Классификация методов адресации.
По количеству обращений в оперативную память.
Прямая адресация- однократное обращение в память- Ак=Аисп
Непосредственная адресация- количество обращений=0. Значение операнда в виде числа содержится в адресном коде. Ак= число
Косвенная адресация- количество обращений не меньше 2
- указатель
Аисп
Ау
КОп
Ак
Аисп.
Оп1
Оп2
Оп3
ОЗУ
Оп4
Ак=Ау
Аисп=[Ау]
Преимущество: можно организовать переадресацию данных (изменив содержимое указателя, мы можем обращаться к другим данным).
tкосв.= 2tобр
По наличию адресной информации:
Явные методы- в адресном поле содержится вся необходимая информация.
Неявная адресация- адресная информация в команде отсутствует полностью или частично (недостающая информация подразумевается). Место расположения операнда жестко определено для данной команды. Неявная адресация применяется во всех ВМ для сокращения длины команды.
По времени обращения (расположению) операндов:
Непосредственные операнды
Регистровые операнды
Операнды в памяти требуют большего времени для обращения в память.
По способу формирования исполнительного адреса различают абсолютную и относительную адресацию. При абсолютной адресации исполнительный адрес извлекается целиком либо из адресного поля команды(при прямой адресации), либо из другой ячейки памяти(при косвенной адресации). Никаких преобразований адреса не происходит.
П
смещение
Анач =Array
Аисп
Ак
1
2
3
4
5
Аисп
КОп
Б
С
ри
относительной адресации исполнительный
адрес находят как сумму нескольких
составляющих (как правило не больше 3:
база, смещение и индекс).
Одну из составляющих обычно помещают в регистр для сокращения длины команды и уменьшения времени ее выполнения.
Array db 1, 2, 3, 4, 5
Поместим смещение в BX.
Lea BX, Array
mov AL, [BX]+3
Стековая адресация.
Стек- это несколько смежных ячеек памяти, обращение к содержимому которых осуществляется с помощью неявной адресации по определенному адресу.
Для работы со стеком доступны две основные команды:
Запись в стек «push источник»;
Считать из стека «pop источник».
Стек FIFO считывает значение, первым записанное в стек.
Стек LIFO считывает значение, записанное последним.
На практике стек организуют на основе оперативной памяти и указателя стека. Для записи доступна всегда вершина стека.
Архитектура системных команд.
Программное обеспечение создается с помощью языков программирования высокого уровня, а процессор выполняет самые простые операции и команды, поэтому перед разработчиками встала необходимость преодолеть этот семантический разрыв.
CISC- архитектура (процессор с полным набором команд). Цель создания- сделать команды процессора как можно ближе к операторам языков высокого уровня. Система команд в таких процессорах обширна, но сами процессоры очень сложны.
Особенности структуры:
Небольшое число регистров общего назначения
Наличие нескольких методов адресации
Различие форматов команд
Наличие команд, где обработка совмещается с обращением к памяти
Производительность у таких процессоров невелика из-за стремления к универсальности.
Провели исследования о частоте использования всех возможных команд процессора. Выяснилось, что 80% от общего времени выполняются одни и те же команды, это 20% от общего возможного числа команд.
RISC-архитектура (процессор с сокращенным набором команд).
В таких процессорах система команд существенно сокращена (остановлены наиболее часто используемые команды).
Особенности:
Сокращено количество методов адресации- все операции обработки выполняются лишь над регистровыми операндами.
Обращение к памяти допустимо лишь с целью записи или чтения. Это позволяет разделить команды обработки и команды обращения.
Команды упрощаются и это позволило сократить время выполнения команд (большинство команд обработки выполняется за один такт). Процессор проще, дешевле, доступнее. Количество регистров может исчисляться сотнями.
Подобные процессоры выпускаются с 80-90-х годов. Отсутствующие команды образуются комбинацией имеющихся. Команды выполняются параллельно, а каждый RISC процессор еще более упрощается. Они называются MISC процессорами.