8086의 주소 지정

• 8086 processor는 1MB까지의 memory를 취급한다.

• 16bit 두 개를 갖고, 20bit를 만들어내어 addressing을 하면 1MB가 된다.
  

• segment address가 가상으로 5자리라고 생각하여

  • 1000 + 1234 = 10000 + 1234 = 11234
  • (segment address) + (offset address) = effective address(유효주소)

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8086의 주소 지정 (2)

• 만약, CS가 1000, offset이 1000일 때, 그 위치를 나타내는 주소는?
  → 11000
  
• 만약, CS가 1100, offset이 0000일 때, 그 위치를 나타내는 주손소는 ?
  → 11000
  

➡️ Code Segment와 Offset이 달라도 같은 물리 번지를 나타낼 수 있다.

CS와 offset의 조합이 몇 개가 있을 수 있는가?

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명령의 구성(1)

• label : 명령행이 존재하는 번지를 지정. (생략 가능)
• OP code : Operation Code. 연산자, 명령의 종류
• Operand : 피연산자. (상황에 따라 0~2개)
  ➡️ 방향은 뒤에서 앞으로

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의사 명령어(Pseudo Code)

• Segment 이름과 Segment register의 대응 관계를 선언
  

  • ASSUME CS : CODE, DS : DATA
    → 이 한줄은 compiler한테 알려주는 것.
    CODE와 DATA가 있으니 그렇게 알고 프로그램을 만들어 줘.

  • 내가 실제 program을 만들 때는 CS, DS를 직접 써서 이용하는 과정이 필요하다.

  • ENDS : Segment가 끝났다

  • END : Program 전체가 끝났다

• 예제

CODE SEGMENT
    ASSUME CS:CODE

    MOV AH, 12H
    MOV AL, 34H
    ADD AH, AL

    MOV AH, 4CH
    INT 21H

CODE ENDS
    END

• CODE SEGMENT만 있다. (STACK, DATA, EXTRA SEGMENT는 없다)
• CS는 MOV AH, 12H부터 자동으로 잡힌다.
  DS는 안잡힌다. (다행히 이 program에는 DS가 없다.)

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Program 초기 작성

• Segment 선언
  • Code Segment, Data Segment, Stack Segment 중 필요한 Segment를 선언
  • Code Segment는 반드시 필요
  • Data Segment는 Data가 필요할 때만 필요.
    

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명령어 구성과 기계어 생성

• 24319102.pdf 검색
  

  • imm : immediate, 숫자
  • mem : memory
  • segreg, segment register

  • MOV 연산을 금지시킨 경우 (Intel에서 다음의 format은 사용할 수 없게 막아놨다)

    MOV imm, imm : 어떤 숫자를 어떤 숫자로 복사하라
    MOV mem, mem : 어떤 memory를 어떤 memory로 복사하라

    (1) MOV reg, mem
    (2) MOV mem, reg

    위 두 과정을 거쳐야 memory를 memory로 복사할 수 있다.
    MOV seg, seg : segment register를 segment register로 복사할 수 있다.

• 8086을 봤을 때
  

  • MOV reg to reg : 2 Clock

  • MOV immed to reg : 4 Clock

  • MOV acc to mem : 10 Clock
    → 똑같은 MOV 명령이더라도, 어떤 것을 MOV하는지에 따라 5, 6배의 속도 차이가 날 수 있다.

  • 곱셈 연산은 118 ~ 133 Clock 동안 수행된다.
    (MOV나 ADD보다 훨씬 더 많이 소요된다.)
    그래서 단순 Shift연산을 통해 곱셈을 대신할 수 있다.
    MUL 연산보다 훨씬 빠르게 수행된다. (2 Clock만 소요)

• 명령어들은 fetch하고 decode한다고 했는데.
  예를 들어 MOV는 9가지의 format이 있었다.
  9가지 각각의 format 별로 각각 해석하는 과정이 필요하다.
  

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Encoding of 8086 Instructions

MOD 00 → R/M Table 1에서 골라 쓴다
MOD 01 → R/M Table 2에서 8bit를 쓴다
MOD 10 → R/M Table 2에세 16bit를 쓴다
MOD 11 → REG Field에서 골라 쓴다

example 1

* Reg, Reg의 Opcode : 100010

• d (direction) = 0 : reg → r/m ⇒ reg = BL r/m = AL
  d (direction) = 1 : r/m → reg ⇒ r/m = BL, reg = AL
  d (direction) = 1 이니까
  r/m 자리에 BL(011), reg 자리에 AL(000)
  

• 또한 register ← register니까 mod = 11

  따라서 encoding해보면?
  opcode d w mod reg r/m
  100010 1 0 11 000 011 = 8AC3

example 2

example 2

• opcode : 100010 (MOV)

• d : 0 (from REG to R/M)

• REG : 011 (REG = BL)

• R/M : 000 (R/M = AL)

• mod : 11

  따라서 encoding해보면?
  opcode d w mod reg r/m
  100010 0 0 11 011 000 = 88D8

example 3