汇编第2课(下):通用寄存器

一、数据寄存器(Data Register)

作用:主要用来保存操作数和运算结果等信息,从而节省读取操作数所需占用总线和访问存储器的时间。

二、指针寄存器(Pointer Register)

80386架构中的指针寄存器有基址寄存器EBP、堆栈指针寄存器ESP和指令指针寄存器EIP。我们只需要了解基址寄存器EBP和堆栈指针寄存器ESP即可,指令指针寄存器EIP总是指向下一条要执行的指令的地址,一般情况下无需修改EIP。

EBP称为基址寄存器,可作为通用寄存器用于存放操作数,常用来代替堆栈指针访问堆栈中的数据。

ESP称为堆栈指针寄存器,不可作为通用寄存器使用,ESP存放当前堆栈栈顶的地址,一般情况下,ESP和EBP联合使用来访问函数中的参数和局部变量。

作用:主要用于存放堆栈内存储单元的偏移量,用它们可实现多种存储器操作数的寻址方式,为以不同的地址形式访问存储单元提供方便。指针寄存器不可分割成8位寄存器。作为通用寄存器,也可存储算术逻辑运算的操作数和运算结果。

三、变址寄存器(Index Register)

顾名思义,变址的含义是内存地址会变动的,也就是说变址寄存器中的数据存放在变动的内存地址里。80386架构中有两个变址寄存器,分别是ESI和EDI。

SI称为源变址寄存器 (Source Index),通常存放要处理的数据的内存地址。

DI称为目的变址寄存器(Destination Index),通常存放处理后的数据的内存地址。

作用:变址寄存器主要用于存放存储单元在段内的偏移量,用它们可实现多种存储器操作数的寻址方式(在第3章有详细介绍),为以不同的地址形式访问存储单元提供方便。 变址寄存器不可分割成8位寄存器。作为通用寄存器,也可存储算术逻辑运算的操作数和运算结果。 ESI和EDI常用来配合使用完成数据的赋值操作!

四、标志寄存器(EFLAGS)

标志寄存器又称程序状态字(外语缩写:PSW、外语全称:Program Status Word),存放条件标志、控制标志,主要用于反映处理器的状态和ALU运算结果的某些特征及控制指令的执行。一共有三种作用

  1. 用来存储相关指令的某些执行结果;
  2. 用来为CPU执行相关指令提供行为依据;
  3. 用来控制CPU的相关工作方式。

在汇编中的用途:标志寄存器是实现条件判断和逻辑判断的一种机制,在汇编语言中一般不直接访问标志寄存器,而是通过指令的操作隐含访问标志寄存器 。

80386架构的标志寄存器有32位,其中存储的信息通常被称为程序状态字(PSW)。简称flag。flag和其他寄存器不一样,其他寄存器是用来存放数据的,都是整个寄存器具有一个含义。而flag寄存器是按位起作用的,也就是说,它的每一位都有专门的含义,记录特定的信息。在这32位中大部分是保留和给编写操作系统的人用的,一般情况下只需知道32位的低16位中的8位即可,下图列出了80386架构的标志寄存器中需要了解的8个位的位置:

汇编第2课(下):通用寄存器_第1张图片

运算结果标志位

1、CF(Carry Flag):进位标志

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、PF(Parity Flag):奇偶标志

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、AF(Auxiliary Carry Flag):辅助进位标志

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:

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

对以上6个运算结果标志位,在一般编程情况下,标志位CF、ZF、SF和OF的使用频率较高,而标志位PF和AF的使用频率较低。

4、ZF(Zero Flag):零标志

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。在判断运算结果是否为0时,可使用此标志位。

5、SF(Sign Flag):符号标志

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。在微机系统中,有符号数采用补码表示法,所以,SF也就反映运算结果的正负号。运算结果为正数时,SF的值为0,否则其值为1。

6、OF(Overflow Flag):溢出标志

溢出标志OF用于反映有符号数加减运算所得结果是否溢出。如果运算结果超过当前运算位数所能表示的范围,则称为溢出,OF的值被置为1,否则,OF的值被清为0。

“溢出”和“进位”是两个不同含义的概念,不要混淆。如果不太清楚的话,请查阅《计算机组成原理》课程中的有关章节。

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、TF(Trap Flag):追踪标志

当追踪标志TF被置为1时,CPU进入单步执行方式,即每执行一条指令,产生一个单步中断请求。这种方式主要用于程序的调试。

指令系统中没有专门的指令来改变标志位TF的值,但程序员可用其它办法来改变其值。

2、IF(Interrupt-enable Flag):中断允许标志

中断允许标志IF是用来决定CPU是否响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求。但不管该标志为何值,CPU都必须响应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:

  • 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;
  • 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、DF(Direction Flag):方向标志

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。具体规定在第5.2.11节——字符串操作指令——中给出。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。

五、其他寄存器

寄存器 代码 说明
指令指针寄存器(Instruction Pointer) IP 用来存储将要执行的下一条指令的偏移量
代码段寄存器(Code Segment) CS

一般用于存放代码;

 通常和IP使用,用于处理下一条执行的代码

数据段寄存器(Data Segment) DS

一般用于存放数据;

ds地址对应的数据 相当于c语言中的全局变量

堆栈段寄存器(Stack Segment) SS

一般作为栈使用,和sp搭档;

ss地址对应的数据,相当于c语言中的局部变量
ss相当于堆栈段的首地址,sp相当于堆栈段的偏移地址

附加段寄存器(Extra Segment) ES 扩展段寄存器

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