CPU寄存器的功能和说明

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CPU寄存器的功能和说明

 

通用寄存器	4个	EAX、EBX、ECX和EDX	32位
段寄存器	6个	ES、CS、SS、DS、FS和GS
变址寄存器	2个	ESI和EDI	32位
堆栈寄存器	2个	ESP和EBP	32位
指令指针寄存器	1	EIP	32位
状态标志寄存器	1	EFlags	32位
控制寄存器		CR0-CR4
调试寄存器		DR0-DR7
测试寄存器		TR3-TR5
系统地址寄存器	2个	GDTR，IDTR	48位

 

通用寄存器

EAX通常称为累加器(Accumulator),用累加器进行的操作速度最快

EBX称为基址寄存器(Base Register),可作为存储器地址指针来使用

ECX称为计数寄存器(Count Register)。在循环和字符串操作时，可用它来控制循环次数

EDX称为数据寄存器(Data Register)。在进行乘、除运算时，作为默认操作数参与运算

 

 

变址寄存器 

 

ESI  指针寄存器的一种。是内存移动和比较操作的源地址寄存器；

EDI  指针寄存器的一种。是内存移动和比较操作的目标地址寄存器；

 

堆栈寄存器

 

EBP 指针寄存器的一种，堆栈基址指针寄存器确定堆栈帧的起始位置，

ESP 指针寄存器的一种，总是指向当前堆栈顶位置。

 

段寄存器

 

段寄存器是根据内存分段的管理模式而设置的。内存单元的物理地址由段寄存器的值和一个偏移量组合而成的，这样可用两

个较少位数的值组合成一个可访问较大物理空间的内存地址，CPU内部的段寄存器：

CS：代码段寄存器(Code Segment Register)：和IP（是用来存放下条待执行的指令在该段的偏移量）合在一起可在该内存段内取到下次要执行的指令。

DS：数据段寄存器(Data Segment Register)：

SS：堆栈段寄存器(Stack Segment Register)：堆栈操作所用的段寄存器和偏移量一定是SS和ESP

ES：附加段寄存器(Extra Segment Register)： 串操作的目标操作数所用的段寄存器和偏移量一定是ES和EDI

FS：附加段寄存器(Extra Segment Register)：

GS：附加段寄存器(Extra Segment Register)：

 

指令指针寄存器

EIP：EIP的低16位为代码CS段的偏移量，高16位都为0。

 

状态标志寄存器

运算结果标志位

1、进位标志CF(Carry Flag)：

进位标志CF主要用来反映运算是否产生进位或借位。如果运算结果的最高位产生了一个进位或借位，那么，其值为1，否则其值为0。使用该标志位的情况有：多字(字节)数的加减运算，无符号数的大小比较运算，移位操作，字(字节)之间移位，专门改变CF值的指令等。

2、奇偶标志PF(Parity Flag)：

奇偶标志PF用于反映运算结果中“1”的个数的奇偶性。如果“1”的个数为偶数，则PF的值为1，否则其值为0。利用PF可进行奇偶校验检查，或产生奇偶校验位。在数据传送过程中，为了提供传送的可靠性，如果采用奇偶校验的方法，就可使用该标志位。

3、辅助进位标志AF(Auxiliary Carry Flag)：

在发生下列情况时，辅助进位标志AF的值被置为1，否则其值为0：

(1)、在字操作时，发生低字节向高字节进位或借位时；
(2)、在字节操作时，发生低4位向高4位进位或借位时。

4、零标志ZF(Zero Flag)：

零标志ZF用来反映运算结果是否为0。如果运算结果为0，则其值为1，否则其值为0。

5、符号标志SF(Sign Flag)：

符号标志SF用来反映运算结果的符号位，它与运算结果的最高位相同。运算结果为正数时，SF的值为0，否则其值为1。

6、溢出标志OF(Overflow Flag)：

运算结果超过当前运算位数所能表示的范围，OF的值被置为1，否则，OF的值被清为0 

７、状态控制标志位：状态控制标志位是用来控制CPU操作的，它们要通过专门的指令才能使之发生改变。

1、追踪标志TF(Trap Flag)：

当追踪标志TF被置为1时，CPU进入单步执行方式。

2、中断允许标志IF(Interrupt-enable Flag)：

CPU外部的不可屏蔽中断所发出的中断请求，以及CPU内部产生的中断请求。具体规定如下：

(1)、当IF=1时，CPU可以响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求；

(2)、当IF=0时，CPU不响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求。

CPU的指令系统中也有专门的指令来改变标志位IF的值。

3、方向标志DF(Direction Flag)：

方向标志DF用来决定在串操作指令执行时有关指针寄存器发生调整的方向。在微机的指令系统中，还提供了专门的指令来改变标志位DF的值。

8、32位标志寄存器增加的标志位：

1、I/O特权标志IOPL(I/O Privilege Level)：

I/O特权标志用两位二进制位来表示，也称为I/O特权级字段。该字段指定了要求执行I/O指令的特权级。如果当前的特权级别在数值上小于等于IOPL的值，那么，该I/O指令可执行，否则将发生一个保护异常。

2、嵌套任务标志NT(Nested Task)：

嵌套任务标志NT用来控制中断返回指令IRET的执行。具体规定如下：

(1)、当NT=0，用堆栈中保存的值恢复EFLAGS、CS和EIP，执行常规的中断返回操作；

(2)、当NT=1，通过任务转换实现中断返回。

3、重启动标志RF(Restart Flag)：

重启动标志RF用来控制是否接受调试故障。规定：RF=0时，表示“接受”调试故障，否则拒绝之。在成功执行完一条指令后，处理机把RF置为0，当接受到一个非调试故障时，处理机就把它置为1。

4、虚拟8086方式标志VM(Virtual 8086 Mode)：

如果该标志的值为1，则表示处理机处于虚拟的8086方式下的工作状态，否则，处理机处于一般保护方式下的工作状态。

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