Види адресації

Однією з найважливіших архітектурних характеристик МП є перелік можливих способів звертання до пам'яті або видів адресації. Можливості МП по адресації істотні з двох точок зору.

По-перше, великий обсяг пам'яті вимагає великої довжини адреси, тому що n-розрядна адреса дозволяє звертатися до пам'яті ємністю 2ⁿ слів. Типові 8-розрядні слова МП дають можливість безпосередньо звертатися тільки до 256 комірок пам'яті, що явно недостатньо. Якщо врахувати, що звертання до пам'яті є операцією що зустрічається найбільш часто, то очевидно, що ефективність використання МП багато в чому визначається способами адресації до пам'яті великого обсягу при малій розрядності МП.

По-друге, для зручності програмування бажано мати просту систему формування адрес даних при роботі з масивами, таблицями і покажчиками. Розглянемо способи рішення цих проблем.

Якщо адресне поле в команді є обмеженим і недостатнім для безпосереднього звертання до будь-якої комірки пам'яті, то пам'ять у таких випадках розбивають на сторінки, де сторінкою вважається 2ⁿ комірок пам'яті.

Для узгодження адресного полю команди малої розрядності з пам'яттю великого обсягу (для рішення "сторінкової" проблеми) у МП застосовуються різні види адресації:

Пряма адресація до поточної сторінки. При такій адресації програмний лічильник розбивається на два поля; старші розряди вказують номер сторінки, а молодші - адреси осередку на сторінці. В адресному полі команди розміщається адреса осередку на сторінці, а адреса сторінки повинна бути встановлена якимсь іншим способом, наприклад за допомогою спеціальної команди.

Пряма адресація з використанням сторінкового регістра. У МП повинний бути передбачений програмно доступний сторінковий регістр, що завантажується спеціальною командою. Цей регістр додає до адресного поля команди кілька розрядів, необхідних для адресації до всієї пам'яті.

Пряма адресація з використанням подвійних слів. Для збільшення довжини адресного полючи команди під адресу виділяється додаткове слово (а якщо потрібно, то і два).

Адресація відносно програмного лічильника. Адресне поле команди розглядається як ціле зі знаком, що складається з умістом програмного лічильника для формування виконавчої адреси. Такий спосіб відносної адресації створює сторінку, що плаває, і спрощує переміщення програм у пам'яті.

Адресація відносно індексного регістра. Виконавча адреса утворюється підсумовуванням вмісту індексного регістра й адресного полю команди, розглянутого як ціле зі знаком. Індексний регістр завантажується спеціальними командами.

Непряма адресація. При непрямій адресації в адресному полі команди вказується адреса на поточній сторінці, по якому зберігається виконавча адреса. У полі команди при цьому потрібний додатковий розряд - ознака непрямої адресації. Виконавча адреса може зберігатися не в комірці пам'яті, а в регістрі загального призначення. У цьому випадку непряма адресація називається регістровою.