特點及原理
寄存器又分為内部寄存器與外部寄存器，所謂内部寄存器，其實也是一些小的存儲單元，也能存儲數據。但同存儲器相比，寄存器又有自己獨有的特點：
①寄存器位于CPU内部，數量很少，僅十四個；
②寄存器所能存儲的數據不一定是8bit，有一些寄存器可以存儲16bit數據，對于386/486處理器中的一些寄存器則能存儲32bit數據；
③每個内部寄存器都有一個名字，而沒有類似存儲器的地址編号。
寄存器的功能十分重要，CPU對存儲器中的數據進行處理時，往往先把數據取到内部寄存器中，而後再作處理。外部寄存器是計算機中其它一些部件上用于暫存數據的寄存器，它與CPU之間通過“端口”交換數據，外部寄存器具有寄存器和内存儲器雙重特點。有些時候我們常把外部寄存器就稱為“端口”，這種說法不太嚴格，但經常這樣說。
外部寄存器雖然也用于存放數據，但是它保存的數據具有特殊的用途。某些寄存器中各個位的0、1狀态反映了外部設備的工作狀态或方式；還有一些寄存器中的各個位可對外部設備進行控制；也有一些端口作為CPU同外部設備交換數據的通路。所以說，端口是CPU和外設間的聯系橋梁。CPU對端口的訪問也是依據端口的“編号”（地址），這一點又和訪問存儲器一樣。不過考慮到機器所聯接的外設數量并不多，所以在設計機器的時候僅安排了1024個端口地址，端口地址範圍為0--3FFH。
作用
1、數據寄存器
數據寄存器主要用來保存操作數和運算結果等信息，從而節省讀取操作數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位數據的存取，不會影響高16位的數據。這些低16位寄存器分别命名為：AX、BX、CX和DX，它和先前的CPU中的寄存器相一緻。
4個16位寄存器又可分割成8個獨立的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，可獨立存取。程序員可利用數據寄存器的這種”可分可合”的特性，靈活地處理字/字節的信息。
寄存器AX和AL通常稱為累加器(Accumulator)，用累加器進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稱為計數寄存器(Count Register)。在循環和字符串操作時，要用它來控制循環次數；在位操作 中，當移多位時，要用CL來指明移位的位數；
寄存器DX稱為數據寄存器(Data Register)。在進行乘、除運算時，它可作為默認的操作數參與運算，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不僅可傳送數據、暫存數據保存算術邏輯運算結果，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位對應先前CPU中的SI和DI，對低16位數據的存取，不影響高16位的數據。
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内的偏移量，用它們可實現多種存儲器操作數的尋址方式，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，也可存儲算術邏輯運算的操作數和運算結果。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位對應先前CPU中的SBP和SP，對低16位數據的存取，不影響高16位的數據。
寄存器EBP、ESP、BP和SP稱為指針寄存器(Pointer Register)，主要用于存放堆棧内存儲單元的偏移量，用它們可實現多種存儲器操作數的尋址方式，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，也可存儲算術邏輯運算的操作數和運算結果。
它們主要用于訪問堆棧内的存儲單元，并且規定：
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，進棧時，sp自減；出棧時，sp自增；
4、段寄存器
段寄存器是根據内存分段的管理模式而設置的。内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的值組合成一個可訪問較大物理空間的内存地址。
CPU内部的段寄存器：
CS——代碼段寄存器(Code Segment Register)，其值為代碼段的段值；
DS——數據段寄存器(Data Segment Register)，其值為數據段的段值；
ES——附加段寄存器(Extra Segment Register)，其值為附加數據段的段值；
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)，其值為附加數據段的段值；
GS——附加段寄存器(Extra Segment Register)，其值為附加數據段的段值。
在16位CPU系統中，它隻有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位微機系統中，它有6個段寄存器，所以，在此環境下開發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：實方式和保護方式。在每種方式下，段寄存器的作用是不同的。有關規定簡單描述如下：
實方式： 前4個段寄存器CS、DS、ES和SS與先前CPU中的所對應的段寄存器的含義完全一緻，内存單元的邏輯地址仍為”段值：偏移量”的形式。為訪問某内存段内的數據，必須使用該段寄存器和存儲單元的偏移量。
