5장 어셈블리 기초

어셈블리는 바이트에 붙인 이름 쉽게

롬 안의 프로그램은 바이트일 뿐입니다. A9 34 12를 보고 바로 뜻을 알기는 어렵습니다. 그래서 바이트마다 사람이 읽을 이름을 붙여 LDA #$1234처럼 적습니다. 이것이 어셈블리입니다. 바이트를 어셈블리로 바꾸는 도구가 역어셈블러, 그 반대가 어셈블러입니다.

3장에서 본 것처럼 피연산자 길이는 M·X 설정에 따라 달라지고, 주소는 작은 자리부터 적힙니다(2장). 이 두 가지만 기억하면 바이트를 손으로도 어셈블리로 바꿀 수 있습니다.

자주 쓰는 명령 열두 개 쉽게

65c816 명령은 90여 개지만, 패치 노트에 나오는 코드 대부분은 아래 열두 개로 읽을 수 있습니다.

• LDA A에 넣기

  LDA #$05

  A에 값을 넣습니다. LDX·LDY는 X·Y에 넣습니다.

• STA 메모리에 쓰기

  STA $0A00

  A의 값을 메모리에 적습니다. STX·STY도 있습니다.

• ADC 더하기

  ADC #$05

  A에 더합니다. 올림(C)까지 더하므로 앞에 CLC를 씁니다.

• INX 1 늘리기

  INX

  X를 1 늘립니다. DEX는 1 줄입니다.

• CMP 비교하기

  CMP #$10

  A에서 빼 보기만 하고 결과는 버립니다. 플래그만 바뀝니다.

• BEQ 같으면 이동

  BEQ $8011

  Z가 1이면(0이었거나 같았으면) 그 주소로 갑니다.

• BNE 다르면 이동

  BNE $8006

  Z가 0이면 그 주소로 갑니다. 반복에 씁니다.

• BRA 무조건 이동

  BRA $8005

  플래그와 상관없이 갑니다.

• JSR 서브루틴 부르기

  JSR $8012

  돌아올 곳을 스택에 적고 서브루틴으로 갑니다.

• RTS 서브루틴에서 돌아오기

  RTS

  스택에 적어 둔 곳으로 돌아갑니다.

• REP 16비트로 바꾸기

  REP #$30

  P의 칸을 끕니다. #$20은 A, #$10은 X·Y.

• SEP 8비트로 바꾸기

  SEP #$30

  P의 칸을 켭니다.

값과 주소 구별하기 쉽게

같은 LDA라도 뒤에 무엇이 붙느냐에 따라 뜻이 완전히 다릅니다. 이 차이를 주소 지정 방식이라고 하고, 옵코드 바이트가 방식마다 다릅니다.

# 하나 차이로 "숫자 $12"와 "$12번 칸에 든 것"이 갈립니다. 어셈블리를 읽을 때 가장 먼저 확인할 것이 이 #입니다. ,X는 표의 몇 번째 칸을 읽을 때 씁니다. X를 늘려 가며 같은 명령을 되풀이하면 표를 차례로 훑을 수 있습니다.

분기와 반복 쉽게

CPU는 "만약"을 직접 묻지 못합니다. 대신 명령을 실행할 때마다 결과를 P의 플래그에 남기고, 분기 명령이 그 플래그를 보고 갈 곳을 정합니다. DEX가 X를 0으로 만들면 Z 플래그가 켜지고, 바로 뒤의 BNE는 Z가 꺼져 있을 때만 앞쪽 명령으로 되돌아갑니다. 이렇게 "세 번 반복"이 만들어집니다.

서브루틴: JSR과 RTS 쉽게

여러 곳에서 쓰는 코드는 한 군데에 두고 불러 씁니다. 이것이 서브루틴입니다. JSR은 "다녀올 테니 돌아올 곳을 적어 둬"라며 PC 값을 스택에 쌓고 서브루틴으로 갑니다. 서브루틴 끝의 RTS는 스택 맨 위에 적힌 곳을 꺼내 돌아갑니다.

스택은 주소가 큰 쪽에서 작은 쪽으로 쌓이고, 쌓을 때마다 S가 줄어듭니다. 돌아올 곳으로 JSR 명령 자신의 마지막 바이트 주소($8010)를 적어 두고, RTS가 1을 더해 다음 명령($8011)으로 가는 것이 65c816의 방식입니다. 아래 「명령 한 줄씩 실행하기」에서 JSR 전후로 메모리 $7E:1FFE·$7E:1FFF와 S가 바뀌는 것을 확인해 보세요.

