Einführung in die moderne Assembler-Programmierung

Einstieg in die Assembler-Programmierung und RISC-V

Von den Grundlagen der Assembler-Programmierung bis zu verfeinerten Anwendungsmöglichkeiten

Die gängigsten RISC-V-Befehle und das Prozessor-Model

Umsetzung von höheren Assembler-Strukturen (Schleifen, Stapel, Sprungtabellen, Rekursion, ... etc) in effektivem RISC-V-Code

Ein Buch über Assembler im Jahr 2024? Einige Leute werden von gemeinen Professoren im Studium dazu gezwungen, sich mit Assembler zu beschäftigen. Aus tiefstem Mitgefühl heraus versprechen wir denen: Wir bringen das schnell, schmerzlos und so unterhaltsam über die Bühne wie möglich.

Entsprechend gibt es am Anfang dieses Buches etwas zu den Grundlagen, einen Überblick über Prozessoren, die benötigten Werkzeuge und natürlich Assembler. Allgemeines Wissen über die Programmierung reicht aus, Vorkenntnisse zu Assembler oder spezifischen Hochsprachen wie C sind nicht nötig.

Wir nutzen dabei den offenen Prozessor-Standard RISC-V, der auch gezielt für Forschung und Lehre entwickelt wurde. Das macht die Sache für alle einfacher, denn der Kern-Befehlssatz, den wir hier vorstellen, umfasst weniger als 50 Instruktionen. Noch besser: Wer RISC-V lernt, lernt fürs Leben, denn der Befehlssatz ist »eingefroren« und ändert sich nicht mehr.

Das bringt uns zu den Leuten, die speziell RISC-V-Assembler-Programmierung lernen wollen (oder auch müssen). Für sie gehen wir im Mittelteil den Aufbau des Prozessors durch, wobei der Schwerpunkt auf der Software liegt, nicht der Hardware. Wir stellen die einzelnen Befehle vor, warnen vor Fallstricken und verraten Tricks. Die Schwachstellen des Standards werden gnadenlos beleuchtet. Auch der Einsatz von KI als Hilfmittel wird besprochen. Aber als offener, freier Standard wird RISC-V zunehmend für Hobby- und Studenten-Projekte eingesetzt, wo der Compiler nur schlecht oder gar nicht an die Hardware angepasst ist, falls es überhaupt einen gibt. Dann muss der Mensch ran.

Der letzte Teil des Buch zeigt, dass es auch aus schierer Begeisterung für Assembler heraus entstand: Wer es liebt, die schnellste Schleife herauszuarbeiten und sich diebisch über jedes eingesparte Byte freut, wird die hinteren Abschnitte lieben.