通用寄存器的作用

通用寄存器可用于傳送和暫存數(shù)據(jù)，也可參與算術(shù)邏輯運(yùn)算，并保存運(yùn)算結(jié)果。除此之外，它們還各自具有一些特殊功能。匯編語(yǔ)言程序員必須熟悉每個(gè)寄存器的一般用途和特殊用途，只有這樣，才能在程序中做到正確、合理地使用它們。

主　要　用　途

用

寄

存

器

寄存器

乘、除運(yùn)算，字的輸入輸出，中間結(jié)果的緩存

字節(jié)的乘、除運(yùn)算，字節(jié)的輸入輸出，十進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算

字節(jié)的乘、除運(yùn)算，存放中斷的功能號(hào)

存儲(chǔ)器指針

串操作、循環(huán)控制的計(jì)數(shù)器

移位操作的計(jì)數(shù)器

字的乘、除運(yùn)算，間接的輸入輸出

存儲(chǔ)器指針、串指令中的源操作數(shù)指針

存儲(chǔ)器指針、串指令中的目的操作數(shù)指針

存儲(chǔ)器指針、存取堆棧的指針

堆棧的棧頂指針

指令指針

CPU的

段寄存器

段寄存器

1、數(shù)據(jù)寄存器

　　數(shù)據(jù)寄存器主要用來(lái)保存操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果等信息，從而節(jié)省讀取操作數(shù)所需占用總線(xiàn)和訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器的時(shí)間。

　　32位CPU有4個(gè)32位的通用寄存器EAX、EBX、ECX和EDX。對(duì)低16位數(shù)據(jù)的存取，不會(huì)影響高16位的數(shù)據(jù)。這些低16位寄存器分別命名為：AX、BX、CX和DX，它和先前的CPU中的寄存器相一致。

　　4個(gè)16位寄存器又可分割成8個(gè)獨(dú)立的8位寄存器(AX：AH-AL、BX：BH-BL、CX：CH-CL、DX：DH-DL)，每個(gè)寄存器都有自己的名稱(chēng)，可獨(dú)立存取。程序員可利用數(shù)據(jù)寄存器的這種“可分可合”的特性，靈活地處理字/字節(jié)的信息。
　　·寄存器AX和AL通常稱(chēng)為累加器(Accumulator)，用累加器進(jìn)行的操作可能需要更少時(shí)間。累加器可用于乘、除、輸入/輸出等操作，它們的使用頻率很高；
　　·寄存器BX稱(chēng)為基地址寄存器(Base Register)。它可作為存儲(chǔ)器指針來(lái)使用；
　　·寄存器CX稱(chēng)為計(jì)數(shù)寄存器(Count Register)。在循環(huán)和字符串操作時(shí)，要用它來(lái)控制循環(huán)次數(shù)；在位操作中，當(dāng)移多位時(shí)，要用CL來(lái)指明移位的位數(shù)；
　　·寄存器DX稱(chēng)為數(shù)據(jù)寄存器(Data Register)。在進(jìn)行乘、除運(yùn)算時(shí)，它可作為默認(rèn)的操作數(shù)參與運(yùn)算，也可用于存放I/O的端口地址。

　　在16位CPU中，AX、BX、CX和DX不能作為基址和變址寄存器來(lái)存放存儲(chǔ)單元的地址，但在32位CPU中，其32位寄存器EAX、EBX、ECX和EDX不僅可傳送數(shù)據(jù)、暫存數(shù)據(jù)保存算術(shù)邏輯運(yùn)算結(jié)果，而且也可作為指針寄存器，所以，這些32位寄存器更具有通用性。詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)見(jiàn)第3.8節(jié)——32位地址的尋址方式。

2、變址寄存器

　　32位CPU有2個(gè)32位通用寄存器ESI和EDI。其低16位對(duì)應(yīng)先前CPU中的SI和DI，對(duì)低16位數(shù)據(jù)的存取，不影響高16位的數(shù)據(jù)。

　　寄存器ESI、EDI、SI和DI稱(chēng)為變址寄存器(Index Register)，它們主要用于存放存儲(chǔ)單元在段內(nèi)的偏移量，用它們可實(shí)現(xiàn)多種存儲(chǔ)器操作數(shù)的尋址方式(在第3章有詳細(xì)介紹)，為以不同的地址形式訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)單元提供方便。

　　變址寄存器不可分割成8位寄存器。作為通用寄存器，也可存儲(chǔ)算術(shù)邏輯運(yùn)算的操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果。

