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Die Vielzweckregister sind ab dem i386 32 Bit breit, können aber aus Kompatibilitätsgründen mit den 16-Bit Vorgängern auch als 16- oder 8-Bit-Register angesprochen werden. Der i386 weist sieben Vielzweckregister, EAX bis EBP, sechs Segmentregister, CS bis GS, einen Befehlszähler EIP, einen Stack-Zeiger ESP sowie das Flagregister EFlags auf. All diese sind 32 Bit, nur die Segmentregister 16 Bit breit. Durch die maximale Größe der Vielzweckregister von 32 Bit sind beim i386 Offsets mit einer Länge von 32 Bits möglich, solche also von 0 bis 4gByte-1. Segmente können beim i386 demnach wesentlich größer sein, als beim 8086. Bei allen 32-Bit-Registern ist es möglich, auch nur die zwei niederwertigen Bytes anzusprechen. Sie werden als AX bis DI, IP, SP und Flag bezeichnet. Das niederwertige Wort der vier Vielzweckregister AX bis DX kann sogar noch weiter in zwei Registerbytes aufgeteilt werden, nämlich AH und AL, BH und BL, usw. Dadurch kann der i386 auch einzelne Datenbytes bearbeiten.
Akkumulator EAX
Der Akkumulator wird am häufigsten zum Speichern von Daten verwendet. Die Sonderstellung des Akkumulators hat historische Gründe, da es in den älteren und einfacheren Mikro-prozessoren nur ein Register (eben den Akkumulator) gab, um beispielsweise Daten zu addieren. Heute ist von dieser Einschränkung übrig geblieben, daß viele Befehle nur für den Akkumulator geschwindigkeitsoptimiert sind und damit bei einer Referenz des Akkumulators schneller arbeiten. Auch sind manche Befehle bei Registerreferenzen nur für den Akkumulator gültig.
Beispiel:
OUT 70h, ax ;über Port 70h wird der Wert des Akkumulators ax ausgegeben.
MOV ax,2Dh ;der Akkumulator ax wird mit dem Wert 2Dh geladen.
Basisregister EBX
Das Basisregister kann zur temporären Speicherung von Daten und als Zeiger auf die Basis von Datenobjekten (beispielsweise den Beginn eines Feldes) bei indirekter Adressierung verwendet werden.
Beispiel:
MOV ecx, [ebx] ;ecx wird mit dem Wert geladen, der an der Basisadresse ebx gespeichert ist.
Zählregister ECX
Das Zählregister speichert üblicherweise die Zahl der Wiederholungen von Schleifen (LOOP), Zeichenkettenbefehlen (REP) oder Verschiebungen und Rotationen (SHL, ROL, etc.). Bei dieser Verwendung wird der Wert von ECX bei jedem Schleifendurchlauf um eins erniedrigt. ECX kann auch als gewöhnliches Vielzweckregister verwendet werden, um zum Beispiel Daten temporär abzulegen.
Beispiel:
MOV ecx, 10h ;ecx mit 10h laden
Marke: ;Label für Rücksprung
OUT 70h, al ;al über Port 70h ausgeben
LOOP Marke ;wiederholen, bis ecx null ist (=> 16 mal)
Datenregister EDX
Das Datenregister wird am häufigsten zur temporären Speicherung von Daten verwendet. Bei der Ein- und Ausgabe enthält EDX die I/O-Adresse des anzusprechenden Ports (zwischen 0 und 65536). Der Weg über das Register EDX ist dabei der einzige Weg, um Ports mit einer I/O-Adresse größer als 255 anzusprechen.
Beispiel:
MUL ebx ;Multiplikation von ebx mit eax (implizit), Produkt in edx:eax
OUT dx, ax ;Ausgabe von ax über Port dx
Basiszeiger EBP
Auch wenn der Basiszeiger zur allgemeinen temporären Speicherung von Daten verwendet werden kann, so liegt seine Stärke dennoch in der Verwendung als Zeiger. In diesem Fall dient er meist als Zeiger auf die Basis eines Stack-Frames und wird zum Ansprechen der Argumente von Prozeduren verwendet.
Beispiel: Addition von 3 Parametern
PUSH sum1 ;sum1 auf den Stack bringen
PUSH sum2 ;sum2 auf den Stack bringen
PUSH sum3 ;sum3 auf den Stack bringen
CALL addition ;Aufruf der Funktion addition
.........
