異なるサイズのMOV

CoddyのAssemblyジャーニー「基礎」セクションの一部。レッスン 20/45。

すでにal（8ビット）とrax（64ビット）を使いました。でも、ほかのサイズもあります。レジスタによって保持できるデータ量は異なります。

x86-64のレジスタファミリー：

レジスタ	サイズ	ビット数	用途
`rax`	8バイト	64ビット	完全な数値、アドレス、システムコール番号
`eax`	4バイト	32ビット	`rax`の下位半分
`ax`	2バイト	16ビット	`eax`の下位半分
`al`	1バイト	8ビット	`ax`の下位半分（ビット0～7）
`ah`	1バイト	8ビット	`ax`の上位半分（ビット8～15）

同じパターンは他のレジスタにも当てはまります：

64ビット	32ビット	16ビット	8ビット（下位）
`rbx`	`ebx`	`bx`	`bl`
`rcx`	`ecx`	`cx`	`cl`
`rdx`	`edx`	`dx`	`dl`
`rsi`	`esi`	`si`	`sil`
`rdi`	`edi`	`di`	`dil`

サイズが重要な理由：

データを移動するときは、コピー元とコピー先のサイズを一致させる必要があります。一致しない場合、CPUは次のような動作をする可能性があります。

データの一部だけをコピーする
不明なメモリから余分なバイトをコピーする
エラーを引き起こす

サイズが一致する例：

mov rax, 1000        ; 64-bitから64-bitへ（問題なし）
mov eax, 1000        ; 32-bitから32-bitへ（問題なし）
mov ax, 1000         ; 16-bitから16-bitへ（問題なし）
mov al, 5            ; 8-bitから8-bitへ（問題なし）

サイズが一致しない場合に起こること:

mov rax, 0x123456789ABC   ; 64ビットの値
mov al, 0xFF              ; alに0xFFが代入され、raxのほかのビットは変わらない

8ビットまたは16ビットのレジスタ（al、ah、ax）への書き込みでは、そのビットだけが変更され、レジスタ全体の残りの部分はそのままです。32ビットレジスタへの書き込みは異なります。mov eax, 0xFFを実行するとビット32～63がクリアされるため、raxは0xFFになります。これにより、予期しない結果が生じることがあります。

安全のためのルール：

これまでのコースでは、メモリ内のデータはすべて1バイトです。そのため、al（raxではなく）を使います。

データを移動するときは、レジスターのサイズをメモリのサイズに合わせる必要があります。

メモリが1バイトの場合 → al、bl、clなどを使います。
メモリが8バイトの場合 → rax、rbx、rcxなどを使います。

第3章では、さまざまなメモリサイズについて学びます。

チャレンジ

次のデータアドレスはすでに作成されています：

source：1バイトの値（5）を格納
destination：空き領域（1バイト）

次の処理を行うアセンブリの2行を書いてください：

sourceから値をalに読み込む
alの値をdestinationに格納する

自分で試してみよう

section .data
    msg db 'destination = '
    msg_len equ $ - msg

section .bss
    digit resb 1

section .text
    global _start

_start:
    ; 学生のコードが最初に実行される（sourceから読み込み、destinationに格納する）
    
    %include "solution.asm"
    
    ; destinationに格納された値を読み込む
    mov al, [destination]
    
    ; その値を保存する
    mov r12, rax
    
    ; "destination = "を出力する
    mov rax, 1
    mov rdi, 1
    mov rsi, msg
    mov rdx, msg_len
    syscall
    
    ; 値を出力する
    mov rax, r12
    add rax, 48
    mov [digit], al
    mov rax, 1
    mov rdi, 1
    mov rsi, digit
    mov rdx, 1
    syscall
    
    ; 終了する
    mov rax, 60
    mov rdi, 0
    syscall