匯編語言之寄存器(詳細介紹)

1、寄存器

32位寄存器有16個，分別是：

4個數(shù)據(jù)寄存器（EAX、EBX、ECX、EDX）。

2個變址和指針寄存器（ESI和EDI）；2個指針寄存器（ESP和EBP）。

6個段寄存器（ES、CS、SS、DS、FS、GS）。

1個指令指針寄存器（EIP）；1個標志寄存器（EFlags）。

2、數(shù)據(jù)寄存器

數(shù)據(jù)寄存器主要用來保存操作數(shù)和運算結果等信息，從而節(jié)省讀取操作數(shù)所需占用總線和訪問存儲器的時間。

32位CPU有4個32位通用寄存器：EAX、EBX、ECX和EDX。對低16位數(shù)據(jù)的取存，不會影響高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16位寄存器又可分割成8個獨立的8位寄存器（AX：ah~al、BX：bh~bl、CX：ch~cl：DX：dh~dl）。

每個寄存器都有自己的名稱，可獨立存取。程序員可利用數(shù)據(jù)寄存器的這種“可合可分”的特性，靈活地處理字/

字節(jié)的信息。

AX和al通常稱為累加器，用累加器進行的操作可能需要更少時間，累加器可用于乘、除、輸入/輸出等操作，

它們的使用頻率很高。

BX稱為基地址寄存器，它可作為存儲器指針來使用。

CX稱為計數(shù)寄存器，在循環(huán)和字符串操作時，要用它來控制循環(huán)次數(shù)；在位操作中，當移多位時，要用cl來

指明位移的位數(shù)。

DX稱為數(shù)據(jù)寄存器，在進行乘、除運算時，它可以為默認的操作數(shù)參與運算，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存放存儲單元的地址，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)、保存算術邏輯運算結果，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。

3、變址寄存器

32位CPU有2個32位通用寄存器ESI和EDI，其低16位對應先前CPU中的SI和DI，對低16位數(shù)據(jù)的

存取，不影響高16位的數(shù)據(jù)。

ESI、EDI、SI和DI稱為變址寄存器，它們主要用于存放存儲單元在段內的偏移量，用它們可實現(xiàn)多種存儲器

操作數(shù)的尋址方式，為以不同的地址形式訪問存儲單元提供方便。

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

它們可作一般的存儲器指針使用，在字符串操作指令的執(zhí)行過程中，對它們有特定的要求，而且還具有特殊的

功能。

4、指針寄存器

32位CPU有2個32位通用寄存器EBP和ESP，其低16位對應先前CPU中的BP和SP，對低16位數(shù)

據(jù)的存取，不影響高16位的數(shù)據(jù)。

EBP、ESP、BP和SP稱為指針寄存器，主要用于存放堆棧內存儲單元的偏移量，用它們可實現(xiàn)多種存儲器

操作數(shù)的尋址方式，為以不同的地址形式訪問存儲單元提供方便。

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

它們主要用于訪問堆棧內的存儲單元，并且規(guī)定：

BP為基指針寄存器，用它可直接存取堆棧中的數(shù)據(jù)。

SP為堆棧指針寄存器，用它只可訪問棧頂。

 

5、段寄存器

段寄存器是根據(jù)內存分段的管理模式而設置的。內存單元的物理地址由段寄存器的值和一個偏移量組合而成

的，這樣可用兩個較少位數(shù)的值組合成一個可訪問較大物理空間的內存地址。

32位CPU有6個段寄存器，分別如下：

CS：代碼段寄存器    ES：附加段寄存器

DS：數(shù)據(jù)段寄存器    FS：附加段寄存器

SS：堆棧段寄存器    GS：附件段寄存器

在16位CPU系統(tǒng)中，只有4個段寄存器，所以，程序在任何時刻至多有4個正在使用的段可直接訪問，在

32位微機系統(tǒng)中，它有6個段寄存器，所以在此環(huán)境下開發(fā)的程序最多可同時訪問6個段。

32位CPU有兩個不同的工作方式：實方式和保護方式。在每種方式下，段寄存器的作用是不同的，有關規(guī)定

簡單描述如下：

實方式：段寄存器CS、DS、ES和SS與先前CPU中的所對應的段寄存器的含義完全一致，內存單元的邏輯

地址仍為“段地址：偏移地址”的形式，為訪問某內存段內的數(shù)據(jù)，必須使用該段寄存器和存儲單元的偏移地址。

    保護方式：在此方式下，情況要復雜得多，裝入段寄存器的不再是段值，而是稱為“選擇子”的某個值。

6、指令指針寄存器


32位CPU把指令指針擴展到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是存放下次將要執(zhí)行的指令在代碼段的偏移地址，在具有預取指令功能的系統(tǒng)中，下次要執(zhí)

