Методы адресации
Адресное пространство
Простая (англ. flat addressing) — указание объекта с помощью идентификатора или числа, не имеющего внутренней структуры.
Расширенная (англ. extended addressing) — доступ к запоминающему устройству с адресным пространством, бо́льшим диапазона адресов, предусмотренного форматом команды.
Виртуальная (англ. virtual addressing) — принцип, при котором каждая программа рассматривается как ограниченное непрерывное поле логической памяти, а адреса этого поля — как виртуальные адреса.
Ассоциативная (англ. associative addressing) — точное местоположение данных не указывается, а задаётся значение определённого поля данных, идентифицирующее эти данные (см.: Ассоциативная память).
Исполнение программ
Статическая (англ. static addressing) — соответствие между виртуальными и физическими адресами устанавливается до начала и не меняется в ходе выполнения программы.
Динамическая (англ. dynamic addressing) — преобразование виртуальных адресов в физические осуществляется в процессе выполнения программы. Программа при этом не зависит от места размещения в физической памяти и может перемещаться в ней в процессе выполнения.
Кодирование адресов
Явная (англ. explicit addressing) — адресация путём явного задания адресов в программе.
Неявная (англ. implied addressing) — один или несколько операндов или адресов операндов находятся в фиксированных для данной команды регистрах или ячейках памяти и не требуют явного указания в команде.
Абсолютная (англ. absolute addressing) — адресная часть команды содержит абсолютный адрес.
Символическая (англ. symbolic addressing) — адресная часть команды содержит символический адрес.
Вычисление адресов
Непосредственная, прямая (англ. immediate (direct) addressing) — адресная часть команды содержит непосредственный (прямой) адрес; адресация путём указания прямых адресов.
Косвенная (англ. indirect addressing) — адресная часть команды содержит косвенный адрес; адресация посредством косвенных адресов.
Регистровая (англ. register addressing) — задание адресов операндов в регистрах.
Базисная (англ. basic addressing) — вычисление адресов в машинных командах относительно содержимого регистра, указанного в качестве базового.
Базовая (англ. base-displacement addressing) — схема вычисления исполнительного адреса, при которой этот адрес является суммой базового адреса исмещения.
Относительная (англ. relative addressing) — адресная часть команды содержит относительный адрес.
Индексная (англ. indexed addressing) — формирование исполнительного адреса осуществляется путём добавления к базовому адресу содержимого индексного регистра.
Автодекрементная, автоинкрементная (англ. autodecremental, autoincremental addressing) — содержимое регистра индекса изменяется (уменьшается или увеличивается) на некоторое число.
Постдекрементная, предекрементная, постинкрементная, преинкрементная — автодекрементные и автоинкрементные адресации, при которых уменьшение/увеличение происходит после/до выборки операнда.
Стековая (англ. stack addressing) — адресация посредством регистра — указателя стека.
Самоопределяющаяся (англ. self-relative addressing) — адресная часть команды содержит самоопределяющийся адрес.
Адресация относительно счётчика команд (англ. program counter relative addressing) — адреса в команде указываются в виде разности исполнительных адресов и адреса исполняемой команды. Такой способ адресации не требует настройки (см. также: Позиционно-независимый код).
Способы адресации
Подразумеваемый операнд
В команде может не содержаться явных указаний об операнде; в этом случае операнд подразумевается и фактически задается кодом операции команды.
Подразумеваемый адрес
В команде может не содержаться явных указаний об адресе участвующего в операции операнда или адреса, по которому должен быть размещен результат операции, но этот адрес подразумевается.
Непосредственная адресация
В команде содержится не адрес операнда, а непосредственно сам операнд. При непосредственной адресации не требуется обращения к памяти для выборки операнда и ячейки памяти для его хранения. Это способствует уменьшению времени выполнения программы и занимаемого ею объёма памяти. Непосредственная адресация удобна для хранения различного рода констант.
Прямая адресация
Адрес указывается
непосредственно в виде некоторого
значения, все ячейки располагаются на
одной странице. Преимущество этого
способа в том, что он самый простой, а
недостаток — в том, что разрядность
регистров общего назначения процессора
должна быть не меньше разрядности шины
адреса процессора.
Относительная (базовая) адресация
При этом способе адресации исполнительный адрес определяется как сумма адресного кода команды и базового адреса, как правило хранящегося в специальном регистре — регистре базы.
Относительная адресация позволяет при меньшей длине адресного кода команды обеспечить доступ к любой ячейке памяти. Для этого число разрядов в базовом регистре выбирают таким, чтобы можно было адресовать любую ячейку оперативной памяти, а адресный код команды используют для представления лишь сравнительно короткого «смещения». Смещение определяет положение операнда относительно начала массива, задаваемого базовым адресом.
Укороченная адресация
В адресном поле командного слова содержатся только младшие разряды адресуемой ячейки. Дополнительный указательный регистр.
Адресация с регистром страницы является примером сокращённой адресации. При этом вся память разбивается на блоки-страницы. Размер страницы диктуется длиной адресного поля.
Регистровая адресация
Регистровая адресация является частным случаем укороченной. Применяется, когда промежуточные результаты хранятся в одном из рабочих регистров центрального процессора. Поскольку регистров значительно меньше чем ячеек памяти, то небольшого адресного поля может хватить для адресации.
Косвенная адресация
Адресный код команды в этом случае указывает адрес ячейки памяти, в которой находится адрес операнда или команды. Косвенная адресация широко используется в малых и микроЭВМ, имеющих короткое машинное слово, для преодоления ограничений короткого формата команды (совместно используются регистровая и косвенная адресация).
Адресация слов переменной длины
Эффективность вычислительных систем, предназначенных для обработки данных, повышается, если имеется возможность выполнять операции со словами переменной длины. В этом случае в машине может быть предусмотрена адресация слов переменной длины, которая обычно реализуется путем указания в команде местоположения в памяти начала слова и его длины.
Стековая адресация
Стековая память, реализующая безадресное задание операндов, особенно широко используется в микропроцессорах и Мини-ЭВМ.
Автоинкрементная и автодекрементная адресации
Поскольку регистровая косвенная адресация требует предварительной загрузки регистра косвенным адресом из оперативной памяти, что связано с потерей времени, такой тип адресации особенно эффективен при обработке массива данных, если имеется механизм автоматического приращения или уменьшения содержимого регистра при каждом обращении к нему. Такой механизм называется соответственно автоинкрементной и автодекрементной адресацией. В этом случае достаточно один раз загрузить в регистр адрес первого обрабатываемого элемента массива, а затем при каждом обращении к регистру в нём будет формироваться адрес следующего элемента массива.
При автоинкрементной адресации сначала содержимое регистра используется как адрес операнда, а затем получает приращение, равное числу байт в элементе массива. При автодекрементной адресации сначала содержимое указанного в команде регистра уменьшается на число байт в элементе массива, а затем используется как адрес операнда.
Автоинкрементная и автодекрементная адресации могут рассматриваться как упрощенный вариант индексации — весьма важного механизма преобразования адресных частей команд и организации вычислительных циклов, поэтому их часто называют автоиндексацией.