通用寄存器的作用

通用寄存器可用於傳送和暫存數據，也可參與算術邏輯運算，並保存運算結果。除此之外，它們還各自具有一些特殊功能。彙編語言程序員必須熟悉每個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。

表2.1 通用寄存器的主要用途

寄存器的分類		寄存器	主　要　用　途
通 用 寄 存 器	數據 　 寄存器	AX	乘、除運算，字的輸入輸出，中間結果的緩存
		AL	字節的乘、除運算，字節的輸入輸出，十進制算術運算
		AH	字節的乘、除運算，存放中斷的功能號
		BX	存儲器指針
		CX	串操作、循環控制的計數器
		CL	移位操作的計數器
		DX	字的乘、除運算，間接的輸入輸出
	變址 寄存器	SI	存儲器指針、串指令中的源操作數指針
		DI	存儲器指針、串指令中的目的操作數指針
	變址 寄存器	BP	存儲器指針、存取堆棧的指針
		SP	堆棧的棧頂指針
指令指針		IP/EIP
標誌位寄存器		Flag/EFlag
32位 CPU的 段寄存器	16位CPU的 段寄存器	ES	附加段寄存器
		CS	代碼段寄存器
		SS	堆棧段寄存器
		DS	數據段寄存器
	新增加的 段寄存器	FS	附加段寄存器
		GS	附加段寄存器

1、數據寄存器

數據寄存器主要用來保存操作數和運算結果等信息，從而節省讀取操作數所需佔用總線和訪問存儲器的時間。

32位CPU有4個32位的通用寄存器EAX、EBX、ECX和EDX。對低16位數據的存取，不會影響高16位的數據。這些低16位寄存器分別命名爲：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。程序員可利用數據寄存器的這種“可分可合”的特性，靈活地處理字/字節的信息。

	寄存器AX和AL通常稱爲累加器(Accumulator)，用累加器進行的操作可能需要更少時間。累加器可用於乘、除、輸入/輸出等操作，它們的使用頻率很高；
	寄存器BX稱爲基地址寄存器(Base Register)。它可作爲存儲器指針來使用；
	寄存器CX稱爲計數寄存器(Count Register)。在循環和字符串操作時，要用它來控制循環次數；在位操作中，當移多位時，要用CL來指明移位的位數；
	寄存器DX稱爲數據寄存器(Data Register)。在進行乘、除運算時，它可作爲默認的操作數參與運算，也可用於存放I/O的端口地址。

在16位CPU中，AX、BX、CX和DX不能作爲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不僅可傳送數據、暫存數據保存算術邏輯運算結果，而且也可作爲指針寄存器，所以，這些32位寄存器更具有通用性。詳細內容請見第3.8節——32位地址的尋址方式。

2、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位數據的存取，不影響高16位的數據。

寄存器ESI、EDI、SI和DI稱爲變址寄存器(Index Register)，它們主要用於存放存儲單元在段內的偏移量，用它們可實現多種存儲器操作數的尋址方式(在第3章有詳細介紹)，爲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。作爲通用寄存器，也可存儲算術邏輯運算的操作數和運算結果。

它們可作一般的存儲器指針使用。在字符串操作指令的執行過程中，對它們有特定的要求，而且還具有特殊的功能。具體描述請見第5.2.11節。

3、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SBP和SP，對低16位數據的存取，不影響高16位的數據。

寄存器EBP、ESP、BP和SP稱爲指針寄存器(Pointer Register)，主要用於存放堆棧內存儲單元的偏移量，用它們可實現多種存儲器操作數的尋址方式(在第3章有詳細介紹)，爲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。作爲通用寄存器，也可存儲算術邏輯運算的操作數和運算結果。

它們主要用於訪問堆棧內的存儲單元，並且規定：
	BP爲基指針(Base Pointer)寄存器，用它可直接存取堆棧中的數據；
	SP爲堆棧指針(Stack Pointer)寄存器，用它只可訪問棧頂。

4、段寄存器

段寄存器是根據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的值組合成一個可訪問較大物理空間的內存地址。

CPU內部的段寄存器：
	CS——代碼段寄存器(Code Segment Register)，其值爲代碼段的段值；
	DS——數據段寄存器(Data Segment Register)，其值爲數據段的段值；
	ES——附加段寄存器(Extra Segment Register)，其值爲附加數據段的段值；
	SS——堆棧段寄存器(Stack Segment Register)，其值爲堆棧段的段值；
	FS——附加段寄存器(Extra Segment Register)，其值爲附加數據段的段值；
	GS——附加段寄存器(Extra Segment Register)，其值爲附加數據段的段值。

在16位CPU系統中，它只有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位微機系統中，它有6個段寄存器，所以，在此環境下開發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。有關規定簡單描述如下：

實方式：	前4個段寄存器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爲“段值：偏移量”的形式。爲訪問某內存段內的數據，必須使用該段寄存器和存儲單元的偏移量。
保護方式：	在此方式下，情況要複雜得多，裝入段寄存器的不再是段值，而是稱爲“選擇子”(Selector)的某個值。段寄存器的具體作用在此不作進一步介紹了，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把指令指針擴展到32位，並記作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)是存放下次將要執行的指令在代碼段的偏移量。在具有預取指令功能的系統中，下次要執行的指令通常已被預取到指令隊列中，除非發生轉移情況。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，由於每個段的最大範圍爲64K，所以，EIP中的高16位肯定都爲0，此時，相當於只用其低16位的IP來反映程序中指令的執行次序。