2.4.2. Относительные способы формирования исполнительных адресов ячеек памяти

Относительные способы формирования А_И предполагают, что двоичный код адреса ячейки памяти образуется из нескольких составляющих: Б – код базы, И – код индекса, С – код смещения, используемых в сочетаниях (Б и С), (И и С), (Б, И и С).

При относительной адресации применяются два способа вычисления адреса А_И:

• суммирование кодов составляющих адреса;

• совмещение (конкатенация) кодов составляющих адреса.

Суммирование кодов составляющих производится для случаев:

А_И = Б + С; А_И = И + С; А_И = Б + И + С.

Базирование способом суммирования

В команде адресный код А_К разделяется на две составляющие: А_Б – адрес регистра регистровой памяти, в котором хранится база Б (базовый адрес); C – код смещения относительно базового адреса (рис. 2.17).

Для определения максимальной емкости ОП, адресуемой с помощью базирования, способом суммирования, определим длину кода исполнительного адреса

Рис. 2.17. Схема формирования относительного адреса способом суммирования кодов базы и смещения: СМ – сумматор; РАОП – регистр адреса ОП; Б – база (базовый адрес); С – смещение; А_Б- адрес регистра базы; n_Б – длина кода базы; n_С – длина поля смещения

Так как n_Б = m_РП и обычно больше, чем n_C, то справедливо следующее выражение:

т. е. максимальная адресуемая емкость ОП определяется разрядностью РП. Длина поля кода команды, задающего адрес регистра базы А_Б, определяется через емкость РП M_РП по формуле

Таким образом, можно определить количество двоичных разрядов в адресном поле команды, необходимое для формирования А_И с размещением базы в РП:

.

Приведенные выражения позволяют определить числовые значения параметров относительной адресации (базирование способом суммирования).

С

Убрано предложение

помощью метода относительной адресации удается получить так называемый перемещаемый программный модуль, который одинаково выполняется процессором независимо от адресов, в которых он расположен. При входе в модуль начальный адрес программного модуля (база) загружается в базовый регистр. Все остальные адреса программного модуля формируются через смещение относительно начального адреса (базы) модуля. Таким образом, одна и та же программа может работать с данными, расположенными в любой области памяти, без перемещения данных и без изменения текста программы только за счет изменения содержания всего одного базового регистра.

Относительная адресация с совмещением составляющих А_И

Для увеличения емкости адресной ОП (М_ОП) без увеличения длины адресного поля команды можно использовать для формирования исполнительного адреса совмещение (конкатенацию) кодов базы и смещения (см. рис.2.18).

При совмещении кодов базы и смещения

.

Таким образом,

Следует отметить, что адресное пространство ОП может быть увеличено в раз за счет использования способа совмещения. Однако в данном случае начальные адреса массивов не могут быть реализованы произвольно, а должны иметь в младших разрядах n_C нулей.

Рис. 2.18. Схема формирования относительного адреса способом совмещения кодов базы и смещения

Индексная адресация

Для работы программ с массивами, требующими однотипных операций над элементами массива, удобно использовать индексную адресацию. Схема индексной адресации аналогична базированию путем суммирования (см. рис.2.17). В этом случае адрес i-го операнда в массиве определяется как сумма начального адреса массива (задаваемого полем смещения С) и индекса И, записанного в одном из регистров РП, называемом теперь индексным регистром. Адрес индексного регистра задается в команде полем адреса индекса – А_ИН (аналогично А_Б).

В каждом i-м цикле содержимое индексного регистра изменяется на величину постоянную (часто равную 1). Использование индексной адресации значительно упрощает программирование циклических алгоритмов.

Для эффективной работы при относительной адресации применяется комбинированная индексация с базированием, при которой адрес операнда вычисляется как сумма трех величин (см. рис. 2.19):

А_ИОП = Б + И + С.

Рис. 2.19. Схема формирования исполнительного адреса при индексной адресации и базировании: А_ИН – адрес индексного регистра; nА_ИН – длина адреса индексного регистра

Стековая адресация

Стековая память (стек) является эффективным элементом современных ЭВМ, реализует неявное задание адреса операнда. Хотя адрес обращения в стек отсутствует в команде, он формируется схемой управления автоматически по специальному правилу.