作 者：程序员cxuan
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下面我们就来介绍一下关于寄存器的相关内容。我们知道，寄存器是 CPU 内部的构造，它主要用于信息的存储。除此之外，CPU 内部还有运算器，负责处理数据；控制器控制其他组件；外部总线连接 CPU 和各种部件，进行数据传输；内部总线负责 CPU 内部各种组件的数据处理。
那么对于我们所了解的汇编语言来说，我们的主要关注点就是 寄存器。
为什么会出现寄存器？因为我们知道，程序在内存中装载，由 CPU 来运行，CPU 的主要职责就是用来处理数据。那么这个过程势必涉及到从存储器中读取和写入数据，因为它涉及通过控制总线发送数据请求并进入存储器存储单元，通过同一通道获取数据，这个过程非常的繁琐并且会涉及到大量的内存占用，而且有一些常用的内存页存在，其实是没有必要的，因此出现了寄存器，存储在 CPU 内部。
认识寄存器寄存器的官方叫法有很多，Wiki 上面的叫法是 Processing Register， 也可以称为CPU Register，计算机中经常有一个东西多种叫法的情况，反正你知道都说的是寄存器就可以了。
认识寄存器之前，我们首先先来看一下 CPU 内部的构造。
CPU 从逻辑上可以分为 3 个模块，分别是控制单元、运算单元和存储单元，这三部分由 CPU 内部总线连接起来。
几乎所有的冯·诺伊曼型计算机的 CPU，其工作都可以分为5个阶段：「取指令、指令译码、执行指令、访存取数、结果写回」。
- 取指令阶段是将内存中的指令读取到 CPU 中寄存器的过程，程序寄存器用于存储下一条指令所在的地址
- 指令译码阶段，在取指令完成后，立马进入指令译码阶段，在指令译码阶段，指令译码器按照预定的指令格式，对取回的指令进行拆分和解释，识别区分出不同的指令类别以及各种获取操作数的方法。
- 执行指令阶段，译码完成后，就需要执行这一条指令了，此阶段的任务是完成指令所规定的各种操作，具体实现指令的功能。
- 访问取数阶段，根据指令的需要，有可能需要从内存中提取数据，此阶段的任务是：根据指令地址码，得到操作数在主存中的地址，并从主存中读取该操作数用于运算。
- 结果写回阶段，作为最后一个阶段，结果写回（Write Back，WB）阶段把执行指令阶段的运行结果数据写回到 CPU 的内部寄存器中，以便被后续的指令快速地存取；
寄存器是一块速度非常快的计算机内存，下面是现代计算机中具有存储功能的部件比对，可以看到，寄存器的速度是最快的，同时也是造价最高昂的。
我们以 intel 8086 处理器为例来进行探讨，8086 处理器是 x86 架构的前身。在 8086 后面又衍生出来了 8088 。
在 8086 CPU 中，地址总线达到 20 根，因此最大寻址能力是 2^20 次幂也就是 1MB 的寻址能力，8088 也是如此。
在 8086 架构中，所有的内部寄存器、内部以及外部总线都是 16 位宽，可以存储两个字节，因为是完全的 16 位微处理器。8086 处理器有 14 个寄存器，每个寄存器都有一个特有的名称，即
「AX，BX，CX，DX，SP，BP，SI，DI，IP，FLAG，CS，DS，SS，ES」
这 14 个寄存器有可能进行具体的划分，按照功能可以分为三种
- 通用寄存器
- 控制寄存器
- 段寄存器
下面我们分别介绍一下这几种寄存器
通用寄存器通用寄存器主要有四种 ，即 「AX、BX、CX、DX」 同样的，这四个寄存器也是 16 位的，能存放两个字节。AX、BX、CX、DX 这四个寄存器一般用来存放数据，也被称为 数据寄存器。它们的结构如下
8086 CPU 的上一代寄存器是 8080 ，它是一类 8 位的 CPU，为了保证兼容性，8086 在 8080 上做了很小的修改，8086 中的通用寄存器 AX、BX、CX、DX 都可以独立使用两个 8 位寄存器来使用。
在细节方面，AX、BX、CX、DX 可以再向下进行划分
- AX(Accumulator Register) ：累加寄存器，它主要用于输入/输出和大规模的指令运算。
- BX(Base Register)：基址寄存器，用来存储基础访问地址
- CX(Count Register)：计数寄存器，CX 寄存器在迭代的操作中会循环计数
- DX(data Register)：数据寄存器，它也用于输入/输出操作。它还与 AX 寄存器以及 DX 一起使用，用于涉及大数值的乘法和除法运算。
这四种寄存器可以分为上半部分和下半部分，用作八个 8 位数据寄存器
- 「AX 寄存器可以分为两个独立的 8 位的 AH 和 AL 寄存器；」
- 「BX 寄存器可以分为两个独立的 8 位的 BH 和 BL 寄存器；」
- 「CX 寄存器可以分为两个独立的 8 位的 CH 和 CL 寄存器；」
- 「DX 寄存器可以分为两个独立的 8 位的 DH 和 DL 寄存器；」
除了上面 AX、BX、CX、DX 寄存器以外，其他寄存器均不可以分为两个独立的 8 位寄存器
如下图所示。
