数据寻址（1）

确定本条指令和地址码指明的真实地址。

地址码应该如何解读？

一共十种。

访存

直接寻址

把数据放到MAR，给出目标地址，直接找到。

一地址指令：

OP  |  特征  |  A

访存次数

一条指令的执行:取指令访存1次、执行指令访存1次、暂不考虑存结果，共访存2次

优点

简单，指令执行阶段仅访问一次主存，不需专门计算操作数的地址。

缺点

• A的位数决定了该指令操作数的寻址范围，如果A是16位，就只有2^16个数可做地址。
• 操作数的地址不易修改。

间接寻址

指令的地址字段不给出操作数的真正地址，给出形式地址，即操作数有效地址的地址，也就是操作数地址的地址，即EA=(A)。

一次间接寻址：指令中的A指向EA，EA再指向目标操作数。

两次间接寻址：指令中的A指向A，A再指向EA，EZ再指向目标操作数。

访存次数

一条指令的执行:取指令访存1次、执行指令访存2次、暂不考虑存结果，共访存3次。

优点:

• 可扩大寻址范围(有效地址EA的位数大于形式地址A的位数)。
  • 例如直接寻址的地址数就2^{16个；但在间接寻址中，EA如果用2}32次方，表示则有2^32个
• 多次的：便于编制程序(用间接寻址可以方便地完成子程序返回)。【了解即可、这篇知识在汇编】

缺点:

• 指令在执行阶段要多次访存(一次间址需两次访存，多次寻址需根据存储字的最高位确定几次访存)。
• 执行效率下降

寄存器寻址

寄存器寻址:在指令字中直接给出操作数所在的寄存器编号，即EA = Ri ，其操作数存储在由Ri 所
表示的寄存器内。

OP |  特征  |  1001 // 这一条指令中，目标寄存器9

访存次数

• 一条指令的执行：取指令访存1次、执行指令访存0次、暂不考虑存结果，共访存1次。

优点:

• 指令在执行阶段不访问主存，只访问寄存器，指令字短且执行速度快。
• 支持向量/矩阵运算【了解】。

缺点:

• 寄存器价格昂贵，计算机中寄存器个数有限。

开始套娃：寄存器间接寻址

寄存器间接寻址:寄存器R,中给出的不是一个操作数，而是操作数所在主存单元的地址，
即EA=(R)。

访存次数

• 一条指令的执行：取指令访存1次、执行指令访存1次、暂不考虑存结果，共访存2次。

隐含寻址

• 奇葩1号——不是明显地给出操作数的地址，而是在指令中隐含着操作数的地址。
• 一个数指明，一个数默认在ACC累加寄存器中。

优点:

• 有利于缩短指令字长

缺点:

• 需增加存储操作数或隐含地址的硬件（来存储另一个数）。

立即寻址

• 奇葩2号——容易与直接寻址混淆。
• 操作数直接写到指令中
• 例：对于一地址指令的立即寻址：

OP  |  #  |  0…011		//结尾的00…011就是3就是我们要的操作数,#就是它的特征，说明是立即寻址

访存次数

• 一条指令的执行:取指令访存1次执行指令访存o次暂不考虑存结果共访存1次

优点:

• 指令执行阶段不访问主存，指令执行时间最短

缺点:

• A的位数限制了立即数的范围。
• 如A的位数为n，那就2^n个地址数。

堆栈寻址

• 操作数存放在堆栈中，隐含使用堆栈指针(SP—— Stack Pointer)作为操作数地址。

• 堆栈是存储器（或专用寄存器组）中一块特定的按“后进先出 (LIFO）“原则管理的存储区，该存储区中被读/写单元的地址堤用一个特定的寄存器给出的，该寄存器称为堆栈指针(SP) .

• CPU内部有个指针

• 它是存在于专门的寄存器中的。

• 操作数地址隐含在SP中。

例：出栈取出SP中的R0、R1求和，再压栈放回来。

上方为寄存器中原内容，下方左边是汇编语言执行，能看懂就不再赘述。

注：

1. 栈顶在小地址方向

   出栈:
   (Msp) → ACC
   (SP)+1 → SP
   
   入栈:
   (SP)-1 → SP
   (Y) → Msp
   

2. 栈顶在大地址方向

   出栈:
   (Msp) → ACC
   (SP)-1 → SP
   
   入栈:
   (SP)+1 → SP
   (Y) → Msp
   

硬堆栈、软堆栈

	硬堆栈	软堆栈
含义	使用专用的寄存器作堆栈	在主存中划分区域用于堆栈
访存	当然一次都不访存	每一次pop、push都要访存
速度比较	速度快	速度慢
成本	成本高	成本低（故一般使用软的）

标签：操作数,访存,地址,寻址,指令,寄存器,数据
来源： https://www.cnblogs.com/tupo/p/15658918.html