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汇编之寄存器学习

时间:2015-02-09 12:53:46      阅读:159      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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一般寄存器:AX、BX、CX、DX
AX:累积暂存器,BX:基底暂存器,CX:计数暂存器,DX:资料暂存器

索引暂存器:SI、DI
SI:来源索引暂存器,DI:目的索引暂存器

堆叠、基底暂存器:SP、BP
SP:堆叠指标暂存器,BP:基底指标暂存器

EAX、ECX、EDX、EBX:為ax,bx,cx,dx的延伸,各為32位元
ESI、EDI、ESP、EBP:為si,di,sp,bp的延伸,32位元

eax, ebx, ecx, edx, esi, edi, ebp, esp等都是X86 汇编语言中CPU上的通用寄存器的名称,是32位的寄存器。如果用C语言来解释,可以把这些寄存器当作变量看待。

比方说:add eax,-2 ; //可以认为是给变量eax加上-2这样的一个值。

这些32位寄存器有多种用途,但每一个都有“专长”,有各自的特别之处。

EAX 是"累加器"(accumulator), 它是很多加法乘法指令的缺省寄存器。

EBX 是"基地址"(base)寄存器, 在内存寻址时存放基地址。

ECX 是计数器(counter), 是重复(REP)前缀指令和LOOP指令的内定计数器。

EDX 则总是被用来放整数除法产生的余数。

ESI/EDI分别叫做"源/目标索引寄存器"(source/destination index),因为在很多字符串操作指令中, DS:ESI指向源串,而ES:EDI指向目标串.

EBP是"基址指针"(BASE POINTER), 它最经常被用作高级语言函数调用的"框架指针"(frame pointer). 在破解的时候,经常可以看见一个标准的函数起始代码:
  
  push ebp ;保存当前ebp
  mov ebp,esp ;EBP设为当前堆栈指针
  sub esp, xxx ;预留xxx字节给函数临时变量.
  ...
  
  这样一来,EBP 构成了该函数的一个框架, 在EBP上方分别是原来的EBP, 返回地址和参数. EBP下方则是临时变量. 函数返回时作 mov esp,ebp/pop ebp/ret 即可.

ESP 专门用作堆栈指针,被形象地称为栈顶指针,堆栈的顶部是地址小的区域,压入堆栈的数据越多,ESP也就越来越小。在32位平台上,ESP每次减少4字节。



386部分寄存器:



状态和控制寄存器组除了EFLAGS、EIP ,还有四个32位的控制寄存器,它们是CR0,CR1,CR2和CR3。

这几个寄存器中保存全局性和任务无关的机器状态。

CR0中包含了6个预定义标志,0位是保护允许位PE(Protedted Enable),用于启动保护模式,如果PE位置1,则保护模式启动,如果PE=0,则在实模式下运行。1位是监控协处理位MP(Moniter coprocessor),它与第3位一起决定:当TS=1时操作码WAIT是否产生一个“协处理器不能使用”的出错信号。第3位是任务转换位(Task Switch),当一个任务转换完成之后,自动将它置1。随着TS=1,就不能使用协处理器。CR0的第2位是模拟协处理器位 EM (Emulate coprocessor),如果EM=1,则不能使用协处理器,如果EM=0,则允许使用协处理器。第4位是微处理器的扩展类型位ET(Processor Extension Type),其内保存着处理器扩展类型的信息,如果ET=0,则标识系统使用的是287协处理器,如果 ET=1,则表示系统使用的是387浮点协处理器。CR0的第31位是分页允许位(Paging Enable),它表示芯片上的分页部件是否允许工作。

CR1是未定义的控制寄存器,供将来的处理器使用。

CR2是页故障线性地址寄存器,保存最后一次出现页故障的全32位线性地址。

CR3是页目录基址寄存器,保存页目录表的物理地址,页目录表总是放在以4K字节为单位的存储器边界上,因此,它的地址的低12位总为0,不起作用,即使写上内容,也不会被理会。

这几个寄存器是与分页机制密切相关的,因此,在进程管理及虚拟内存管理中会涉及到这几个寄存器,读者要记住CR0、CR2及CR3这三个寄存器的内容。


esp:寄存器存放当前线程的栈顶指针
ebp:寄存器存放当前线程的栈底指针

eip:寄存器存放下一个CPU指令存放的内存地址,当CPU执行完当前的指令后,从EIP寄存器中读取下一条指令的内存地址,然后继续执行。



参考二

eax ...edi esp ebp寄存器简介(转)

首先介绍我们会经常看到的一些寄存器:
4个数据寄存器(EAXEBXECXEDX)
2
个变址和指针寄存器(ESIEDI)
2个指针寄存器(ESPEBP)


