ebp和esp是32位的SP,BP
esp是堆棧指針
ebp是基址指針
ESP與SP的關(guān)系就象AX與AL,AH的關(guān)系.
32位CPU所含有的寄存器有:
4個數(shù)據(jù)寄存器(EAX、EBX、ECX和EDX)
2個變址和指針寄存器(ESI和EDI) 2個指針寄存器(ESP和EBP)
6個段寄存器(ES、CS、SS、DS、FS和GS)
1個指令指針寄存器(EIP) 1個標(biāo)志寄存器(EFlags)
1、數(shù)據(jù)寄存器
數(shù)據(jù)寄存器主要用來保存操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果等信息,從而節(jié)省讀取操作數(shù)所需占用總線和訪問存儲器的時間。
32位CPU有4個32位的通用寄存器EAX、EBX、ECX和EDX。對低16位數(shù)據(jù)的存取,不會影響高16位的數(shù)據(jù)。這些
低16位寄存器分別命名為:AX、BX、CX和DX,它和先前的CPU中的寄存器相一致。
4個16位寄存器又可分割成8個獨(dú)立的8位寄存器(AX:AH-AL、BX:BH-BL、CX:CH-CL、DX:DH-DL),每個寄
存器都有自己的名稱,可獨(dú)立存取。程序員可利用數(shù)據(jù)寄存器的這種“可分可合”的特性,靈活地處理字/字
節(jié)的信息。
寄存器AX和AL通常稱為累加器(Accumulator),用累加器進(jìn)行的操作可能需要更少時間。累加器可用于乘、
除、輸入/輸出等操作,它們的使用頻率很高;
寄存器BX稱為基地址寄存器(Base Register)。它可作為存儲器指針來使用;
寄存器CX稱為計數(shù)寄存器(Count Register)。在循環(huán)和字符串操作時,要用它來控制循環(huán)次數(shù);在位操作
中,當(dāng)移多位時,要用CL來指明移位的位數(shù);
寄存器DX稱為數(shù)據(jù)寄存器(Data Register)。在進(jìn)行乘、除運(yùn)算時,它可作為默認(rèn)的操作數(shù)參與運(yùn)算,也
可用于存放I/O的端口地址。
在16位CPU中,AX、BX、CX和DX不能作為基址和變址寄存器來存放存儲單元的地址,但在32位CPU中,其32位
寄存器EAX、EBX、ECX和EDX不僅可傳送數(shù)據(jù)、暫存數(shù)據(jù)保存算術(shù)邏輯運(yùn)算結(jié)果,而且也可作為指針寄存器,
所以,這些32位寄存器更具有通用性。
2、變址寄存器
32位CPU有2個32位通用寄存器ESI和EDI。其低16位對應(yīng)先前CPU中的SI和DI,對低16位數(shù)據(jù)的存取,不影響
高16位的數(shù)據(jù)。
寄存器ESI、EDI、SI和DI稱為變址寄存器(Index Register),它們主要用于存放存儲單元在段內(nèi)的偏移量,
用它們可實現(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。
變址寄存器不可分割成8位寄存器。作為通用寄存器,也可存儲算術(shù)邏輯運(yùn)算的操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果。
它們可作一般的存儲器指針使用。在字符串操作指令的執(zhí)行過程中,對它們有特定的要求,而且還具有特
殊的功能。
3、指針寄存器
32位CPU有2個32位通用寄存器EBP和ESP。其低16位對應(yīng)先前CPU中的SBP和SP,對低16位數(shù)據(jù)的存取,不影
響高16位的數(shù)據(jù)。
寄存器EBP、ESP、BP和SP稱為指針寄存器(Pointer Register),主要用于存放堆棧內(nèi)存儲單元的偏移量,
用它們可實現(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。
指針寄存器不可分割成8位寄存器。作為通用寄存器,也可存儲算術(shù)邏輯運(yùn)算的操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果。
它們主要用于訪問堆棧內(nèi)的存儲單元,并且規(guī)定:
BP為基指針(Base Pointer)寄存器,用它可直接存取堆棧中的數(shù)據(jù);
SP為堆棧指針(Stack Pointer)寄存器,用它只可訪問棧頂。
