1. Предыдущие команды использовали естественную адресацию, когда очередная команда размещалась по соседнему адресу.

2. 37 Команды с переменно длиной формата.

Начиная с систем 3-го поколения вводятся системы команд с переменным форматом, в котором могут использоваться команды с различной адресностью и различной длинной формата. В отличие от систем, ориентированных на фиксированные форматы, в которых разрядность программы памяти определялась длинной формата команды и не всегда совпадала с разрядностью данных. Начиная с систем 3-го поколения, используется байтовая организация памяти (байт – кратный кусок формата). 1 байт = 8 бит и формат команды должен быть кратен байту, что позволяет размещать в памяти программы произвольной длинны и данные различных команд. Недостаток данного подхода – снижение быстродействия по выборке длинных команд и длинных форматов данных.

Пример форматов команд переменной длины

Первым подобный подход предложили специалисты компанииIBM при разработке системы IBM 360. Они использовали байтовую структуру памяти, использовали 5 типов форматов, кратных байту.

RR – регистр-регистр (самый короткий двухбайтовый формат)

Первый байт содержит код операции, второй байт – адреса регистров общего назначения R1, R2. Команда двухадресная, ориентирована на операции внутри операционной части (регистровая операция), обеспечивает максимальное быстродействие как по выборке команды, так и по её исполнению. Внутренние операции не требуют внешнего обмена и выполняются быстрее.

Недостаток- малая оперативная область для размещения операндов и результата. Обычно сверхоперативное запоминающее устройство в виде регистра общего назначения содержит от нескольких единиц до нескольких десятков регистров.

RX – регистр – индексируемая ячейка памяти

Позволяет в ходе команды рассматривать два адреса: первый адресуется к регистровой памяти R1, второй адрес, который формируется по принципу базово-индексной адресации со смещением, указывает на ячейку основной памяти. В частности в ходе команды размещается указатель на индексный регистр R(X2), указатель на базовый регистр R(B2), непосредственное смещение в ходе команды (D2).

(R(X2))+(R(B2))+D2

Подобная адресация обеспечивает обращение к любой ячейке основной памяти, но имеет более низкое быстродействие по выборке и её исполнению. Длина команды 4 байта, при формировании адреса два вспомогательных обращения к регистрам для выборки обращения к базе + операция суммирования. При чём, если сам адрес указывает на исходный операнд, необходимо будет выполнить два цикла обращения к основной памяти.

Достоинство: позволяет обратиться к любой ячейке.

RS – регистр – память.

Имеет четырёхбайтовый формат и использует трёхадресную систему. Адрес одного из операндов R1 и результат R3 указывает на регистровую память, второй операнд размещается в основной памяти, для его выборки используется базовая адресация со смещением.

Трёхадресная система позволяет упростить процесс программирования и в то же время обеспечивает обращение к любой оперативной ячейке основной памяти и имеет по сравнению с RX большее быстродействие по формированию второго адреса. В то же время RX обеспечивает больше удобств при работе с массивами (можно обеспечить трёхмерный массив).

SI – память – непосредственный операнд.

Содержит в ходе команды непосредственное значение операнда I2, который может быть загружен в ячейку основной памяти, адресуемую по принципу базовой адресации со смещением. Подобные команды – для инициализации оперативных ячеек.

SS – память – память.

Длина команды 6 байтов. В формате кроме кода операций указывается адрес базового регистра и непосредственно смещение начала первого операнда в адресном пространстве памяти, адрес база регистра и непосредственно смещение начала второго операнда B2, D2, длина байта первого операнда L1 и второго операнда L2. Команда позволяет осуществлять пересылку операндов произвольного формата, каждый из которых может иметь длину до 16 байт. Можно использовать для пересылки операндов внутри основной памяти, при обмене с внешними устройствами (с жёстким диском).

В современных системах используется подобный подход. Программист по своему усмотрению выбирает наиболее приемлемые способы адресации типов форматов.