[汇编语言] -- 寄存器

本文基于16位CPU。

常用的寄存器

16位CPU寄存器：AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP、IP、ES、CS、SS、DS、ES、PSW

• 4个数据寄存器(AX、BX、CX和DX)
• 2个变址寄存器(SI和DI) 2个指针寄存器(SP和BP)
• 4个段寄存器(ES、CS、SS、DS)
• 1个指令指针寄存器(IP) 1个标志寄存器(PSW)

32位CPU寄存器：EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、ESP、EBP、ES、CS、SS、DS、FS、GS、EIP、EFlags

• 4个数据寄存器(EAX、EBX、ECX和EDX)
• 2个变址寄存器(ESI和EDI) 2个指针寄存器(ESP和EBP)
• 6个段寄存器(ES、CS、SS、DS、FS和GS)
• 1个指令指针寄存器(EIP) 1个标志寄存器(EFlags)

32位CPU对应32位的寄存器，对低16位数据的存取，不会影响高16位的数据。

数据寄存器

• 寄存器AX又称为累加器(Accumulator)用累加器进行的操作可能需要更少时间。累加器可用于乘、除、输入/输出等操作，它们的使用频率很高；
• 寄存器BX又称为基地址寄存器(Base Register)。它可作为存储器指针来使用；
• 寄存器CX又称为计数寄存器(Count Register)。在循环和字符串操作时，要用它来控制循环次数；在位操作中，当移多位时，要用CL来指明移位的位数；
• 寄存器DX又称为数据寄存器(Data Register)。在进行乘、除运算时，它可作为默认的操作数参与运算，也可用于存放I/O的端口地址。

说明：H(high)即高位，L(low)即低位

• AX可分为AH和AL
• BX可分为BH和BL
• CX可分为CH和CL
• DX可分为DH和DL

字节（byte）：一个字节由8个bit组成，可以存在8位寄存器中；
字（word）：一个字由2个字节组成，这两个字节分别被成为高位字和地位字；
一个字可以存在一个16位寄存器中。

在16位CPU中，AX、BX、CX和DX不能作为基址和变址寄存器来存放存储单元的地址，
在32位CPU中，EAX、EBX、ECX和EDX不仅可传送数据、暂存数据保存算术逻辑运算结果，而且也可作为指针寄存器，所以，这些32位寄存器更具有通用性。

16位CPU结构和物理地址

16位CPU结构有如下特征：

• 运算器一次最多处理16位的数据；
• 寄存器的最大宽度是16位
• 寄存器和运算器之间的通路位16位
  

对于16位CPU:物理地址=段地址x16+偏移地址

123C8H : 1230*16+00C8 即  12300+00C8 = 123C8H(H表示16进制表示，B表示2进制)

可以用不同的段地址和偏移地址形成同一个物理地址

段寄存器

• CS——代码段寄存器(CodeSegmentRegister)，其值为代码段的段值；
• DS——数据段寄存器(DataSegmentRegister)，其值为数据段的段值；
• SS——堆栈段寄存器(StackSegmentRegister)，其值为堆栈段的段值；
• ES——附加段寄存器(ExtraSegmentRegister)，其值为附加数据段的段值；
• FS——附加段寄存器(ExtraSegmentRegister)，其值为附加数据段的段值（32位CPU新增）；
• GS——附加段寄存器(ExtraSegmentRegister)，其值为附加数据段的段值（32位CPU新增）；

变址寄存器

SI 存储器指针、串指令中的源操作数指针
DI 存储器指针、串指令中的目的操作数指针

指针寄存器

寄存器EBP、ESP称为指针寄存器(PointerRegister)，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。

指令指针寄存器

IP(InstructionPointer)是存放下次将要执行的指令在代码段的偏移量。在具有预取指令功能的系统中，下次要执行的指令通常已被预取到指令队列中，除非发生转移情况。

标志寄存器

CS与IP

• CS与IP的作用

  CS:IP提供了CPU要执行指令的地址。从CS:IP指向的内存单元读取指令，读取的指令进入指令缓冲器
  

• 修改CS与IP的值

  mov 指令不能用于设置CS、IP的值

"jum 寄存器"功能：用寄存器的值修改IP

读取一条指令后IP中的值会自动增加，让CPU可以读取下一一条指令。即IP=IP+所读取指令的长度，从而指向下一条指令

例：

jmp ax, //指令执行前: ax=1000H, CS=2000H，IP=0003H
        //指令执行前: ax=1000H，CS=2000H，IP=1000H

DS和[address]