段寄存器和8种地址寻址方式

段寄存器是因为对内存的分段管理而设置的。

16位CPU有四个段寄存器，其程序可同时访问四个不同含义的段，引用方面有如下规定：
1. 取命令：段寄存器CS指向存放程序的内存段，IP是用来存放下条待执行的指令在该段的偏移量，把它们合在一起可在该内存段内取到下次要执行的指令。
2. 取堆栈：段寄存器SS指向用于堆栈的内存段，SP是用来指向该堆栈的栈顶，把它们合在一起可访问栈顶单元。另外，当偏移量用到了指针寄存器BP，则其缺省的段寄存器也是SS，并且用BP可访问整个堆栈，不仅仅是只访问栈顶。
3. 取数据：段寄存器DS指向数据段，ES指向附加段，在存取操作数时，二者之一和一个偏移量合并就可得到存储单元的物理地址。该偏移量可以是具体数值、符号地址和指针寄存器的值等之一，具体情况将由指令的寻址方式来决定。通常，缺省的数据段寄存器是DS，只有一个例外，即：在进行串操作时，其目的地址的段寄存器规定为ES。
4. 其它情况，段寄存器除了其默认引用的寄存器外，还可以强行改变为其它段寄存器。

32位CPU内有6个段寄存器，程序在某一时刻可访问6个不同的段。其段寄存器的值在不同的方式下具有不同的含义：
1. 代码段寄存器：32位微机在取指令时，系统自动引用CS和EIP来取出下条指令。
2. 堆栈段寄存器：32位微机在访问堆栈段时，总是引用堆栈段寄存器SS。堆栈指针可用32位的ESP和16位的SP。
3. 数据段寄存器：DS是主要的数据段寄存器。通常情况下，它是除访问堆栈以外数据时的默认段寄存器。在某些串操作中，其目的操作数的段寄存器被指定为ES是另一个例外。
段寄存器CS、SS、ES、FS和GS也都可以作为访问数据时的段寄存器(原来是DS)，但它们必须用段超越前缀的方式在指令中直接写出。用这种方式会增加指令的长度，指令的执行时间也有所延长。
一般来说，程序频繁访问的数据段用DS来指向，不太经常访问的数据段可用ES、FS和GS等来指向。

--------------------------------------操作数的寻址方式------------------------------------------
1. 立即寻址方式（操作数作为指令的一部分而直接写在指令中，这种操作数称为立即数）
MOV AH, 80H
ADD AX, 1234H

2. 寄存器寻址方式（指令所要的操作数已存储在某寄存器中，或把目标操作数存入寄存器）
ADD VARD, EAX （源操作数是寄存器寻址方式）
ADD BH, 78h （目的操作数是寄存器寻址方式）
MOV EAX, EBX （源和目的操作数都是寄存器寻址方式）

3. 直接寻址方式（指令所要的操作数存放在内存中，在指令中直接给出该操作数的有效地址）
MOV BX, [1234H]，在执行时，(DS)=2000H，内存单元21234H的值为5213H。
执行该指令要分三部分：
1). 由于1234H是一个直接地址，它紧跟在指令的操作码之后，随取指令而被读出；
2). 访问数据段的段寄存器是DS，所以，用DS的值（左移4位）和偏移量1234H相加，得存储单元的物理地址：21234H；
3). 取单元21234H的值5213H，并按“高高低低”的原则存入寄存器BX中。
所以，在执行该指令后，BX的值就为5213H。
MOV　ES:[1000H], AX (认为DS，如果要指定访问其它段内的数据，可在指令中用段前缀的方式显式地书写出来)

4. 寄存器间接寻址方式（用SI、DI和BX等之一来指定，则其缺省的段寄存器为DS；用BP来指定，则其缺省的段寄存器为SS)
MOV BX,[DI]，在执行时，(DS)=1000H，(DI)=2345H，存储单元12345H的内容是4354H。
执行结果 PA=(DS)*16+DI=1000H*16+2345H=12345H。该指令的执行效果是：把从物理地址为12345H开始的一个字的值传送给BX。