保護方式： 在此方式下，情況要複雜得多，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)是存放下次将要執行的指令在代碼段的偏移量。在具有預取指令功能的系統中，下次要執行的指令通常已被預取到指令隊列中，除非發生轉移情況。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，由于每個段的最大範圍為64K，所以，EIP中的高16位肯定都為0，此時，相當于隻用其低16位的IP來反映程序中指令的執行次序。
6、标志寄存器
一、運算結果标志位
1、進位标志CF(Carry Flag)
進位标志CF主要用來反映運算是否産生進位或借位。如果運算結果的最高位産生了一個進位或借位，那麼，其值為1，否則其值為0。使用該标志位的情況有：多字(字節)數的加減運算，無符号數的大小比較運算，移位操作，字(字節)之間移位，專門改變CF值的指令等。
2、奇偶标志PF(Parity Flag)
奇偶标志PF用于反映運算結果中”1″的個數的奇偶性。如果”1″的個數為偶數，則PF的值為1，否則其值為0。
利用PF可進行奇偶校驗檢查，或産生奇偶校驗位。在數據傳送過程中，為了提供傳送的可靠性，如果采用奇偶校驗的方法，就可使用該标志位。
3、輔助進位标志AF(Auxiliary Carry Flag)
在發生下列情況時，輔助進位标志AF的值被置為1，否則其值為0：
(1)、在字操作時，發生低字節向高字節進位或借位時；
(2)、在字節操作時，發生低4位向高4位進位或借位時。
對以上6個運算結果标志位，在一般編程情況下，标志位CF、ZF、SF和OF的使用頻率較高，而标志位PF和AF的使用頻率較低。
4、零标志ZF(Zero Flag)
零标志ZF用來反映運算結果是否為0。如果運算結果為0，則其值為1，否則其值為0。在判斷運算結果是否為0時，可使用此标志位。
5、符号标志SF(Sign Flag)
符号标志SF用來反映運算結果的符号位，它與運算結果的最高位相同。在微機系統中，有符号數采用補碼表示法，所以，SF也就反映運算結果的正負号。運算結果為正數時，SF的值為0，否則其值為1。
6、溢出标志OF(Overflow Flag)
溢出标志OF用于反映有符号數加減運算所得結果是否溢出。如果運算結果超過當前運算位數所能表示的範圍，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《計算機組成原理》課程中的有關章節。
二、狀态控制标志位
狀态控制标志位是用來控制CPU操作的，它們要通過專門的指令才能使之發生改變。
1、追蹤标志TF(Trap Flag)
當追蹤标志TF被置為1時，CPU進入單步執行方式，即每執行一條指令，産生一個單步中斷請求。這種方式主要用于程序的調試。指令系統中沒有專門的指令來改變标志位TF的值，但程序員可用其它辦法來改變其值。
2、中斷允許标志IF(Interrupt-enable Flag)
中斷允許标志IF是用來決定CPU是否響應CPU外部的可屏蔽中斷發出的中斷請求。但不管該标志為何值，CPU都必須響應CPU外部的不可屏蔽中斷所發出的中斷請求，以及CPU内部産生的中斷請求。具體規定如下：
(1)、當IF=1時，CPU可以響應CPU外部的可屏蔽中斷發出的中斷請求；
(2)、當IF=0時，CPU不響應CPU外部的可屏蔽中斷發出的中斷請求。
CPU的指令系統中也有專門的指令來改變标志位IF的值。
3、方向标志DF(Direction Flag)
方向标志DF用來決定在串操作指令執行時有關指針寄存器發生調整的方向。具體規定在第5.2.11節——字符串操作指令——中給出。在微機的指令系統中，還提供了專門的指令來改變标志位DF的值。
三、32位标志寄存器增加的标志位
1、I/O特權标志IOPL(I/O Privilege Level)
I/O特權标志用兩位二進制位來表示，也稱為I/O特權級字段。該字段指定了要求執行I/O指令的特權級。如果當前的特權級别在數值上小于等于IOPL的值，那麼，該I/O指令可執行，否則将發生一個保護異常。
2、嵌套任務标志NT(Nested Task)
嵌套任務标志NT用來控制中斷返回指令IRET的執行。具體規定如下：
(1)、當NT=0，用堆棧中保存的值恢複EFLAGS、CS和EIP，執行常規的中斷返回操作；
(2)、當NT=1，通過任務轉換實現中斷返回。
3、重啟動标志RF(Restart Flag)
重啟動标志RF用來控制是否接受調試故障。規定：RF=0時，表示”接受”調試故障，否則拒絕之。在成功執行完一條指令後，處理機把RF置為0，當接受到一個非調試故障時，處理機就把它置為1。
4、虛拟8086方式标志VM(Virtual 8086 Mode)
如果該标志的值為1，則表示處理機處于虛拟的8086方式下的工作狀态，否則，處理機處于一般保護方式下的工作狀态。
主要技術
1．重命名技術
寄存器重命名，是CPU在解碼過程中對寄存器進行重命名，解碼器把“其它”的寄存器名字變為“通用”的寄存器名字，本質上是通過一個表格把x86寄存器重新映射到其它寄存器，這樣可以讓實際使用到的寄存器遠大于8個。這樣做的好處除了便于前面指令發生意外或分支預測出錯時取消外，還避免了由于兩條指令寫同一個寄存器時的等待。
2．亂序執行技術
