【Linux x86汇编踩坑】文件读写（二）读取文件转换大小写

【Linux x86汇编踩坑】文件读写（二）读取文件转换大小写

前言

转换大小写的思路很简单，来尝试用汇编写一个转换大小写的程序吧

转换大小写

由于在汇编中字符也是用ascii码存储的，那么思路就很清晰了，比如a对应的ascii码是97，而A对应的ascii码是65，那么将a转换为A只需要让a +（-32）即可，这个-32是他们之间的差，由于字母之间的ascii码是连续的，那么从a-z的小写字母我们都可以让它们加上-32来转换为大写字母。

知道了实现原理之后我们来实现一下这个函数。

#转换大小写
.type upperConversion, @function
#确定需要转换的字符的上下界限
.equ UP_CRITICAL, 'z'
.equ LOWER_CRITICAL, 'a'
#转换需要相加的数
.equ UPPER_CONVERSION, 'A' - 'a'
upperConversion:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
movl $BUFFER_SIZE, %ebx
#如果给定的缓冲区的长度为0
cmpl $0, %ebx
je conversion_exit

#索引
movl $0, %edi
#读取字节
read_byte:
movb BUFFER_DATA(,%edi,1), %cl
cmpb $UP_CRITICAL, %cl
jg next_byte
cmpb $LOWER_CRITICAL, %cl
jl next_byte

#转换大小写
addb $UPPER_CONVERSION, %cl
movb %cl, BUFFER_DATA(,%edi,1)

next_byte:
incl %edi
cmpl %edi, %ebx
jne read_byte

conversion_exit:
popl %ebp
ret

需要注意的是，BUFFER_DATA和BUFFER_SIZE分别对应我申请的缓冲区大小和缓冲区长度，具体代码在【Linux x86汇编踩坑】文件读写（一）读取文件并输出中，下面我也会附上完整的代码。

整体来看，上述代码用了一个循环read_byte来循环读取缓冲区里的字节，判断是否在a-z的范围内:

cmpb $UP_CRITICAL, %cl
jg next_byte
cmpb $LOWER_CRITICAL, %cl
jl next_byte

如果在范围内则进行转换大小写的操作，也就是给小写字母加上-32，然后将转换后的字符覆盖到原来缓冲区的位置

addb $UPPER_CONVERSION, %cl
movb %cl, BUFFER_DATA(,%edi,1)

如果在a-z的范围内，也就是不属于小写字母了，那么我们可以跳过，直接读取下一个字符

next_byte:
incl %edi
cmpl %edi, %ebx
jne read_byte

conversion_exit标签用于结束整个函数，把ebp弹出栈，通过ret把把函数返回地址弹出，随后eip寄存器指向函数的返回地址。

conversion_exit:
popl %ebp
ret

整个过程还是比较简单的，下面我附上完整的代码，整个程序的功能主要是读取一个文件的所有字符，并将小写字符转换为大写字符后进入标准输出流输出

toupper.s

.section .data
#系统调用号
.equ SYS_EXIT, 1
.equ SYS_READ, 3
.equ SYS_WRITE, 4
.equ SYS_OPEN, 5
.equ SYS_CLOSE, 6

#文件打开选项
.equ FILE_READONLY, 0
.equ FILE_WRITE, 03101

#系统调用中断
.equ SYS_INTERRUP, 0x80

#标准文件描述符
.equ STD_IN, 0
.equ STD_OUT, 1
.equ STD_ERR, 2

#文件结束符
.equ END_OF_FILE, 0

.section .bss
#申请缓冲区20byte
.equ BUFFER_SIZE, 50
.lcomm BUFFER_DATA, BUFFER_SIZE

.section .text
.globl _start
_start:
#文件名入栈
movl %esp, %ebp
pushl 8(%ebp)
# 打开文件
call openFile
addl $4, %esp
# 文件描述符保存在%eax
pushl %eax
# 读取文件
call readFile
addl $4, %esp
#转换大小写
call upperConversion
call writeFile
movl %eax, %ebx
movl $SYS_EXIT, %eax
int $SYS_INTERRUP

#系统调用打开文件
.type openFile, @function
openFile:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
#系统调用号
movl $SYS_OPEN, %eax
#文件名
movl 8(%ebp), %ebx
#读写意图
movl $FILE_READONLY, %ecx
#系统权限
movl $0666, %edx
#系统中断
int $SYS_INTERRUP
popl %ebp
ret

#读取文件
.type readFile, @function
readFile:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
read_loop:
#文件描述符
movl 8(%ebp), %ebx
#系统调用号
movl $SYS_READ, %eax
#缓冲区
movl $BUFFER_DATA, %ecx
#缓冲区大小
movl $BUFFER_SIZE, %edx
#系统调用
int $SYS_INTERRUP
cmpl $END_OF_FILE, %eax
jle loop_exit
jmp read_loop

#读取完毕
loop_exit:
#关闭文件
movl $SYS_CLOSE, %eax
movl 8(%ebp), %ebx
int $SYS_INTERRUP
popl %ebp
ret

#写入文件
.type writeFile, @function
writeFile:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
#文件描述符
movl $1, %ebx
#系统调用号
movl $SYS_WRITE, %eax
#缓冲区
movl $BUFFER_DATA, %ecx
#缓冲区大小
movl $BUFFER_SIZE, %edx
#系统调用
int $SYS_INTERRUP
popl %ebp
ret

#转换大小写
.type upperConversion, @function
#确定需要转换的字符的上下界限
.equ UP_CRITICAL, 'z'
.equ LOWER_CRITICAL, 'a'
#转换需要相加的数
.equ UPPER_CONVERSION, 'A' - 'a'
upperConversion:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
movl $BUFFER_SIZE, %ebx
#如果给定的缓冲区的长度为0
cmpl $0, %ebx
je conversion_exit

#索引
movl $0, %edi
#读取字节
read_byte:
movb BUFFER_DATA(,%edi,1), %cl
cmpb $UP_CRITICAL, %cl
jg next_byte
cmpb $LOWER_CRITICAL, %cl
jl next_byte

#转换大小写
addb $UPPER_CONVERSION, %cl
movb %cl, BUFFER_DATA(,%edi,1)

next_byte:
incl %edi
cmpl %edi, %ebx
jne read_byte

conversion_exit:
popl %ebp
ret

在运行整个程序之前，先来编辑一下需要转换大小写的文件data，在data里写上这么一句，很简单的字符串对吧

hello world, MAN

尝试一下

as toupper.s -o toupper.o
ld toupper.o -o toupper
./toupper data
HELLO WORLD, MAN

successful！！！