Implementando conversão de dígito para palavra e manipulação de arquivos no assembly 8086

Dominando a manipulação de arquivos e transformação de dados em montagem

Trabalhar com linguagem assembly muitas vezes pode parecer como resolver um quebra-cabeça complexo. 🧩 Requer um conhecimento profundo de hardware e tratamento eficiente de dados. Uma tarefa comum, como converter dígitos em palavras mantendo caracteres não numéricos, pode parecer simples à primeira vista, mas apresenta desafios únicos na programação de baixo nível.

Por exemplo, você pode querer processar um arquivo contendo dígitos e caracteres. Imagine ler “0a” de um arquivo de entrada e convertê-lo em “nulisa” na saída. Conseguir isso na montagem envolve não apenas operações lógicas, mas também um gerenciamento meticuloso de buffer para evitar problemas de sobreposição.

Em minha jornada com o assembler 8086, encontrei problemas semelhantes quando meu buffer de saída começou a sobrescrever caracteres incorretamente. Era como tentar construir uma estrutura de Lego perfeita, apenas para ver as peças desmoronarem aleatoriamente. 🛠️ Esses desafios exigiam uma inspeção minuciosa de cada byte processado e escrito para garantir a correção.

Através de uma depuração cuidadosa e da compreensão do manuseio de buffer, consegui resolver esses problemas. Este artigo irá guiá-lo passo a passo na criação de um programa que lide perfeitamente com a conversão de dígito para palavra e gravação de arquivos sem corrupção de dados. Esteja você apenas começando com a montagem ou procurando aprimorar suas habilidades, este exemplo oferecerá informações valiosas.

Dominando a conversão de dígitos e gerenciamento de buffer em montagem

O objetivo principal do script é pegar um arquivo de entrada contendo uma mistura de dígitos e caracteres, converter os dígitos em palavras correspondentes e gravar a saída em um novo arquivo sem substituir caracteres. Esse processo envolve gerenciamento de buffer eficiente e manuseio cuidadoso de strings. Por exemplo, quando a entrada contém “0a”, o script a transforma em “nulisa” na saída. No entanto, erros iniciais no programa, como caracteres sobrescritos no buffer, podem tornar esta tarefa desafiadora e exigir análises e correções mais profundas. 🛠️

Comandos de teclas como LODSB e STOSB são essenciais no tratamento de strings. LODSB ajuda a carregar bytes da entrada em um registro para processamento, enquanto o STOSB garante que os bytes processados ​​sejam armazenados sequencialmente no buffer de saída. Esses comandos funcionam lado a lado para evitar problemas de sobreposição no buffer, que foi a causa raiz do problema inicial. Ao incrementar ponteiros como SI e DI após cada operação, o script mantém um fluxo lógico de dados entre buffers, garantindo a correção na saída.

O script também usa CMP para comparar valores de caracteres e identificar dígitos. Por exemplo, ele verifica se um caractere está no intervalo de '0' a '9' para determinar se uma conversão é necessária. Essa lógica é combinada com sub-rotinas como ConvertDigitToWord, onde as operações SHL e ADD calculam o deslocamento na matriz de palavras. Isso permite que o programa busque a palavra correta para um dígito, como "nulis" para 0 ou "vienas" para 1. Essas sub-rotinas tornam o código modular e reutilizável, simplificando a depuração e outras modificações. 🔧

Finalmente, o tratamento de erros desempenha um papel crucial na execução robusta do programa. O comando JC é usado para pular para seções de tratamento de erros quando as operações do arquivo falham, como quando um arquivo de entrada não pode ser aberto. Juntamente com chamadas de sistema INT 21h, o script gerencia leituras e gravações de arquivos perfeitamente. Essa combinação de manipulação otimizada de arquivos e transformação robusta de dados demonstra o poder da programação de baixo nível na solução de problemas do mundo real, como manipulação de arquivos e formatação de dados. Ao abordar bugs relacionados ao buffer e aprimorar a modularidade, o script agora fornece resultados precisos, mesmo 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")

Otimizando operações de arquivos e conversão de strings em assembly

Ao trabalhar com montagem, as operações de arquivo exigem precisão e um conhecimento profundo dos mecanismos de baixo nível. O tratamento de entrada e saída de arquivos envolve o uso de interrupções como INT 21h, que fornecem acesso em nível de sistema a operações como leitura, gravação e fechamento de arquivos. Por exemplo, MOV ah, 3Fh é um comando chave para ler o conteúdo do arquivo em um buffer, enquanto MOV ah, 40h grava dados de um buffer em um arquivo. Esses comandos interagem diretamente com o sistema operacional, tornando crítico o tratamento de erros em caso de falhas de acesso a arquivos. 🛠️

Outro aspecto essencial é gerenciar strings de forma eficiente. As instruções de montagem LODSB e STOSB agilize esse processo permitindo o carregamento e armazenamento caractere por caractere. Por exemplo, ler uma sequência como "0a" envolve usar LODSB para carregar o byte em um registro e, em seguida, aplicar condições para verificar se é um dígito. Se for, o dígito é substituído pela palavra equivalente usando uma rotina de conversão. Caso contrário, ele será gravado inalterado na saída usando STOSB. Esses comandos evitam a corrupção de dados quando combinados com a manipulação cuidadosa do ponteiro.

O gerenciamento de buffer também é fundamental para evitar problemas de substituição. Ao inicializar e incrementar ponteiros de buffer como SI e DI, o programa garante que cada byte seja escrito sequencialmente. Essa abordagem mantém a integridade dos dados, mesmo ao lidar com strings mistas. O manuseio eficaz do buffer não apenas melhora o desempenho, mas também garante escalabilidade para entradas maiores. Essas otimizações são cruciais na programação assembly, onde cada instrução é importante. 🔧