36229

Адресация памяти ЭВМ

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Адресация памяти ЭВМ. 3 Непосредственная адресация. Непосредственная адресация удобна для хранения различного рода констант. Прямая адресация.

Русский

2013-09-21

37 KB

30 чел.

15. Адресация памяти ЭВМ.

 

СПОСОБЫ АДРЕСАЦИИ

Адресный код - это информация об адресе операнда, содержащаяся в команде.

Исполнительный адрес - это номер ячейки  памяти,  к  которой производится фактическое обращение.

В современных ЭВМ адресный код,  как правило, не совпадает с исполнительным адресом.

Выбор способов адресации, формирования исполнительного адреса и преобразования адресов является одним из важнейших  вопросов разработки ЭВМ.  Рассмотрим  способы  адресации,  используемые  в современных ЭВМ:

1) Подразумеваемый операнд.

В команде может не содержаться явных указаний об операнде; в этом случае операнд подразумевается и фактически задается кодом операции команды.

2) Подразумеваемый адрес.

В команде может не содержаться явных указаний об адресе участвующего в операции операнда или адресе, по которому должен быть размещен результат операции, но этот адрес подразумевается.

3) Непосредственная адресация.

В команде  содержится  не  адрес операнда,  а непосредственно сам операнд.  При непосредственной адресации не требуется обращения к памяти для выборки операнда и ячейки памяти для его хранения. Это способствует уменьшению времени выполнения программы и занимаемого ею объема памяти. Непосредственная адресация удобна для хранения различного рода констант.

4) Прямая адресация.

В адресной части команды может быть непосредственно указан исполнительный адрес.

5) Относительная (базовая) адресация.

При этом  способе адресации исполнительный адрес определяется как сумма адресного кода команды и базового адреса,  как правило, хранящегося в специальном регистре - регистре базы.

Относительная адресация позволяет при меньшей длине адресного кода команды обеспечить доступ  к  любой  ячейке  памяти.  Для этого число  разрядов  в  базовом регистре выбирают таким,  чтобы можно было адресовать любую ячейку оперативной памяти, а адресный код команды используют для представления лишь сравнительно короткого "смещения".  Смещение определяет положение операнда  относительно начала массива, задаваемого базовым адресом.

6) Укороченная адресация.

Для уменьшения длины  кода  команды  часто  применяется  так называемая укороченная адресация. Суть ее сводится к тому, что  в команде задаются только младшие разряды адресов, а старшие разряды при этом подразумеваются нулевыми.  Такая адресация  позволяет использовать только  небольшую часть фиксированных ячеек в начале всей адресуемой области памяти,  и поэтому применяется лишь  совместно с другими способами адресации.

Регистровая адресация  является частным случаем укороченной, когда в качестве фиксированных ячеек с короткими адресами используются регистры (ячейки сверхоперативной или местной памяти) процессора.  Например, если таких регистров 16, то для адреса достаточно  четырех двоичных разрядов.  Регистровая адресация наряду с сокращением длины адресов операндов позволяет увеличить  скорость выполнения операций, так как уменьшается число обрашений к оперативной памяти.

7) Косвенная адресация.

Адресный код команды в этом случае указывает адрес ячейки памяти, в которой находится адрес операнда или команды. Косвенная адресация широко используется в малых и микроЭВМ,  имеющих короткое машинное  слово,  для преодоления ограничений короткого формата команды (совместно используются регистровая и косвенная адресация).

8) Адресация слов переменной длины.

Эффективность  вычислительных  систем,  предназначенных  для обработки данных,  повышается, если имеется возможность выполнять операции со словами переменной длины.  В  этом  случае  в  машине может быть предусмотрена адресация слов переменной длины, которая обычно  реализуется  путем  указания в команде местоположения в памяти начала слова и его длины.

9) Стековая адресация.

Стековая память,  реализующая безадресное задание операндов, особенно широко используется в микропроцессорах и миниЭВМ.