4、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,這樣可用兩個較少位數(shù)的值組合成一個可訪問較大物理空間的內(nèi)存地址。
CPU內(nèi)部的段寄存器:
CS——代碼段寄存器(Code Segment Register),其值為代碼段的段值;
DS——數(shù)據(jù)段寄存器(Data Segment Register),其值為數(shù)據(jù)段的段值;
ES——附加段寄存器(Extra Segment Register),其值為附加數(shù)據(jù)段的段值;
SS——堆棧段寄存器(Stack Segment Register),其值為堆棧段的段值;
FS——附加段寄存器(Extra Segment Register),其值為附加數(shù)據(jù)段的段值;
GS——附加段寄存器(Extra Segment Register),其值為附加數(shù)據(jù)段的段值。
在16位CPU系統(tǒng)中,它只有4個段寄存器,所以,程序在任何時刻至多有4個正在使用的段可直接訪問;在32位
微機(jī)系統(tǒng)中,它有6個段寄存器,所以,在此環(huán)境下開發(fā)的程序最多可同時訪問6個段。
32位CPU有兩個不同的工作方式:實方式和保護(hù)方式。在每種方式下,段寄存器的作用是不同的。有關(guān)規(guī)定簡
單描述如下:
實方式: 前4個段寄存器CS、DS、ES和SS與先前CPU中的所對應(yīng)的段寄存器的含義完全一致,內(nèi)存單元的邏輯
地址仍為“段值:偏移量”的形式。為訪問某內(nèi)存段內(nèi)的數(shù)據(jù),必須使用該段寄存器和存儲單元的偏移量。
保護(hù)方式: 在此方式下,情況要復(fù)雜得多,裝入段寄存器的不再是段值,而是稱為“選擇子”(Selector)的某個值。。
5、指令指針寄存器
32位CPU把指令指針擴(kuò)展到32位,并記作EIP,EIP的低16位與先前CPU中的IP作用相同。
指令指針EIP、IP(Instruction Pointer)是存放下次將要執(zhí)行的指令在代碼段的偏移量。在具有預(yù)取指令功
能的系統(tǒng)中,下次要執(zhí)行的指令通常已被預(yù)取到指令隊列中,除非發(fā)生轉(zhuǎn)移情況。所以,在理解它們的功能
時,不考慮存在指令隊列的情況。
在實方式下,由于每個段的最大范圍為64K,所以,EIP中的高16位肯定都為0,此時,相當(dāng)于只用其低16位
的IP來反映程序中指令的執(zhí)行次序。
6、標(biāo)志寄存器
一、運(yùn)算結(jié)果標(biāo)志位
1、進(jìn)位標(biāo)志CF(Carry Flag)
進(jìn)位標(biāo)志CF主要用來反映運(yùn)算是否產(chǎn)生進(jìn)位或借位。如果運(yùn)算結(jié)果的最高位產(chǎn)生了一個進(jìn)位或借位,那么,其值為1,否則其值為0。
使用該標(biāo)志位的情況有:多字(字節(jié))數(shù)的加減運(yùn)算,無符號數(shù)的大小比較運(yùn)算,移位操作,字(字節(jié))之間移位,專門改變CF值的指令等。
2、奇偶標(biāo)志PF(Parity Flag)
奇偶標(biāo)志PF用于反映運(yùn)算結(jié)果中“1”的個數(shù)的奇偶性。如果“1”的個數(shù)為偶數(shù),則PF的值為1,否則其值為0。
利用PF可進(jìn)行奇偶校驗檢查,或產(chǎn)生奇偶校驗位。在數(shù)據(jù)傳送過程中,為了提供傳送的可靠性,如果采用奇偶校驗的方法,就可使用該標(biāo)志位。
3、輔助進(jìn)位標(biāo)志AF(Auxiliary Carry Flag)
在發(fā)生下列情況時,輔助進(jìn)位標(biāo)志AF的值被置為1,否則其值為0:
(1)、在字操作時,發(fā)生低字節(jié)向高字節(jié)進(jìn)位或借位時;
(2)、在字節(jié)操作時,發(fā)生低4位向高4位進(jìn)位或借位時。
對以上6個運(yùn)算結(jié)果標(biāo)志位,在一般編程情況下,標(biāo)志位CF、ZF、SF和OF的使用頻率較高,而標(biāo)志位PF和AF的使用頻率較低。
4、零標(biāo)志ZF(Zero Flag)
零標(biāo)志ZF用來反映運(yùn)算結(jié)果是否為0。如果運(yùn)算結(jié)果為0,則其值為1,否則其值為0。在判斷運(yùn)算結(jié)果是否為0時,可使用此標(biāo)志位。
