常用的寄存器（ bss段的作用）
一個程序本質上都是由 bss段、data段、text段三個組成的。這樣的概念，不知道最初來源于哪里的規(guī)定，但在當前的計算機程序設計中是很重要的一個基本概念。而且在嵌入式系統(tǒng)的設計中也非常重要，牽涉到嵌入式系統(tǒng)運行時的內(nèi)存大小分配，存儲單元占用空間大小的問題。
???? 在采用段式內(nèi)存管理的架構中（比如intel的80x86系統(tǒng)），bss段（ted by Symbol segment）通常是指用來存放程序中未初始化的全局變量的一塊內(nèi)存區(qū)域 ，一般在初始化時bss 段Block Star部分將會清零。bss段屬于靜態(tài)內(nèi)存分配，即程序一開始就將其清零了。在C語言之類的程序編譯完成之后，已初始化的全局變量保存在.data 段中，未初始化的全局變量保存在.bss 段中 。
??? 在《Programming ground up》里對.bss的解釋為：There is another section called the .bss. This section is like the data section, except that it doesn’t take up space in the executable.
??? text和data段都在可執(zhí)行文件中（在嵌入式系統(tǒng)里一般是固化在鏡像文件中），由系統(tǒng)從可執(zhí)行文件中加載；而bss段不在可執(zhí)行文件中，由系統(tǒng)初始化。
寄存器一般分為以下幾類
4個數(shù)據(jù)寄存器(EAX、EBX、ECX和EDX)
2個變址和指針寄存器(ESI和EDI) 2個指針寄存器(ESP和EBP)
6個段寄存器(ES、CS、SS、DS、FS和GS)
1個指令指針寄存器(EIP) 1個標志寄存器(EFlags)??
①數(shù)據(jù)寄存器
AX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；
BX稱為基地址寄存器(Base Register)。它可作為存儲器指針來使用；
CX稱為計數(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，當移多位時，要用CL來指明移位的位數(shù)；
DX稱為數(shù)據(jù)寄存器(Data Register)。在進行乘、除運算時，它可作為默認的操作數(shù)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(shù)據(jù)、暫存數(shù)據(jù)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變址和指針寄存器(ESI和EDI)??
寄存器ESI、EDI、SI和DI統(tǒng)稱為變址寄存器(Index Register)，主要用于存放存儲單元在段內(nèi)的偏移量 ， 通過它們可實現(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。作為通用寄存器，也可存儲算術邏輯運算的操作數(shù)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(zhí)行過程中，對它們有特定的要求，且具有特殊的功能
③指針寄存器(ESP和EBP)??
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BP和SP，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。 作為通用寄存器，也可存儲算術邏輯運算的操作數(shù)和運算結果。
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，用它可直接存取堆棧中的數(shù)據(jù)；
SP為堆棧指針(Stack Pointer)寄存器，用它只可訪問棧頂 。??
④段寄存器(ES、CS、SS、DS、FS和GS)
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；
SS——堆棧段 寄存器(Stack Segment Register)，其值為堆棧段的段值；
ES——附加段寄存器(Extra Segment Register)，其值為附加數(shù)據(jù)段的段值；
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.在32位微機系統(tǒng)中，它有6個段寄存器.
