ゲームプログラミングにおける、アセンブラプログラミングの特徴について解説!

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コンピューターの動作を制御するために必要となる、アセンブラプログラミング。コンピューターのCPUへの命令文を指す言語ですが、アセンブリ、アセンブル等類似の言葉も多い言語です。本記事では、アセンブラプログラミングの概要と類似する言葉について解説し、実際の学習にお勧めの書籍についてもご紹介します!

ゲーム業界におけるアセンブラプログラミング

アセンブラプログラミングとは?

アセンブラプログラミングは、コンピュータの動作を機械語に近い形で記述するプログラミングを意味します。
コンピューターの動作はCPUに対して命令を送り、その命令を基にそれぞれの機器が作動します。そしてその動作を行う/止めるといった制御を行う役割を、アセンブラプログラミングが担っています。

アセンブリ言語の目的

アセンブラプログラミングを行うための言語をアセンブリ言語と呼びます。
アセンブリ言語の目的は、機械語を人間が理解できる様にする事です。CPUが理解する事が出来る言語を機械語と呼びますが、これらは0と1の2進数による数字の羅列になっており、人間には解りにくい記述がされています。そのためCPUに対して命令を送る際は機械語を扱いますが、人間が理解できる様に記述するものをアセンブリ言語と呼びます。
アセンブラプログラミングは、1行動に対して1コード記述する必要があり、全ての動作に対して命令を加える必要があります。アセンブリ言語によるコードをニーモニック、それぞれの命令文を指す単語の事をオペコードと呼びます。

アセンブラ/アセンブリ/アセンブルの違い

アセンブラプログラミングを調べていると、アセンブラ/アセンブリ/アセンブルと似た様な文言が出てきますので、こちらの項目で整理します。
アセンブラは、冒頭で説明したアセンブラプログラミングを指す名詞です。
アセンブリは、アセンブラプログラミングを実行するための言語を指します。
アセンブルとは、アセンブリ言語によるアセンブラプログラミングを”実行する作業”を指す動詞です。
それぞれ意味は似ていますが、使われ方に違いがある為注意しておく様にしておきましょう。

アセンブラプログラミング学習によるメリット

CPU構造を理解できる

冒頭で説明した通り、アセンブラプログラミングはコンピューターを動かすためのCPUへの命令を指しています。そしてアセンブリ言語は、それを実行するために1コードずつ命令する言語です。そのため、命令に対してCPUがどんな働きを持つか、CPUからメモリー等の機器にどのような動作が起るかという点を把握しておく必要があります。
またCPUに対しての命令を送るためのコードがアセンブリ言語であり機械語です。1動作に対し1コードずつ命令を送るため、CPUに制御してほしい順序を細かく立ててコーディングをする櫃夜があります。
このような意味でも、アセンブリ言語を駆使するアセンブラプログラミングは、コンピューターを深く学べる言語だと言えます。

プログラミング言語習得に役立つ

アセンブラプログラミングは、CPUに対する命令コードを記述する為、記述すべきコードや文法が多く、処理方法も様々です。コンピューター内のメモリ内部の構造や、アセンブラ言語による四則演算はCPU内でどのように処理されるのか?といった観点で学ぶことが出来、個々のコードの必要意義も深く理解することが出来ます。

 

ちなみに、PythonやC言語といった一般的に使われているプログラミング言語を高水準言語、アセンブリ言語の様な機械語を低水準言語と呼びます。
高水準言語は、for文やif文などのプログラム制御文を記述する事で様々な処理を行う事が出来ますが、低水準言語にあたるアセンブリ言語はそれぞれの処理を1から記述する必要があります。

おすすめの書籍

独習アセンブラ

独習アセンブラは、翔泳社から出版されている書籍です。CPUの仕組みやメモリ、データ構造について学びながら、アセンブリ言語に触れ、「コンピュータがどのようにプログラムを実行しているのか」を深く理解する事が出来る1冊です。
Chapter1~8においては、アセンブリ言語と記述コード(二―モック)の基本的な概要、またCPUやコンピューター、メモリの構造一つ一つを丁寧に解説していきます。
Chapter 9以降では実際の命令文を学習することが出来、四則演算、データ転送、実行制御等を学ぶことが出来ます。各章末には知識定着度を測る簡単なテストが設けられており、要点の確認にも使用することが出来ます。

 

■出版元サイト(翔泳社公式)
独自アセンブラ 新版

アセンブリ言語スタートブック

アセンブリ言語スタートbookは、技術評論社から出版されているアセンブリ言語の入門書です。情報処理技術者試験でも使われているCASL IIアセンブラを題材に、アセンブリ言語のプログラミングの初歩をイラストとサンプルプログラムを用いてわかりやすく解説しています。実際に使われているアセンブリ言語でのプログラミングについても実例を用いて解説しており、仮想コンピュータ「COMET II」の仕様も図解しています。そのためコンピュータ工学の最初の教科書としても活用することが出来ます。
第1部ではアセンブリ言語とコンピュータの基本的な概要を説明。第2部ではデータ転送命令やビット演算命令といった実際の命令文を、全10章で解説していきます。終わりの第3部ではx86系CPU、組み込み系CPU、PICアセンブリ言語といった応用編になっています。

 

■出版元サイト(技術評論社公式)
アセンブリ言語スタートブック

まとめ

ここまでアセンブリ言語の特徴やメリットデメリットについて解説してきました。アセンブリ言語は機械語に最も近い言語で、通常のプログラミングにおいて必須となる知識ではありません。しかしコンピューターの構造を理解し、様々な命令文がどの様になっているのかを調べるうえで、他の開発領域への理解にも繋がります。
本記事を通して興味を持った方が、アセンブラプログラミングについてより広く学んでみると良いでしょう。

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