寄存器是CPU的组成部分，因为在CPU内，所以CPU对其读写速度是最快的，不需要IO传输，但同时也决定了此类寄存器数量非常有限，有限到几乎每个存储都有自己的名字，而且有些还有多个名字。
IA-32构架提供了16个基本寄存器，这16个基本寄存器可以归纳为如下几类:
- 通用寄存器
- 段寄存器
- 状态和控制寄存器
- 指令寄存器
通用寄存器
32位通用寄存器有八个，eax, ebx, ecx, edx, esi, edi, ebp, esp，
他们主要用作逻辑运算、地址计算和内存指针，具体功能如下：
- eax 累加和结果寄存器
- ebx 数据指针寄存器
- ecx 循环计数器
- edx i/o指针
- esi 源地址寄存器
- edi 目的地址寄存器
- esp 堆栈指针
- ebp 栈指针寄存器
当然，以上功能并未限制寄存器的使用，特殊情况为了效率也可作其他用途。
这八个寄存器低16位分别有一个引用别名 ax, bx, cx, dx, si, di, sp, bp。
其中 ax, bx, cx, dx, 的高8位又引用至 ah, bh, ch, dh，低八位引用至 al, bl, cl, dl
在 64-bit 模式下，有16个通用寄存器，但是这16个寄存器是兼容32位模式的，32位方式下寄存器名分别为 eax, ebx, ecx, edx, edi, esi, ebp, esp, r8d – r15d。在64位模式下，他们被扩展为 rax, rbx, rcx, rdx, rdi, rsi, rbp, rsp, r8 – r15。其中 r8 – r15 这八个寄存器是64-bit模式下新加入的寄存器。
段寄存器
段寄存器 cs, ds, ss, es, fs, gs, 保存16位的段选择子，一个段选择子指定了一个段在内存的指针，
以便再内存中访问段，访问方式与内存模式有关，段模式和平坦模式其代表的意义并不相同。
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cs 代码段寄存器
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ds, es, fs, gs 数据段寄存器
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ss 堆栈段寄存器
在 64-bit 模式下，这6个寄存器并无变化，只是使用上略有区别。
状态和控制寄存器 eflags
这个寄存器表示的意义非常丰富，程序中并不直接操作此寄存器，并由此衍生出很多操作指令。
除去一些保留位，其他每位都代表一个具体的含义，其中 bits 0, 2, 4, 6, 7, 11 是状态位，标识了某此操作后的状态:
- CF (bit 0) —— 进位标识，算术操作进行了进位和借位，则此位被设置
- PF (bit 2) —— 奇偶标识，结果包含奇数个1，则设置此位
- AF (bit 4) —— 辅助进位标识，结果的第3位像第4位借位，则此位被设置
- ZF (bit 6) —— 零标识，结果为零，此位设置
- SF (bit 7) —— 符号标识，若为负数则设置此位
- OF (bit 11) —— 溢出标识，结果像最高位符号位进行借位或者进位，此标志被设置
8, 9, 10 位为控制标识:
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TF (bit 8) —— 陷阱标识，设置进程可以被单步调试
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IF (bit 9) —— 中断标识，设置能够响应中断请求
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DF (bit 10) —— 方向标识，用于标示字符处理过程中指针移动方向
64-bit模式下，该寄存器被扩展为64位，rflags，但是其高32位保留未被使用，其低32位所表示含义与32位模式相同。
指令寄存器 EIP
EIP —— 标志当前进程将要执行指令位置，在64位模式下扩展为 RIP 64位指令寄存器。
控制寄存器
- cr0
- cr2
- cr3
- cr4
系统表指针寄存器
- idtr —— 中断描述符表信息
- gdtr —— 全局描述符表信息
- ldtr —— 局部描述符表信息
任务寄存器tr
保存任务的状态信息 tss
调试寄存器
dr0 – dr7，控制和允许监视进程的调试操作
x87 FPU 寄存器
这组指令专门用过浮点运算，因为浮点运算尤其固有的特性，所以需要使用一组独立寄存器。
数据寄存器包括 r0 – r7 的8个 80 位寄存器，汇编程序中通过名字 st(x) 引用，另外还有3个16位寄存器，分别是控制寄存器，状态寄存器，标记寄存器。这里的省略具体含义的介绍。
MMX 寄存器
MMX 为一种 SIMD 技术，即可通过一条指令执行多个数据运算，共有8个64位寄存器，分别为mm0 – mm7，它与其他普通64位寄存器的区别在于通过它的指令进行运算，可以同时计算2个32位数据，或者4个16位数据等等，可以应用为图像处理过程中图形 颜色的计算。
另外需要特别注意的是，MMX并非一种新的寄存器，而是FPU 80位寄存器的低64位，也就是说，使用MMX指令集，会影响浮点运算！
XMM 寄存器
XMM 同 MMX，只是他有 8 个 128 位寄存器，分别为 xmm0 – xmm7，另外还包含计算过程中的状态和控制寄存器。