cpu中指令寄存器的分类与作用
来源:电工天下时间:2015-11-11 08:44:57 作者:老电工手机版>>
CPU寄存器的功能和说明
1、通用寄存器
EAX通常称为累加器(Accumulator),用累加器进行的操作速度最快
EBX称为基址寄存器(Base Register),可作为存储器地址指针来使用
ECX称为计数寄存器(Count Register)。在循环和字符串操作时,可用它来控制循环次数
EDX称为数据寄存器(Data Register)。在进行乘、除运算时,作为默认操作数参与运算
2、变址寄存器
ESI 指针寄存器的一种。是内存移动和比较操作的源地址寄存器;
EDI 指针寄存器的一种。是内存移动和比较操作的目标地址寄存器;
3、堆栈寄存器
EBP 指针寄存器的一种,堆栈基址指针寄存器确定堆栈帧的起始位置,
ESP 指针寄存器的一种,总是指向当前堆栈顶位置。
4、段寄存器
段寄存器是根据内存分段的管理模式而设置的。内存单元的物理地址由段寄存器的值和一个偏移量组合而成的,这样可用两
个较少位数的值组合成一个可访问较大物理空间的内存地址,CPU内部的段寄存器:
CS:代码段寄存器(Code Segment Register):和IP(是用来存放下条待执行的指令在该段的偏移量)合在一起可在该内存段内取到下次要执行的指令。
DS:数据段寄存器(Data Segment Register):
SS:堆栈段寄存器(Stack Segment Register):堆栈操作所用的段寄存器和偏移量一定是SS和ESP
ES:附加段寄存器(Extra Segment Register): 串操作的目标操作数所用的段寄存器和偏移量一定是ES和EDI
FS:附加段寄存器(Extra Segment Register):
GS:附加段寄存器(Extra Segment Register):
5、指令指针寄存器
EIP:EIP的低16位为代码CS段的偏移量,高16位都为0。
6、状态标志寄存器
运算结果标志位
1、进位标志CF(Carry Flag):
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、奇偶标志PF(Parity Flag):
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、辅助进位标志AF(Auxiliary Carry Flag):
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:
(1)、在字操作时,发生低字节向高字节进位或借位时;
(2)、在字节操作时,发生低4位向高4位进位或借位时。
4、零标志ZF(Zero Flag):
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。
5、符号标志SF(Sign Flag):
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。运算结果为正数时,SF的值为0,否则其值为1。
6、溢出标志OF(Overflow Flag):
运算结果超过当前运算位数所能表示的范围,OF的值被置为1,否则,OF的值被清为0
7、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、追踪标志TF(Trap Flag):
当追踪标志TF被置为1时,CPU进入单步执行方式。
2、中断允许标志IF(Interrupt-enable Flag):
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:
(1)、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;
(2)、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、方向标志DF(Direction Flag):
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。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。
8、32位标志寄存器增加的标志位:
1、I/O特权标志IOPL(I/O Privilege Level):
I/O特权标志用两位二进制位来表示,也称为I/O特权级字段。该字段指定了要求执行I/O指令的特权级。如果当前的特权级别在数值上小于等于IOPL的值,那么,该I/O指令可执行,否则将发生一个保护异常。
2、嵌套任务标志NT(Nested Task):
嵌套任务标志NT用来控制中断返回指令IRET的执行。具体规定如下:
(1)、当NT=0,用堆栈中保存的值恢复EFLAGS、CS和EIP,执行常规的中断返回操作;
(2)、当NT=1,通过任务转换实现中断返回。
3、重启动标志RF(Restart Flag):
重启动标志RF用来控制是否接受调试故障。规定:RF=0时,表示“接受”调试故障,否则拒绝之。在成功执行完一条指令后,处理机把RF置为0,当接受到一个非调试故障时,处理机就把它置为1。
4、虚拟8086方式标志VM(Virtual 8086 Mode):
如果该标志的值为1,则表示处理机处于虚拟的8086方式下的工作状态,否则,处理机处于一般保护方式下的工作状态。
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