Дипломированных специалистов «Информатика и вычислительная техника»

Набор регистров
Регистрами называются области высокоскоростной памяти, расположенные внутри
процессора в непосредственной близости от его исполнительного ядра. Доступ
ним осуществляется несравнимо быстрее, чем к ячейкам оперативной памяти.
Соответственно, машинные команды с операндами в регистрах выполняются мак-
симально быстро, поэтому в программах на языке ассемблера регистры использу-
ются очень интенсивно. К сожалению, архитектура IA-32 предоставляет в распо-
ряжение программиста не слишком много регистров, поэтому они являются
критически важным ресурсом и за их содержимым приходится следить очень вни-
мательно.

---

Архитектура
43
Большинство регистров имеют определенное функциональное назначение.
С точки зрения программиста, их можно разделить на две большие группы.
is Первую группу образуют пользовательские регистры, к которым относятся:
D регистры общего назначения
EBX/BX/BH/BL, EDX/DX/DH/DL, ЕСХ/
CX/CH/CL, ЕВР/ВР, ESI/SI,
ESP/SP предназначены для хранения данных
и адресов, программист может их использовать (с определенными ограни-
чениями) для реализации своих алгоритмов;
D сегментные регистры CS,
SS,
FS, GS используются для хранения адресов
сегментов в памяти;
регистры сопроцессора ST(0),
пред-
назначены для написания программ, использующих тип данных с плаваю-
щей точкой (глава 17);
П целочисленные регистры MMX-расширения
MMX2,
ММХ4,
ММХ7;
D регистры MMX-расширения с плавающей точкой
ХММ2,
D регистры состояния и управления (регистр флагов FLAGS/FLAGS и регистр-
указатель команды EIP/IP) содержат информацию о состоянии процессора,
исполняемой программы и позволяют изменить это состояние.
• Во вторую группу входят системные регистры, то есть регистры, предназначен-
ные для поддержания различных режимов работы, сервисных функций, а так-
же регистры, специфичные для определенной модели процессора. Перечислим
системные
поддерживаемые IA-32:
управляющие регистры
определяют режим работы процессора и ха-
рактеристики текущей исполняемой задачи;
D регистры управления памятью GDTR,
LDTR и TR используются в защи-
щенном режиме работы процессора для локализации управляющих струк-
тур этого режима;
П отладочные регистры
предназначены для мониторинга и управле-
ния различными аспектами отладки;
D регистры типов областей памяти
используются для аппаратного управ-
ления кэшированием в целях назначения соответствующих
облас-
тям памяти;
П машинно-зависимые регистры
используются для управления процес-
сором, контроля за его производительностью, получения информации об
ошибках.
Почему в обозначениях многих из регистров общего назначения присутствует
наклонная разделительная черта? Это не разные регистры — это части одного боль-
шого 32-разрядного регистра, но их можно использовать в программе как отдель-
ные объекты. Зачем так сделано? Чтобы обеспечить работоспособность программ,
написанных для прежних 16-разрядных моделей процессоров фирмы Intel начи-
ная с i8086. Процессоры i486 и Pentium имеют в основном 32-разрядные регистры.

---

44
2. Программно-аппаратная архитектура IA-32
Intel
Их количество, за исключением сегментных регистров, такое же, как и у
но размерность больше, что и отражено в обозначениях — они имеют пристав-
ку
Многие из приведенных регистров предназначены для работы с определенны-
ми вычислительными подсистемами процессора: сопроцессором, MMX-расшире-
ниями. Поэтому их целесообразно рассматривать в соответствующем контексте.
Так как первая часть учебника посвящена вопросам программирования целочис-
ленной подсистемы процессора, то в данной главее описываются регистры, обес-
печивающие ее функционирование. В дальнейшем при обсуждении новых вычис-
лительных подсистем процессора будут рассмотрены и другие регистры из пере-
численных ранее.