32位CPU有兩個不同的工作方式：實模式和保護模式。在每種方式下，段寄存器的作用是不同的。有關規(guī)定簡單描述如下：
實模式： 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。
保護模式： 在此方式下，情況要復雜得多，裝入段寄存器的不再是段值，而是稱為“選擇子”(Selector)的某個值 。
注：這里特別提供FS寄存器的偏移說明
FS寄存器指向當前活動線程的TEB結構（線程結構）
偏移 說明
000 指向SEH鏈指針
004 線程堆棧頂部
008 線程堆棧底部
00C SubSystemTib
010 FiberData
014 ArbitraryUserPointer
018 FS段寄存器在內(nèi)存中的鏡像地址
020 進程PID
024 線程ID
02C 指向線程局部存儲指針
030 PEB結構地址（進程結構）
034 上個錯誤號
舉例：
POP DWORD PTR FS:[004]
這個句指令的意思就是將堆棧頂部的4個字節(jié)的字符彈棧出去！
⑤指令指針寄存器(EIP)
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)是存放下次將要執(zhí)行的指令在代碼段的偏移量。在具有預取指令功能的系統(tǒng)中，下次要執(zhí)行的指令通常已被預取到指令隊列中，除非發(fā)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。
在實模式下，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、標志寄存器
一、運算結果標志位
1、進位標志CF(Carry Flag)
進位標志CF主要用來反映運算是否產(chǎn)生進位或借位。如果運算結果的最高位產(chǎn)生了一個進位或借位，那么，其值為1，否則其值為0。
使用該標志位的情況有：多字(字節(jié))數(shù)的加減運算，無符號數(shù)的大小比較運算，移位操作，字(字節(jié))之間移位，專門改變CF值的指令等。
2、奇偶標志PF(Parity Flag)
奇偶標志PF用于反映運算結果中“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可進行奇偶校驗檢查，或產(chǎn)生奇偶校驗位。在數(shù)據(jù)傳送過程中，為了提供傳送的可靠性，如果采用奇偶校驗的方法，就可使用該標志位。
3、輔助進位標志AF(Auxiliary Carry Flag)
在發(fā)生下列情況時，輔助進位標志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)進位或借位時；
(2)、在字節(jié)操作時，發(fā)生低4位向高4位進位或借位時。
對以上6個運算結果標志位，在一般編程情況下，標志位CF、ZF、SF和OF的使用頻率較高，而標志位PF和AF的使用頻率較低。
4、零標志ZF(Zero Flag)
零標志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，可使用此標志位。
5、符號標志SF(Sign Flag)
符號標志SF用來反映運算結果的符號位，它與運算結果的最高位相同。在微機系統(tǒng)中，有符號數(shù)采用補碼表示法，所以，SF也就反映運算結果的正負號。運算結果為正數(shù)時，SF的值為0，否則其值為1。
6、溢出標志OF(Overflow Flag)
溢出標志OF用于反映有符號數(shù)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(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(jié)。
二、狀態(tài)控制標志位
狀態(tài)控制標志位是用來控制CPU操作的，它們要通過專門的指令才能使之發(fā)生改變。
1、追蹤標志TF(Trap Flag)
當追蹤標志TF被置為1時，CPU進入單步執(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試。
指令系統(tǒng)中沒有專門的指令來改變標志位TF的值，但程序員可用其它辦法來改變其值。
2、中斷允許標志IF(Interrupt-enable Flag)
中斷允許標志IF是用來決定CPU是否響應CPU外部的可屏蔽中斷發(fā)出的中斷請求。但不管該標志為何值，CPU都必須響應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IF=1時，CPU可以響應CPU外部的可屏蔽中斷發(fā)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(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志位IF的值。
3、方向標志DF(Direction Flag)
方向標志DF用來決定在串操作指令執(zhí)行時有關指針寄存器發(fā)生調整的方向。具體規(guī)定在第5.2.11節(jié)——字符串操作指令——中給出。在微機的指令系統(tǒng)中，還提供了專門的指令來改變標志位DF的值。
三、32位標志寄存器增加的標志位
1、I/O特權標志IOPL(I/O Privilege Level)
I/O特權標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(zhí)行I/O指令的特權級。如果當前的特權級別在數(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)生一個保護異常。
2、嵌套任務標志NT(Nested Task)
嵌套任務標志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NT=0，用堆棧中保存的值恢復EFLAGS、CS和EIP，執(zhí)行常規(guī)的中斷返回操作；
(2)、當NT=1，通過任務轉換實現(xiàn)中斷返回。
3、重啟動標志RF(Restart Flag)
重啟動標志RF用來控制是否接受調試故障。規(guī)定：RF=0時，表示“接受”調試故障，否則拒絕之。在成功執(zhí)行完一條指令后，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。
如果該標志的值為1，則表示處理機處于虛擬的8086方式下的工作狀
總結
以上是生活随笔為你收集整理的常用的寄存器（ bss段的作用）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： 数据库的两种引擎Innodb和MyIAS
- 下一篇： 数组去重方法