我在 Day2 的文章裡有講到暫存器(e.g. eax, ebx)，可能對初學者而言相對陌生。這篇主要來介紹這些暫存器代表的意義與使用時機。

為什麼要使用暫存器？

透過下圖可以清楚原因。不難發現，暫存器位在金字塔的最頂端，雖然價格較高昂，但存取的速度可到達1~2ns 。對比我們買電腦的時候最在意的記憶體(Main memory)，速度更是快上30~90倍。

Reference

暫存器的出現，目的是為了加速運算。原因是，暫存器可以直接儲存資料元素，如此一來，就不用從記憶體存取資料。因此，透過暫存器，可以讓電腦效能的提升。至於常聽到32位元跟64位元的電腦，差異就在一個使用32位元暫存器，另一個使用64位元暫存器。因此，簡單來說，使用64位元的暫存器效能應當比32位元的更好，因為它一次可以處理倍數的32位元資料量。

暫存器分類

主要分三大類：分別是 General registers, Control registers 與 Segment registers

General registers

以下介紹 General registers，我們先看圖：
下圖是 General registers 的種類

如何分辨64位元與32位元的暫存器？透過下圖可以發現，最長的區塊是64位元的暫存器，它是 R 開頭。如果遇到是 E 開頭的名稱，就是32位元的暫存器。

RAX 佔64位元，EAX 佔32位元, AX 佔16位元，AH 與 AL 分別佔8位元

General registers 可以再分三類

分別是 Data registers、Pointer registers、Index registers，今天先說明 Data registers。

Data registers

分別是 RAX, RBX, RCX, RDX。這4個 registers 主要用在算數、邏輯或其他運算。

總共有3種用法(可以搭配上面的圖)：

1. 全然使用 64-bit-> EAX, EBX, ECX, EDX
2. 使用前1/2的 32-bit -> AX, BX, CX, DX
3. 使用前1/2的 16-bit -> AH/L, BH/L, CH/L, DH/L

用途：

1. AX -> 主要用以累加
2. BX -> base registers：用以傳送索引 
3. CX -> count registers：計算 loop 的個數
4. DX -> data registers：用以累加，乘/除法時，若數字大與 AX 一同累加

結論

暫存器是提升電腦存取速度的主因，因此在組合語言有許多應用場景。明天，會接著說明，組合語言如何找到資料在記憶體中的位置！