Implementación de la ecuación de segundo grado en ensamblador de Linux

La resolución de ecuaciones cuadráticas es un problema fundamental en matemáticas y ciencias de la computación. En este artículo, exploraremos cómo implementar la resolución de la ecuación de segundo grado en lenguaje ensamblador específicamente para sistemas Linux. Esta implementación nos permitirá comprender mejor el funcionamiento interno de este tipo de algoritmos y cómo se pueden llevar a cabo en un nivel más bajo de abstracción.

La Ecuación de Segundo Grado:
Una ecuación cuadrática es de la forma (ax^2 + bx + c = 0), donde (a), (b) y (c) son coeficientes conocidos y (x) es la incógnita que se desea encontrar. La solución de esta ecuación puede ser calculada utilizando la fórmula cuadrática:

[x = \frac{{-b \pm \sqrt{{b^2 – 4ac}}}}{{2a}}]

Implementación en Ensamblador:
Utilizaremos el lenguaje ensamblador x86 en la sintaxis AT&T para programar en sistemas Linux. La implementación se dividirá en varios pasos, incluyendo la entrada de los coeficientes, el cálculo del discriminante y la salida de las soluciones.

.section .data
    prompt_a: .asciz "Ingrese el coeficiente a: "
    prompt_b: .asciz "Ingrese el coeficiente b: "
    prompt_c: .asciz "Ingrese el coeficiente c: "
    result:   .asciz "Las soluciones son: "
    format:   .asciz "%d\n"

.section .bss
    .lcomm coef_a, 4
    .lcomm coef_b, 4
    .lcomm coef_c, 4
    .lcomm discriminant, 4
    .lcomm solution1, 4
    .lcomm solution2, 4

.section .text
.globl _start
_start:
    # Pedir al usuario que ingrese los coeficientes
    movl $prompt_a, %edi
    call printf
    call read_int
    movl %eax, coef_a

    movl $prompt_b, %edi
    call printf
    call read_int
    movl %eax, coef_b

    movl $prompt_c, %edi
    call printf
    call read_int
    movl %eax, coef_c

    # Calcular el discriminante
    movl coef_b, %eax
    imull coef_b, %eax
    movl $4, %ebx
    movl coef_a, %ecx
    imull coef_c, %ecx
    addl %ecx, %ecx
    subl %eax, %ecx
    movl %ecx, discriminant

    # Calcular las soluciones
    movl coef_b, %eax
    negl %eax
    movl discriminant, %ebx
    fsqrt
    movl %eax, %ecx
    movl coef_a, %eax
    imull $2, %eax
    idivl %ecx
    movl %eax, solution1
    negl solution1
    movl solution1, solution2
    movl coef_b, %eax
    negl %eax
    addl %eax, solution2

    # Imprimir las soluciones
    movl $result, %edi
    call printf
    movl $format, %edi
    movl solution1, %esi
    call printf
    movl $format, %edi
    movl solution2, %esi
    call printf

    # Salir del programa
    movl $0, %ebx
    movl $1, %eax
    int $0x80

read_int:
    # Leer un número entero desde la entrada estándar
    push %ebx
    push %ecx
    push %edx

    movl $0, %eax
    movl $0, %ebx
    lea coef_a, %ecx
    movl $4, %edx
    int $0x80

    pop %edx
    pop %ecx
    pop %ebx
    ret

Explicación del Código:

• En la sección .data, declaramos cadenas para los mensajes de entrada y salida.
• En la sección .bss, reservamos espacio para los coeficientes, el discriminante y las soluciones.
• En la sección .text, comenzamos con la etiqueta _start y procedemos a solicitar al usuario que ingrese los coeficientes (a), (b) y (c).
• Calculamos el discriminante y luego las soluciones utilizando operaciones aritméticas.
• Finalmente, imprimimos las soluciones y salimos del programa.

Conclusión:
Hemos demostrado cómo implementar la resolución de la ecuación de segundo grado en lenguaje ensamblador para sistemas Linux. Esta implementación proporciona una comprensión más profunda de cómo funcionan los algoritmos de resolución de ecuaciones cuadráticas y cómo se pueden implementar en un nivel más bajo de abstracción en la computadora.