4.21 寄存器

常见的CPU架构

• x86架构：PC端主流，高性能高消耗
• ARM架构：移动端主流，体积小低功耗
• MIPS架构：龙芯3号 国产

寄存器

CPU上存放数据的容器，与内存条、硬盘等不同，寄存器更靠近CPU，读写数据速度远大于内存，是对数据进行临时存储。

• 寄存器是一个存储容器，可以理解为是一个变量，而CPU在进行数据交换时一个缓存器是明显不够的。每种CPU都有相应的通用寄存器，寄存器数量越多，自然运算效率越高。

• 为什么要了解寄存器：程序员如果想要操控CPU或者修改内存，不能直接操控，需要借助寄存器。

缓存

相当于寄存器与内存之间的桥梁，这样可以使CPU在执行指令时能够源源不断的提供数据。

寄存器的分类

• 通用寄存器（通用）：用于存放临时数据，可以简单理解为高级语言中的临时变量
• 段寄存器（特有）
• 浮点寄存器（特有）
• 向量寄存器（特有）
• ……

通用寄存器

• x86架构中，一共有4个通用寄存器，以16位x86为例，分别命名位ax,bx,cx,dx，最大只能装16位的数据

• 在ARM架构中，一共有31个通用寄存器，以64位arm为例，从x0~x30

• 在MIPS架构中，一共有32个通用寄存器，以64位arm为例，从$0~$31

• 在x86架构中，不同精度CPU通用寄存器名称有所区分：

  • rax（64 bits）：字母r开头表示64位寄存
  • eax（32 bits）：e开头表示32位寄存器
  • ax（16 bits）：默认ax表示16位寄存器

• 在ARM架构中，不同精度CPU通用寄存器名称有所区分：（n表示0~30）

  • xn（64 bits）：x开头表示64位寄存器
  • wn（64 bits）：w开头表示64位寄存器中的低32位
  • Rn（32 bits）：R开头表示32位寄存器

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