寄存器

(转载)

首先介绍我们会经常看到的一些寄存器:

4个数据寄存器(EAX、EBX、ECX和EDX)

2个变址和指针寄存器(ESI和EDI)

2个指针寄存器(ESP和EBP)

4个数据寄存器(EAX、EBX、ECX和EDX):

32位CPU有4个32位的通用寄存器EAX、EBX、ECX和EDX。对低16位数据的存取,不会影响高16位的数据。这些低16位寄存器分别命名为:AX、BX、CX和DX,它和先前的CPU中的寄存器相一致。

4个16位寄存器又可分割成8个独立的8位寄存器(AX:AH-AL、BX:BH-BL、CX:CH-CL、DX:DH-DL),每个寄存器都有自己的名称,可独立存取。程序员可利用数据寄存器的这种“可分可合”的特性,灵活地处理字/字节的信息。

那么如何理解eax,ax,al(ah)之间的关系呢?

专业点可以这样解释:Eax是32位寄存器,ax是16位寄存器,al(ah)是八位寄存器。

那么eax存储的数据就是ax的两倍,ax是al(ah)的两倍。

Eax可以存储的数字是DWORD(双字)ax存储的是WORD(字)AL(AH)存储的是BYTE(字节),那么为什么又有AH和AL呢,我们可以这样理解,AX=AH+AL,AH存储的是AX的高8位数据,AL存储的是AX的低八位数据。H这里就是HIGH,L就是LOW.

假设eax是红色区域,那么eax现在就是64636261;

那么ax就是eax的低十六位,也就是6261;

Al是61;AH是62。

其他ebx,ecx,edx也有类似的bx,bl,bh等对应的寄存器,原理和上面相同。

在用途方面,他们有各自默认的用途:

Eax用来保存所有API函数的返回值。

寄存器AX和AL通常称为累加器(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。

由于存储的数据大小关系,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, 32位寄存器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。(什么是基址,什么是变址以后会说到)

2个变址和指针寄存器(ESI和EDI)

32位CPU有2个32位通用寄存器ESI和EDI。其低16位对应先前CPU中的SI和DI,对低16位数据的存取,不影响高16位的数据。

寄存器ESI、EDI、SI和DI称为变址寄存器(Index Register),它们主要用于存放存储单元在段内的偏移量,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。

变址寄存器不可分割成8位寄存器。作为通用寄存器,也可存储算术逻辑运算的操作数和运算结果。它们可作一般的存储器指针使用。在字符串操作指令的执行过程中,对它们有特定的要求,而且还具有特殊的功能。

2个重要的指针寄存器(ESP和EBP)

这两个指针寄存器都和“栈”这个神秘的东东有关,那么什么是栈呢?这俩指针寄存器又有何作用呢?

从计算机科学的角度看,栈是一种数据结构,是一种先进后出的数据表。栈的最常见操作有两种:Push(入栈)和Pop(出栈)。

我们可以把栈想象成一摞扑克牌:

PUSH:为栈增加一个元素的操作是push,相当于在这摞扑克牌最上面再放一张

POP:从栈中取出一个元素的操作叫做POP,相当于从这摞扑克牌取出最上面的一

张。

TOP:标识栈顶位置,并且是动态变化的。每做一次PUSH 操作,它都会自增1;

相反,每做一次POP 操作,它会自减1。栈顶元素相当于扑克牌最上面一张,只有

这张牌的花色是当前可以看到的。

BASE:标识栈底位置,它记录着扑克牌最下面一张的位置。BASE 用于防止栈空后

继续弹栈(牌发完时就不能再去揭牌了)。很明显,一般情况下,BASE 是不会变动

的。

用王爽《汇编语言》中的图说明一下push和pop操作

代码如下:

mov ax,0123H

push ax

mov bx,2266H

push bx

mov cx,1122H

pop ax

pop bx

pop cx

mov是传送数据的指令,mov ax,0123H表明把0123H这个值给ax

H代表0123是十六进制数

mov是传送数据的指令,mov ax,0123H表明把0123H这个值给ax

H代表0123是十六进制数

图中左边的10000H等数值表明内存地址

箭头指向栈顶位置

那么针对此例栈底就是1000FH

栈顶由于入栈和出栈操作在不断变化。

那么在这里栈底1000FH就是BP 栈顶(不断变化的箭头)就是SP

(BP和SP分别是16位下的寄存器,与ebp,esp类似)

内存的栈区实际上指的就是系统栈。系统栈由系统自动维护,它用于实现高级语言中函

数的调用。对于类似C 语言这样的高级语言,我们无需担心他们是如何操作的。一般说来,只有在使用汇编语言的时候,才需要和它直接打交道。

那么ESP和EBP指的分别是什么呢?

(1)ESP:栈指针寄存器(extended stack pointer),其内存放着一个指针,该指针永远指向系统栈最上面一个栈帧的栈顶。

(2)EBP:基址指针寄存器(extended base pointer),其内存放着一个指针,该指针永远指向系统栈最上面一个栈帧的底部。

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