Реалізація цифро-словного перетворення та обробки файлів у збірці 8086

Освоєння роботи з файлами та перетворення даних у збірці

Робота з асемблером часто нагадує вирішення складної головоломки. 🧩 Це вимагає глибокого розуміння апаратного забезпечення та ефективної обробки даних. Звичайне завдання, таке як перетворення цифр на слова зі збереженням нецифрових символів, може здатися простим на перший погляд, але воно створює унікальні проблеми в програмуванні низького рівня.

Наприклад, ви можете обробити файл, який містить і цифри, і символи. Уявіть, що ви читаєте «0a» із вхідного файлу та перетворюєте його на «nulisa» у вихідному файлі. Досягнення цього під час збирання передбачає не лише логічні операції, але й ретельне керування буфером, щоб запобігти проблемам накладання.

У моїй власній подорожі з асемблером 8086 я зіткнувся з подібними проблемами, коли мій вихідний буфер почав неправильно перезаписувати символи. Було таке відчуття, ніби намагався побудувати ідеальну конструкцію Lego, але деталі випадково розвалювалися. 🛠️ Ці виклики вимагали ретельної перевірки кожного обробленого та записаного байта, щоб переконатися в правильності.

Завдяки ретельному налагодженню та розумінню обробки буфера я зміг вирішити ці проблеми. Ця стаття допоможе вам крок за кроком створити програму, яка легко виконує перетворення цифр у слова та запис у файли без пошкодження даних. Незалежно від того, чи тільки ви починаєте зі складання, чи хочете вдосконалити свої навички, цей приклад запропонує цінну інформацію.

Освоєння цифрового перетворення та керування буферами в складанні

Основна мета сценарію — взяти вхідний файл, що містить суміш цифр і символів, перетворити цифри на відповідні слова та записати результат у новий файл без перезапису символів. Цей процес передбачає ефективне керування буфером і дбайливе поводження з рядками. Наприклад, якщо вхідні дані містять «0a», сценарій перетворює його на «nulisa» у вихідних даних. Однак початкові помилки в програмі, як-от перезапис символів у буфері, можуть зробити це завдання складним і вимагати глибшого аналізу та виправлень. 🛠️

Ключові команди, такі як LODSB і STOSB, необхідні для обробки рядків. LODSB допомагає завантажити байти з вхідних даних у регістр для обробки, тоді як STOSB гарантує, що оброблені байти послідовно зберігаються у вихідному буфері. Ці команди працюють пліч-о-пліч, щоб запобігти проблемам накладання в буфері, що було основною причиною початкової проблеми. Збільшуючи вказівники на зразок SI та DI після кожної операції, сценарій підтримує логічний потік даних між буферами, забезпечуючи правильність виведення.

Сценарій також використовує CMP для порівняння значень символів і ідентифікації цифр. Наприклад, він перевіряє, чи входить символ у діапазон від «0» до «9», щоб визначити, чи потрібне перетворення. Ця логіка поєднується з такими підпрограмами, як ConvertDigitToWord, де операції SHL і ADD обчислюють зміщення в масиві слів. Це дозволяє програмі отримувати правильне слово для цифри, наприклад "nulis" для 0 або "vienas" для 1. Ці підпрограми роблять код модульним і придатним для повторного використання, спрощуючи налагодження та подальші модифікації. 🔧

Нарешті, обробка помилок відіграє вирішальну роль у надійному виконанні програми. Команда JC використовується для переходу до розділів обробки помилок, коли операції з файлами не вдаються, наприклад, коли вхідний файл неможливо відкрити. У поєднанні з системними викликами INT 21h сценарій безперебійно керує читанням і записом файлів. Ця комбінація оптимізованої обробки файлів і надійного перетворення даних демонструє потужність низькорівневого програмування у вирішенні реальних проблем, таких як маніпулювання файлами та форматування даних. Усуваючи помилки, пов’язані з буфером, і покращуючи модульність, сценарій тепер забезпечує точні результати навіть для граничних випадків.

; 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")

Оптимізація файлових операцій і перетворення рядків у збірці

При роботі зі збіркою файлові операції вимагають точності та глибокого розуміння низькорівневих механізмів. Обробка введення та виведення файлу передбачає використання таких переривань, як INT 21 год, які забезпечують доступ на системному рівні до таких операцій, як читання, запис і закриття файлів. Наприклад, MOV ах, 3Fh є ключовою командою для читання вмісту файлу в буфері, while MOV ах, 40 год записує дані з буфера у файл. Ці команди безпосередньо взаємодіють з операційною системою, що робить обробку помилок критичною у разі збою доступу до файлу. 🛠️

Іншим важливим аспектом є ефективне керування рядками. Інструкція по збірці LODSB і STOSB спростити цей процес, дозволивши посимвольне завантаження та зберігання. Наприклад, читання послідовності на зразок "0a" передбачає використання LODSB щоб завантажити байт у регістр, а потім застосувати умови, щоб перевірити, чи це цифра. Якщо це так, цифра замінюється еквівалентом у слові за допомогою процедури перетворення. В іншому випадку він записується без змін до виводу за допомогою STOSB. Ці команди запобігають пошкодженню даних у поєднанні з обережним маніпулюванням вказівником.

Керування буфером також є ключовим для уникнення проблем із перезаписом. Шляхом ініціалізації та збільшення покажчиків на буфер, наприклад SI і DI, програма гарантує, що кожен байт записується послідовно. Цей підхід зберігає цілісність даних навіть при роботі зі змішаними рядками. Ефективна обробка буфера не тільки покращує продуктивність, але й забезпечує масштабованість для великих вхідних даних. Ці оптимізації є вирішальними в програмуванні асемблера, де кожна інструкція має значення. 🔧