Лекция "Регистры"

Лекция 3. Регистры

• Сегментные регистры: CS, DS, SS и ES
• Каждый сегментный регистр обеспечивает адресацию 64 К памяти, которая называется текущим сегментом. Как показано ранее, cегмент выравнен на границу параграфа и его адрес в сегментном pегистре предполагает наличие справа четырех нулевых битов.
• Регистр CS
• Регистр сегмента кода содержит начальный адрес сегмента кода. Этот адрес плюс величина смещения в командном указателе (IP) определяет адрес команды, которая должна быть выбрана для выполнения. Для обычных программ нет необходимости делать ссылки на регистр CS.
• Регистр DS
• Регистр сегмента данных содержит начальный адрес сегмента данных. Этот адрес плюс величина смещения, определенная в команде, указывают на конкретную ячейку в сегменте данных.
• Регистр SS
• Регистр сегмента стека содержит начальный адрес в сегменте стека.
• Регистр ES
• Некоторые операции над строками используют дополнительный сегментный регистр для управления адресацией памяти. В данном контексте регистр ES связан с индексным регистром DI. В случае, если необходимо использовать регистр ES, ассемблерная программа должна его инициализировать.

• Регистры общего назначения: AX, BX, CX и DX
• При программировании на Ассемблере регистры общего назначения являются «рабочими лошадками». Особенность этих регистров состоит в том, что возможна адресация их как одного целого слова или как oднобайтовой части. Левый байт является старшей частью (high), a правый — младшей частью (low). Например, двухбайтовый регистр CX состоит из двух однобайтовых: CH и CL, и ссылки на регистр возможны по любому из этих трех имен. Следующие три ассемблерные команды засылают нули в регистры CX, CH и CL, соответственно:
• MOV CX,00
• MOV CH,00
• MOV CL,00

• Регистр AX
• Регистр AX является основным сумматором и применяется для всех операций ввода-вывода, некоторых операций над строками и некоторых арифметических операций. Например, команды умножения, деления и сдвига предполагают использование регистра AX.
• Некоторые команды генерируют более эффективный код, если они имеют ссылки на регистр AX.
• AX: | AH | AL |
• Регистр BX
• Регистр BX является базовым регистром. Это единственный регистр общего назначения, который может использоваться в качестве «индекса» для расширенной адресации. Другое общее применение его — вычисления.
• BX: | BH | BL |
• Регистр CX
• Регистр CX является счетчиком. Он необходим для управления числом повторений циклов и для операций сдвига влево или вправо. Регистр CX используется также для вычислений.
• CX: | CH | CL |

• Регистр DX
• Регистр DX является регистром данных. Он применяется для некоторых операций ввода/вывода и тех операций умножения и деления над большими числами, которые используют регистровую пару DX и AX.
• DX: | DH | DL |
• Любые регистры общего назначения могут использоваться для сложения и вычитания как 8-ми, так и 16-ти битовых значений.

• Регистровые указатели: SP и BP
• Регистровые указатели SP и BP обеспечивают системе доступ к данным в сегменте стека. Реже они используются для операций сложения и вычитания.
• Регистр SP
• Указатель стека обеспечивает использование стека в памяти, позволяет временно хранить адреса и иногда данные.
• Этот регистр связан с регистром SS для адресации стека.
• Регистр BP
• Указатель базы облегчает доступ к параметрам: данным и адресам переданным через стек.

• Индексные регистры: SI и DI
• Оба индексных регистра возможны для расширенной адресации и для использования в операциях сложения и вычитания.
• Регистр SI
• Этот регистр является индексом источника и применяется для некоторых операций над строками. В данном контексте регистр SI связан с регистром DS.
• Регистр DI
• Этот регистр является индексом назначения и применяется также для строковых операций. В данном контексте регистр DI связан с регистром ES.

• Регистр командного указателя: IP
• Регистр IP содержит смещение на команду, которая должна быть выполнена. Обычно этот регистр в программе не используется, но он может изменять свое значение при использовании отладчика DOS DEBUG для тестирования программы.

• Флаговый регистр
• Девять из 16 битов флагового регистра являются активными и определяют текущее состояние машины и результатов выполнения. Многие арифметические команды и команды сравнения изменяют состояние флагов.
• Назначение флаговых битов
• O (Переполнение)
• Указывает на переполнение старшего бита при арифметических командах.
• D (Направление)
• Обозначает левое или правое направление пересылки или сравнения строковых данных (данных в памяти превышающих длину одного слова).
• I (Прерывание)
• Указывает на возможность внешних прерываний.

• T (Пошаговый режим)
• Обеспечивает возможность работы процессора в пошаговом режиме. Например, программа DOS DEBUG устанавливает данный флаг так, что возможно пошаговое выполнение каждой команды для проверки изменения содержимого регистров и памяти.
• S (Знак)
• Содержит результирующий знак после арифметических операций (0 — плюс, 1 — минус).
• Z (Ноль)
• Показывает результат арифметических операций и операций сравнения (0 — ненулевой, 1 — нулевой результат).
• A (Внешний перенос)
• Содержит перенос из 3-го бита для 8-битных данных используется для специальных арифметических операций.

• P (Контроль четности)
• Показывает четность младших 8-битовых данных (1 — четное и 0 — нечетное число).
• C (Перенос)
• Содержит перенос из старшего бита, после арифметических операций, а также последний бит при сдвигах или циклических сдвигах. При программировании на Ассемблере наиболее часто используются флаги O, S, Z, и C для арифметических операций и операций сравнения, а флаг D для обозначения направления в операциях над строками.