02.寄存器篇

上篇文章里對寄存器大致理了一下,但總覺得要單獨的對寄存器做一篇詳細(xì)的說明,因為它是整個匯編語言的基礎(chǔ):從整體來說,匯編程序可以看成CPU對所有寄存器中數(shù)據(jù)進(jìn)行操作運算的過程。

在X86體系匯編中,寄存器可以分為通用寄存器、變址寄存器、指令指針寄存器、標(biāo)志寄存器與段寄存器等幾類。在ARM體系中,寄存器的名稱可能不一致,但大致的機制與原理應(yīng)該是相差不遠(yuǎn)的,希望后面能夠就ARM體系對這篇文章進(jìn)行相應(yīng)的修復(fù)。

通用寄存器

數(shù)據(jù)寄存器有AX、BX、CX、DX四組,它們都可以用于存儲運算過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù),且能夠分成高8位(AH/BH/CH/DH)與低8位寄存器(AL/BL/CL/DL)單獨使用。這里都是16位寄存器,32位與64位的寄存器同樣有自己的命名,此處不在涉及。

變址寄存器

變址寄存器主要用于存放存儲單元在段內(nèi)的偏移量,實現(xiàn)多種存儲器操作數(shù)的尋址方式,為以不同的地址形式訪問存儲單元提供方便。變址寄存器不能夠分割成兩個8位寄存器使用。

SI(Source Index):源變址寄存器,用來存放相對于DS段之源變址指針

DI(Destination Index):目的變址寄存器,用來存放在對于ES段之目的變址指針

指令指針寄存器

指令指針寄存器主要用于存放堆棧內(nèi)存儲單元的偏移量。

SP(Stack Pointer):堆棧指針寄存器,與SS配合使用,指向棧頂位置

BP(Base Pointer):基址指針寄存器,可用作SS的一個相對基址位置

IP(Instruction Pointer):它指向指令地址的段內(nèi)偏移量,每當(dāng)CPU從內(nèi)存中取出一個指令字節(jié)后,IP就會自動加1,指向下一個指令字節(jié)。因此IP的主要作用是與CS段寄器配合使用定位下一條要執(zhí)行的指令地址。王爽的《匯編語言》中一組圖形象地展示了這一過程,這里借用下:










標(biāo)志寄存器

與其它寄存器表示一個數(shù)值不同的是,標(biāo)志寄存器中每一位數(shù)值都有著自己獨特的意義。標(biāo)志寄存器的結(jié)構(gòu)如下圖所示:

寄存器的第1、3、5、12、13、14、15位暫時還沒有使用,而第0、2、4、6、7、8、9、10、11位都有著各自的名稱與意義。

CF:進(jìn)位標(biāo)志位,運算結(jié)果的最高位產(chǎn)生了一個進(jìn)位或者借位時,其值為1,否則為0

PF:奇偶標(biāo)志位,運算結(jié)果中1的個數(shù)為偶數(shù)則PF為1,否則為0

AF:輔助進(jìn)標(biāo)志位:在字操作中,發(fā)生低字節(jié)向高字節(jié)進(jìn)位或者借位置1,在字節(jié)操作時,發(fā)生低4位向高4位進(jìn)位或者借位時置1,否則為0

ZF:零標(biāo)志位,運算結(jié)果為0時置1,否則為0

SF:符號標(biāo)志位,運算結(jié)果為負(fù)時置1,否則為0

TF:跟蹤標(biāo)志位,該位置1時,CPU會以單步執(zhí)行的方式運行指令,為0時,CPU處于正常的連續(xù)工作模式

IF:外中斷標(biāo)志位,置1時,CPU能夠響應(yīng)外部的可屏蔽中斷,為0則不響應(yīng)

DF:方向標(biāo)志位,置1時,每次操作后si、di寄存器遞增,為0時,每次操作后si、di寄存器遞減

OF:溢出標(biāo)志位,運算結(jié)果超過當(dāng)前運算位所能表示的范圍時置1,否則置0

段寄存器

段寄存器是根據(jù)內(nèi)存分段的管理模式而設(shè)置的。內(nèi)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,這樣能夠用兩個較少位數(shù)的值組合成一個較大物理空間的內(nèi)存地址。

CS(Code Segment Register):代碼段寄存器,其值為代碼段的段值

DS(Data Segment Register):數(shù)據(jù)段寄存器,其值為數(shù)據(jù)段的段值

ES(Extra Segment Register):附加段寄存器,其值為附加數(shù)據(jù)段的段值

SS(Stack Segment Register):堆棧段寄存器,其值為堆棧段的段值

OK,寄存器篇大致就說到這里了,后面會就匯編語言的語法與程序分支嘗試做一次論述。

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