Фантазии о Вселенной и мой личный сайт
Использование регистров общего назначения для адресации

Использование регистров общего назначения для адресации

Для обращения к памяти через регистры обычно используются четыре 16-разрядных регистра общего назначения (РОН): BX, SI, DI и BP. В защищённом режиме для адресации можно использовать все 8 регистров общего назначения.

В 32-разрядных процессорах обычные регистры расширены до 32-х разрядов. Вот так регистр AX расширен до регистра EAX:

EAX
AHAL
AX

Как видите, регистр AX является составной частью регистра EAX (так же, как регистры AL и AH являются составными частями регистра AX), т.е. если вы обращаетесь к регистру AX, то вы меняете содержимое регистра EAX.

Подобным образом расширены все 8 регистров общего назначения:

311615870
AHALEAX
CHCLECX
DHDLEDX
BHBLEBX
SPESP
BPEBP
SIESI
DIEDI

Также, расширен 16-разрядный регистр FLAGS - теперь это 32-разрядный EFLAGS, младшая половина которого представляет собой FLAGS:

3116150
FLAGSEFLAGS

Регистр IP (Instruction Pointer) был расширен до 32-разрядного EIP:

3116150
IPEIP

Регистр EIP непосредственно использовать нельзя, но теперь следует учитывать, что при 32-разрядной адресации памяти в качестве адреса перехода можно указывать 32-разрядную величину.

Хотя указатель стека (регистр ESP) также относится к регистрам общего назначения и может использоваться в командах, настоятельно рекомендуется никогда не привлекать его к использованию вне стека. Особенно это важно при работе в защищённом режиме, когда процессор автоматически использует текущее значение стека, чтобы поместить в него значения, например, при обработке исключений.

В 32-разрядном процессоре вы по-прежнему можете адресовать память через четыре 16-разрядных регистра BX, SI, DI и BP, но дополнительно к этому можно использовать каждый из 32-разрядных регистров общего назначения, причём в любом режиме (не только защищённом). Например:

mov     ax,[ebx]      ; Поместить в AX значение из памяти по адресу DS:EBX
mov     dx,[ecx]      ; Поместить в DX значение из памяти по адресу DS:ECX
mov     cx, [es:eax]  ; Поместить в CX значение из памяти по адресу ES:EAX

Дополнительно к этой возможности введены следующие:

  • Использование константы и регистра:
    mov    eax, [ecx + 1]
    mov    bl, [edx + 12345678h]
  • Сумма двух регистров:
    mov    ebp, [ebx + edi]
    mov    eax, [ecx + edx]
  • Сумма двух регистров и константы:
    mov    bl, [edx + eax + 12345678h]
  • Масштаб - автоматическое умножение на 2, 4 или 8 одного из регистров, участвующих в образовании адреса:
    mov    ax, [ebx * 2]
    mov    cl, [edx + ebp * 4]
    mov    esi, [edi + eax * 8 + 12345678h]

Очевидно, что возможности, которые нам предоставляла XT, 32-разрядные процессоры значительно расширили. Следует, однако, учитывать, что в ранних процессорах (i386 и i486) на вычисление эффективного адреса процессор расходует дополнительное время, но благодаря универсальности этой системы адресации всё равно имеет место итоговый выигрыш в производительности.

При использовании 32-разрядных регистров для адресации в режиме реальных адресов, следует учитывать, что размер сегмента фиксирован и равен 64 Кб. Если процессор сформирует адрес, больший 64 Кб, то процессор зависнет, т.е. он не будет производить заворачивание адресов. Например:

mov    eax, 1234h
mov    bl, [eax]       ; В регистр BL будет произведена загрузка значения с адреса DS:EAX, равного DS:1234h.
mov    edx, ffffh
mov    bl, [eax + edx] ; Эффективный адрес будет равен 1234h + ffffh = 11233h
                       ; (это больше, чем 64 Кб. Процессор зависнет)

Использование 32-разрядных регистров для адресации памяти в защищённом режиме очень распространено, в основном, из-за того, что размер сегментов может достигать 4 Гб, да и просто потому, что это удобно.