5、符號標(biāo)志SF(Sign Flag)
符號標(biāo)志SF用來反映運(yùn)算結(jié)果的符號位,它與運(yùn)算結(jié)果的最高位相同。在微機(jī)系統(tǒng)中,有符號數(shù)采用補(bǔ)碼表示法,所以,SF也就反映運(yùn)算結(jié)果的正負(fù)號。運(yùn)算結(jié)果為正數(shù)時,SF的值為0,否則其值為1。
6、溢出標(biāo)志OF(Overflow Flag)
溢出標(biāo)志OF用于反映有符號數(shù)加減運(yùn)算所得結(jié)果是否溢出。如果運(yùn)算結(jié)果超過當(dāng)前運(yùn)算位數(shù)所能表示的范圍,則稱為溢出,OF的值被置為1,否則,OF的值被清為0。
“溢出”和“進(jìn)位”是兩個不同含義的概念,不要混淆。如果不太清楚的話,請查閱《計算機(jī)組成原理》課程中的有關(guān)章節(jié)。
二、狀態(tài)控制標(biāo)志位
狀態(tài)控制標(biāo)志位是用來控制CPU操作的,它們要通過專門的指令才能使之發(fā)生改變。
1、追蹤標(biāo)志TF(Trap Flag)
當(dāng)追蹤標(biāo)志TF被置為1時,CPU進(jìn)入單步執(zhí)行方式,即每執(zhí)行一條指令,產(chǎn)生一個單步中斷請求。這種方式主要用于程序的調(diào)試。
指令系統(tǒng)中沒有專門的指令來改變標(biāo)志位TF的值,但程序員可用其它辦法來改變其值。
2、中斷允許標(biāo)志IF(Interrupt-enable Flag)
中斷允許標(biāo)志IF是用來決定CPU是否響應(yīng)CPU外部的可屏蔽中斷發(fā)出的中斷請求。但不管該標(biāo)志為何值,CPU都必須響應(yīng)CPU外部的不可屏蔽中斷所發(fā)出的中斷請求,以及CPU內(nèi)部產(chǎn)生的中斷請求。具體規(guī)定如下:
(1)、當(dāng)IF=1時,CPU可以響應(yīng)CPU外部的可屏蔽中斷發(fā)出的中斷請求;
(2)、當(dāng)IF=0時,CPU不響應(yīng)CPU外部的可屏蔽中斷發(fā)出的中斷請求。
CPU的指令系統(tǒng)中也有專門的指令來改變標(biāo)志位IF的值。
3、方向標(biāo)志DF(Direction Flag)
方向標(biāo)志DF用來決定在串操作指令執(zhí)行時有關(guān)指針寄存器發(fā)生調(diào)整的方向。具體規(guī)定在第5.2.11節(jié)——字符串操作指令——中給出。在微機(jī)的指令系統(tǒng)中,還提供了專門的指令來改變標(biāo)志位DF的值。
三、32位標(biāo)志寄存器增加的標(biāo)志位
1、I/O特權(quán)標(biāo)志IOPL(I/O Privilege Level)
I/O特權(quán)標(biāo)志用兩位二進(jìn)制位來表示,也稱為I/O特權(quán)級字段。該字段指定了要求執(zhí)行I/O指令的特權(quán)級。如果當(dāng)前的特權(quán)級別在數(shù)值上小于等于IOPL的值,那么,該I/O指令可執(zhí)行,否則將發(fā)生一個保護(hù)異常。
2、嵌套任務(wù)標(biāo)志NT(Nested Task)
嵌套任務(wù)標(biāo)志NT用來控制中斷返回指令I(lǐng)RET的執(zhí)行。具體規(guī)定如下:
(1)、當(dāng)NT=0,用堆棧中保存的值恢復(fù)EFLAGS、CS和EIP,執(zhí)行常規(guī)的中斷返回操作;
(2)、當(dāng)NT=1,通過任務(wù)轉(zhuǎn)換實現(xiàn)中斷返回。
3、重啟動標(biāo)志RF(Restart Flag)
重啟動標(biāo)志RF用來控制是否接受調(diào)試故障。規(guī)定:RF=0時,表示“接受”調(diào)試故障,否則拒絕之。在成功執(zhí)行完一條指令后,處理機(jī)把RF置為0,當(dāng)接受到一個非調(diào)試故障時,處理機(jī)就把它置為1。
4、虛擬8086方式標(biāo)志VM(Virtual 8086 Mode)
如果該標(biāo)志的值為1,則表示處理機(jī)處于虛擬的8086方式下的工作狀態(tài),否則,處理機(jī)處于一般保護(hù)方式下的工作狀態(tài)