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(jì)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(shí)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(shí)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，通過它減去一定的偏移值，來訪問棧中的元素；
sp為堆棧指針(stack pointer)寄存器，它始終指向棧頂。
說明：因棧的生長方向是從高地址向低地址生長，所以，進(jìn)棧時，sp自減；出棧時，sp自增；
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(shí)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(shí)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(duì)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(duì)列的情況。
在實(shí)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(yàn)檢查，或產(chǎn)生奇偶校驗(yàn)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(yàn)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(jì)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iret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(shí)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)。