程序寄存器是唯一一个被所有过程共享的资源。虽然在给定时刻只能有一个过程是活动的，我们必须保证当一个过程（调用者）调用另一个（被调用者）时，被调用者不会覆盖某个调用者稍后会使用的寄存器的值。为此，IA32 （Intel Architecture 32 bit）采用了一组统一的寄存器使用惯例，所有的过程都必须遵守，包括程序库中的过程。
根据惯例，寄存器 EAX，EDX，ECX 被划分为调用者保存（caller save）寄存器。当过程 P 调用 Q 时，Q 可以覆盖这些寄存器，而不会破坏 P 所需要的数据。另外，寄存器 EBX，ESI 和 EDI 被划分为被调用者保存（callee save）寄存器。这意味着 Q 必须在覆盖它们之前，将这些寄存器的值保存到栈中，并在返回前恢复它们，因为 P（或某个更高层次的过程）可能会在今后的计算中需要这些值。此外，根据这里描述的惯例，必须保存寄存器 EBP，ESP。
如下面这段程序
int P(int x){
int y = x * x;
int z = Q(y);
return y + z;
}
过程 P 在调用 Q 之前计算 y，但是它必须保证 y 的值在 Q 返回后是可用的。有两种方式可以做到这一点：
| 寄存器 | 描述 |
|---|---|
| 通用寄存器 | 8 个 32 位，存放正在处理的数据 |
| 段寄存器 | 6 个 16 位，处理内存访问 |
| 指令寄存器 | 1 个 32 位，指向要执行的下一条指令码 |
| 浮点寄存器 | 8 个 80 位，存放浮点数据 |
| 控制寄存器 | 5 个 32 位，确定处理器的操作模式 |
| 调试寄存器 | 8 个 32 位，在调试处理器时包含信息 |
| 标志寄存器 | EFLAGS |
浮点寄存器和调试寄存器没有在 XV6 中使用。
通常 X86 对操作系统隐藏了缓存，所以我们只需要考虑寄存器和主存两种存储器，不用担心主存的层次结构引发的差异。
| 通用寄存器 | 描述 |
|---|---|
| EAX | 用于操作数和结果数据的累加器 |
| EBX | 指向数据内存段的数据的指针 |
| ECX | 字符串和循环操作的计数器 |
| EDX | IO 指针 |
| EDI（destination） | 用于字符串操作的目标的数据指针 |
| ESI（source） | 用于字符串操作的源的数据指针 |
| ESP（stack） | 堆栈指针 |
| EBP（base） | 堆栈数据指针 |
EAX，EBX，ECX，EDX 可以通过 16 位，8 位名称引用。
|<------------EAX---------------->|
|1 2 3 4 5 6 7 8 |1 2 3 4 5 6 7 8 |
|----------------|-------|--------|
|. . . . . . . . |. AH . | . AL . |
|----------------|-------|--------|
. . . . . . . . .|<------AX------>|
IA32 允许 3 种访问系统内存的方法：
| 段寄存器 | 描述 |
|---|---|
| CS（code segment） | 代码段基地址。处理器根据 CS 值和 EIP 中的偏移值取指令 |
| DS（data segment） | 数据段基地址 |
| ES（extra segment） | 附加段指针 |
| FS | 同 ES |
| GS | 同 ES |
| SS（stack segment） | 堆栈段基地址；包含传递给函数和过程的数据值 |
EIP（extended instruction pointer）跟踪要执行的下一条指令码，记录偏移值或者线性地址；不可直接修改。
确定处理器的操作模式，以及当前正在处理任务的特性。
| 控制寄存器 | 描述 |
|---|---|
| CR0 | 控制处理器状态和操作模式的系统 |
| CR1 | 当前没有使用 |
| CR2 | 内存页面错误信息 |
| CR3 | 内存页面目录信息 |
| CR4 | 支持处理器特性和说明处理器特性的标志 |
不能直接读取或写入，需要通用寄存器 “中转” 一下。
该寄存器比较复杂，单独拿出来讲。每个操作都要有一种机制确定操作是否成功，IA32 平台使用 1 个 32 位的 EFLAGS 包含一组状态，控制和系统标志。
表明处理器进行的数学操作的结果。
| 标志 | 位 | 名称 | 描述 |
|---|---|---|---|
| CF | 0 | 进位标志 | 无符号整数运算最高有效位产生进位或借位，置 1 |
| PF | 2 | 奇偶校验标志 | 奇校验位，使得寄存器和此位 1 的数目为奇数个 |
| AF | 4 | 辅助进位标志 | 用于 BCD 码的运算 |
| ZF | 6 | 零标志 | 操作结果为 0，置 1 |
| SF | 7 | 符号标志 | 设置为结果的最高有效位 |
| OF | 11 | 溢出标志 | 带符号数运算溢出，置 1 |
控制处理器的特定行为。
当前只定义了一个控制标志：DF 标志（direction flag），控制处理器处理字符串的方式。
DF 位置 1：字符串指令自动低递减内存地址，到达字符串的下一个字节。
DF 位置 0：字符串指令自动低递增内存地址一到达字符串的下一个字节。
控制操作系统级别的操作，应用程序不应该试图修改系统标志。
| 标志 | 位 | 名称 | 描述 |
|---|---|---|---|
| TF | 8 | 陷阱标志 | 置 1 时，启用单步模式，每次执行一条指令，等待下一条指令执行的信号。调试汇编程序时极有用 |
| IF | 9 | 中断使能标志 | 控制处理器如何响应外部源接受到的信号 |
| IOPL | 12~13 | IO 特权级别标志 | 表明当前正在运行的任务的 IO 权限级别 |
| NT | 14 | 嵌套任务标志 | 控制当前执行的任务是否链接到前一个执行的任务。用于链接被中断和被调用的任务 |
| RF | 16 | 恢复标志 | 控制处理器在调试模式如何响应异常 |
| VM | 17 | 虚拟 8086 状态标志 | 表明处理器在虚拟 8086 状态执行，而不是保护模式或实模式 |
| AC | 18 | 对准检查标志 | 和 CR0 的 AM 位一起用于启用内存引用的对准检查 |
| VIF | 19 | 虚拟中断标志 | 处理器在虚拟模式中操作时，起到 IF 标志位的作用 |
| VIP | 20 | 虚拟中断挂起标志 | 处理器在虚拟模式中操作时，标志一个中断正被挂起 |
| ID | 21 | 识别标志 | 表示处理器是否支持 CPUID 指令 |