使用哪个 segment registers 进行数据的访问

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对于 code segment 的访问，都知道是使用 CS selector register 。对于 data segment 的访问，则是根据指令或内存的寻址方式来决定使用哪个 selector registers。

１、对于串操作指令来说，在缺省的情况下：源串引用 DS 作为参考对象，目标串引用 ES 作为参考对象。

　　loadsd　　　　　　　/* 从源串 ds:[esi] 中 load 到 eax 中 */
　　stosd　　　　　　　 /*  从 eax 中 store 到目标串 es:[edi] 中 */
　　movsd　　　　　　  /* 从源串 ds:[esi] 复制到目标串 es:[edi] 中 */
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　　stosd 缺省使用 ES selector register 来引用数据，而 movsd 更是同时使用了 DS 和 ES selector register 来引用数据。




２、强制性改变缺省的参考对象。

　　loadsd dword ptr fs:[esi]             /* 这里强制性地将缺省引用对象 ES 改变为 FS，这将使用 FS 作为参考对象 */
      mov eax, dword ptr es:[eax]       /* 强制使用 ES 作为 参考对象 */
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　　以上是使用修改指令前缀方法，强制使用指令的 selector registers 作为引用对象进行数据访问。对于 mov eax, dword ptr es:[eax] 这条指令来说：它的内存操作数 [eax] 缺省是使用 DS 来访问 data segment 的。es:[eax] 则改为使用 ES 来访问 data segment。
　　将 DS 强制改为 ES 后，当然是使用 ES selector 来读取 data segment descriptor。若 ES = DS 则与缺省情况并无两样，若 ES <> DS 则 ES selector 要先通过权限检查，加载到 ES register 再作访问。




３、push / pop 指令使用 SS 作为参考对象。　　
　　
　　push / pop 之类的指令是固定使用 SS selector register 作为引用对象的。push 指令使用 SS 作为目标操作数的引用对象。而 pop 指令使用 SS 作为源操作数的引用对象，这两个是无法改变的。
　　push 指令的源操作数和 pop 指令的目标操作数，它们的引用对象则是可改的。




４、 基于 ebp 和 esp 的寻址方式使用 SS 作为参考对象
　　
　　mov eax, dword ptr [ebp+0x0c]  　　　
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　　ebp 作为 stack frame base pointer 它缺省是使用 SS 来访问数据的。
　　实际上等于显式的： mov eax, dword ptr ss:[ebp+0x0c]，当然这个情况下，可以强制改为 DS，如：mov eax, dword ptr ds:[ebp+0x0c]，这样改为使用 DS 访问数据。


又如：
　　mov eax, dword ptr [esp]
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　　esp 作为 stack pointer 它缺省是使用 SS 来访问数据的。
　　实际上等于显式的： mov eax, dword ptr ss:[esp]，同样也可以强制改为：mov eax dword ptr ds:[esp] 这样就使用 DS 来访问数据。



５、除了上述几种情况下，其它都是使用 DS 作为缺省的参考对象
  
　　大多数情况下，指令的内存操作数都是使用 DS 作为缺省对象来访问数据。

典型的如：
　　mov eax, [eax]
　　mov eax, [ebx]
　　mov byte ptr [esi], 0x0c
等等... ...




6、　在 64 bit 模式下的 selector registers 使用

　　在 64 bit 模式下 DS、ES、SS 是无效的，因此，已经没有该使用哪个 selector register 来访问数据这种考虑了。所有的 data segment 的 base 都是 0。

无论是：
　　mov rax, qword ptr [rsp]
　　mov rax, qword ptr [rbp]
还是：
　　movsq
　　mov rax, qword ptr [rax]
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　　它们的结果都是在基于 0 的 data segment 上进行数据访问。都是在一个平垣的内存块上进行操作。所以，无所谓 selector 是什么？segment register 的值是什么？data segment descriptor 是什么？


　　但是，FS 和 GS 还是有效的。程序中依旧可以使用 FS 和 GS 访问附加的 data segment。这些附加的 data segment 的 base 值可以不为 0，也就是 FS 和 GS 依旧可以构造有限的 segmentation 功能。