練習：レジスタの入れ替え

CoddyのAssemblyジャーニー「基礎」セクションの一部。レッスン 21/45。

2つのレジスタ間で値をSwapする必要がある場合があります。たとえば、raxに5が含まれ、rbxに10が含まれている場合、Swap後はraxが10、rbxが5になるはずです。

これを 1 つまたは 2 つの MOV 命令だけで行うことはできません。一時的な記憶領域として 3 つ目のレジスターが必要です。

直接実行できない理由：

; これは動作しません
mov rax, rbx   ; これで rax = 10 ですが、元の 5 は永遠に失われました
mov rbx, rax   ; これで rbx も = 10 です（5 ではありません）

正しい方法：temporary registerをusingする：

mov rcx, rax   ; ステップ1: 元のraxをrcxに保存する (rcx = 5)
mov rax, rbx   ; ステップ2: rbxをraxにコピーする (rax = 10)
mov rbx, rcx   ; ステップ3: rcxから保存した値をrbxにコピーする (rbx = 5)

Stepごとに:

Step	命令	rax	rbx	rcx
開始	(コード実行前)	5	10	?
1	`mov rcx, rax`	5	10	5
2	`mov rax, rbx`	10	10	5
3	`mov rbx, rcx`	10	5	5

この3つの命令の後、値は入れ替わります。一時レジスタ rcx には元の値（5）がまだ含まれていますが、それで問題ありません。

一時レジスタには、using していない任意のレジスタを使用できます：

rcx、rdx、r8、または利用可能な任意のレジスタを使用できます
そのレジスタのoriginal の値が必要ないことを確認してください

これが重要な理由：

値のSwapは、ソートアルゴリズムやデータ操作でよく行われる処理です。MOV命令の順序について慎重に考える方法を学べます。

チャレンジ

r8 と r9 の値を入れ替えるアセンブリを3行書いてください。

初期値（テストハーネスによって提供）：

r8 は 6 で始まります
r9 は 2 で始まります

コードの実行後：

r8 は 2 になるはずです
r9 は 6 になるはずです

r10 を一時レジスタとして使用してください。

自分で試してみよう

section .data
    msg_r8 db 'r8 = '
    msg_r8_len equ $ - msg_r8
    msg_r9 db 'r9 = '
    msg_r9_len equ $ - msg_r9
    newline db 0xa

section .bss
    digit resb 1

section .text
    global _start

_start:
    ; 初期値を設定
    mov r8, 6
    mov r9, 2
    
    %include "solution.asm"       ; 学生のスワップコードはここに入る
    
    ; 印刷用に値を保存
    mov r12, r8
    mov r13, r9
    
    ; "r8 = " を出力
    mov rax, 1
    mov rdi, 1
    mov rsi, msg_r8
    mov rdx, msg_r8_len
    syscall
    
    ; r8 の値を出力
    mov rax, r12
    add rax, 48
    mov [digit], al
    mov rax, 1
    mov rdi, 1
    mov rsi, digit
    mov rdx, 1
    syscall
    
    ; 改行を出力
    mov rax, 1
    mov rdi, 1
    mov rsi, newline
    mov rdx, 1
    syscall
    
    ; "r9 = " を出力
    mov rax, 1
    mov rdi, 1
    mov rsi, msg_r9
    mov rdx, msg_r9_len
    syscall
    
    ; r9 の値を出力
    mov rax, r13
    add rax, 48
    mov [digit], al
    mov rax, 1
    mov rdi, 1
    mov rsi, digit
    mov rdx, 1
    syscall
    
    ; 改行を出力
    mov rax, 1
    mov rdi, 1
    mov rsi, newline
    mov rdx, 1
    syscall
    
    ; 終了
    mov rax, 60
    mov rdi, 0
    syscall