为什么段寄存器中保存的任何值乘以10？

Question

在汇编语言中，为什么段寄存器中保存的任何值都乘以10？我试图在这么多书中找到答案，但我没有。

Answer 1

首先，汇编不是单一语言，实现也不是一件事。你不得不说出你正在谈论哪种架构让任何人给出正确答案。

其次，段寄存器不总是乘以10。我甚至会说它们从未乘以10，因为10不是二进制系统的自然数。

如果你问为什么，例如，在x86架构中获取物理地址，CPU将段寄存器乘以0x10（十进制16）并添加一个偏移，答案是：因为设计师选择了这样。

接下来你会问他们为什么选择那个。 16位段寄存器可以保存0到65535之间的值。乘以16可以得到0到1048575之间的地址，即1MB。 1MB是一个很好的内存来访问。

其他架构可能有不同的乘数，甚至是非常数。但他们很可能永远是2的权力。

Answer 2

为了理解设计决定，我们需要回到1974年 那时我们没有现在的小型化，可以在封装中制造的引脚数量非常少。

1974年，英特尔刚刚推出8080芯片，这是一款带有16位地址总线的芯片，这意味着最多64 KiB的存储器是可寻址的。
然而，8080大多数是8位寄存器，因此编程器通常需要将两个寄存器配对以形成16位地址。

与此同时，1976年开始设计新的8086芯片 设计人员意识到64 KiB的内存太低，因此他们决定增加专用于内存寻址的引脚数量，但是芯片封装的引脚数仍然存在很大限制。
对于这个新芯片，他们确定了20位地址，或1 MiB的可寻址存储器 在考虑为什么20位我们进入原因 - 效应的循环时，我们需要考虑两个重要因素：

1. 引脚数。它必须尽可能低。
2. 寄存器的大小。如何使用16位数字生成20位数字？

16位是不够的，所以他们需要更多的位，最简单的解决方案就是使用32位，配对两个寄存器。
但是32位太多了！ 下一个显而易见的选择是24,16 + 8，因为它是8（一个字节）的倍数 然而，24位仍然太多了。 根据{{​​3}}，他们考虑了这个假设，但被拒绝了 如果它们不能具有8的大小倍数，则它们至少可以具有4的倍数（半字节） 所以他们安顿了20位。

现在出现一个问题：如何使用16位数字生成20位数字？ 英特尔设计师选择了众所周知的分段机制：其中一个（段）向左移动4（乘以16或10h），然后再将它们加在一起。

更简单的方法是直接从段寄存器的低半字节中取出额外的4位地址。
他们可能由于各种原因拒绝了这一点，例如： a）它浪费了段的12位 b）可能它无法重用任何ALU组件 c ）它不允许地址别名。

不管怎样，做出了选择，因此每个x86兼容的CPU需要实现这种分段模型，这是历史遗留。
此模型自80286以来已经扩展，并且几乎不再使用x64处理器。