Способы адресации памяти

1-6. СПОСОБЫ АДРЕСАЦИИ ПАМЯТИ

Эффективная система адресации памяти в значительной степени определяет производительность ЭВМ. Поэтому по мере усложнения МП в них появляются практически все возможности адресации, представляемые в мини-ЭВМ. Тем не менее у МП есть одна присущая только им особенность. Так как МП рассчитаны очень широкий диапазон применений, то они должна эффективно работать, в частности, с ЗУ небольшой емкости. У МП с малой разрядностью (восемь разрядов) необходимо также уметь очень экономно задавать адреса. Далее проблемы адресации в МП рассматриваются с учетом указанных особенностей.

Иногда машинная команда содержит три поля: кода операции, поле адреса операндов или самих oneрандов, над которыми производятся операции, и поле признака адресации, которое указывает принятый метод адресации операндов.

В МП из-за ограниченного числа разрядов ШД (узкий интерфейс) используются два поля вместо трех. При этом указание на способы адресации операнде осуществляется в неявном виде, в основном самим кодом операции.

Способы адресации МП прежде всего делятся на прямую и непрямую, на непосредственную и неявную. Кроме того, существуют безадресные команды, в которых адрес операнда неявно задается самим КОП, например пустая команда, запрет прерывания, разрешение прерывания, ожидание прерывания и т. п. Важно отметить, что в одной команде может одновременно использоваться несколько способов адресации.

При прямой адресации адрес в команде является исполнительным, он непосредственно указывает место хранения данного в памяти. Прямая адресация является наиболее простой, но годится при малых объемах адресуемой памяти. При больших объемах адресуемой памяти для прямой адресации требуются длинные многобайтовые команды. В самом деле, в современных МП объем адресуемой оперативной памяти (ОЗУ) может достигать 64 Кбайт. Прямая адресация такого объема массива требует 16 адресных разрядов в команде (2¹⁶=64 К). Поэтому прямая адресация данных требует большого объема управляющей памяти и многократного обращения МП к внешней памяти, вследствие чего не обеспечивается высокая производительность.

При непосредственной адресации содержимое адресной части команды является операндом. Этот операнд может в принципе иметь большую разрядность, так как КОП может организовать выборку большого числа слов, расположенных в памяти вслед за первым словом команды, т. е. команды могут быть переменной длины. Команды с содержанием в адресной части самих операндов не обращаются во внешнюю память за ними, что обеспечивает экономию объема управляющей памяти и увеличивает скорость обработки данных.