8086 data sheet

8086 CPU 早わかり

XY や PQ は 16進表示の数.
ax,bx,cx,dx,ds は 16bit (16進４桁) レジスター.
al は ax の下8bit. bl は bx の下8bit. cx,dx も同様のネーミング.
ah は ax の上8bit. bh は bx の上8bit. cx,dx も同様のネーミング.
ip (16bit) は instruction pointer (実行してる命令の次のアドレスが入ってる) 後ろへ戻る時は 2 の補数表現を用いる.
以下, 大文字、小文字は区別しません(気分で大文字になってたり小文字になってたりします).

レジスタにデータを書く.

ニーモニック	機械語	意味
mov al,XY	B0,XY	al = XY
mov bl,XY	B3,XY	bl = XY
mov dl,XY	B2,XY	dl = XY
mov ah,XY	B4,XY	ah = XY
mov bh,XY	B7,XY	bh = XY
mov dh,XY	B6,XY	dh = XY
mov ax,XYPQ	B8,PQ, XY	ax = XYPQ
mov bx,XYPQ	BB,PQ, XY	bx = XYPQ

レジスタ間のデータ移動.

ニーモニック	機械語	意味
mov bl,al	88,c3	bl = al
mov dl,al	88,c2	dl = al
mov al,bl	88,d8	al = bl
mov al,dl	88,d0	al = dl
mov ds,ax	8e,d8	ds = ax

メモリへのデータの書き込み

ニーモニック機械語意味

mov [bx],al 88,07 *bx = al
++

ニーモニック機械語意味

inc bx 43 bx++

比較, 分岐

ニーモニック	機械語	意味
cmp bx,XYPQ	81,fb,PQ,XY	bx!=XYPQ ?
JNZ ????	0f,85,PQ,XY	ip += XYPQ
JNZ ??	75,XY	ip += XY
int 20	cd,20	DOS へ戻る.
int 21	cd,21	DOS システムコール

計算

ニーモニック	機械語	意味
add al,XY	04,XY	al += XY
add al,bl	00,d8	al += bl
shl al,1	d0,e0	al << 1
shl al,2	c0,e0,02	al << 2
shl al,3	c0,e0,03	al << 3

Stack 操作

ニーモニック	機械語	意味
push ax	50	ax を stack に push
pop ax	58	stack から pop して ax に代入
push bx	53	bx を stack に push
pop bx	5B	stack から pop して bx に代入

例 A. al に 2 を代入してそれを5倍して al に格納するプログラム(足し算でやる)

b0,02
88,c3
00,d8
00,d8
00,d8
00,d8

練習 1: shl を利用して 5 倍せよ.

練習 2(大事): メモリ番地 b800:0000 から b800:0100 に 41H を書き込むプログラム. ヒント: ds レジスタに b800 を代入. bx を 0000 から 0100 まで変化させながら mov [bx],al を用いる. C言語のポインター(アドレスを入れる変数)の正体.

解説: x:y なるメモリ番地の記法は x*0x10+y の略. たとえば b800:0100 は b8100 を意味する. この記法は 8086 CPU の仕組みに基づいた記法. mov [bx],al は ds:bx 番地への書き込みとなる. たとえば ds に b800, bx に 0100 が格納されている場合, b8100 番地へ al の内容を書き込む.

例 B: al=2 を2倍してそれを MSDOS システムコールで '0' のアスキーコードに足して出力.

b0,02   mov al,02
d0,e0   shl al,1
04,30   add al,30
88,c2   mov dl,al
b4,02   mov ah,02
cd,21   int 21
cd,20   int 20

練習 3: C 言語で上記例Bのマシン語が格納されたファイル bbb.com を作成して dosbox-x で実行. FreeDOS の usb boot を用いて実機でも実行.
練習３の解答 (bbb.com の作り方)

練習 4: C 言語で練習2のマシン語が格納されたファイル abc.com を作成して dosbox-x で実行. 最後に int 20 の追加を忘れずに. FreeDOS の usb boot を用いて実機でも実行.

練習 5: 例A, 練習 1 のプログラムを linux の a.out に hexcurse で埋め込みその a.out を実行. 3 を5倍, 4 を5倍などいろんな数で試す.
実演: youtube
実演でも用いた nop (0x90) で 32 byte分埋めてある a.out ファイルはこちら (名前は myasm-m3.out) . eax レジスタの内容が printf で10進数表示される.
myasm-m3.out みたいなファイルを自作するヒント: cc -S でマシン語のニーモニックファイルを出力. 空欄のある a.out を作成.

8086 機械語学習用参考リンク

mathlibre-2019 を利用している場合は, dosbox & と入力すれば上記練習問題が実行可能. キーボードは下記の us 101 キーボード. たとえば mathlibre-2019 の /home/user/DOS を dosbox から読み書きするには (mkdir ~/DOS を mathlibre 側で実行してこのフォルダを作成し) dosbox へ下記を入力.
```
mount c /home/user/DOS
cd c:
```
たとえば /home/user/DOS/a.com を実行するには, 上記を実行したあと
```
dir   (ファイル一覧で a.com があるか確認)
a     (a.com の実行)
```
と入力.
hexcurse のインストールは
```
sudo apt update
sudo apt install hexcurse
```
DOSBox-x (MSDOS 仮想マシン)の配布サイト. dosbox-x は dosbox より高機能.
Default sdl2.build, copy all DOSBox-X にチェックを入れてインストール.
Mac では ctrl+click で security 制限を外して起動.
- キーボードは us 101 keyboard 配列になる(日本語キーボードにする試みはいろいろあるがうまくいかない). ただし \ や | の入力ができない. (\ はjis code では \)
  1. F11+M で keymap の変更を起動. 図の tab を click.
  2. 削除を click.
  3. 図の \| を click. 追加を click.
  4. キーボードの tab をおす.
  5. 保存 (mapper-dosbox-x.mapへ).
  DOSBox-X をインストールした folder で DOSBox-X を起動すれば, tab キーを用いて \ や | の入力が可能に.
  mapper-dosbox-x.map は保存しておくとよい.
- F11+(下矢印) で表示文字が小さくなる.
- ホストマシンとのファイルのやりとり. (ドライブメニューからも可能).
```
     mount c (Cドライブとして読みたいホストマシンのフォルダ)
     cd c:
    
```
はじめて読む8086 (internet archive).
8086 の命令はたとえば 64 bit linux のマシン語コードにも埋め込めます. hexcurse で機械語をそのまま埋め込んでみて下さい. ニーモニックならたとえば %al が AL レジスタのこと.

参考メモ

chev us (us mode in dosvaxj3 on windows). DOSBox-X では最初から us mode.
mount c c:\Users\takay\DOS (on dosvaxj3)
b800:0000 (character vram in us mode)
a000:7f00 (video vram, by switching the mode by "mov ax,62; int 10; int 20")
*-com.txt (input for debug), DOS/*COM , myasm*
ah=02 dl=ascii code int 21 で文字出力.
ah=07 al=key code int 21 で直接コンソール入力
90, nop の代わり.

dosbox では int20 を使わない

int 20 の代わりに

mov ah,4c
int 21

8086 CPU 早わかり

8086 機械語学習用参考リンク

tab キーで \ や | の入力を実現する方法.

参考メモ

dosbox では int20 を使わない