فهم الزيادة من 0 إلى 100 في لغة التجميع

عند الغوص في برمجة لغة التجميع، وخاصة مع مجمع GNU، قد تواجه تحديات متنوعة. واحدة من التمارين الشائعة هي كتابة برنامج يعد من 0 إلى 100 ويطبع كل رقم. قد يبدو أن هذه المهمة بسيطة، لكن يمكن أن تصبح معقدة بسرعة إذا لم تكن حذرًا في استخدامك للسجلات واستدعاءات الدوال التي تقوم بها. في هذه التدوينة، سنقوم بتفكيك المشكلة وتقديم حل يضمن لك الحصول على النتيجة المتوقعة دون نتائج غير مقصودة.

المشكلة

أثناء التجريب مع كود التجميع لطباعة الأعداد من 0 إلى 100، يواجه العديد من المبتدئين مشكلة حيث يقوم برنامجهم بطباعة نفس الرقم بشكل متكرر أو يتعثر في حلقة غير متوقعة. يمكن أن يكون هذا محبطًا لأنه غالبًا ما ينجم عن سوء فهم لكيفية تعامل لغة التجميع مع السجلات، خاصة عند استدعاء دوال مثل printf.

في حالتنا، أدت المحاولة الأولية إلى طباعة البرنامج للرقم 3 مرارًا وتكرارًا. لماذا يحدث هذا؟ تكمن المشكلة في كيفية التعامل مع السجلات التي تخزن قيمة الرقم الحالي وحدودك النهائية.

الحل

يتضمن الحل لهذه المشكلة إدارة السجلات بفعالية من خلال استخدام عمليات المكدس. دعونا نستعرض ذلك خطوة بخطوة.

فهم إدارة السجلات

1. الدفع والسحب: يمكن أن تتغير السجلات في لغة التجميع بواسطة الدوال التي تستدعيها (مثل printf). لذلك، من المهم “تذكر” حالة سجلاتك قبل إجراء الاستدعاء واستعادتها بعد ذلك.

2. استخدام المكدس: يمكنك استخدام المكدس لحفظ السجلات قبل استدعاء دالة. بهذه الطريقة، يمكنك التأكد من الحفاظ على قيمك.

إليك نسخة محسنّة من كود التجميع الذي يدير السجلات بشكل صحيح:

# count.s: طباعة الأعداد من 0 إلى 100.
    .text
string: .asciz "%d\n"
    .globl _main

_main:
    movl    $0, %eax   # نقطة البداية / القيمة الحالية.
    movl    $100, %ebx # نقطة النهاية.

_loop:
    # تذكر سجلاتك.
    pushl   %eax
    pushl   %ebx

    # عرض القيمة الحالية.
    pushl   %eax
    pushl   $string
    call     _printf
    addl     $8, %esp

    # استعادة السجلات.
    popl    %ebx
    popl    %eax

    # تحقق من القيمة النهائية.
    cmpl    %eax, %ebx
    je      _end

    # زيادة القيمة الحالية.
    incl    %eax
    jmp     _loop

_end:

شرح الكود

1. تعريف السلاسل: نبدأ بتعريف تنسيق سلسلة لطباعة الأعداد الصحيحة. يساعدنا ذلك في تنسيق مخرجاتنا بشكل صحيح عند طباعة كل رقم.

2. تهيئة القيم الأولية: نقوم بتهيئة عدّنا عند 0 ونحدد حدنا عند 100.

3. الحلقة: هنا تحدث معظم الأحداث. نحن:

   • ندفع قيم السجلات إلى المكدس للحفاظ عليها.
   • نستدعي printf لطباعة القيمة الحالية المخزنة في %eax.
   • بعد عملية الطباعة، نخرج السجلات لاستعادة حالتها السابقة.
   • ثم نقارن القيمة الحالية بالحد ونستمر إما في الزيادة أو نخرج من الحلقة.

4. إنهاء البرنامج: بمجرد أن يصل العد إلى 100، يخرج البرنامج.

الاستنتاج

من خلال اتباع هذا النهج المنظم لإدارة سجلاتك في لغة التجميع، يمكنك تجنب الفخاخ التي كثيرًا ما تسبب الارتباك. في المرة القادمة التي تحتاج فيها إلى تنفيذ برنامج عد في التجميع، تذكر أن تحمي قيم سجلاتك باستخدام عمليات المكدس. سيساعد ذلك في ضمان عمل برنامجك بسلاسة وتقديم الناتج المتوقع.

مع الإدارة الدقيقة لما يحدث للسجلات عند استدعاء دوال أخرى، ستجد أن التحكم في تدفق برامجك في لغة التجميع يصبح أكثر وضوحًا وسهولة في المتابعة. برمجة سعيدة!