看内核之前需要了解一些体系结构相关的知识，本文介绍IA32常用的几个寄存器。
- 通用寄存器：EAX,EBX,ECX,EDX,ESI,EDI,EBP,ESP
- 段寄存器：CS,DS,ES,FS,GS,SS
- EFLAGES寄存器
- EIP寄存器
- 控制寄存器：CR0,CR1,CR2,CR3,CR4
- GDTR,LDTR,IDTR寄存器
- TR寄存器
1. 通用寄存器
用于存放：
1. 算数和逻辑操作的操作数
2. 地址操作的操作数
3. 内存指针
这些寄存器通常可以存放任何东西，但有时候会用作特定用途，比如：
EAX——存放累加操作数和结果，传递参数和结果等
EBX——指向DS数据段中数据的指针
ECX——字符串和循环操作的计数器
EDX——I/O指针
ESI——指向DS数据段中数据的指针；字符串操作的源指针
EDI——跟ES配合，指向目的数据的指针；字符串操作的目的指针
ESP——栈指针（在SS段中）
EBP——指向栈中的数据（SS段中），一般用作函数嵌套调用时的栈帧基址
2. 段寄存器
当用平坦内存模型(flat memory model)的时候，段寄存器都指向0，不分段。
当用段内存模型(segmented memory model)的时候，段寄存器指向各自的段，且有CPU的保护机制。
保护模式下(段内存模型)：
CS：保存当前指向代码段的段选择子，配合EIP，可以找到下一个要执行的代码。
DS,ES,FS,GS：保存四个数据段的段选择子，可以让当前任务同时获取四个数据段，比如一个指向当前特权级的数据段，另一个指向更高特权级的数据段，第三个指向动态创建的数据结构，第四个指向跟另一个程序共享的数据段。
SS：保存当前栈的段选择子。
段寄存器中保存着段选择子，根据该选择子可以选择GDTR(或LDTR)指向的GDT(或LDT)表中的某一项（段描述符），然后根据该项可以找到相应的段（选择的时候CPU可以进行权限检查等）。如果CPU每次都从段寄存器拿到段选择子，再根据GDTR找到相应的项，再找到段就太麻烦了，所以这几个段寄存器都有个隐藏的寄存器，不暴露给开发人员，只是CPU内部使用的，用于缓存段地址，加快处理速度。如下图：
3. EFLAGS
存储CPU的一些内部状态。
4. EIP寄存器
用于存放下一个要执行的代码的地址，非常重要，通过特定的指令（JMP,Jcc,CALL,RET,IRET）可以改变值，不能被直接读取，只能在call调用的时候从栈中读取，可以直接赋值，然后用RET或IRET跳转（内核用于向高特权级翻转）。
5. 控制寄存器
CR0——包含控制处理器操作模式和状态的标志
CR1——保留
CR2——包含缺页中断时的线性地址
CR3——包含分页的第一层结构的基址和两个标志位（PCD,PWT）
CR4——包含一些架构扩展，指定特定的处理器兼容。
一些位解释如下：
PG： Paging，是否分页
CD：Cache Disable，是否使用物理缓存
PE：Protection Enable，打开保护模式，该标志位不会启动分页，只会启动基于段的保护（分页和段都是保护，其实是重复的，linux只用了分页保护）。
6. GDTR,LDTR,IDTR
存放GDT,LDT,IDT的基址。
GDT：Global Descriptor Table，全局描述符表，存放全局的段描述符的数组，只有1份，通过该表可以找到所有的段，也只有通过该表才能实现处理器基于段的保护。
LDT：Local Descriptor Table，局部描述符表，存放局部的段描述符的数组，可以有多份，当前的LDT基址存放在LDTR中。另外，每一份LDT都要在GDT中有一个描述符（说明一个LDT本身也是内存中的一个段）。通过LDT可以获取当前任务的相关段。
IDT：Interrupt Descriptor Table，中断描述符，存放处理器的各个中断的地方。
7. TR寄存器
存放当前TSS的基址。
CPU处理多任务的时候，需要在各个任务之间切换，保存当前任务状态，加载下一个任务的状态，然后执行下一个任务，状态保存在多个地方，其中栈的相关信息保存在TSS中。
参考：
- 《Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual
Combined Volumes: 1, 2A, 2B, 2C, 2D, 3A, 3B, 3C, 3D and 4》 - 《Understanding the Linux Kernel 3rd Edition》