패치에 들어간 코드 실행해 보기 쉽게

이제 실제 패치에 들어간 코드를 읽을 수 있습니다. 돌격편 v1.2는 엔딩 화면에 글자를 띄우려고 "롬의 문자열을 0이 나올 때까지 WRAM으로 복사하는" 짧은 루프를 넣었습니다. 아래는 그 루프를 줄인 것입니다. 16비트 모드라 한 번에 글자 하나(2바이트)를 옮기고, X를 두 번 늘려 다음 글자로 갑니다.

실제 패치에서 실제 패치에서

두 바이트로 디버그 메뉴 열기(돌격편)

돌격편은 전원을 켜면 도는 루프 안에 개발자용 디버그 메뉴를 부르는 코드가 남아 있고, 바로 앞의 BRA가 늘 그것을 건너뜁니다.

$80:8061  80 04        BRA $8067     ; 다음 명령에서 4바이트 앞으로 건너뜀
$80:8063  22 B0 86 82  JSL $8286B0   ; 디버그 메뉴 (늘 건너뜀)
$80:8067  22 00 80 82  JSL $828000   ; 제품판이 가는 곳

80 04를 아무것도 안 하는 명령 EA EA(NOP NOP)로 바꾸면 건너뛰지 않고 메뉴가 열립니다. BRA의 04는 "다음 명령 위치($8063)에서 4바이트 더"라서 $8067입니다. 이 메뉴의 시나리오 선택 기능이 패치를 확인하는 바탕이 됐습니다.

한 바이트로 전투 디버그 메뉴 열기(슈퍼 마리오 RPG)

$C1:06A9  AF AE FF 00  LDA $00FFAE   ; 어떤 값을 읽어
$C1:06AD  05 80        ORA $80       ; $80 칸과 합친 결과가
$C1:06AF  F0 01        BEQ $C106B2   ; 0이면 RTS를 건너뛰어 메뉴로
$C1:06B1  60           RTS           ; 아니면 그냥 돌아감

제품판에서는 결과가 0이 아니라 늘 RTS로 돌아갑니다. F0(BEQ)을 80(BRA)으로 바꾸면 조건 없이 RTS를 건너뛰어 슈퍼 마리오 RPG의 전투 중 Start로 메뉴가 열립니다. 롬 해킹의 많은 일이 이렇게 "분기 하나 바꾸기"입니다.

줄바꿈 판단(돌격편)

$B7:9846  CLC / ADC $0208     ; 이번 글자 폭 + 지금 x 위치
$B7:984A  CMP $020A           ; 창 폭과 비교
$B7:984D  BEQ / BCC $B79890   ; 같거나 작으면 그대로 그림
$B7:9851  INC $32 ×2          ; 크면 다음 줄로

CMP 뒤의 BCC는 "C가 0이면", 곧 "A가 비교한 값보다 작으면" 갑니다. 그래서 글자 폭 합이 창 폭과 같은 줄까지는 한 줄에 들어갑니다. 한글 번역은 이 규칙대로 모든 줄의 폭을 미리 계산해 넘치는 줄이 없게 했습니다.

직접 해 보기 직접 해 보기

위의 두 코드는 툴킷 역어셈블러로 그대로 볼 수 있습니다. 분기 주소는 뱅크까지 붙여 24비트로 나옵니다.

$ krpatch snes dis totsugeki.sfc 808061 3 --mapper lorom
80:8061  80 04        BRA $808067
80:8063  22 b0 86 82  JSL $8286B0
80:8067  22 00 80 82  JSL $828000

$ krpatch snes dis smrpg.sfc C106A9 4 --mapper sa1
C1:06A9  af ae ff 00  LDA $00FFAE
C1:06AD  05 80        ORA $80
C1:06AF  f0 01        BEQ $C106B2
C1:06B1  60           RTS

아는 명령이 나오는 곳에서 시작해 몇십 줄씩 읽어 보세요. 모르는 옵코드가 연달아 나오면 폭(M·X)이 틀렸거나 코드가 아닌 데이터를 읽고 있는 것입니다.