Addition PROC NEAR ;Near call mit vier Byte für alten eip als Rückkehradresse
PUSH ebp ;ebp sichern
MOV ebp, esp ;ebp mit esp (Top of Stack) laden
MOV eax, [ebp+8] ;sum3 nach eax kopieren
ADD eax, [ebp+12] ;sum2 zu eax addieren
ADD eax, [ebp+16] ;sum1 zu eax addieren
POP ebp ;alten ebp wiederherstellen
RET ;Rücksprung, (sum1+sum2+sum3) in eax
Addition ENDP
Source-Index ESI
Ähnlich wie EBP kann der Source-Index ESI als allgemeiner temporärer Datenspeicher und als Zeiger benutzt werden. Meist wird ESI als Index eines Datenobjekts innerhalb eines Feldes oder einer ähnlichen Struktur verwendet, dessen Basis häufig durch das Basisregister EBX angegeben wird. Bei Zeichenkettenbefehlen zeigt ESI auf einzelne Bytes, Worte oder Doppelworte innerhalb der Source-Zeichenkette und wird bei wiederholter Ausführung des Befehls (durch REP) in Abhängigkeit vom Direction-Flag (DF) automatisch erhöht oder erniedrigt.
Beispiel: Ausgabe der Zeichenkette "abcdefghij" unterstrichen mit MOVSW
String DB 'a',1,'b',1,'c',1,'d',1,'e',1,'f',1,'g',1,'h',1,'i',1,'j',1 ;1 ist unterstrichen
MOV eax, @data ;Datensegment von string in eax laden
MOV ds, eax ;ds auf Datensegment von string einstellen
MOV eax, 0B800h ;Segment des Video-Ram nach eax laden
MOV es, eax ;Videosegment nach es kopieren
CLD ;von a nach j (aufsteigend) vorgehen
MOV ecx, 5 ;5 Worte á 4 Bytes (4 Zeichen + 4 Attribute) übertragen
MOV esi, OFFSET string ;Adresse von string nach esi laden
MOV edi, 00h ;Offset 0 im Video-RAM
REP MOVSW ;fünfmal ein Wort übertragen
Durch den Befehl REP MOVSW werden edi und esi nach jedem übertragenen Wort um zwei Byte erhöht und zeigen damit auf das nächste zu übertragende Wort
Destination-Index EDI
Der Destination-Index EDI stellt das Pendant zum Source-Index ESI dar und kann als allgemeiner temporärer Datenspeicher und als Zeiger benutzt werden.
Beispiel: siehe Source-Index
Codesegment CS
Das Codesegment CS enthält die Befehle und Daten, die unmittelbar (immediate) adressiert werden. Die Befehle des Segments werden durch den Befehlszeiger EIP (Extended Instruction Pointer) adressiert. Das Codesegment wird bei einem Far-Call und einem INT automatisch verändert. Im Protected Mode prüft der i386 bei einer Änderung des Inhalts eines Segmentregisters automatisch, ob der aufrufende Task auch eine Zugangsberechtigung für das neue Segment hat.
Datensegment DS
Das Datensegment DS enthält Daten, die dem gerade laufenden Programm zugeordnet sind. Viele Befehle verwenden das Datensegment implizit, um Daten im Speicher zu adressieren. Erst eine Überschreibung mit einem anderen Segmentregister hebt diese automatische Segmentadressierung auf.
Stacksegment SS
Das Stacksegment SS enthält Daten, auf die mittels Stack-Befehlen wie PUSH, POP, PUSHA, POPA etc. zugegriffen wird. Diese Befehle benützen den Wert von SS automatisch, um Daten im Speicher (auf dem Stack) abzulegen oder aus diesem zu lesen. Auch die sogenannten lokalen Variablen oder lokalen Daten von Prozeduren werden normalerweise auf dem Stack abgelegt. Sie werden dann nach einer Rückkehr von der Prozedur von einer anderen Prozedur wieder überschrieben. Beim Abspeichern von Daten auf dem Stack wird der zugehörige Stapelzeiger ESP (Stack Pointer) automatisch entsprechend dem Umfang der abgelegten Daten vermindert. Damit wächst der Stack von höheren zu niedrigeren Speicheradressen.
Extrasegmente ES, FS, GS
Diese Segmentadressen stehen für Zeichenkettenbefehle zur Verfügung. Außerdem können ES, FS und GS dazu benützt werden, das Standarddatensegment DS zu überschreiben, um die Daten einer Speicherzelle anzusprechen, die nicht in DS liegt, ohne den Wert in DS zu verändern.
Die sechs Segmentregister sind in allen Betriebsmodi des i386 für die Organisation und Adressierung des Speichers von erheblicher Bedeutung.
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