操作系统知识：程序计数器（pc）、指令寄存器（IR）、通用寄存器（GR）、状态寄存器（SR）、程序状态字PSW

2024-11-09 来源：个人技术集锦

程序计数器（PC，Program counter），用于存放指令的地址。为了保证程序(在操作系统中理解为进程)能够连续地执行下去，CPU必须具有某些手段来确定下一条指令的地址。当执行一条指令时，首先需要根据PC中存放的指令地址，将指令由内存取到指令寄存器中，此过程称，为“取指令”。与此同时，PC中的地址或自动加1或由转移指针给出下一条指令的地址。此后经过分析指令，执行指令。完成第一条指令的执行，而后根据PC取出第二条指令的地址，如此循环，执行每一条指令。
指令寄存器（IR，Instruction Register），用来保存当前正在执行的一条指令。是临时放置从内存里面取得的程序指令的寄存器，用于存放当前从主存储器读出的正在执行的一条指令。当执行一条指令时，先把它从内存取到数据寄存器（DR，Data Register）中，然后再传送至IR。指令划分为操作码和地址码字段，由二进制数字组成。为了执行任何给定的指令，必须对操作码进行测试，以便识别所要求的操作。指令译码器就是做这项工作的。指令寄存器中操作码字段的输出就是指令译码器的输入。操作码一经译码后，即可向操作控制器发出具体操作的特定信号。
通用寄存器（GR，General register）：通用寄存器可用于传送和暂存数据，也可参与算术逻辑运算，并保存运算结果。除此之外，它们还各自具有一些特殊功能。通用寄存器的长度取决于机器字长，汇编语言程序员必须熟悉每个寄存器的一般用途和特殊用途，只有这样，才能在程序中做到正确、合理地使用它们。
16位cpu通用寄存器共有8个：AX（累加器(Accumulator Register)）,BX（基地址寄存器(Base Register)）,CX（计数寄存器(Count Register)）,DX（数据寄存器(Data Register)）,BP（基址指针寄存器（Base Pointer））,SP（堆栈指针寄存器（Stack Pointer））,SI（源变址寄存器（Source Index））,DI（目的变址寄存器（Destination Index））.八个寄存器都可以作为普通的数据寄存器使用。

16位cpu通用寄存器共有　8　个： AX, BX, CX, DX, BP, SP, SI, DI.
32位cpu通用寄存器共有　8　个： EAX, EBX , ECX, EDX, EBP, ESP, ESI, EDI
但有的有特殊的用途：AX为累加器，CX为计数器，BX，BP为基址寄存器，SI,DI为变址寄存器，BP还可以是基指针，SP为堆栈指针。
程序状态字PSW（PSW,Program Status Word）包括的状态位有进位标志位（CF）、结果为零标志位（ZF）、符号标志位（SF）、溢出标志位（OF）、陷阱标志位（TF）、中断使能（中断屏蔽）标志位（IF）、虚拟中断标志位（VIF）、虚拟中断待决标志位（VIP）、I0特权级别（IOPL）。
状态寄存器又名条件码寄存器（SR,Status register），它是计算机系统的核心部件——的一部分，状态寄存器用来存放两类信息：一类是体现当前指令执行结果的各种状态信息（），如有无进位（CF位）、有无溢出（OF位）、结果正负（SF位）、结果是否为零（ZF位）、奇偶标志位（P位）等；另一类是存放控制信息（PSW:），如允许中断(IF位)、跟踪标志（TF位）等。有些机器中将PSW称为FR（Flag Register）。

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