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IA-32 平台具有不同长度的多组寄存器,而不同的处理器则会包含专属于自己的寄存器,但所有的处理器都可以使用的寄存器的核心组如下表所示:
寄存器
| 描述
| 通用
| 8个32位寄存器,用于存储正在处理的数据
| 段
| 6个16位寄存器,用于处理内存访问
| 指令指针
| 单一的32位寄存器,指向要执行的下一条指令码
| 浮点数据
| 8个80位寄存器,用于浮点数学数据
| 控制
| 5个32位寄存器,用于确定处理器的操作模式
| 调试
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1、通用寄存器
通用寄存器及经常被用于的目的:
寄存器
| 描述
| EAX
| 用于操作数和结果数据的累加器
| EBX
| 指向数据内存段中的数据的指针
| ECX
| 字符串喝循环操作的计数器
| EDX
| I/O 指针
| EDI
| 用于字符串操作的目标的数据指针
| ESI
| 用于字符串操作的源的数据指针
| ESP
| 堆栈指针
| EBP
| 堆栈数据指针
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32 位的 EAX, EBX, ECX, 和 EDX 寄存器也可用通过 16 位和 8位名称引用,以表示寄存器的旧式版本。如通过使用 AX 引用,那么 EAX 寄存器的低 16 位被使用;而通过使用 AL 引用,则 EAX 的低 8 位被使用。如下图所示:
2、段寄存器
段寄存器专门用于引用内存位置。IA-32 处理器平台允许 3 种不同的访问系统内存的方法:
平坦内存模式把全部系统内存表示为连续的地址空间。所有指令、数据和堆栈都包含在相同的地址空间中。通过成为线性地址(linear address)的特定地址访问每个内存位置。
分段内存模式把系统内存划分为独立段的组,通过位于段寄存器种的指针进行引用。每个段用于包含特定类型的数据。一个段用于包含指令码,另一个段用于包含数据元素,第三个段用于包含程序堆栈。段中的内存位置是通过逻辑地址定义的。逻辑地址由段地址和偏移地址构成。处理器把逻辑地址转换为相应的先行地址位置以便访问内存的字节。段寄存器用于包含特定数据访问的段地址,如下表所示:
段寄存器
| 描述
| CS
| 代码段
| DS
| 数据段
| SS
| 堆栈段
| ES
| 附加段指针
| FS
| 附加段指针
| GS
| 附加段指针
| 每个段寄存器都是 16 位的,包含指向内存特定段的起始位置的指针。CS 寄存器包含指向内存中代码段的指针。代码段是内存中存储指令码的位置。处理器按照 CS 寄存器的值和 EIP 指令指针寄存器种包含的偏移值从内存获得指令码。程序不能显式地加载或者改变 CS 寄存器。当程序被分配给一个内存空间时,处理器将为 CS 寄存器赋值。
DS、ES、FS 和 GS 段处理器都用于指向数据段。通过使用 4 个独立的数据段,程序可以分隔数据元素,确保它们不会重叠。程序必须加载带有段的正确指针值的数据段寄存器,并且使用偏移值引用各个内存位置。
SS 段寄存器用于指向堆栈段。堆栈包含传递给程序中的函数和过程的数据值。
如果程序使用实地址模式,那么所有段寄存器都指向零线性地址,并且都不会被程序改动。所有指令码、数据元素和堆栈元素都是通过它们的线性地址直接访问的。
3、指令指针寄存器
指令指针寄存器 ( EIP 寄存器 ),有时也称为程序计数器 ( program counter ) ,它跟踪要执行的下一条指令码。
应用程序不能直接修改指令指针的本身,不能指定内存地址并且把它放到 EIP 寄存器中。相反,必须使用一般的程序控制指令 ( 比如跳转 ) 来改变要读入到预取缓存的下一条指令。
在平坦内存模式中,指令指针包含下一条指令码的内存位置的线性地址。如果应用程序使用分段内存模式,那么指令指针指向逻辑内存地址,通过 CS 寄存器的内容引用。
4、控制寄存器
5 个控制机存期用于确定处理器的操作模式,还有当前正在执行的任务的特性,如下表所示:
控制寄存器
| 描述
| CR0
| 控制操作模式和处理器状态的系统标志
| CR1
| 当前没有使用
| CR2
| 内存页面错误信息
| CR3
| 内存页面目录信息
| CR4
| 支持处理器特性和说明处理器特性能力的标志
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不能直接访问控制寄存器中的值,但是可以把控制寄存器种包含的数据传送给通用寄存器。数据被传送给通用寄存器后,应用程序就可以查看寄存器种的标志位以便确定处理器和/或当前正在运行的任务的操作状态。
如果必须改动控制寄存器的标志值,可以改动通用寄存器种的数据,然后再把内容传给控制寄存器。一般用户程序不经常修改控制寄存器项目,但系统程员序会经常修改控制寄存器中的值。 |
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