Implementación de conversión de dígitos a palabras y manejo de archivos en ensamblador 8086

Dominar la manipulación de archivos y la transformación de datos en ensamblaje

Trabajar con lenguaje ensamblador a menudo puede parecer como resolver un intrincado rompecabezas. 🧩 Requiere un conocimiento profundo del hardware y un manejo eficiente de los datos. Una tarea común, como convertir dígitos en palabras manteniendo caracteres que no son dígitos, puede parecer simple a primera vista, pero presenta desafíos únicos en la programación de bajo nivel.

Por ejemplo, es posible que desee procesar un archivo que contenga dígitos y caracteres. Imagine leer "0a" de un archivo de entrada y convertirlo en "nulisa" en la salida. Lograr esto en el ensamblaje implica no solo operaciones lógicas sino también una gestión meticulosa del buffer para evitar problemas superpuestos.

En mi propio viaje con el ensamblador 8086, encontré problemas similares cuando mi búfer de salida comenzó a sobrescribir caracteres incorrectamente. Era como intentar construir una estructura de Lego perfecta, sólo para que las piezas se desmoronaran al azar. 🛠️ Estos desafíos requirieron una inspección minuciosa de cada byte procesado y escrito para garantizar la corrección.

A través de una cuidadosa depuración y comprensión del manejo del búfer, pude resolver estos problemas. Este artículo lo guiará paso a paso en la creación de un programa que maneje perfectamente la conversión de dígitos a palabras y la escritura de archivos sin dañar los datos. Ya sea que esté comenzando con el ensamblaje o esté buscando perfeccionar sus habilidades, este ejemplo le ofrecerá información valiosa.

Dominar la conversión de dígitos y la gestión del búfer en ensamblaje

El objetivo principal del script es tomar un archivo de entrada que contenga una combinación de dígitos y caracteres, convertir los dígitos en las palabras correspondientes y escribir la salida en un archivo nuevo sin sobrescribir caracteres. Este proceso implica una gestión del búfer eficiente y un manejo cuidadoso de las cadenas. Por ejemplo, cuando la entrada contiene "0a", el script lo transforma en "nulisa" en la salida. Sin embargo, los errores iniciales en el programa, como la sobrescritura de caracteres en el búfer, pueden dificultar esta tarea y requerir análisis y correcciones más profundas. 🛠️

Los comandos de teclado como LODSB y STOSB son esenciales para manejar cadenas. LODSB ayuda a cargar bytes de la entrada en un registro para su procesamiento, mientras que STOSB garantiza que los bytes procesados ​​se almacenen secuencialmente en el búfer de salida. Estos comandos funcionan de la mano para evitar problemas de superposición en el búfer, que fue la causa principal del problema inicial. Al incrementar punteros como SI y DI después de cada operación, el script mantiene un flujo lógico de datos entre los buffers, asegurando la corrección en la salida.

El script también utiliza CMP para comparar valores de caracteres e identificar dígitos. Por ejemplo, comprueba si un carácter se encuentra dentro del rango de '0' a '9' para determinar si es necesaria una conversión. Esta lógica se combina con subrutinas como ConvertDigitToWord, donde las operaciones SHL y ADD calculan el desplazamiento en la matriz de palabras. Esto permite que el programa obtenga la palabra correcta para un dígito, como "nulis" para 0 o "vienas" para 1. Estas subrutinas hacen que el código sea modular y reutilizable, simplificando la depuración y modificaciones adicionales. 🔧

Finalmente, el manejo de errores juega un papel crucial en la ejecución sólida del programa. El comando JC se utiliza para saltar a las secciones de manejo de errores cuando fallan las operaciones de archivos, como cuando no se puede abrir un archivo de entrada. Junto con las llamadas al sistema INT 21h, el script gestiona la lectura y escritura de archivos sin problemas. Esta combinación de manejo de archivos optimizado y transformación de datos sólida demuestra el poder de la programación de bajo nivel para resolver problemas del mundo real como la manipulación de archivos y el formateo de datos. Al abordar errores relacionados con el búfer y mejorar la modularidad, el script ahora proporciona resultados precisos, incluso para casos extremos.

