Write システムコール (1)

CoddyのAssemblyジャーニー「基礎」セクションの一部 — レッスン 35/45。

プログラムを終了する方法はすでに知っています。しかし、黙って終了するのはあまり役に立ちません。ユーザーが何かを確認できるように、プログラムに出力を表示させたいはずです。

そのためには、writeシステムコールが必要です。

writeシステムコールとは何ですか？

writeシステムコールは、テキストを画面に表示する（またはファイルに書き込む）ようオペレーティングシステムに指示します。これは、プログラムが出力を生成するための手段です。

write のシステムコール番号は 1 です。

writeの仕組み:

exitシステムコール（引数が1つだけ必要）とは異なり、writeには3つの引数が必要です：

引数	レジスタ	役割	例
ファイル記述子	`rdi`	書き込み先 (1 = 画面)	`mov rdi, 1`
バッファアドレス	`rsi`	メモリ内のテキストの場所	`mov rsi, message`
バイト数	`rdx`	出力するバイト数	`mov rdx, 13`

実行中の write システムコール:

mov rax, 1      ; write のシステムコール番号
mov rdi, 1      ; ファイルディスクリプタ 1 = stdout (画面)
mov rsi, msg    ; 表示する文字列のアドレス
mov rdx, 13     ; 表示するバイト数
syscall         ; OS に表示を要求する

画面にメッセージを表示するには、5行必要です。まず、書き込み（write）のためにシステムコール番号1をraxに入れます。次に、OSに画面へ出力するように伝えるため、1をrdiに入れます。

次に、文字列（msg）のアドレスを rsi に入れます。その後、バイト数（13）を rdx に入れます。最後に、OSに表示を依頼するために syscall を実行します。

write を実行したときに何が起こるか:

CPU が Linux カーネルにジャンプします
カーネルは「write syscall」を確認します
rdi（書き込み先）、rsi（テキストの場所）、および rdx（バイト数）を読み取ります

テキストを画面に表示します
プログラムに制御を戻します

文字列と組み合わせてみます：

section .data
    msg db 'Hello', 0x0a    ; 改行を含む文字列

section .text
    global _start

_start:
    mov rax, 1              ; writeシステムコール
    mov rdi, 1              ; 標準出力
    mov rsi, msg            ; 文字列のアドレス
    mov rdx, 6              ; 長さ (Hello + 改行 = 6バイト)
    syscall

    mov rax, 60             ; exitシステムコール
    mov rdi, 0
    syscall

このプログラムは Hello を出力して終了します。

チャレンジ

"Hi" というメッセージとそれに続く改行を出力するプログラムを作成してください。write システムコールを使用してください。

文字列はテストハーネス内ですでに定義されています。システムコールのセットアップを記述するだけです。

自分で試してみよう

section .data
    msg db 'Hi', 0x0a
    msgLen equ $ - msg

section .text
    global _start

_start:
    ; TODO: msgを表示するためにwriteシステムコールを設定して呼び出す
    ; rax=1, rdi=1, rsi=msg, rdx=msgLen を使用する

    ; プログラムを終了する
    mov rax, 60
    mov rdi, 0
    syscall