寄存器
Scope of register:
寄存器是CPU内部用来存放数据的一些小型存储区域，用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。其实寄存器就是一种常用的时序逻辑电路，但这种时序逻辑电路只包含存储电路。寄存器的存储电路是由锁存器或触发器构成的，因为一个锁存器或触发器能存储1位二进制数，所以由N个锁存器或触发器可以构成N位寄存器。寄存器是中央处理器内的组成部份。寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件，它们可用来暂存指令、数据和位址。在中央处理器的控制部件中，包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。在中央处理器的算术及逻辑部件中，包含的寄存器有累加器(ACC)。
1、寄存器 - 特点及原理
寄存器又分为内部寄存器与外部寄存器，所谓内部寄存器，其实也是一些小的存储单元，也能存储数据。但同存储器相比，寄存器又有自己独有的特点：
①寄存器位于CPU内部，数量很少，仅十四个；
②寄存器所能存储的数据不一定是8bit，有一些寄存器可以存储16bit数据，对于386/486处理器中的一些寄存器则能存储32bit数据；
③每个内部寄存器都有一个名字，而没有类似存储器的地址编号。
寄存器的功能十分重要，CPU对存储器中的数据进行处理时，往往先把数据取到内部寄存器中，而后再作处理。外部寄存器是计算机中其它一些部件上用于暂存数据的寄存器，它与CPU之间通过“端口”交换数据，外部寄存器具有寄存器和内存储器双重特点。有些时候我们常把外部寄存器就称为“端口”，这种说法不太严格，但经常这样说。
外部寄存器虽然也用于存放数据，但是它保存的数据具有特殊的用途。某些寄存器中各个
位的0、1状态反映了外部设备的工作状态或方式；还有一些寄存器中的各个位可对外部设备进行控制；也有一些端口作为CPU同外部设备交换数据的通路。所以说，端口是CPU和外设间的联系桥梁。CPU对端口（Ports）的访问也是依据端口的“编号”（地址），这一点又和访问存储器一样。不过考虑到机器所联接的外设数量并不多，所以在设计机器的时候仅安排了1024个端口地址，端口地址范围为0--3FFH。
2、寄存器－主要技术
1．重命名技术
寄存器重命名，是CPU在解码过程中对寄存器进行重命名，解码器把“其它”的寄存器名字变为“通用”的寄存器名字，本质上是通过一个表格把x86寄存器重新映射到其它寄存器，这样可以让实际使用到的寄存器远大于8个。这样做的好处除了便于前面指令发生意外或分支预测出错时取消外，还避免了由于两条指令写同一个寄存器时的等待。
2．乱序执行技术
采用乱序执行技术使CPU内部电路满负荷运转并相应提高了CPU运行程序的速度。这好比请A、B、C三个名人为春节联欢晚会题写横幅“春节联欢晚会”六个大字，每人各写两个字，如果这时在一张大纸上按顺序由A写好“春节”后再交给B写“联欢”，然后再由C写“晚会”，那么这样在A写的时候，B会计属于什么行业类别和C必须等待，而在B写的时候C仍然要等待而A已经没事了。但如果采用三个人分别用三张纸同时写的做法，那么B和C都不必等待就可以同时各写各的了，甚至C和阿拉伯语学习B还可以比A先写好也没关系（就像乱序执行），但当他们都写完后就必须重新在横幅上按“春节联欢晚会”的顺序排好（自然可以由别人做，就象CPU中乱序执行后的重新排列单元）才能挂出去。
３、寄存器 - 技术规范
寄存器通常都用来意指由一个指令之输出或输入可以直接索引到的寄存器群组。更适当的是称为“架构寄存器”。x86指令及定义八个32位元寄存器的集合，但一个实作x86指令集的CPU可以包含比八个更多的寄存器。共有以下几类的寄存器:
（1）资料(Data)寄存器：用来储存整数数字（参考以下的浮点寄存器）。在某些简单/旧的CPU，特别的资料寄存器是累加器，作为数学计算之用。
（2）位址(Address)寄存器－持有内存位址，以及用来存取内存。在某些简单/旧的CPU里，特别的位址寄存器是索引寄存器（可能出现一个或多个）。
（3）通用目的寄存器（GPRs）成都新东方-可以保存资料或位址两者，也就是说他们是结合资料/位址寄存器的功用。
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（4）浮点寄存器（FPRs）-用来储存浮点数字。
