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Neben dem Code- und Stacksegment hat auch das Datensegmentregister DS eine besondere Bedeutung. Es ist immer dann wichtig, wenn ein Befehl Daten aus dem Speicher liest oder in ihm abspeichert, d.h. wenn Speicheroperanden betroffen sind. Der Offset des Speicheroperanden wird üblicherweise in einem der Vielzweckregister bereitgehalten, und das Paar DS:Offset verweist auf den anzusprechenden Wert. Das Datensegmentregister DS wird standardmäßig als das einem Offset zugeordnete Segmentregister verwendet. Wenn dagegen ein Wert in einem anderen Segment geschrieben oder gelesen werden soll, muß das Segmentregister DS mit dem Wert eines neuen Segments geladen oder ein Segmentpräfix benutzt werden, das das Segment DS durch eines der Extrasegmente ES bis GS ersetzt.
Die Daten des Codesegments sollten dabei nur ausführbar und höchstens noch lesbar, nicht aber überschreibbar sein. Ein Überschreiben von Code führt notwendigerweise zum Absturz eines Programmes. Nur-ausführbare Daten sind nicht in Vielzweck- oder Segmentregister einlesbar. Ein Programm kann sie also nicht im Sinne von Daten verwenden, die verarbeitet werden. Die Verwendung verschiedener Segmente für Code, Stack und Daten gestattet eine Trennung der verschiedenen Abschnitte eines Programmes. Im Protected Mode wird davon intensiv Gebrauch gemacht, um ein versehentliches Überschreiben von Code durch einen Programmfehler (eine häufige Ursache hängender Programme) zu vermeiden. Selbstverständlich können alle Segmentregister denselben Wert aufweisen. In diesem Fall findet keine Trennung von Code, Stack und Daten statt. Die .COM-Programme unter MS-DOS sind in dieser Weise strukturiert. .COM-Programme sind Relikte aus den Zeiten von CP/M, einem Betriebssystem für einfachere 8-Bit-Prozessoren. Sie unterstützen keinen in Segmente aufgeteilten Speicher. Damit ist der Adreßraum für Code und Daten auf zusammen 64kByte (ein Segment) begrenzt.
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