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。

時には、2つのレジスタ間で値を入れ替える必要があります。例えば、raxに5が含まれ、rbxに10が含まれている場合、入れ替え後はraxが10になり、rbxが5になる必要があります。

これを1つまたは2つのMOV命令で行うことはできません。一時的なストレージとして3つ目のレジスタが必要です。

直接行えない理由：

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

正しい方法 — 一時レジスタを使用する:

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: 保存された値を rcx から rbx にコピーする (rbx = 5)

ステップ・バイ・ステップ:

ステップ	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

これら3つの命令の後、値が入れ替わります。一時レジスタrcxには依然として元の値（5）が含まれていますが、問題ありません。

一時レジスタには、使用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。
そのレジスタの元の値が必要ないことを確認してください。

なぜこれが重要なのか：

値の入れ替えは、ソートアルゴリズムやデータ操作において一般的な操作です。これは、MOV命令の順序について慎重に考えることを教えてくれます。

チャレンジ

r8 と r9 の値を入れ替えるためのアセンブリを3行記述してください。

初期値（テストハーネスによって提供されます）:

r8 は 6 で始まります
r9 は 2 で始まります

コード実行後:

r8 は 2 になる必要があります
r9 は 6 になる必要があります

一時レジスタとして r10 を使用してください。

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"       ; 受講生の入れ替えコードがここに入ります
    
    ; 表示用に値を保存
    mov r12, r8
    mov r13, r9
    
    ; "r8 = " を表示
    mov rax, 1
    mov rdi, 1
    mov rsi, msg_r8
    mov rdx, msg_r8_len
    syscall
    
    ; r8 の値を表示
    mov rax, r12
    add rax, 48
    mov [digit], al
    mov rax, 1
    mov rdi, 1
    mov rsi, digit
    mov rdx, 1
    syscall
    
    ; 改行を表示
    mov rax, 1
    mov rdi, 1
    mov rsi, newline
    mov rdx, 1
    syscall
    
    ; "r9 = " を表示
    mov rax, 1
    mov rdi, 1
    mov rsi, msg_r9
    mov rdx, msg_r9_len
    syscall
    
    ; r9 の値を表示
    mov rax, r13
    add rax, 48
    mov [digit], al
    mov rax, 1
    mov rdi, 1
    mov rsi, digit
    mov rdx, 1
    syscall
    
    ; 改行を表示
    mov rax, 1
    mov rdi, 1
    mov rsi, newline
    mov rdx, 1
    syscall
    
    ; 終了
    mov rax, 60
    mov rdi, 0
    syscall