采用亂序執行技術使CPU内部電路滿負荷運轉并相應提高了CPU運行程序的速度。這好比請A、B、C三個名人為春節聯歡晚會題寫橫幅“春節聯歡晚會”六個大字，每人各寫兩個字，如果這時在一張大紙上按順序由A寫好“春節”後再交給B寫“聯歡”，然後再由C寫“晚會”，那麼這樣在A寫的時候，B和C必須等待，而在B寫的時候C仍然要等待而A已經沒事了。但如果采用三個人分别用三張紙同時寫的做法，那麼B和C都不必等待就可以同時各寫各的了，甚至C和B還可以比A先寫好也沒關系（就像亂序執行），但當他們都寫完後就必須重新在橫幅上按“春節聯歡晚會”的順序排好（自然可以由别人做，就象CPU中亂序執行後的重新排列單元）才能挂出去。
技術規範
寄存器通常都用來意指由一個指令之輸出或輸入可以直接索引到的寄存器群組。更适當的是稱為“架構寄存器”。x86指令及定義八個32位元寄存器的集合，但一個實作x86指令集的CPU可以包含比八個更多的寄存器。共有以下幾類的寄存器:
（1）資料寄存器：用來儲存整數數字（參考以下的浮點寄存器）。在某些簡單/舊的CPU，特别的資料寄存器是累加器，作為數學計算之用。
（2）位址寄存器-持有内存位址，以及用來存取内存。在某些簡單/舊的CPU裡，特别的位址寄存器是索引寄存器（可能出現一個或多個）。
（3）通用目的寄存器（GPRs）-可以保存資料或位址兩者，也就是說他們是結合資料/位址寄存器的功用。
（4）浮點寄存器（FPRs）-用來儲存浮點數字。
（5）常數寄存器-用來持有隻讀的數值（例如0、1、圓周率等等）。
（6）向量寄存器-用來儲存由向量處理器執行SIMD（SingleInstruction,MultipleData）指令所得到的資料。
（7）特殊目的寄存器-儲存CPU内部的資料，像是程式計數器（或稱為指令指标），堆棧寄存器，以及狀态寄存器（或稱微處理器狀态字組）。
（8）指令寄存器（instructionregister）-儲存現在正在被執行的指令
（9）索引寄存器（indexregister）-是在程式執行實用來更改算子位址之用。在某些架構下，模式指示寄存器（也稱為“機器指示寄存器”）儲存和設定跟處理器自己有關的資料。由于他們的意圖目的是附加到特定處理器的設計，因此他們并不被預期會成微處理器世代之間保留的标準。
随機存取内存提取資訊的寄存器與CPU（位于不同芯片的儲存寄存器集合）：
（1）内存緩沖寄存器（Memorybufferregister）
（2）内存資料寄存器（Memorydataregister）
（3）内存位址寄存器（Memoryaddressregister）
（4）内存型态範圍寄存器（MemoryTypeRangeRegisters）
具體分類
1、數據寄存器
數據寄存器主要用來保存操作數和運算結果等信息，從而節省讀取操作數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位數據的存取，不會影響高16位的數據。這些低16位寄存器分别命名為：AX、BX、CX和DX，它和先前的CPU中的寄存器相一緻。
4個16位寄存器又可分割成8個獨立的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，可獨立存取。程序員可利用數據寄存器的這種“可分可合”的特性，靈活地處理字/字節的信息。寄存器AX和AL通常稱為累加器(Accumulator)，用累加器進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(BaseRegister)。它可作為存儲器指針來使用；寄存器CX稱為計數寄存器(CountRegister)。在循環和字符串操作時，要用它來控制循環次數；在位操作中，當移多位時，要用CL來指明移位的位數；
寄存器DX稱為數據寄存器(DataRegister)。在進行乘、除運算時，它可作為默認的操作數參與運算，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不僅可傳送數據、暫存數據保存算術邏輯運算結果，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位對應先前CPU中的SI和DI，對低16位數據的存取，不影響高16位的數據。寄存器ESI、EDI、SI和DI稱為變址寄存器(IndexRegister)，它們主要用于存放存儲單元在段内的偏移量，用它們可實現多種存儲器操作數的尋址方式，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，也可存儲算術邏輯運算的操作數和運算結果。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位對應先前CPU中的SBP和SP，對低16位數據的存取，不影響高16位的數據。寄存器EBP、ESP、BP和SP稱為指針寄存器(PointerRegister)，主要用于存放堆棧内存儲單元的偏移量，用它們可實現多種存儲器操作數的尋址方式，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，也可存儲算術邏輯運算的操作數和運算結果。
它們主要用于訪問堆棧内的存儲單元，并且規定：
（1）BP為基指針(BasePointer)寄存器，用它可直接存取堆棧中的數據；
（2）SP為堆棧指針(StackPointer)寄存器，用它隻可訪問棧頂。
4、段寄存器
段寄存器是根據内存分段的管理模式而設置的。内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的值組合成一個可訪問較大物理空間的内存地址。
CPU内部的段寄存器：