; Solution 1: Enhanced buffer handling and optimized digit-to-word conversion
.model small
.stack 100h
.data
    msgHelp DB "Usage: program.exe <input_file> <output_file>$"
    msgFileError DB "Error: File not found or cannot be opened.$"
    input db 200 dup (0)
    output db 200 dup (0)
    skBuf db 20 dup (?)
    raBuf db 200 dup (?)
    words db "nulis", 0, "vienas", 0, "du", 0, "trys", 0, "keturi", 0, "penki", 0, "sesi", 0, "septyni", 0, "astuoni", 0, "devyni", 0
    wordOffsets dw 0, 6, 13, 16, 21, 28, 34, 39, 47, 55
    dFail dw ?
    rFail dw ?
    raBufPos dw 0
.code
start:
    MOV ax, @data
    MOV ds, ax
    MOV di, offset raBuf
    ; Open input file
    MOV ah, 3Dh
    MOV al, 00
    MOV dx, offset input
    INT 21h
    JC file_error
    MOV dFail, ax
    ; Open output file
    MOV ah, 3Ch
    MOV cx, 0
    MOV dx, offset output
    INT 21h
    JC file_error
    MOV rFail, ax
read:
    ; Read from input
    MOV bx, dFail
    CALL ReadBuf
    CMP ax, 0
    JE closeInput
    MOV cx, ax
    MOV si, offset skBuf
processLoop:
    LODSB
    CMP al, '0'
    JB notDigit
    CMP al, '9'
    JA notDigit
    PUSH cx
    CALL ConvertDigitToWord
    POP cx
    JMP skip
notDigit:
    STOSB
    INC raBufPos
skip:
    LOOP processLoop
writeOutput:
    ; Write to output
    MOV bx, rFail
    MOV dx, offset raBuf
    MOV cx, raBufPos
    CALL WriteBuf
    MOV raBufPos, 0
    JMP read
closeOutput:
    MOV ah, 3Eh
    MOV bx, rFail
    INT 21h
closeInput:
    MOV ah, 3Eh
    MOV bx, dFail
    INT 21h
programEnd:
    MOV ah, 4Ch
    INT 21h
ConvertDigitToWord PROC
    SUB al, '0'
    MOV bx, ax
    SHL bx, 1
    ADD bx, offset wordOffsets
    MOV si, bx
    ADD si, offset words
copyWord:
    LODSB
    STOSB
    INC raBufPos
    CMP al, 0
    JNE copyWord
    RET
ConvertDigitToWord ENDP
ReadBuf PROC
    MOV ah, 3Fh
    MOV bx, dFail
    MOV dx, offset skBuf
    MOV cx, 20
    INT 21h
    RET
ReadBuf ENDP
WriteBuf PROC
    MOV ah, 40h
    MOV bx, rFail
    MOV dx, offset raBuf
    MOV cx, raBufPos
    INT 21h
    RET
WriteBuf ENDP
END start

def digit_to_word(digit):
    words = ["nulis", "vienas", "du", "trys", "keturi", "penki", "sesi", "septyni", "astuoni", "devyni"]
    return words[int(digit)] if digit.isdigit() else digit
def process_file(input_file, output_file):
    with open(input_file, 'r') as infile, open(output_file, 'w') as outfile:
        for line in infile:
            result = []
            for char in line:
                result.append(digit_to_word(char) if char.isdigit() else char)
            outfile.write("".join(result))
process_file("input.txt", "output.txt")

Optimización de operaciones de archivos y conversión de cadenas en ensamblaje

Cuando se trabaja con ensamblador, las operaciones con archivos requieren precisión y una comprensión profunda de los mecanismos de bajo nivel. El manejo de la entrada y salida de archivos implica el uso de interrupciones como ENT 21h, que proporcionan acceso a nivel de sistema a operaciones como leer, escribir y cerrar archivos. Por ejemplo, MOV ah, 3Fh es un comando clave para leer el contenido del archivo en un búfer, mientras que MOV ah, 40h escribe datos desde un búfer a un archivo. Estos comandos interactúan directamente con el sistema operativo, lo que hace que el manejo de errores sea crítico en caso de fallas de acceso a archivos. 🛠️

Otro aspecto esencial es la gestión eficiente de las cadenas. Las instrucciones de montaje LODSB y STOSB agilice este proceso permitiendo la carga y el almacenamiento carácter por carácter. Por ejemplo, leer una secuencia como "0a" implica usar LODSB para cargar el byte en un registro y luego aplicar condiciones para verificar si es un dígito. Si es así, el dígito se reemplaza con su palabra equivalente mediante una rutina de conversión. De lo contrario, se escribe sin cambios en la salida usando STOSB. Estos comandos evitan la corrupción de datos cuando se combinan con una manipulación cuidadosa del puntero.

La gestión del búfer también es fundamental para evitar problemas de sobrescritura. Al inicializar e incrementar los punteros del búfer como SI y DI, el programa garantiza que cada byte se escriba secuencialmente. Este enfoque mantiene la integridad de los datos, incluso cuando se trata de cadenas mixtas. El manejo eficaz del búfer no solo mejora el rendimiento sino que también garantiza la escalabilidad para entradas más grandes. Estas optimizaciones son cruciales en la programación ensambladora, donde cada instrucción importa. 🔧