（5）常数(Constant)寄存器-用来持有只读的数值（例如0、1、圆周率等等）。
（6）向量寄存器-用来储存由向量处理器执行SIMD (Single Instruction Multiple Data)指令所得到的资料。
（7）特殊目的寄存器(SFR)-储存CPU内部的资料，像是程式计数器（或称为指令指标），堆栈寄存器，以及状态寄存器（或称微处理器状态字组）。
gas（8）指令寄存器（Instruction Register）-储存现在正在被执行的指令
（9）索引寄存器（Index Register）-是在程序执行时用来更改算子(PPointer)位址之用。
在某些架构下，模式指示寄存器（也称为“机器指示寄存器”）储存和设定跟处理器自己有关的资料。由于他们的意图目的是附加到特定处理器的设计，因此他们并不被预期会成微处理器世代之间保留的标准。
寄存器
随机存取内存(RAM)提取资讯的寄存器与CPU（位于不同芯片的储存寄存器集合）：
（1）内存缓冲寄存器（沃顿商学院Memory buffer register）
（2）内存资料寄存器（Memory data register）
（3）内存位址寄存器（Memory address register）
（4）内存型态范围寄存器（Memory Type Range Registers）
寄存器 - 具体分类
1、数据寄存器
数据寄存器主要用来保存操作数和运算结果等信息，从而节省读取操作数所需占用总线和访问存储器的时间。32位CPU有4个32位的通用寄存器EAX、EBX、ECX和EDX。对低16位数据的存取，不会影响高16位的数据。这些低16位寄存器分别命名为：AX、BX、CX和DX，它和先前的CPU中的寄存器相一致。
一百以内加减法
4个16位寄存器又可分割成8个独立的8位寄存器(AX：AH-AL、BX：BH-BL、CX：CH-CL、DX：DH-DL)，每个寄存器都有自己的名称，可独立存取。程序员可利用数据寄存器的这种“可分可合”的特性，灵活地处理字/字节的信息。寄存器AX和AL通常称为累加器(Accumulator)，用累加器进行的操作可能需要更少时间。累加器可用于乘、除、输入/输出等操作，它们的使用频率很高；寄存器BX称为基地址寄存器(BaRegister)，它可作为存储器指针来使用；寄存器CX称为计数寄存器(CountRegister)，在循环和字符串操作时，要用它来控制循环次数；在位操作中，当移多位时，要用CL来指明移位的位数；
寄存器DX称为数据寄存器(DataRegister)。在进行乘、除运算时，它可作为默认的操作数参与运算，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。
2freeline、变址寄存器
32位CPU有2个32位通用寄存器ESI和EDI。其低16位对应先前CPU中的SI和amputationDI，对低16位数据的存取，不影响高16位的数据。寄存器ESI、EDI、SI和DI称为变址寄存器(Index Register)，它们主要用于存放存储单元在段内的偏移量，用它们可实现多种存储器操作数的寻址方式，为以不同的地址形式访问存储单元提供方便。变址寄存器不可分割成horizontally8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。它们可作一般的存储器指针使用。在字符串操作指令的执行过程中，对它们有特定的要求，而且还具有特殊的功能。
寄存器
3、指针寄存器
32位CPU有2个32位通用寄存器EBP和ESP。其低16位对应先前CPU中的SBP和SP，对低16位数据的存取，不影响高16位的数据。寄存器EBP、ESP、BP和SP称为指针寄存器(PointerRegister)，主要用于存放堆栈内存储单元的偏移量，用它们可实现多种存储器操作数的寻址方式，为以不同的地址形式访问存储单元提供方便。指针寄存器不可分割成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。
它们主要用于访问堆栈内的存储单元，并且规定：
（1）BP为基指针(Ba Pointer)寄存器，用它可直接存取堆栈中的数据；
（2）SP为堆栈指针(StackPointer)寄存器，用它只可访问栈顶。
寄存器
4、段寄存器
段寄存器是根据内存分段的管理模式而设置的。内存单元的物理地址由段寄存器的值和一个偏移量组合而成的，这样可用两个较少位数的值组合成一个可访问较大物理空间的内存地址。
