X86寄存器介绍

本文详细介绍了计算机体系结构中的寄存器类型及其功能,包括通用寄存器、控制寄存器和段寄存器,并对CMP指令执行后的标志位含义进行了深入解析。

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寄存器

通用寄存器:

AX,BX,CX,DX 称作为数据寄存器:

AX (Accumulator):累加寄存器,也称之为累加器;

BX (Base):基地址寄存器;

CX (Count):计数器寄存器;

DX (Data):数据寄存器;

SP 和 BP 又称作为指针寄存器:

SP (Stack Pointer):堆栈指针寄存器;

BP (Base Pointer):基指针寄存器;

SI 和 DI 又称作为变址寄存器:

SI (Source Index):源变址寄存器;

DI (Destination Index):目的变址寄存器;

控制寄存器:

IP (Instruction Pointer):指令指针寄存器;

FLAG:标志寄存器;

段寄存器:

CS (Code Segment):代码段寄存器;

DS (Data Segment):数据段寄存器;

SS (Stack Segment):堆栈段寄存器;

ES (Extra Segment):附加段寄存器;

cmp

在这里插入图片描述

若执行指令后:

ZF=1,则说明两个数相等,因为zero为1说明结果为不等。

当无符号时:

若CF=1,则说明了有进位或借位,cmp是进行的减操作,故可以看出为借位,所以,此时oprd1<oprd2;

CF=0,则说明了无借位,但此时要注意ZF是否为0,若为0,则说明结果不为0,故此时oprd1>oprd2.

当有符号时:

若SF=0,OF=0 则说明了此时的值为正数,没有溢出,可以直观的看出,oprd1>oprd2;

若SF=1,OF=0 则说明了此时的值为负数,没有溢出,则为oprd1<oprd2;

若SF=0,OF=1 则说明了此时的值为正数,有溢出,可以看出oprd1<oprd2;

若SF=1,OF=1则说明了此时的值为负数,有溢出,可以看出oprd1>oprd2;

最后两个可以作出这种判断的原因是,溢出的本质问题:

两数同为正,相加,值为负,则说明溢出

两数同为负,相加,值为正,则说明溢出

故有,正正得负则溢出,负负得正则溢出

### x86 架构下 Linux 的寄存器信息 在 x86 架构中,尤其是针对 64 位版本(即 x86-64 或者称为 x86_64),存在一组特定的通用寄存器用于各种计算和数据处理任务。这些寄存器不仅支持基本运算还参与子程序调用、中断响应以及异常处理等重要功能。 #### 1. 通用目的寄存器 (General Purpose Registers) 对于 x86-64 来说,有如下主要的通用寄存器: | 寄存器名称 | 描述 | | --- | --- | | RAX, RBX, RCX, RDX | 这些都是 64 位宽的数据寄存器,在不同的上下文中可以作为累加器(A), 基地址(B),计数(C) 和 数据(D)[^1] 使用。| | RSI, RDI | 源索引(Source Index) 和 目的地索引(Destination Index) 寄存器通常用来存储内存操作中的源地址或目标地址。| | RSP | 栈指针(Stack Pointer),指向当前线程栈顶的位置。当函数被调用时它会自动调整以分配新的空间给新创建的活动记录;而在返回之前则需确保正确恢复其原始位置以便清理局部变量所占用的空间[^4] 。| | RBP | 基址指针(Base Pointer),主要用于访问参数及本地变量。在一个过程内部,RBP 被设置成指向该过程中第一个参数所在处,从而使得相对寻址变得容易起来。| 除了上述提到的标准寄存器外,还有额外的一组扩展寄存器——`R8-R15`,它们同样具有 64 位宽度并可用于任意用途。这增加了可用资源的数量,有助于提高性能尤其是在多层嵌套调用的情况下特别有用。 #### 2. 特殊用途寄存器 (Special-Purpose Registers) 还有一些特殊的控制与状态寄存器也非常重要: - **EFLAGS/RFLAGS**: 包含条件码标志和其他处理器状态信息。 - **CS/DS/ES/FS/GS/SS**: 各种段寄存器定义了代码(Code Segment)、数据(Data Segments) 及堆栈(Stack Segment) 所使用的逻辑地址范围。不过现代操作系统大多采用平坦模型(flat model),因此这些寄存器的作用已经大大减弱。 ```assembly ; Example assembly code snippet showing use of some registers on x86-64 mov rax, 0xdeadbeef ; Move immediate value into RAX register add rbx, rcx ; Add contents of RCX to RBX storing result back in RBX push qword 0xff ; Push a quad-word onto the stack via RSP pop rbp ; Pop top element off stack into base pointer RBP ```
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