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そのうちアセンブリ言語も読まなきゃならなくなりそうなので。
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== 参考文献 ==
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* [http://www.intel.co.jp/products/processor/manuals/index.htm Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manuals]
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** Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual Volume 1: Basic Architecture
  
 
== レジスタ ==
 
== レジスタ ==
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64 ビットモードでは、以下の 16 個の汎用レジスタが利用できる。
 
64 ビットモードでは、以下の 16 個の汎用レジスタが利用できる。
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これらはそれぞれ、32 ビットでアクセスすることも可能だ。
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これらはそれぞれ、下位 32 ビットのみアクセスすることも可能だ。
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; 64 ビット
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: RAX, RBX, RCX, RDX, RDI, RSI, RBP, RSP, R8 - R15
 
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: EAX, EBX, ECX, EDX, EDI, ESI, EBP, ESP, R8D - R15D
 
: EAX, EBX, ECX, EDX, EDI, ESI, EBP, ESP, R8D - R15D
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ところで、32 ビット OS でも <code>long long int</code> を定義すると 8 バイトの整数が定義できるが、
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これはどのように処理されているのだろうか？実験してみた。
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[hagio@lab ~]$ cat > 64bit.c
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int main(void) {
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    long long int s64, r64;
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    s64 = 0x1000000000000000LL;
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    r64 = s64 + 1;
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    return 0;
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}
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[hagio@lab ~]$ cat 64bit.s
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        .type  main, @function
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main:
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        andl    $-16, %esp
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      ★movl    $0, -24(%ebp)
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      ★movl    $268435456, -20(%ebp)
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        movl    -24(%ebp), %eax
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        movl    -20(%ebp), %edx
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      ☆addl    $1, %eax
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      ☆adcl    $0, %edx
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        movl    %eax, -16(%ebp)
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        movl    %edx, -12(%ebp)
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        movl    $0, %eax
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        addl    $20, %esp
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        popl    %ebp
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        leal    -4(%ecx), %esp
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        ret
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        .ident  "GCC: (GNU) 4.1.2 20071124 (Red Hat 4.1.2-42)"
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        .section        .note.GNU-stack,"",@progbits
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おもろい。単に 4 バイトずつ 2 回に分けて計算しているだけのようだ。
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ただ、下位 4 バイトは下位 4 バイト同士普通に加算して、上位 4 バイトはキャリー付きの加算を行っている。
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つまり、下位 4 バイトの加算結果があふれたら、上位 4 バイトに 1 を足す。
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これにより、2 回に分けても上手く計算できるようになっている。おもろい！！
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乗算などの他の計算だとどうなるか… すでにやってみたのは言うまでもないが、余白がないので省略する。
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(ぜひいろいろ試してみてほしい…。)
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64 ビットマシンだとどうなるのか気になる… (答えはわかるけどやらなきゃ気がすまない)。
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=== セグメントレジスタ ===
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すべて 16 ビット幅である。
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* CS — Code segment register
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* DS, ES, FS, GS — Data segment register
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* SS — Stack segment register
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=== フラグレジスタ ===
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; EFLAGS
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: 32 ビット幅で、プロセッサ初期化後の値は 0x00000002 となる。
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==== ステータスフラグ ====
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* CF (bit 0) — Carry flag
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* PF (bit 2) — Parity flag
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* AF (bit 4) — Adjust flag
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* ZF (bit 6) — Zero flag
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* SF (bit 7) — Sign flag
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* OF (bit 11) — Overflow flag
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フラグは多すぎて面倒なのでまたやる気が出たら…
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=== 命令ポインタ ===
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; EIP (RIP)
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: 32 ビット幅 (64 ビット幅)

2009年9月11日 (金) 21:16時点における最新版

そのうちアセンブリ言語も読まなきゃならなくなりそうなので。

参考文献

レジスタ

汎用レジスタ

これらは 32 ビットである。'E' を省いたものが下位 16 ビットを示す。 また、A - D までは、?L で下位 0-7 ビット、?H で 下位 8-15 ビットを示す。

