Адресный код команды (Ак) – это двоичный код в адресном поле команды, из которого необходимо сформировать исполнительный адрес операнда.

Способы адресации операндов

Вопрос о том, каким образом в адресном поле команды может быть указано местоположение операндов, считается одним из центральных при разработке архитектуры ВМ.

С точки зрения сокращения аппаратурных затрат очевидно стремление разработчиков уменьшить длину адресного поля при сохранении возможностей доступа ко всему адресному пространству. С другой стороны, способ задания адресов должен способствовать максимальному сближению конструктов языков программирования высокого уровня и машинных команд. Всё это привело к тому, что в архитектуре системы команд любой ВМ предусмотрены различные способы адресации операндов.

Приступая к рассмотрению способов адресации, вначале определим понятия “исполнительный” и “адресный код”.

Исполнительным адресом операнда (Аисп) называется двоичный код номера ячейки памяти, служащей источником или приёмником операнда.

Этот код подаётся на адресные входы запоминающего устройства (ЗУ), и по нему происходит фактическое обращение к указанной ячейке. Если операнд хранится не в основной памяти, а в регистре процессора, его исполнительным адресом будет номер регистра.

Адресный код команды (Ак) – это двоичный код в адресном поле команды, из которого необходимо сформировать исполнительный адрес операнда.

В современных ВМ исполнительный адрес и адресный код, как правило, не совпадают, и для доступа к данным требуется соответствующее преобразование.

Способ адресации – это способ формирования исполнительного адреса операнда по адресному коду команды. Способ адресации существенно влияет на параметры процесса обработки информации.

Разные способы адресации позволяют:

· увеличить ёмкость адресуемой памяти без удлинения команды, но снижают скорость выполнения операций;

· ускорить операции над массивами данных

· упростить работу с подпрограммами и т. д.

В сегодняшних ВМ обычно имеется возможность приложения нескольких различных способов адресации операндов к одной и той же операции.

Чтобы устройство управления вычислительной машины могло определять, какой именно способ адресации принят в данной команде, в разных ВМ используются различные приёмы:

· разным способам адресации соответствуют и разные коды операций;

· добавление в состав команды специального поля способа адресации, содержимое которого определяет, какой из способов адресации должен быть применён;

· в команде имеется несколько полей – по одному на каждый адрес;

· возможен также вариант, когда в команде вообще отсутствует адресная информация, то есть имеет место неявная адресация. Адресного поля либо просто нет, либо оно содержит не все необходимые адреса – отсутствующий адрес подразумевается кодом операции. Так, при исключении из команды адреса результата подразумевается, что результат помещается на место второго операнда. Неявная адресация применяется достаточно широко, поскольку позволяет сократить длину команды).

Выбор способов адресации является одним из важнейших вопросов разработки системы команд и всей ВМ в целом. При этом существенное значение имеет не только удобство программирования, но и эффективность способа.

Эффективность способа адресации можно характеризовать двумя показателями:

затратам оборудования С;

Определяются суммой

С = С _ва + С _зу,

где С _ва – затраты аппаратных средств, обеспечивающих вычисление исполнительных адресов;

С _зу – затраты памяти на хранение адресных кодов команд.

Обычно С _{зу > >} С _ва, поэтому при оценке затрат оборудования ограничиваются учётом величины С _зу.

затратам времени Т на доступ к адресуемым данным.

Определяются суммой времени

t _{фиа -} формирования исполнительного адреса

t _зу - выборки или записи операнда:

Т = t _фиа + t _зу.

В настоящее время используются различные виды адресации, наиболее распространённые из которых рассматриваются ниже.