5. 寄存器相对寻址方式（同上，但增加一个偏移量）
MOV BX, [SI+100H]，在执行它时，(DS)=1000H，(SI)=2345H，内存单元12445H的内容为2715H
EA=(SI)+100H=2345H+100H=2445H
PA=(DS)*16+EA=1000H*16+2445H=12445H
该指令的执行效果是：把从物理地址为12445H开始的一个字的值传送给BX。

6. 基址加变址寻址方式（效地址是一个基址寄存器(BX、BP)和一个变址寄存器(SI、DI)的内容之和）
MOV BX, [BX+SI]，在执行时，(DS)=1000H，(BX)=2100H，(SI)=0011H，内存单元12111H的内容为1234H
EA=(BX)+(SI)=2100H+0011H=2111H
PA=(DS)*16+EA=1000H*16+2111H=12111H
该指令的执行效果是：把从物理地址为12111H开始的一个字的值传送给BX。

7. 相对基址加变址寻址方式（同上，但增加一个偏移量）
MOV AX, [BX+SI+200H]，在执行时，(DS)=1000H，(BX)=2100H，(SI)=0010H，内存单元12310H的内容为1234H
EA=(BX)+(SI)+200H=2100H+0010H+200H=2310H
PA=(DS)*16+EA=1000H*16+2310H=12310H
该指令的执行效果是：把从物理地址为12310H开始的一个字的值传送给AX。
下面四种书写方式等价：
MOV　AX, [BX+SI+1000H]
MOV　AX, 1000H[BX+SI]
MOV　AX, 1000H[BX][SI]
MOV　AX, 1000H[SI][BX]

8. 32位地址的寻址方式
在用16位寄存器来访问存储单元时，只能使用基地址寄存器(BX和BP)和变址寄存器(SI和DI)来作为地址偏移量的一部分，但在用32位寄存器寻址时，不存在上述限制，所有32位寄存器(EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、EBP和ESP)都可以是地址偏移量的一个组成部分。
当用32位地址偏移量进行寻址时，内存地址的偏移量可分为三部分：一个32位基址寄存器，一个可乘1、2、4或8的32位变址寄存器，一个8位/32位的偏移常量，并且这三部分还可进行任意组合，省去其中之一或之二。

EA = 基址寄存器 + 变址寄存器*比例因子(1或2或4或8）+偏移常量（无/8位/32位）
疑问：这里没有出现段寄存器。难道32位情况下，段寄存器的值是0，或者是什么值都不重要。

32位基址寄存器是：EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、EBP和ESP；
32位变址寄存器是：EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI和EBP(除ESP之外)。

由于32位寻址方式能使用所有的通用寄存器，所以，和该有效地址相组合的段寄存器也就有新的规定。具体规定如下：
1). 地址中寄存器的书写顺序决定该寄存器是基址寄存器，还是变址寄存器；
如：[EBX+EBP]中的EBX是基址寄存器，EBP是变址寄存器，而[EBP+EBX]中的EBP是基址寄存器，EBX是变址寄存器；
2). 默认段寄存器的选用取决于基址寄存器；
3). 基址寄存器是EBP或ESP时，默认的段寄存器是SS，否则，默认的段寄存器是DS；
4). 在指令中，如果使用段前缀的方式，那么，显式段寄存器优先。

指令的举例访问内存单元所用的段寄存器
MOV AX, [123456H] ；默认段寄存器DS
MOV EAX, [EBX+EBP] ；默认段寄存器DS
MOV EBX, [EBP+EBX] ；默认段寄存器SS
MOV EBX, [EAX+100H] ；默认段寄存器DS
MOV EDX, ES:[EAX*4+200H] ；显式段寄存器ES
MOV [ESP+EDX*2], AX ；默认段寄存器SS
MOV EBX, GS:[EAX+EDX*2+300H] ；显式段寄存器GS
MOV AX, [ESP] ；默认段寄存器SS

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