandos de linea y dirige los archivos apropiados hacia cada uno de los programas que conforman el sistema HLA Acepta como entrada archivos hla archivos fuente HLA archivos asm archivos fuente para los ensambladores MASM TASM FASM o Gas archivos obj o para entrada al enlazador y archivos rc para el uso por un compilador re recursos El HLAPARSE EXE solo hlaparse bajo de Linux es el compilador que traslada archivos fuente HLA a una forma asm intermedia muy similar a como el GCC traslada archivos C C a archivos fuente en lenguaje ensamblador La salida del programa HLAPARSE es traducida a codigo objeto por MASM FASM TASM o Gas El codigo objeto es enlazado en un formato ejecutable por un enlazador Toda esta actividad es transparente al usuario el programa shell realiza todos estos pasos automaticamente Aunque usar ensambladores secundarios como el MASM o el Gas para procesar la salida del HLA es algo controversial entre programadores de ensamblador de la vieja escuela una gran ventaja ofrecida por este esquema es que es una cuestion trivial traducir codigo de ensamblador con la sintaxis del HLA a codigo ensamblador del MASM TASM FASM o Gas Esto es una muy agradable facilidad para los que necesiten traducir codigo entre diferentes ensambladores El HLA es el unico ensamblador que proporciona la capacidad de traducir su codigo a tantas diferentes sintaxis Vease tambien EditarHigh Level Assembler Ensamblador Lenguaje ensamblador Lenguaje ensamblador x86 Anexo Listados de instrucciones x86 Netwide Assembler NASM flat assembler FASM RosASM High Level Assembly Language HLA GNU Assembler Gas 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