ソースを表示

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 ==
* [http://www.intel.co.jp/products/processor/manuals/index.htm Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manuals]
** Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual Volume 1: Basic Architecture

== 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 <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、
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)