它們可作一般的存儲(chǔ)器指針使用。在字符串操作指令的執(zhí)行過(guò)程中，對(duì)它們有特定的要求，而且還具有特殊的功能。具體描述請(qǐng)見(jiàn)第5.2.11節(jié)。

3、指針寄存器

　　32位CPU有2個(gè)32位通用寄存器EBP和ESP。其低16位對(duì)應(yīng)先前CPU中的SBP和SP，對(duì)低16位數(shù)據(jù)的存取，不影響高16位的數(shù)據(jù)。

寄存器EBP、ESP、BP和SP稱(chēng)為指針寄存器(Pointer Register)，主要用于存放堆棧內(nèi)存儲(chǔ)單元的偏移量，用它們可實(shí)現(xiàn)多種存儲(chǔ)器操作數(shù)的尋址方式(在第3章有詳細(xì)介紹)，為以不同的地址形式訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)單元提供方便。

　　指針寄存器不可分割成8位寄存器。作為通用寄存器，也可存儲(chǔ)算術(shù)邏輯運(yùn)算的操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果。

它們主要用于訪(fǎng)問(wèn)堆棧內(nèi)的存儲(chǔ)單元，并且規(guī)定：

　　·BP為基指針(Base Pointer)寄存器，用它可直接存取堆棧中的數(shù)據(jù)；
　　·SP為堆棧指針(Stack Pointer)寄存器，用它只可訪(fǎng)問(wèn)棧頂。

4、段寄存器

　　段寄存器是根據(jù)內(nèi)存分段的管理模式而設(shè)置的。內(nèi)存單元的物理地址由段寄存器的值和一個(gè)偏移量組合而成的，這樣可用兩個(gè)較少位數(shù)的值組合成一個(gè)可訪(fǎng)問(wèn)較大物理空間的內(nèi)存地址。

CPU內(nèi)部的段寄存器：
　　·CS——代碼段寄存器(Code Segment Register)，其值為代碼段的段值；
　　·DS——數(shù)據(jù)段寄存器(Data Segment Register)，其值為數(shù)據(jù)段的段值；
　　·ES——附加段寄存器(Extra Segment Register)，其值為附加數(shù)據(jù)段的段值；
　　·SS——堆棧段寄存器(Stack Segment Register)，其值為堆棧段的段值；
　　·FS——附加段寄存器(Extra Segment Register)，其值為附加數(shù)據(jù)段的段值；
　　·GS——附加段寄存器(Extra Segment Register)，其值為附加數(shù)據(jù)段的段值。

　　在16位CPU系統(tǒng)中，它只有4個(gè)段寄存器，所以，程序在任何時(shí)刻至多有4個(gè)正在使用的段可直接訪(fǎng)問(wèn)；在32位微機(jī)系統(tǒng)中，它有6個(gè)段寄存器，所以，在此環(huán)境下開(kāi)發(fā)的程序最多可同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)6個(gè)段。

　　32位CPU有兩個(gè)不同的工作方式：實(shí)方式和保護(hù)方式。在每種方式下，段寄存器的作用是不同的。有關(guān)規(guī)定簡(jiǎn)單描述如下：

　　實(shí)方式： 前4個(gè)段寄存器CS、DS、ES和SS與先前CPU中的所對(duì)應(yīng)的段寄存器的含義完全一致，內(nèi)存單元的邏輯地址仍為“段值：偏移量”的形式。為訪(fǎng)問(wèn)某內(nèi)存段內(nèi)的數(shù)據(jù)，必須使用該段寄存器和存儲(chǔ)單元的偏移量。
　　保護(hù)方式： 在此方式下，情況要復(fù)雜得多，裝入段寄存器的不再是段值，而是稱(chēng)為“選擇子”(Selector)的某個(gè)值。段寄存器的具體作用在此不作進(jìn)一步介紹了，有興趣的讀者可參閱其它科技資料。

5、指令指針寄存器

　　32位CPU把指令指針擴(kuò)展到32位，并記作EIP，EIP的低16位與先前CPU中的IP作用相同。

　　指令指針EIP、IP(Instruction Pointer)是存放下次將要執(zhí)行的指令在代碼段的偏移量。在具有預(yù)取指令功能的系統(tǒng)中，下次要執(zhí)行的指令通常已被預(yù)取到指令隊(duì)列中，除非發(fā)生轉(zhuǎn)移情況。所以，在理解它們的功能時(shí)，不考慮存在指令隊(duì)列的情況。

　　在實(shí)方式下，由于每個(gè)段的最大范圍為64K，所以，EIP中的高16位肯定都為0，此時(shí)，相當(dāng)于只用其低16位的IP來(lái)反映程序中指令的執(zhí)行次序。