ESP寄存器和SS寄存器有什么区别？

Question

我只是一个汇编语言的初学者。 据我所知，ESP和SS都是指向堆栈寄存器，但我不太理解它们之间的区别。

- user188276

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你可能想了解一下内存分段的相关知识。 - cnicutar

SS在32位程序中无关紧要。它映射整个4 GB的虚拟内存空间，与DS和ES一样。 - Hans Passant

Answer 1

ESP寄存器是16位SP寄存器的32位版本，但在32位架构中，SS是无关紧要的。因此，让我们先谈论16位。有关32位的说明请参见本文结尾。

在16位Intel x86架构中：

• SS是堆栈段寄存器。它标识将用于堆栈的内存块。

• SP是堆栈指针寄存器。它指向堆栈段内在任何给定时刻处于“顶部”的确切位置。

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16位Intel架构通过16位“段”和16位“偏移量”实现20位宽地址的机制很笨重，因此SS寄存器将指向堆栈段，而SP寄存器将保存堆栈中的实际偏移量。我们会说当前堆栈位置在SS:SP。

自然而然，你可能会想知道为什么他们只能使用20位宽度的地址，而不是32位宽度的地址，因为段寄存器宽度为16位，偏移寄存器另外有16位。这就是体系结构笨重的部分原因：由SS:SP寄存器对表示的实际地址并非计算为(SS << 16) + SP，而是(SS << 4) + SP。这意味着段之间有很高程度的重叠：即使每个段长65536字节，其起始点距离前一个段的起始点仅16字节。所以，segment:offset地址0:0表示绝对地址0，而1:0地址表示绝对地址16。（显然，他们认为没有人需要访问超过20位的地址空间。）

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32位

在32位体系结构中，这些都无关紧要，因为ESP寄存器足够大，可以单独访问整个32位内存地址空间，不需要任何段寄存器。因此，如果您正在使用ESP寄存器，则根本不需要担心SS寄存器。

- Mike Nakis

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当然，Hans Passant所写的是正确的，而且由于你谈论的是ESP而不仅仅是SP，你谈论的是32位场景，因此你根本不需要担心SS寄存器。 - Mike Nakis

实际上，准确地说，它甚至可以在32位CPU上使用（但在64位上），但在任何现代操作系统中，内存分段实际上都不被使用。 - Maarten