4个数据寄存器(EAXEBXECXEDX)
32CPU432位的通用寄存器EAXEBXECXEDX。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:AXBXCXDX,它和先前的CPU中的寄存器相一致。
416位寄存器又可分割成8个独立的8位寄存器(AXAH-ALBXBH-BLCXCH-CLDXDH-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。

那么如何理解eax,ax,al(ah)之间的关系呢?
专业点可以这样解释:Eax32位寄存器,ax16位寄存器,al(ah)是八位寄存器。
那么eax存储的数据就是ax的两倍,axal(ah)的两倍。
Eax可以存储的数字是DWORD(双字)ax存储的是WORD(字)AL(AH)存储的是BYTE(字节),那么为什么又有AHAL呢,我们可以这样理解,AX=AH+ALAH存储的是AX的高8位数据,AL存储的是AX的低八位数据。H这里就是HIGH,L就是LOW.
假设eax是红色区域,那么eax现在就是64636261
那么ax就是eax的低十六位,也就是6261
Al61AH62
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其他ebxecxedx也有类似的bx,bl,bh等对应的寄存器,原理和上面相同。

在用途方面,他们有各自默认的用途:
Eax用来保存所有API函数的返回值。
寄存器AXAL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(Base Register)。它可作为存储器指针来使用; 
寄存器CX称为计数寄存器(Count Register)。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(Data Register)。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。

由于存储的数据大小关系,AXBXCXDX不能作为基址和变址寄存器来存放存储单元的地址, 32位寄存器EAXEBXECXEDX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。(什么是基址,什么是变址以后会说到)

2个变址和指针寄存器(ESIEDI)
32CPU232位通用寄存器ESIEDI。其低16位对应先前CPU中的SIDI,对低16位数据的存取,不影响高16位的数据。

寄存器ESIEDISIDI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。

2个重要的指针寄存器(ESPEBP)


这两个指针寄存器都和“栈”这个神秘的东东有关,那么什么是栈呢?这俩指针寄存器又有何作用呢?


从计算机科学的角度看,栈是一种数据结构,是一种先进后出的数据表。栈的最常见操作有两种:Push(入栈)和Pop(出栈)。


我们可以把栈想象成一摞扑克牌:
PUSH:为栈增加一个元素的操作是push,相当于在这摞扑克牌最上面再放一张

POP:从栈中取出一个元素的操作叫做POP,相当于从这摞扑克牌取出最上面的一

张。

TOP:标识栈顶位置,并且是动态变化的。每做一次PUSH 操作,它都会自增1

相反,每做一次POP 操作,它会自减1。栈顶元素相当于扑克牌最上面一张,只有


这张牌的花色是当前可以看到的。

BASE:标识栈底位置,它记录着扑克牌最下面一张的位置。BASE 用于防止栈空后

继续弹栈(牌发完时就不能再去揭牌了)。很明显,一般情况下,BASE 是不会变动


的。

用王爽《汇编语言》中的图说明一下push和pop操作
代码如下:
mov ax,0123H
push ax
mov bx,2266H
push bx
mov cx,1122H
pop ax
pop bx
pop cx

mov是传送数据的指令,mov ax,0123H表明把0123H这个值给ax
H代表0123是十六进制数

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mov是传送数据的指令,mov ax,0123H表明把0123H这个值给ax
H代表0123是十六进制数
图中左边的10000H等数值表明内存地址
箭头指向栈顶位置

 

那么针对此例栈底就是1000FH
栈顶由于入栈和出栈操作在不断变化。

那么在这里栈底1000FH就是BP 栈顶(不断变化的箭头)就是SP
(BP和SP分别是16位下的寄存器,与ebp,esp类似)

内存的栈区实际上指的就是系统栈。系统栈由系统自动维护,它用于实现高级语言中函

数的调用。对于类似C 语言这样的高级语言,我们无需担心他们是如何操作的。一般说来,只有在使用汇编语言的时候,才需要和它直接打交道。

那么ESP和EBP指的分别是什么呢?

(1)ESP:栈指针寄存器(extended stack pointer),其内存放着一个指针,该指针永远指向系统栈最上面一个栈帧的栈顶。
(2)EBP:基址指针寄存器(extended base pointer),其内存放着一个指针,该指针永远指向系统栈最上面一个栈帧的底部。



本次重点内容:了解几个常见的寄存器名字,记住eax一般用来保存函数的返回值,记住esp是栈顶指针寄存器,ebp是栈底指针寄存器。

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原文地址:http://blog.csdn.net/ghevinn/article/details/43669053

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