  • EAX — Accumulator for operands and results data
  • EBX — Pointer to data in the DS segment
  • ECX — Counter for string and loop operations
  • EDX — I/O pointer
  • ESI — Pointer to data in the segment pointed to by the DS register; source pointer for string operations
  • EDI — Pointer to data (or destination) in the segment pointed to by the ES register; destination pointer for string operations
  • ESP — Stack pointer (in the SS segment)
  • EBP — Pointer to data on the stack (in the SS segment)

64 ビットモード

64 ビットモードでは、以下の 16 個の汎用レジスタが利用できる。 これらはそれぞれ、下位 32 ビットのみアクセスすることも可能だ。

64 ビットアクセス
RAX, RBX, RCX, RDX, RDI, RSI, RBP, RSP, R8 - R15
32 ビットアクセス
EAX, EBX, ECX, EDX, EDI, ESI, EBP, ESP, R8D - R15D

ところで、32 ビット OS でも long long int を定義すると 8 バイトの整数が定義できるが、 これはどのように処理されているのだろうか？実験してみた。 

[hagio@lab ~]$ cat > 64bit.c
int main(void) {
    long long int s64, r64;
    s64 = 0x1000000000000000LL;
    r64 = s64 + 1;
    return 0;
}
[hagio@lab ~]$ cc -S 64bit.c 
[hagio@lab ~]$ cat 64bit.s
       .file   "64bit.c"
       .text
.globl main
       .type   main, @function
main:
       leal    4(%esp), %ecx
       andl    $-16, %esp
       pushl   -4(%ecx)
       pushl   %ebp
       movl    %esp, %ebp
       pushl   %ecx
       subl    $20, %esp
     ★movl    $0, -24(%ebp)
     ★movl    $268435456, -20(%ebp)
       movl    -24(%ebp), %eax
       movl    -20(%ebp), %edx
     ☆addl    $1, %eax
     ☆adcl    $0, %edx
       movl    %eax, -16(%ebp)
       movl    %edx, -12(%ebp)
       movl    $0, %eax
       addl    $20, %esp
       popl    %ecx
       popl    %ebp
       leal    -4(%ecx), %esp
       ret
       .size   main, .-main
       .ident  "GCC: (GNU) 4.1.2 20071124 (Red Hat 4.1.2-42)"
       .section        .note.GNU-stack,"",@progbits

おもろい。単に 4 バイトずつ 2 回に分けて計算しているだけのようだ。 ただ、下位 4 バイトは下位 4 バイト同士普通に加算して、上位 4 バイトはキャリー付きの加算を行っている。 つまり、下位 4 バイトの加算結果があふれたら、上位 4 バイトに 1 を足す。 これにより、2 回に分けても上手く計算できるようになっている。おもろい！！ 乗算などの他の計算だとどうなるか… すでにやってみたのは言うまでもないが、余白がないので省略する。 (ぜひいろいろ試してみてほしい…。)

64 ビットマシンだとどうなるのか気になる… (答えはわかるけどやらなきゃ気がすまない)。

セグメントレジスタ

すべて 16 ビット幅である。

  • CS — Code segment register
  • DS, ES, FS, GS — Data segment register
  • SS — Stack segment register

フラグレジスタ

EFLAGS
32 ビット幅で、プロセッサ初期化後の値は 0x00000002 となる。

ステータスフラグ

  • CF (bit 0) — Carry flag
  • PF (bit 2) — Parity flag
  • AF (bit 4) — Adjust flag
  • ZF (bit 6) — Zero flag
  • SF (bit 7) — Sign flag
  • OF (bit 11) — Overflow flag

フラグは多すぎて面倒なのでまたやる気が出たら…

命令ポインタ

EIP (RIP)
32 ビット幅 (64 ビット幅)
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