組合語言之暫存器(詳細介紹)
1、暫存器
32位暫存器有16個，分別是：
4個數據暫存器（EAX、EBX、ECX、EDX）。
2個變址和指標暫存器（ESI和EDI）；2個指標暫存器（ESP和EBP）。
6個段暫存器（ES、CS、SS、DS、FS、GS）。
1個指令指標暫存器（EIP）；1個標誌暫存器（EFlags）。
2、資料暫存器
資料暫存器主要用來儲存運算元和運算結果等資訊，從而節省讀取運算元所需佔用匯流排和訪問儲存器的時間。
32位CPU有4個32位通用暫存器：EAX、EBX、ECX和EDX。對低16位資料的取存，不會影響高16
位的資料，這些低16位暫存器分別命名為AX、BX、CX和DX，它和先前的CPU中的暫存器相一致。
4個16位暫存器又可分割成8個獨立的8位暫存器（AX：ah~al、BX：bh~bl、CX：ch~cl：DX：dh~dl）。
每個暫存器都有自己的名稱，可獨立存取。程式設計師可利用資料暫存器的這種“可合可分”的特性，靈活地處理字/
位元組的資訊。
AX和al通常稱為累加器，用累加器進行的操作可能需要更少時間，累加器可用於乘、除、輸入/輸出等操作，
它們的使用頻率很高。
BX稱為基地址暫存器，它可作為儲存器指標來使用。
CX稱為計數暫存器，在迴圈和字串操作時，要用它來控制迴圈次數；在位操作中，當移多位時，要用cl來
指明位移的位數。
DX稱為資料暫存器，在進行乘、除運算時，它可以為預設的運算元參與運算，也可用於存放I/O的埠地址。
在16位CPU中，AX、BX、CX和DX不能作為基址和變址暫存器來存放儲存單元的地址，但在32位CPU
中，其32位暫存器EAX、EBX、ECX和EDX不僅可傳送資料、暫存資料、儲存算術邏輯運算結果，而且也可
作為指標暫存器，所以，這些32位暫存器更具有通用性。
3、變址暫存器
32位CPU有2個32位通用暫存器ESI和EDI，其低16位對應先前CPU中的SI和DI，對低16位資料的
存取，不影響高16位的資料。
ESI、EDI、SI和DI稱為變址暫存器，它們主要用於存放儲存單元在段內的偏移量，用它們可實現多種儲存器
運算元的定址方式，為以不同的地址形式訪問儲存單元提供方便。
變址暫存器不可分割成8位暫存器，作為通用暫存器，也可儲存算術邏輯運算的運算元和運算結果。
它們可作一般的儲存器指標使用，在字串操作指令的執行過程中，對它們有特定的要求，而且還具有特殊的
功能。
4、指標暫存器
32位CPU有2個32位通用暫存器EBP和ESP，其低16位對應先前CPU中的BP和SP，對低16位數
據的存取，不影響高16位的資料。
EBP、ESP、BP和SP稱為指標暫存器，主要用於存放堆疊記憶體儲單元的偏移量，用它們可實現多種儲存器
運算元的定址方式，為以不同的地址形式訪問儲存單元提供方便。
指標暫存器不可分割成8位暫存器，作為通用暫存器，也可儲存算術邏輯運算的運算元和運算結果。
它們主要用於訪問堆疊內的儲存單元，並且規定：
BP為基指標暫存器，用它可直接存取堆疊中的資料。
SP為堆疊指標暫存器，用它只可訪問棧頂。
5、段暫存器
段暫存器是根據記憶體分段的管理模式而設定的。記憶體單元的實體地址由段暫存器的值和一個偏移量組合而成
的，這樣可用兩個較少位數的值組合成一個可訪問較大物理空間的記憶體地址。
32位CPU有6個段暫存器，分別如下：
CS：程式碼段暫存器 ES：附加段暫存器
DS：資料段暫存器 FS：附加段暫存器
SS：堆疊段暫存器 GS：附件段暫存器
在16位CPU系統中，只有4個段暫存器，所以，程式在任何時刻至多有4個正在使用的段可直接訪問，在
32位微機系統中，它有6個段暫存器，所以在此環境下開發的程式最多可同時訪問6個段。
32位CPU有兩個不同的工作方式：實方式和保護方式。在每種方式下，段暫存器的作用是不同的，有關規定
簡單描述如下：
實方式：段暫存器CS、DS、ES和SS與先前CPU中的所對應的段暫存器的含義完全一致，記憶體單元的邏輯
地址仍為“段地址：偏移地址”的形式，為訪問某記憶體段內的資料，必須使用該段暫存器和儲存單元的偏移地址。
保護方式：在此方式下，情況要複雜得多，裝入段暫存器的不再是段值，而是稱為“選擇子”的某個值。
6、指令指標暫存器
32位CPU把指令指標擴充套件到32位，並記作EIP，EIP的低16位與先前CPU中的IP作用相同。
指令指標EIP、IP是存放下次將要執行的指令在程式碼段的偏移地址，在具有預取指令功能的系統中，下次要執
行的指令通常已被預取到指令佇列中，除非發生轉移情況，所以，在理解它們的功能時不考慮存在指令佇列的情
況。
