Основные понятия. Существует множество различных формулировок понятия ЭВМ от достаточно простых и понятных до чрезмерно вычурных, которые, однако, схожи по своей сути. По Э. Таненбауму


ОСНОВНЫЕ РЕЖИМЫ АДРЕСАЦИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ЭВМ



страница11/20
Дата09.08.2018
Размер2.45 Mb.
#43700
ТипРешение
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   20

3. ОСНОВНЫЕ РЕЖИМЫ АДРЕСАЦИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ЭВМ

Под режимом адресации обычно понимается способ формирования так называемого исполнительного адреса операнда и/или результата на основе информации, содержащейся в адресной части команды.

Фактически, исполнительный адрес является программным адресом. В некоторых случаях исполнительный адрес совпадает с физическим, т.е. именно по нему производится обращение к памяти. Однако в подавляющем большинстве случаев исполнительный адрес не является физическим, а требует дальнейшего преобразования в физический адрес, которое, как правило, осуществляется с использованием механизма сегментации и, возможно, страничной организации. (В терминологии фирмы Intel исполнительный адрес называется эффективным адресом – Effective Address – ЕА.)

3.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ОСНОВНЫХ РЕЖИМОВ АДРЕСАЦИИ

К основным режимам адресации принято относить следующие:

1. Прямая адресация;

2. Относительная адресация;

3. Косвенная адресация;

4. Непосредственная адресация;

5. Неявная адресация.
Прямая адресация и ее виды. Достоинства и недостатки прямой адресации
При использовании прямой адресации в адресной части команды задается сам адрес операнда. Различают 2 вида прямой адресации:

- прямая регистровая адресация;

- прямая адресация памяти.

Последнюю иногда называют абсолютной адресацией.
Рис.3.1. Прямая адресация
При иллюстрации режимов адресации предполагается, что исполнительный адрес является в то же время и физическим.

Основным достоинством прямой адресации является отсутствие каких-либо операций, связанных с формированием адреса.

Основным недостатком прямой адресации памяти является большая разрядность поля mem, которая рассчитана на адресацию всего адресного пространства памяти. В свою очередь, это приводит к увеличению длины машинной команды.

Относительная адресация и ее частные случаи
При использовании относительной адресации в адресной части команды задается, во-первых, адрес регистра, содержимое которого является главной частью адреса и, во-вторых, смещение, являющееся добавкой к главной части адреса. Как правило, разрядность смещения меньше полной разрядности адреса, что позволяет уменьшить длину адресной части команды по сравнению с использованием прямой адресации.

Рис.3.2. Относительная адресация


В зависимости от вида функциональной специализации используемого регистра и соответствующей трактовки его содержимого различают следующие виды относительной адресации:

1. Базовая адресация (адресуемый в команде регистр трактуется как базовый);

2. Индексная адресация (регистр трактуется как индексный);

3. Адресация относительно текущего значения счетчика команд.


В последнем случае адрес регистра в команде не задается, т.к. счетчик команд адресуется неявно.

Последний вид относительной адресации, как правило, используется для адресации команд, хотя в некоторых ЭВМ он может использоваться и для адресации операндов, например, в ЭВМ с архитектурой DEC (Digital Eqipment Corporation).



Базово-индексная адресация и ее развитие

в виде базово-индексной адресации с масштабированием
Более сложным видом относительной адресации является базово-индексная адресация (Рис.3.3). При ее использовании в адресной части команды выделяются три поля: база (base), индекс (index) и смещение (displacement), а исполнительный адрес формируется как сумма из трех компонент.

Поля base и index команды содержат адреса РОН, в которых в свою очередь находятся компоненты исполнительного адреса – базовый адрес (Base) и индекс (Index).

Частным случаем базово-индексной адресации является отсутствие смещения и формирование адреса из 2 компонент (база и индекс). Для уточнения этого случая соответствующий режим адресации принято называть базово-индексной адресацией без смещения.

Рис.3.3. Базово-индексная адресация со смещением


Дальнейшим развитием базово-индексной адресации является базово-индексная адресация с масштабированием, которая используется в старших моделях семейства 80х86 (начиная с 80386). При использовании масштабирования индекс как одна из компонент адреса предварительно умножается на заданный в машинной команде масштаб. Типичными значениями масштаба являются 2, 4, 8.

Косвенная адресация
При использовании косвенной адресации в адресной части команды задается не адрес операнда, а адрес адреса операнда. Принято различать 2 вида косвенной адресации:

а) косвенная регистровая (в команде задается адрес регистра, содержащего адрес операнда, находящегося в памяти).

б) косвенная адресация с использованием памяти (в команде задается адрес ячейки памяти, в которой содержится адрес операнда). В принципе адрес ячейки памяти может быть как прямым, так и относительным.

Рис.3.4. Косвенная адресация


Дальнейшим развитием косвенной регистровой адресации являются так называемые автоинкрементная и автодекрементная адресации. При автоинкрементной адресации содержимое адресуемого в команде регистра сначала используется как адрес операнда, а затем наращивается (инкрементируется) на длину операнда. При автодекрементной адресации содержимое адресуемого регистра сначала уменьшается (декрементируется) на длину операнда, а затем используется как адрес этого операнда. Эти режимы адресации находят широкое применение в ЭВМ с архитектурой DEC (М6800).

Автоинкрементную и автодекрементную адресации целесообразно использовать при работе со стеком.


Непосредственная адресация
При использовании непосредственной адресации в адресной части команды задается не адрес операнда, а сам операнд. Непосредственный операнд может являться только программной константой, но не переменной, т.к. его значение должно формироваться на этапе компиляции. Использование непосредственной адресации по сравнению с прямой для программных констант имеет следующие преимущества:

1) Экономия памяти, т.к. операнд представляется в команде и не требует дополнительной ячейки памяти как при прямой адресации.

2) Экономия времени. При выборке операнда не тратится время на обращение к памяти, как при прямой адресации, т.к. операнд выбирается вместе с командой на этапе выборки команды.

Неявная адресация
При использовании неявной адресации либо адрес операнда, либо сам операнд не задаются, а лишь подразумеваются. Использование неявной адресации позволяет в значительной степени сократить длину машинного (объектного) кода программы за счет отсутствия в нем адресов неявных операндов, а также самих неявных операндов.

Классическими примерами неявной адресации могут служить:

1) Аккумуляторные команды, в которых адрес аккумулятора, где находится сначала операнд, а затем и результата операции, не задается.

В базовой модели Intel 8086 байтным аккумулятором является регистр AL, двухбайтным – АХ, четырехбайтным – комбинация регистров АХ (младшие разряды) и DX (старшие разряды).

2) Стековые команды, в которых адрес указателя стека (SP) задается неявно.
Примерами использования неявного операнда могут служить:

1) те же стековые команды, в которых константа изменения указателя стека, равная 2, не задается, а подразумевается.

2) команды инкремента и декремента (INC и DEC), в которых константа изменения операнда, равная 1, подразумевается, а не задается.





Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   20




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница