레지스터

함수 호출 시 사용하는 주요 레지스터들:

종류	레지스터	설명
인자 전달용	%rdi, %rsi, %rdx, %rcx, %r8, %r9	첫 6개의 인자 전달 (x86-64 System V 기준)
리턴값	%rax	함수 결과가 여기에 담김
스택 포인터	%rsp	현재 스택의 top을 가리킴
프레임 포인터	%rbp	이전 스택 프레임의 기준점
임시 계산용	%rax, %rcx, %rdx, ...	연산 중간 저장에 사용
보존용	%rbx, %r12~%r15 등	함수 호출 간 값을 유지해야 하는 레지스터들 (callee-saved)

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인자 전달 (최대 6개까지 레지스터로)

함수에 인자를 넘길 때는 아래 순서대로 레지스터를 사용해:

인자 번호	레지스터
1	%rdi
2	%rsi
3	%rdx
4	%rcx
5	%r8
6	%r9
7번 이상	스택에 push 해서 전달함

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함수 리턴값은?

• 리턴값은 기본적으로 %rax에 저장
  • 예: return 42; → %rax = 42
• 리턴값이 128비트 이상이면 다른 레지스터 추가 사용 or 메모리 통한 복잡한 처리 필요

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레지스터는 크게 두 종류

구분	이름	설명
Caller-saved	%rax, %rcx, %rdx, %rsi, %rdi, %r8, %r9, %r10, %r11	호출한 쪽이 백업해야 함
Callee-saved	%rbx, %rsp, %rbp, %r12~%r15	호출당한 함수가 백업해야 함 (push, pop)

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레지스터 버전별 비교 표

크기	이름	비트수	예시
64비트	%rdi, %rax, ...	8바이트 (64bit)	movq, addq, callq 등
32비트	%edi, %eax, ...	4바이트 (32bit)	movl, addl
16비트	%di, %ax, ...	2바이트 (16bit)	movw, addw
8비트	%dil, %al, ...	1바이트 (8bit)	movb, addb

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%rdi, %edi, %di, %dil을 쓰는 상황

언제	어떤 크기?	어떤 이름?
long, pointer, 64비트 정수	64비트	%rdi
int, 32비트 정수	32비트	%edi
short, 16비트 정수	16비트	%di
char, 8비트 정수	8비트	%dil

전달할 값의 크기(자료형)에 따라 자동으로 결정됨.

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확장(extension) 계열

• 작은 크기 → 큰 크기로 바꿀 때 사용
• 부호(sign)를 유지하느냐에 따라 구분됨

명령어	뜻	비트 변환
movsbl	Sign-extend byte → long	8 → 32비트
movsbq	Sign-extend byte → quad	8 → 64비트
movswl	Sign-extend word (16) → long (32)	16 → 32비트
movswq	Sign-extend word (16) → quad (64)	16 → 64비트
movslq	Sign-extend long (32) → quad (64)	32 → 64비트

명령어	뜻	비트 변환
movzbl	Zero-extend byte → long	8 → 32비트
movzbq	Zero-extend byte → quad	8 → 64비트
movzwl	Zero-extend word → long	16 → 32비트
movzwq	Zero-extend word → quad	16 → 64비트

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igned vs unsigned: 정수의 부호(+, -) 유무

종류	부호 있음?	값의 범위 예 (8비트 기준)
signed (기본)	✅ 있음	-128 ~ +127
unsigned	❌ 없음	0 ~ 255

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x86-64 아키텍처 규칙

목적	명령어	결과 값 예
char → int (32bit 부호 확장)	movsbl	0xFFFFFFFF
char → long (64bit 부호 확장)	movsbq	0xFFFFFFFFFFFFFFFF
char → long (64bit zero 확장)	movzbq	0x00000000000000FF

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자료형 변환 방향에 따른 동작 요약

방향	동작	예시 명령어
작은 → 큰 (char → int)	확장 필요 (sign/zero extend)	movsbl, movzbl 등
큰 → 작은 (int → char)	잘라내기 (하위 비트만 사용)	movb %al, (%rsi) 등