Методы адресации

1.2 Способы адресации в командах управления потоком команд
Основными способами адресации в командах управления потоком команд явля­ются прямая и относительная.
Для команд безусловного и условного перехода (ветвления) наиболее типична относительная адресация, когда в адресной части команды указывается смещение адреса точки перехода относительно текущей команды, то есть смещение относи­тельно текущего содержимого счетчика команд. Использование данного способа адресации позволяет программе выполняться в любом месте памяти — програм­мы становятся перемещаемыми. Среди команд безусловного перехода доля отно­сительной адресации составляет около 90%.
Для команд перехода чрезвычайно важно, насколько далеко адрес перехода от­стоит от адреса команды перехода, иными словами, какова типичная величина смещения. Длина смещения в основном не превышает 8 бит, что соответствует смещению в пределах ±128 относительно команды ветвления. В подавляющем боль­шинстве случаев переход идет в пределах 3-7 команд относительно команды пе­рехода.
В среднем 75% переходов происходит в на­правлении увеличения адреса. Из переходов в сторону уменьшения адреса около 90% связаны с выполнением циклов.


II. Возможности микропроцессоров по адресации

Одной из важнейших архитектурных характеристик МП является перечень возможных способов обращения к памяти или видов адресации. Возможности МП по адресации существенны с двух точек зрения.

Во-первых, большой объем памяти требует большой длины адреса, так как n-разрядный адрес позволяет обращаться к памяти емкостью 2n слов. Типовые 8-разрядные слова МП дают возможность непосредственно обращаться только к 256 ячейкам памяти, что явно недостаточно. Если учесть, что обращение к памяти является наиболее часто встречающейся операцией, то очевидно, что эффективность использования МП во многом определяется способами адресации к памяти большого объема при малой разрядности МП.
Во-вторых, для удобства программирования желательно иметь простую систему формирования адресов данных при работе с массивами, таблицами и указателями. Рассмотрим способы решения этих проблем.
Если адресное поле в команде является ограниченным и недостаточным для непосредственного обращения к любой ячейке памяти, то память в таких случаях разбивают на страницы, где страницей считается 2n ячеек памяти.
Для согласования адресного поля команды малой разрядности с памятью большого объема (для решения “страничной” проблемы) в МП применяются различные виды адресации: