linux内核编程进门 两 —— 钾葡机体系挨算
14页1、linux内核编程进门两 钾葡机体系挨算linux内核编程进门(两) 钾葡机体系挨算及汇编2011年09月18日 先来看一下较量争论机体系结构: CPU是由算术逻辑部件ALU、控制器、寄存器组成的。 ALU:是运算器的核心部件,执行算术运算、逻辑运算、移位、比较等各种数据处理的操做。 控制逻辑:处理步伐指令,并协调各逻辑部件按一定时序工做。包孕:从存储器中读取步伐指令、指令译码、从存储器中取得操做数,执行指令,把成效存入存储器,以及对总线和I/O的传送控制等。 工做寄存器:每一个寄存器相当于运算器中的一个存储单元,但速度比存储器快,用来存放较量争论过程中所需要的或得到的各种信息。 寄存器是CPU内部重要的数据存储资源,是汇编步伐员能直接使用的硬件资源之一。由于寄存器的存取速度比内存快,所以,在用汇编语言编写步伐时,要尽可能充分利用寄存器的存储功能。 寄存器一般用来保存程序的中间成效,为随后的指令快速供应操作数,从而避免把中间成效存入内存,再读取内存的操作。在高级语言(如:C/C+语言)中,也有定义变量为寄存器类型的,这就是提高寄存器利用率的一种可行的办法。 别的,由于寄存器的个数和容量
2、都有限,不可能把所有中间成效都存储在寄存器中,所以,要对寄存器进行适当的调度。根据指令的要求,如何安排适当的寄存器,避免操作数过多的传送操作是一项细致而又周密的工作。 由于16位/32位CPU是微机CPU的两个重要代表,所以,在此只介绍它们内部寄存器的名称及其主要功能。 80X86寄存器组: 16位寄存器组: 4个数据寄存器(AX、1.80复古传奇BX、CX和DX) 2个变址和指针寄存器(SI和DI) 2个指针寄存器(SP和BP) 个段寄存器(ES、CS、SS和DS) 1个指令指针寄存器(IP) 1个标志寄存器(Flags) 32位寄存器组: 通用寄存器组: (1)数据寄存器 数据寄存器共有4个寄存器AX、BX、CX、DX,用来保存操作数或运算结果等信息。 AX(Accumulator)寄存器称为累加器。使用频度最高,用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等。 BX(Base Register)寄存器称为基址寄存器。常用于存放存储器地址。 CX(Count Register)寄存器称为计数器。一般作为循环或串操作等指令中的隐含计数器。在位操作中,当移多位时,要用CL来指明移位的位数; D
3、X(Data Register)寄存器称为数据寄存器。常用来存放双字数据的高16位,在进行乘、除运算时,它可作为默认的操作数参与运算,亦可存放外设端口地址。 在16位CPU中,AX、BX、CX和DX不能作为基址和变址寄存器来存放存储单元的地址,但在32位CPU中,其32位寄存器EAX、EBX、ECX和EDX不仅可传送数据、暂存数据保存算术逻辑运算结果,而且也可作为指针寄存器,所以,这些32位寄存器更具有通用性。 (2) 变址寄存器 寄存器ESI、EDI、SI和DI称为变址寄存器(Index Register),主要用于存放某个存储单元的偏移地址。 SI是源变址寄存器,DI是目的变址寄存器,在字符串操作中,SI和DI都具有自动增量或减量的功能。它们主要用于存放存储单元段内的偏移量,用它们可实现多种存储器操作数的寻址方式,以为不同的地址形式访问存储单元供应方便。 变址寄存器不可朋分成8位寄存器。作为通用寄存器,也可存储算术逻辑运算的操作数和运算结果。 (3)指针寄存器 寄存器EBP、ESP、BP和SP称为指针寄存器(Pointer Register),主要用于存放堆栈内存储单元的偏移量,用
4、它们可实现多种存储器操作数的寻址方式(在第3章有详细介绍),为以不同的地址形式访问存储单元提供方便。 指针寄存器不可朋分成8位寄存器。作为通用寄存器,也可存储算术逻辑运算的操作数和运算结果。 SP(Stack Pointer)为堆栈指针寄存器,用于存放当前堆栈段中栈顶的偏移地址;BP (Base Pointer)为基址指针寄存器,用于存放堆栈段中某一存储单元的偏移地址。 专用寄存器: IP、SP、FLAGS (1)指令指针寄存器 IP( Instruction Pointer ) 指 令指针寄存器:8086CPU中的指令指针IP,它总是保存下一次将要从主存中取出指令的偏移地址,偏移地址的值为该指令到所在段段首址的字节间隔。在目 标程序运行时,IP的内容由微处理器硬件自动设置,程序不能直接访问IP,但一些指令却可改变IP的值,如转移指令、子程序调用指令等。 32位CPU把指令指针扩展到32位,并记作EIP,EIP的低16位与先前CPU中的IP作用相同。 (2)堆栈指针寄存器SP 用于存放当前堆栈段中栈顶的偏移地址 (3)标志寄存器 ( FLAGS / PSW ) 注:指令的执行与标志有很
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