CS——代碼段寄存器(CodeSegmentRegister)，其值為代碼段的段值；
DS——數據段寄存器(DataSegmentRegister)，其值為數據段的段值；
ES——附加段寄存器(ExtraSegmentRegister)，其值為附加數據段的段值；
SS——堆棧段寄存器(StackSegmentRegister)，其值為堆棧段的段值；
FS——附加段寄存器(ExtraSegmentRegister)，其值為附加數據段的段值；
GS——附加段寄存器(ExtraSegmentRegister)，其值為附加數據段的段值。
在16位CPU系統中，它隻有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位微機系統中，它有6個段寄存器，所以，在此環境下開發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：實方式和保護方式。在每種方式下，段寄存器的作用是不同的。有關規定簡單描述如下：
實方式：前4個段寄存器CS、DS、ES和SS與先前CPU中的所對應的段寄存器的含義完全一緻，内存單元的邏輯地址仍為段值：“偏移量”的形式。為訪問某内存段内的數據，必須使用該段寄存器和存儲單元的偏移量。保護方式：在此方式下，情況要複雜得多，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(InstructionPointer)是存放下次将要執行的指令在代碼段的偏移量。在具有預取指令功能的系統中，下次要執行的指令通常已被預取到指令隊列中，除非發生轉移情況。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，由于每個段的最大範圍為64K，所以，EIP中的高16位肯定都為0，此時，相當于隻用其低16位的IP來反映程序中指令的執行次序。
intel 80X06系列寄存器簡介
以Intel 80x86 CPU為例，80x86 CPU的寄存器組包括若幹個8位、16位和32位寄存器，其中，32位寄存器是從80386 CPU開始才引入的。這些寄存器可以被分為4類，它們是通用寄存器、段寄存器、專用寄存器及其他寄存器。通常，應用程序主要使用前3類寄存器。
1. 通用寄存器
80x86 CPU的通用寄存器包括8個8位通用寄存器，它們是AL、AH、BL、BH、CL、CH、DL、DH；8個16位通用寄存器，它們是AX、BX、CX、 DX、SI、DI、BP、SP；8個32位通用寄存器，它們是EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、EBP、ESP。80x86 CPU的通用寄存器構成如圖5-11所示。其中，AL與AH、BL與BH、CL與CH、DL與DH分别對應于AX、BX、CX和DX的低8位與高8位，L 即Low（低）之意，H即High（高）之意。AX、BX、CX、DX、SI、DI、BP和SP分别對應于EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、 EDI、EBP和ESP的低16位，EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、EBP和ESP都是32位的。EAX（含AX、AH和AL）、 EBX（含BX、BH和BL）、ECX（含CX、CH和CL）和EDX（含DX、DH和DL）統稱為數據寄存器；ESI（含SI）和EDI（含DI）統稱為變址寄存器； EBP（含BP）和ESP（含SP）統稱為指針寄存器。
在對8/16位寄存器進行操作時，相應的16/32位寄存器的其他位不會受到影響。例如，EAX是一個32位通用寄存器，如果我們對AX進行了訪問（即訪問了EAX的低16位），那麼EAX的高16位并不會改變。同理，我們可以使用AL來對AX的低8位進行訪問，使用AH對AX的高8位進行訪問，AL被修改時會影響AX，但不會影響AH，反之亦然。
通用寄存器可以作為指令的操作數，用于存儲那些需要被經常訪問的數據。下面對這些寄存器進行簡要的說明。
EAX（累加器）
EAX 中的A即Accumulator（累加、累積之意）。EAX、AX、AL分别被稱為32位、16位和8位累加器，它們是使用頻率最高的通用寄存器。如圖5-6所示的彙編代碼中就出現了EAX寄存器。一般來說，使用累加器使指令的機器代碼更短，執行速度更快。
EBX（基址寄存器）
EBX中的B即Base（基址之意）。EBX與BX常用來表示内存地址，現在所使用的PC中地址都是較大的整數，一般不會是8位，所以BL就不常使用了。
ECX（計數寄存器）
ECX中的C即Count（計數之意）。在許多指令中，ECX、CX、CL被用作計數器。例如，循環指令以ECX或CX作為隐含的循環次數，移位指令用CL作為移位次數等。
EDX（數據寄存器）
EDX中的D即Data（數據之意）。在進行乘法等運算時，常用EDX與EAX或DX與AX的組合來存放一個4字數或雙字數。此外，DX也用來存放I/O端口地址。
注意：以上作用的說明僅僅表示這些寄存器的一般用法，作為通用寄存器，它們也可以被用來存儲那些并非符合設計初衷的數據。例如，我們可以使用ECX存儲一個普通的用來參與加法或乘法運算的數據。
ESI（源變址寄存器，Source Index）
ESI或SI在串指令中表示源數據串的地址。
EDI（目的變址寄存器，Destination Index）
EDI或DI在串指令中表示目的數據串的地址。