行的指令通常已被預取到指令隊列中，除非發(fā)生轉移情況，所以，在理解它們的功能時不考慮存在指令隊列的情

況。

在實方式下，由于每個段的最大范圍為64KB，所以，EIP的高16位肯定都為0，此時，相當于只用其低16

位的IP來反映程序中的指令的執(zhí)行次序。

7、標志寄存器

1.運算結果標志位。一共6個，包括：CF進位標志位、PF奇偶標志位、AF輔助進位標志位、ZF零標志位、

SF符號標志位、OF溢出標志位。

2.狀態(tài)控制標志位。一共3個，包括：TF追蹤標志位、IF中斷允許標志位、DF方向標志位。

以上標志位在第7章里都講過了，在這里就不再解釋了，現(xiàn)在講講32位標志寄存器增加的4個標志位。

1. I/O特權標志IOPL。

IOPL用兩位二進制位來表示，也稱為I/O特權級字段，該字段指定了要求執(zhí)行I/O指令的特權級，如果當前

的特權級別在數(shù)值上小于等于IOPL的值，那么，該I/O指令可執(zhí)行，否則將發(fā)生一個保護異常。

2. 嵌套任務標志NT。

NT用來控制中斷返回指令IRET的執(zhí)行。具體規(guī)定如下：

（1）     當NT=0，用堆棧中保存的值恢復EFlags、CS和EIP，執(zhí)行常規(guī)的中斷返回操作。

（2）     當NT=1，通過任務轉換實現(xiàn)中斷返回。

3. 重啟動標志RF。

RF用來控制是否接受調試故障。規(guī)定：RF=0時，表示接受，否則拒絕。

4. 虛擬8086方式標志VM。

如果VM=1，表示處理機處于虛擬的8086方式下的工作狀態(tài)，否則，處理機處于一般保護方式下的工作狀態(tài)。

8、32位地址的尋址方式

最后說一下32位地址的尋址方式。在前面我們學習了16位地址的尋址方式，一共有5種，在32位微機系統(tǒng)

中，又提供了一種更靈活、方便但也更復雜的內存尋址方式，從而使內存地址的尋址范圍得到了進一步擴大。

在用16位寄存器來訪問存儲單元時，只能使用基地址寄存器（BX和BP）和變址寄存器（SI和DI）來作為

偏移地址的一部分，但在用32位寄存器尋址時，不存在上述限制，所有32位寄存器（EAX、EBX、ECX、

EDX、ESI、EDI、EBP、和ESP）都可以是偏移地址的一個組成部分。

當用32位地址偏移量進行尋址時，偏移地址可分為3部分：

1. 一個32位基址寄存器（EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、EBP、ESP）。

2. 一個可乘以1、2、4、8的32位變址寄存器（EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI和EBP）。

3. 一個8位~32位的偏移常量。

比如，指令：mov ebx, [eax＋edx*2＋300]

Eax就是基址寄存器，edx就是變址寄存器，300H就是偏移常量。

上面那3部分可進行任意組合，省去其中之一或之二。

下面列舉幾個32位地址尋址指令：

Mov ax, [123456]

Mov eax, [ebx]

Mov ebx, [ecx*2]

Mov ebx, [eax＋100]

Mov ebx, [eax*4＋200]

Mov ebx, [eax＋edx*2]

Mov ebx, [eax＋edx*4＋300]

Mov ax, [esp]

由于32位尋址方式能使用所有的通用寄存器，所以，和該有效地址相組合的段寄存器也就有新的規(guī)定，具體

規(guī)定如下：

1. 地址中寄存器的書寫順序決定該寄存器是基址寄存器還是變址寄存器。

如：[ebx＋ebp]中的ebx是基址寄存器，ebp是變址寄存器，而[ebp＋ebx]中的ebp是基址寄存器，ebx是變

址寄存器，可以看出，左邊那個是基址寄存器，另一個是變址寄存器。

2. 默認段寄存器的選用取決于基址寄存器。

3. 基址寄存器是ebp或esp時，默認的段寄存器是SS，否則，默認的段寄存器是DS。

4. 在指令中，如果顯式地給出段寄存器，那么顯式段寄存器優(yōu)先。

下面列舉幾個32位地址尋址指令及其內存操作數(shù)的段寄存器。

指令列舉：          訪問內存單元所用的段寄存器

mov ax, [123456]    ;默認段寄存器為DS。

mov ax, [ebx＋ebp]    ;默認段寄存器為DS。

mov ebx, [ebp＋ebx]    ;默認段寄存器為SS。

mov ebx, [eax＋100]    ;默認段寄存器為DS。

mov edx, ES:[eax*4＋200]    ;顯式段寄存器為ES。

mov [esp＋edx*2], ax    ;默認段寄存器為SS。

mov ebx, GS:[eax＋edx*8＋300]    ;顯式段寄存器為GS。

mov ax, [esp]    ;默認段寄存器為SS。

 

 

 

作者：chen.yu
深信服三年半工作經驗，目前就職游戲廠商，希望能和大家交流和學習,
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