Современные высокопроизводительные компьютеры


Методы адресации


В машинах к регистрами общего назначения метод (или режим) адресации объектов, с которыми манипулирует команда, может задавать константу, регистр или ячейку памяти. Для обращения к ячейке памяти процессор прежде всего должен вычислить действительный или эффективный адрес памяти, который определяется заданным в команде методом адресации.

На рис. 4.1 представлены все основные методы адресации операндов, которые реализованы в компьютерах, рассмотренных в настоящем обзоре. Адресация непосредственных данных и литеральных констант обычно рассматривается как один из методов адресации памяти (хотя значения данных, к которым в этом случае производятся обращения, являются частью самой команды и обрабатываются в общем потоке команд). Адресация регистров, как правило, рассматривается отдельно. В данном разделе методы адресации, связанные со счетчиком команд (адресация относительно счетчика команд) рассматриваются отдельно. Этот вид адресации используется главным образом для определения программных адресов в командах передачи управления.

На рисунке на примере команды сложения (Add) приведены наиболее употребительные названия методов адресации, хотя при описании архитектуры в документации разные производители используют разные названия для этих методов. На этом рисунке знак "(" используется для обозначения оператора присваивания, а буква М обозначает память (Memory). Таким образом, M[R1] обозначает содержимое ячейки памяти, адрес которой определяется содержимым регистра R1.

Использование сложных методов адресации позволяет существенно сократить количество команд в программе, но при этом значительно увеличивается сложность аппаратуры. Возникает вопрос, а как часто эти методы адресации используются в реальных программах? На рис. 4.2 представлены результаты измерений частоты использования различных методов адресации на примере трех популярных программ (компилятора с языка Си GCC, текстового редактора TeX и САПР Spice), выполненных на компьютере VAX.

Метод адресацииПример
команды
Смысл команды
метода
Использование

Регистровая Add R4,R3 R4(R4+R5Требуемое значение в регистре

Непосредственная или литеральнаяAdd R4,#3R4(R4+3 Для задания констант

Базовая со смещением Add R4,100(R1) R4(R4+M[100+R1]Для обращения к
локальным переменным

Косвенная регистровая Add R4,(R1) R4(R4+M[R1]Для обращения по указателю или вычисленному адресу

ИндекснаяAdd R3,(R1+R2)R3(R3+M[R1+R2]Иногда полезна при работе с массивами: R1 - база, R3 - индекс

Прямая или
абсолютная
Add R1,(1000) R1(R1+M[1000]Иногда полезна для обращения к статическим данным

Косвенная Add R1,@(R3)R1(R1+M[M[R3]]Если R3-адрес указателя p, то выбирается значение по этому указателю

АвтоинкрементнаяAdd R1,(R2)+R1(R1+M[R2]
R2(R2+d
Полезна для прохода в цикле по массиву с шагом: R2 - начало массива
В каждом цикле R2 получает приращение d

АвтодекрементнаяAdd R1,(R2)-R2(R2-d
R1(R1+M[R2]
Аналогична предыдущей
Обе могут использоваться для реализации стека

Базовая индексная со смещением и масштабированиемAdd R1,100(R2)[R3]R1(
R1+M[100]+R2+R3*d
Для индексации массивов

<


- Начало -  - Назад -  - Вперед -



Книжный магазин