EBP（基址指針，Base Pointer）
EBP和BP常用來存放内存地址，它們在默認情況下指向堆棧段中的存儲單元。
ESP（堆棧指針，Stack Pointer）
ESP或SP用來指示堆棧段中的棧頂地址。一般情況下不使用ESP或SP做算術運算。
2. 專用寄存器
Intel 80x86 CPU有兩個32位的專用寄存器，它們分别是指令指針EIP（Instruction Pointer）和标志寄存器EFLAGS（Flags Register）。标志寄存器也稱為程序狀态寄存器或狀态寄存器。指令指針和标志寄存器不能用作指令的操作數，它們是由CPU直接操縱的。特别地，EIP和EFLAGS的低16位分别由IP和FLAGS标識。
在标志寄存器EFLAGS（或FLAGS）中有若幹标志位，這些标志位用來表示CPU當前的操作方式和狀态信息，用來反映指令執行結果并控制指令的執行方式。與普通的應用程序有關的主要是FLAGS中的9個标志位（或稱條件碼标志），包括6個狀态寄存器和3個控制标志，每個标志各占一位。
狀态寄存器（有時也稱為條件碼寄存器，簡稱為CCR）中存儲的是狀态标志，它們通常是由CPU根據指令執行結果自動設置的，用來反映指令執行結果的特征。 Intel 80x86 CPU将狀态标志作為條件判斷的依據，以控制程序的執行流程。在本章後面，讀者會看到在彙編語言中條件跳轉語句就是利用這些狀态标志來進行跳轉的，這也反映了機器底層的一種深刻的工作機制，現在請讀者稍留一點印象，後面我們還會對此做更加深入的介紹。此外，這些标志也可以由指令來設置。其中，最常用的4個狀态标志是CF、OF、SF和ZF。
現在對上述狀态标志進行簡要的介紹。
OF（溢出标志，Overflow Flag）
溢出标志的基本規則是溢出時置1，否則置0。即如果帶符号數的運算結果超出了補碼表示的範圍，則OF=1，否則OF=0。
SF（符号标志，Sign Flag）
符号标志的基本規則是若運算結果為負數，則SF=1，否則SF=0。即SF取結果的最高位。
ZF（零标志，Zero Flag）
零标志的基本規則是若運算結果為0，則ZF=1，否則ZF=0。
CF（進位标志，Carry Flag）
進位标志的基本規則是若加法時結果最高位向前有進位或減法時最高位向前有借位，則CF=1，否則CF=0。
AF（輔助進位标志，Auxiliary carry Flag）
輔助進位标志也稱為半進位标志，它的基本規則是若加法時結果低4位（半個字節）向前有進位或減法時結果低4位向前有借位，則AF=1，否則AF=0。該标志主要由CPU内部使用，用于BCD碼調整指令。
PF（奇偶标志，Parity Flag）
奇偶标志的基本規則是若結果最低字節中1的個數為偶數，則PF=1，否則PF=0。
标志寄存器中除了有狀态标志以外，還有3個控制标志，控制标志是由程序根據需要用指令來設置的，以控制某些指令的執行方式。
DF（方向标志，Direction Flag）
方向标志在串處理指令中控制信息的方向，若DF=0，則每次串操作後内存地址自動遞增，否則自動遞減。
IF（中斷标志，Interrupt Flag）
中斷标志用于控制CPU是否響應外部可屏蔽中斷請求，若IF=1，則允許中斷，否則禁止中斷。
TF（跟蹤标志，Track Flag）
跟蹤标志用于控制CPU是否進入單步調試方式，當TF=1時，CPU以單步方式執行指令，即在每條指令執行結束後，産生中斷1，以便對程序進行檢查。特别需要說明的是，Intel 80x86 CPU沒有提供直接修改該标志的指令。
專用寄存器中的指令指針EIP（或IP）與代碼段寄存器CS共同作用來指示将要執行的下一條指令的内存地址。關于CPU如何确定接下來需要執行哪條指令這個話題，将在本章稍後的内容中做進一步講述。
3. 段寄存器
Intel 80x86 CPU采用分段内存管理機制，該機制允許程序員将程序劃分為相對獨立的多個地址空間，每個地址空間被稱作一個段（Segment），一個程序可以擁有多個代碼段、多個數據段，甚至多個堆棧段。Intel 80x86 CPU中主要包括以下幾種類型的段。
代碼段（Code Segment）：用來存放程序的指令序列。
數據段（Data Segment）：用來存放程序的數據。
堆棧段（Stack Segment）：作為堆棧使用的内存區域。堆棧用于存儲過程返回地址、過程參數和局部變量等（這個話題在第6章的函數調用中還将繼續深入研究）。
Intel 80x86 CPU提供了6個16位的段寄存器，它們是CS、DS、ES、SS、FS和GS。其中FS和GS是從Intel 80386 CPU才開始引入的。
一般來說，CS、DS和SS分别用來确定當前代碼段、數據段和堆棧段的段地址。ES（Extra Segment）、FS和GS常被稱為附加段寄存器，它們也用來存放數據段的段地址。此外，在串操作指令中，ES用來表示目的串所在數據段的段地址。
需要說明的是，盡管可以使用段寄存器來存放普通數據，但其主要用途是指向内存段。因此為了避免不必要的麻煩，我們建議盡量不要将段寄存器用作其他目的。
4. 其他寄存器
除了以上三類寄存器以外，Intel 80x86 CPU還包括下列寄存器（8086除外）：4個内存管理寄存器、5個控制寄存器和8個調試寄存器，以及用于系統測試的測試寄存器。
8086寄存器
8086 有14個16位寄存器，這14個寄存器按其用途可分為(1)通用寄存器、(2)指令指針、(3)标志寄存器和(4)段寄存器等4類。
通用寄存器
有8個, 又可以分成2組，一組是數據寄存器(4個),另一組是指針寄存器及變址寄存器(4個).
