基本
コメント
Exercismのx86-64トラックでは、アセンブラーとしてNASM（The Netwide Assembler）を使います。
NASMでは、コメントの先頭にはセミコロン（;）を付けます。
コメントはプログラムのどこにでも書くことができ、;より後ろはすべてアセンブラーに無視されます。
定数
NASMでは、equを使ってアセンブラー時に評価される定数を定義できます。
たとえば、これはUNIVERSEという名前の定数を値42で定義します：
UNIVERSE equ 42
定数は定義されたときに一度だけ評価され、あとから再定義することは_できません_。
汎用レジスタ（GPR）
アセンブリでは、変数の代わりに、ふつうはレジスタを使って値を保存します。
CPUレジスタは、コンピューターのプロセッサー内部にある高速なメモリーです。
ほとんどの計算は、CPUのレジスタで行われます。
レジスタの一部は、さまざまな計算に使われ、**汎用レジスタ（GPR）**と呼ばれます。
それ以外のレジスタには、特別な、あるいは専用の役割があります。
x86-64には16個の64ビット汎用レジスタ（GPR）があり、32ビット、16ビット、8ビットとしてもアクセスできます。
汎用レジスタは以下のとおりです。ここでrnのnは8から15の範囲です：r8、r9、r10、r11、r12、r13、r14、r15。
| 64ビット |
32ビット |
16ビット |
8ビット |
| rax |
eax |
ax |
ah/al |
| rbx |
ebx |
bx |
bh/bl |
| rcx |
ecx |
cx |
ch/cl |
| rdx |
edx |
dx |
dh/dl |
| rsi |
esi |
si |
sil |
| rdi |
edi |
di |
dil |
| rbp |
ebp |
bp |
bpl |
| rsp |
esp |
sp |
spl |
| rn |
rnd |
rnw |
rnb |
64ビット未満を使う場合、アクセスされるビットはふつうレジスタの下位部分です。
この規則の例外はah、bh、ch、dhで、これらはレジスタの16ビット部分のうち上位8ビットにアクセスします。
raxレジスタでビットにアクセスする様子を示した図です：
+--------+---------------------------------------+
| 64-bit | rax |
+--------+-------------------+-------------------+
| 32-bit | | eax |
+--------+-------------------+---------+---------+
| 16-bit | | ax |
+--------+-----------------------------+----+----+
| 8-bit | | ah | al |
+--------+-----------------------------+----+----+
これらのレジスタの一部は、関数呼び出しをまたいで保存しなければなりません：rbp、rsp、rbx、r12、r13、r14、r15。
保存し損ねると、エラーや未定義の動作を引き起こす可能性があります。
それ以外は保存する必要がなく、自由に使えます：rax、rcx、rdx、rdi、rsi、r8、r9、r10、r11。
この先シラバスの中で、レジスタを保存する方法を学びます。
今のところは、2つ目の種類のレジスタだけを使いましょう：rax、rcx、rdx、rdi、rsi、r8、r9、r10、r11。
命令
命令とは、CPUが実行できる計算の単位です。
命令はふつう、次のような形をしています：
name destination, source
つまり、最初に命令の名前を置き、そのあとに少なくとも1つの空白、次に宛先のオペランド、カンマ（,）、最後にソースのオペランドを書きます。
命令によって変更されるのは、ふつうは宛先のオペランドだけで、ソースのオペランドは変更されません。
特に断りのない限り、両方のオペランドは同じサイズでなければなりません。
たとえば、ソースオペランドが16ビットなら、宛先オペランドも16ビットでなければなりません。
たとえば、値をレジスタに保存するには、mov命令を使います：
mov rax, rdx ; rax = rdx
; mov is the name, rax is the destination operand and rdx is the source operand
上のコードは、ソースオペランドであるrdxの64ビットすべての内容を、この命令の宛先オペランドであるraxの64ビットすべてにコピーします。
ほとんどの命令では、整数の定数をソースオペランドとして使えます（ただし宛先オペランドとしては使えません）：
mov rcx, 42 ; rcx = 42
; rcx is the destination operand and 42 is the source operand
32ビットレジスタに書き込むと上位ビットもクリアされるため、mov eax, 42はmov rax, 42と同じであることに注意してください。
これは16ビットレジスタと8ビットレジスタには当てはまりません。
加算、減算、乗算といった算術演算には、add、sub、imul命令を使います：
add rax, rsi ; rax = rax + rsi
imul rax, rdi ; rax = rax * rdi
sub rax, r8 ; rax = rax - r8
関数
命令は関数の中にまとめられます。
すべての関数は、ソースファイルのsection .textに置きます。
関数の宣言は次のもので構成されます：
- 関数名を付けたラベルと、それに続く
:。
- 関数を定義する命令。
- リターン命令の
ret。
このトラックではSystem V AMD64 ABIの呼び出し規約を使い、最初の6つの整数引数はレジスタで関数に渡されます。
引数は次の順番で渡されます：rdi、rsi、rdx、rcx、r8、r9。
整数の値はraxレジスタで関数から返されます。
関数を呼び出すには、call命令を使います。
関数は同じソースファイルのどこからでも呼び出せます。
関数を他のソースファイルから見えるようにするには、globalディレクティブを使う必要があります。
たとえば、これはsumという関数を宣言します：
section .text ; functions are placed here
global sum ; sum is visible to other source files
sum:
; first argument is passed in rdi
; second argument is passed in rsi
; return value is placed in rax
mov rax, rdi ; rax is now equal to rdi
add rax, rsi ; rax = rax + rsi
ret ; function return
そして、これは引数3と5でsum関数を呼び出します：
mov rdi, 3 ; First argument in rdi
mov rsi, 5 ; Second argument in rsi
call sum
; The rax register now contains the value 8 (3 + 5), after sum returns
学習演習