在實方式下，由於每個段的最大範圍為64KB，所以，EIP的高16位肯定都為0，此時，相當於只用其低16
位的IP來反映程式中的指令的執行次序。
7、標誌暫存器
1.運算結果標誌位。一共6個，包括：CF進位標誌位、PF奇偶標誌位、AF輔助進位標誌位、ZF零標誌位、
SF符號標誌位、OF溢位標誌位。
2.狀態控制標誌位。一共3個，包括：TF追蹤標誌位、IF中斷允許標誌位、DF方向標誌位。
以上標誌位在第7章裡都講過了，在這裡就不再解釋了，現在講講32位標誌暫存器增加的4個標誌位。
1. I/O特權標誌IOPL。
IOPL用兩位二進位制位來表示，也稱為I/O特權級欄位，該欄位指定了要求執行I/O指令的特權級，如果當前
的特權級別在數值上小於等於IOPL的值，那麼，該I/O指令可執行，否則將發生一個保護異常。
2. 巢狀任務標誌NT。
NT用來控制中斷返回指令IRET的執行。具體規定如下：
（1） 當NT=0，用堆疊中儲存的值恢復EFlags、CS和EIP，執行常規的中斷返回操作。
（2） 當NT=1，通過任務轉換實現中斷返回。
3. 重啟動標誌RF。
RF用來控制是否接受除錯故障。規定：RF=0時，表示接受，否則拒絕。
4. 虛擬8086方式標誌VM。
如果VM=1，表示處理機處於虛擬的8086方式下的工作狀態，否則，處理機處於一般保護方式下的工作狀態。
8、32位地址的定址方式
最後說一下32位地址的定址方式。在前面我們學習了16位地址的定址方式，一共有5種，在32位微機系統
中，又提供了一種更靈活、方便但也更復雜的記憶體定址方式，從而使記憶體地址的定址範圍得到了進一步擴大。
在用16位暫存器來訪問儲存單元時，只能使用基地址暫存器（BX和BP）和變址暫存器（SI和DI）來作為
偏移地址的一部分，但在用32位暫存器定址時，不存在上述限制，所有32位暫存器（EAX、EBX、ECX、
EDX、ESI、EDI、EBP、和ESP）都可以是偏移地址的一個組成部分。
當用32位地址偏移量進行定址時，偏移地址可分為3部分：
1. 一個32位基址暫存器（EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、EBP、ESP）。
2. 一個可乘以1、2、4、8的32位變址暫存器（EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI和EBP）。
3. 一個8位~32位的偏移常量。
比如，指令：mov ebx, [eax＋edx*2＋300]
Eax就是基址暫存器，edx就是變址暫存器，300H就是偏移常量。
上面那3部分可進行任意組合，省去其中之一或之二。
下面列舉幾個32位地址定址指令：
Mov ax, [123456]
Mov eax, [ebx]
Mov ebx, [ecx*2]
Mov ebx, [eax＋100]
Mov ebx, [eax*4＋200]
Mov ebx, [eax＋edx*2]
Mov ebx, [eax＋edx*4＋300]
Mov ax, [esp]
由於32位定址方式能使用所有的通用暫存器，所以，和該有效地址相組合的段暫存器也就有新的規定，具體
規定如下：
1. 地址中暫存器的書寫順序決定該暫存器是基址暫存器還是變址暫存器。
如：[ebx＋ebp]中的ebx是基址暫存器，ebp是變址暫存器，而[ebp＋ebx]中的ebp是基址暫存器，ebx是變
址暫存器，可以看出，左邊那個是基址暫存器，另一個是變址暫存器。
2. 預設段暫存器的選用取決於基址暫存器。
3. 基址暫存器是ebp或esp時，預設的段暫存器是SS，否則，預設的段暫存器是DS。
4. 在指令中，如果顯式地給出段暫存器，那麼顯式段暫存器優先。
下面列舉幾個32位地址定址指令及其記憶體運算元的段暫存器。
指令列舉： 訪問記憶體單元所用的段暫存器
mov ax, [123456] ;預設段暫存器為DS。
mov ax, [ebx＋ebp] ;預設段暫存器為DS。
mov ebx, [ebp＋ebx] ;預設段暫存器為SS。
mov ebx, [eax＋100] ;預設段暫存器為DS。
mov edx, ES:[eax*4＋200] ;顯式段暫存器為ES。
mov [esp＋edx*2], ax ;預設段暫存器為SS。
mov ebx, GS:[eax＋edx*8＋300] ;顯式段暫存器為GS。
mov ax, [esp] ;預設段暫存器為SS。
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