顧名思義，通用寄存器是那些你可以根據自己的意願使用的寄存器，修改他們的值通常不會對計算機的運行造成很大的影響。
數據寄存器分為：
AH&AL=AX(accumulator)：累加寄存器，常用于運算;在乘除等指令中指定用來存放操作數，另外,所有的I/O指令都使用這一寄存器與外界設備傳送數據。
BH&BL=BX(base)：基址寄存器，常用于地址索引
CH&CL=CX(count)：計數寄存器，常用于計數；常用于保存計算值，如在移位指令,循環(loop)和串處理指令中用作隐含的計數器.
DH&DL=DX(data)：數據寄存器，常用于數據傳遞。
他們的特點是，這4個16位的寄存器可以分為高8位: AH, BH, CH, DH.以及低八位：AL,BL,CL,DL。這2組8位寄存器可以分别尋址，并單獨使用。
另一組是指針寄存器和變址寄存器，包括：
SP（Stack Pointer）：堆棧指針，與SS配合使用，可指向目前的堆棧位置
BP（Base Pointer）：基址指針寄存器，可用作SS的一個相對基址位置
SI（Source Index）：源變址寄存器，可用來存放相對于DS段之源變址指針
DI（Destination Index）：目的變址寄存器，可用來存放相對于ES 段之目的變址指針。
這4個16位寄存器隻能按16位進行存取操作，主要用來形成操作數的地址，用于堆棧操作和變址運算中計算操作數的有效地址。
指令指針IP
指令指針IP是一個16位專用寄存器，它指向當前需要取出的指令字節，當BIU從内存中取出一個指令字節後，IP就自動加(取出該字節的長度，如：BIU從内存中取出的是1個字節，IP就會自動加1，如果BIU從内存中取出的字節數長度為3，IP就自動加3)，指向下一個指令字節。注意，IP指向的是指令地址的段内地址偏移量，又稱偏移地址(Offset Address)或有效地址(EA，Effective Address)。
标志寄存器
8086有一個16位的标志性寄存器FR，在FR中有意義的有9位，其中6位是狀态位，3位是控制位。标志寄存器（Flags Register,FR）又稱程序狀态字(Program Status Word,PSW)。這是一個存放條件标志、控制标志寄存器，主要用于反映處理器的狀态和運算結果的某些特征及控制指令的執行。
标志寄存器位置圖：OF：溢出标志位OF用于反映有符号數加減運算所得結果是否溢出。如果運算結果超過當前運算位數所能表示的範圍，則稱為溢出，OF的值被置為1，否則，OF的值被清為0。
DF：方向标志DF位用來決定在串操作指令執行時有關指針寄存器發生調整的方向。
IF：中斷允許标志IF位用來決定CPU是否響應CPU外部的可屏蔽中斷發出的中斷請求。但不管該标志為何值，CPU都必須響應CPU外部的不可屏蔽中斷所發出的中斷請求，以及CPU内部産生的中斷請求。具體規定如下：
(1)、當IF=1時，CPU可以響應CPU外部的可屏蔽中斷發出的中斷請求
(2)、當IF=0時，CPU不響應CPU外部的可屏蔽中斷發出的中斷請求。
TF：跟蹤标志TF。該标志可用于程序調試。TF标志沒有專門的指令來設置或清除。
（1）如果TF=1，則CPU處于單步執行指令的工作方式，此時每執行完一條指令，就顯示CPU内各個寄存器的當前值及CPU将要執行的下一條指令。
（2）如果TF=0，則處于連續工作模式。
SF：符号标志SF用來反映運算結果的符号位，它與運算結果的最高位相同。在微機系統中，有符号數采用補碼表示法，所以，SF也就反映運算結果的正負号。運算結果為非負數時，SF的值為0，否則其值為1。當運算結果沒有産生溢出時，運算結果等于邏輯結果（即應該得到的正确的結果），此時SF表示的是邏輯結果的正負，當運算結果産生溢出時，運算結果不等于邏輯結果，此時的SF值所表示的正負情況與邏輯結果相反，即：SF=0時，邏輯結果為負，SF=1時，邏輯結果為非負。
ZF：零标志ZF用來反映運算結果是否為0。如果運算結果為0，則其值為1，否則其值為0。在判斷運算結果是否為0時，可使用此标志位。
AF：( Assistant Carry Flag)下列情況下，輔助進位标志AF的值被置為1，否則其值為0：
(1)、在字操作時，發生低字節向高字節進位或借位時
(2)、在字節操作時，發生低4位向高4位進位或借位時。
PF：奇偶标志PF用于反映運算結果中“1”的個數的奇偶性。如果“1”的個數為偶數，則PF的值為1，否則其值為0。
CF：進位标志CF主要用來反映無符号數運算是否産生進位或借位。如果運算結果的最高位産生了一個進位或借位，那麼，其值為1，否則其值為0。
段寄存器
為了運用所有的内存空間，8086設定了四個段寄存器，專門用來保存段地址：
CS（Code Segment）：代碼段寄存器
DS（Data Segment）：數據段寄存器
SS（Stack Segment）：堆棧段寄存器
ES（Extra Segment）：附加段寄存器。
