「手探りでCUI OS作成に挑む」処理説明篇 関数呼び出し時に PUSHA / POPA を使う理由

「手探りでCUI OS作成に挑む」連載

この記事は「手探りでCUI OS作成に挑む」連載の一部です。
全体の目次は「手探りでCUI OS作成に挑む」連載目次を御覧下さい。

なぜレジスタを退避する必要があるのか？

関数を呼び出すと、呼び出し元（caller）と呼び出された関数（callee）が同じレジスタを使う。
レジスタの値を上書きしてしまうと、呼び出し元に戻ったときにデータが壊れてしまう。

; 呼び出し元
mov ax, 0x1234
call my_func
; ここで ax を使いたい → でも関数が ax を書き換えていたら値が消える

PUSHA / POPAの検証コード

boot.asm

org 0x7C00

start:
    ; レジスタに値を入れる
    mov ax, 'A'
    mov bx, 'B'
    mov cx, 'C'
    mov dx, 'D'
    call print_regs  ; レジスタの値を画面出力（A B C D）

    ; レジスタの値保存（pusha）
    pusha

    ; レジスタの値を変更（X）
    mov ax, 'X'
    mov bx, 'X'
    mov cx, 'X'
    mov dx, 'X'
    call print_regs  ; 変更後の値を画面出力（X X X X）

    ; レジスタの値復元（popa）
    popa
    call print_regs  ; A B C Dに戻っている

    jmp $  ; CPU停止

;-------------------------------
print_regs:
    ; AX 低 8 ビット（al）
    mov ah, 0x0E
    mov al, ah  ; ax='A'（0x0041），ah=0x00，al=0x41（'A'）
    int 0x10

    ; 空白出力
    mov al, ' '
    int 0x10

    ; BX 低 8 ビット（bl）
    mov al, bl  ; bx='B'（0x0042），bl=0x42（'B'）
    int 0x10

    mov al, ' '
    int 0x10

    ; CX 低 8 ビット（cl）
    mov al, cl  ; cx='C'（0x0043），cl=0x43（'C'）
    int 0x10

    mov al, ' '
    int 0x10

    ; DX 的低 8 ビット（dl）
    mov al, dl  ; dx='D'（0x0044），dl=0x44（'D'）
    int 0x10

    ; 改行
    mov al, 13
    int 0x10
    mov al, 10
    int 0x10
    ret

;-------------------------------
times 510-($-$$) db 0
dw 0xAA55

動作結果

ubuntu@ubuntu:~/kaihatsu/test2$ nasm -f bin boot.asm -o boot.bin
ubuntu@ubuntu:~/kaihatsu/test2$ qemu-system-i386 -fda boot.bin