當一個程序要執行時，就要決定程序代碼、數據和堆棧各要用到内存的哪些位置，通過設定段寄存器CS，DS，SS 來指向這些起始位置。通常是将DS固定，而根據需要修改CS。所以，程序可以在可尋址空間小于64K的情況下被寫成任意大小。所以，程序和其數據組合起來的大小，限制在DS 所指的64K内，這就是COM文件不得大于64K的原因。8086以内存作為戰場，用寄存器做為軍事基地，以加速工作。
備注：由于所講的是16位cpu(IP寄存器的位數為16，即：偏移地址為16位)2的16次幂就是64K，所以16位段地址不能超過64K，超過64K會造成64K以上的地址找不到。
具體舉例
UxCTL
UxCTL寄存器是一個8位的寄存器。UASRT模塊的基本操作由該寄存器的控制位确定的，它包含了通信協議、通信模式和校驗位等的選擇。
圖給出了寄存器的各個位。
圖UxCTL寄存器
由圖可以看出，UxCTL寄存器主要包括8個有效的控制位。為了增加對UxCTL寄存器的了解，知道怎樣對該寄存器進行正确的設置，下面對UxCTL寄存器的各個位進行詳細介紹。
PENA：校驗使能位。當該位為0時，不允許校驗；當該位為1時，允許校驗。如果允許校驗，則發送時産生校驗位，在接收時希望接收到校驗位。．當在地址位多機模式中¨地址位包括在校驗計算中。
PEV：奇偶校驗位。當該位為0時，進行奇校驗；當該位為1時，進行偶校驗。
SPB：停止位。該位用來選擇發送時停止位的個數，但接收時停止位隻有一個。當該位為0時，發送時隻有1個停止位；當該位為1時，發送時有2個停止位。
CHAR：字符長度位。該位用來選擇發送時數據的長度。當該位為0時，發送的數據為7位；當該位為1時，發送的數據為8位。
LISTEN：監聽使能位。該位用來選擇反饋模式。當該位為0時，沒有反饋；當該位為1時，有反饋，發送的數據被送到接收器，這樣可以進行自環測試。
SYNC：該位用于同步模式選擇和異步模式選擇。當該位為0時，USART模塊為異步通信（UART）模式；當該位為1時，USART模塊為同步通信（SPI）模式。
MM：多機模式選擇位。當該位為0時，多機模式選擇線路空閑多機協議；當該位為1時，多機模式選擇地址位多機協議。
SWRST：軟件複位使能位。當該位為0時，UASRT模塊被允許；當該位為1時，UASRT模塊被禁止。
通過以上對UxCTL寄存器的各個位的介紹，可以完成對通信模式和通信數據格式等的選擇。
通用寄存器
顧名思義，通用寄存器是那些你可以根據自己的意願使用的寄存器，修改他們的值通常不會對計算機的運行造成很大的影響。通用寄存器最多的用途是計算。
EAX：通用寄存器。相對其他寄存器，在進行運算方面比較常用。在保護模式中，也可以作為内存偏移指針（此時，DS作為段寄存器或選擇器）
EBX：通用寄存器。通常作為内存偏移指針使用（相對于EAX、ECX、EDX），DS是默認的段寄存器或選擇器。在保護模式中，同樣可以起這個作用。
ECX：通用寄存器。通常用于特定指令的計數。在保護模式中，也可以作為内存偏移指針（此時，DS作為寄存器或段選擇器）。
EDX：通用寄存器。在某些運算中作為EAX的溢出寄存器（例如乘、除）。在保護模式中，也可以作為内存偏移指針（此時，DS作為段寄存器或選擇器）。
同AX分為AH&AL一樣，上述寄存器包括對應的16-bit分組和8-bit分組。
特殊寄存器
ESI：通常在内存操作指令中作為“源地址指針”使用。當然，ESI可以被裝入任意的數值，但通常沒有人把它當作通用寄存器來用。DS是默認段寄存器或選擇器。
EDI：通常在内存操作指令中作為“目的地址指針”使用。當然，EDI也可以被裝入任意的數值，但通常沒有人把它當作通用寄存器來用。ES是默認段寄存器或選擇器。
EBP和ESP：作為指針的寄存器，也可作為16位寄存器BP, SP使用，常用于椎棧操作。通常，它被高級語言編譯器用以建造‘堆棧幀'來保存函數或過程的局部變量，不過，還是那句話，你可以在其中保存你希望的任何數據。SS是它的默認段寄存器或選擇器。
注意，這四個寄存器沒有對應的8-bit分組。換言之，你可以通過SI、DI、BP、SP作為别名訪問他們的低16位，卻沒有辦法直接訪問他們的低8位。
段選擇器
實模式下的段寄存器到保護模式下搖身一變就成了選擇器。不同的是，實模式下的“段寄存器”是16-bit的，而保護模式下的選擇器是32-bit的。
CS代碼段，或代碼選擇器。同IP寄存器(稍後介紹)一同指向當前正在執行的那個地址。處理器執行時從這個寄存器指向的段（實模式）或内存（保護模式）中獲取指令。除了跳轉或其他分支指令之外，你無法修改這個寄存器的内容。
DS數據段，或數據選擇器。這個寄存器的低16 bit連同ESI一同指向的指令将要處理的内存。同時，所有的内存操作指令默認情況下都用它指定操作段(實模式)或内存(作為選擇器，在保護模式。這個寄存器可以被裝入任意數值，然而在這麼做的時候需要小心一些。方法是，首先把數據送給AX，然後再把它從AX傳送給DS(當然，也可以通過堆棧來做).
ES 附加段，或附加選擇器。這個寄存器的低16 bit連同EDI一同指向的指令将要處理的内存。同樣的，這個寄存器可以被裝入任意數值，方法和DS類似。
FS F段或F選擇器(推測F可能是Free?)。可以用這個寄存器作為默認段寄存器或選擇器的一個替代品。它可以被裝入任何數值，方法和DS類似。
GS G段或G選擇器(G的意義和F一樣，沒有在Intel的文檔中解釋)。它和FS幾乎完全一樣。
SS堆棧段或堆棧選擇器。這個寄存器的低16 bit連同ESP一同指向下一次堆棧操作(push和pop)所要使用的堆棧地址。這個寄存器也可以被裝入任意數值，你可以通過入棧和出棧操作來給他賦值，不過由于堆棧對于很多操作有很重要的意義，因此，不正确的修改有可能造成對堆棧的破壞。
* 注意一定不要在初學彙編的階段把這些寄存器弄混。他們非常重要，而一旦你掌握了他們，你就可以對他們做任意的操作了。段寄存器，或選擇器，在沒有指定的情況下都是使用默認的那個。這句話在現在看來可能有點稀裡糊塗，不過你很快就會在後面知道如何去做。
指令指針
EIP 這個寄存器非常的重要。這是一個32位寬的寄存器，同CS一同指向即将執行的那條指令的地址，存放指令的偏移地址。微處理器工作于實模式下，EIP是IP（16位）寄存器。不能夠直接修改這個寄存器的值，修改它的唯一方法是跳轉或分支指令。(CS是默認的段或選擇器)
E、标志寄存器EFR
EFR（extra flags register）包括狀态位、控制位和系統标志位，用于指示微處理器的狀态并控制微處理器的操作。80486 CPU标志寄存器如圖2.12所示。
①狀态标志位：包括進位标志CF、奇偶标志PF、輔助進位标志AF、零标志ZF 、符号标志SF和溢出标志OF。
② 控制标志位：包括陷阱标志（單步操作标志）TF、中斷标志IF和方向标志DF。80486 CPU标志寄存器中的狀态标志位和控制标志位與8086 CPU标志寄存器中的狀态标志位和控制标志位的功能完全一樣，這裡就不再贅述。
③ 系統标志位和IOPL字段：在EFR寄存器中的系統标志和IOPL字段，用于控制操作系統或執行某種操作。它們不能被應用程序修改。
IOPL（I/O privilege level field）：輸入/輸出特權級标志位。它規定了能使用I/O敏感指令的特權級。在保護模式下，利用這兩位編碼可以分别表示0, 1, 2, 3這四種特權級，0級特權最高，3級特權最低。在80286以上的處理器中有一些I/O敏感指令，如CLI（關中斷指令）、STI（開中斷指令）、IN（輸入）、OUT（輸出）。IOPL的值規定了能執行這些指令的特權級。隻有特權高于IOPL的程序才能執行I/O敏感指令，而特權低于IOPL的程序，若企圖執行敏感指令，則會引起異常中斷。
NT（nested task flag）：任務嵌套标志。在保護模式下，指示當前執行的任務嵌套于另一任務中。當任務被嵌套時，NT=1，否則NT=0。
RF（resume flag）：恢複标志。與調試寄存器一起使用，用于保證不重複處理斷點。當RF=1時，即使遇到斷點或故障，也不産生異常中斷。
VM（virtual 8086 mode flag）：虛拟8086模式标志。用于在保護模式系統中選擇虛拟操作模式。VM=1，啟用虛拟8086模式；VM=0，返回保護模式。
AC（alignment check flag）：隊列檢查标志。如果在不是字或雙字的邊界上尋址一個字或雙字，隊列檢查标志将被激活。
其他寄存器
上面是最基本的寄存器。下面是一些其他的寄存器，你甚至可能沒有聽說過它們。(都是32位寬)：
CR0, CR2, CR3(控制寄存器)。舉一個例子，CR0的作用是切換實模式和保護模式。
還有其他一些寄存器，D0, D1, D2, D3, D6和D7(調試寄存器)。他們可以作為調試器的硬件支持來設置條件斷點。
TR3, TR4, TR5, TR6 和TR?寄存器(測試寄存器)用于某些條件測試。