Стек представляет собой группу последовательно пронумерованных регистров  или ячеек памяти,  снабженных указателем стека,  в котором  автоматически  при  записи и считывании  устанавливается номер (адрес) последней занятой ячейки стека (вершины стека). При операции записи заносимое в стек слово помещается в следующую  по порядку свободную ячейку стека,  а при считывании из стека извлекается последнее поступившее в него слово.

10) Автоинкрементная и автодекрементная адресации.

Поскольку регистровая  косвенная адресация требует предварительной загрузки регистра косвенным адресом из оперативной памяти, что связано с потерей времени,  такой тип адресации особенно эффективен при обработке массива данных, если  имеется  механизм автоматического приращения  или  уменьшения  содержимого регистра при каждом обращении к  нему.  Такой  механизм  называется  соответственно автоинкрементной и автодекрементной адресацией. В этом случае достаточно один раз загрузить в регистр адрес первого  обрабатываемого элемента  массива,  а  затем при каждом обращении к регистру в нем  будет  формироваться  адрес  следующего  элемента массива.

При автоинкрементной адресации сначала  содержимое  регистра используется как  адрес  операнда,  а  затем получает приращение, равное числу байт в элементе массива.  При автодекрементной адресации сначала содержимое указанного в команде регистра уменьшается на число байт в элементе массива,  а  затем  используется  как адрес операнда.

11) Индексация.

Для реализуемых на ЭВМ методов решения математических  задач и обработки  данных  характерна  цикличность  вычислительных процессов, когда одни и те же процедуры выполняются  над  различными операндами, упорядоченно расположенными в памяти.  Поскольку операнды, обрабатываемые при повторениях цикла, имеют разные адреса, без использования  индексации требовалось бы для каждого повторения составлять свою последовательность команд,  отличающихся  адресными частями.

Программирование циклов существенно упрощается,  если  после каждого выполнения  цикла  обеспечено  автоматическое изменение в соответствующих командах их адресных частей согласно расположению в памяти обрабатываемых операндов. Такой процесс называется модификацией команд,  и основан на возможности выполнения над  кодами команд арифметических и логических операций.

Управление вычислительным циклом должно обеспечивать  повторение цикла нужное число раз, а затем выход из него.

Автоматическая модификация команд и управление  вычислительными циклами в современных ЭВМ обеспечиваются механизмом индексации. Это понятие включает в себя специальный  способ  кодирования команд, командные  и  аппаратурные  средства задания и выполнения модификации команд и управления вычислительными циклами. Упомянутые средства часто называют индексной арифметикой.

Для выполнения индексации в машину вводятся  так  называемые индексные регистры.  Исполнительный адрес при индексации формируется  путем сложения адресного кода команды (смещения) с содержимым индексного регистра (индексом), а при наличии базирования – и с базовым адресом.

Для управления индексацией  используются  команды,  задающие операции над  содержимым  индексных регистров - команды индексной арифметики. Можно отметить основные виды индексных операций:

- засылка в  соответствующий  индексный  регистр  начального значения индекса;

- изменение индекса;

- проверка окончания циклических вычислений.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

84568. Дифузія газів у легенях. Дифузійна здатність легень і фактори, від яких вона залежить 56 KB
  Обмін газів О2 та СО2 між альвеолярним повітрям та кровю проходить тільки пасивно за механізмом дифузії. Дифузія газів в легенях підкоряється закону Фіка: обєм дифузії газу V прямо пропорційний площі дифузії S коефіцієнту дифузії К градієнту тиску газу по обидві сторони альвеолокапілярної мембрани Р1 Р2 і обернено пропорційний товщині цієї мембрани L: Площа дифузії в легенях S це площа альвеол які вентилюються та кровопостачаються. Збільшення площі дифузії може зумовити збільшення глибини дихання і обємної швидкості...
84569. Транспорт кисню кров’ю. Киснева ємкість крові 36.49 KB
  Киснева ємкість крові. Розчинений у плазмі крові. в 1л крові розчиняється 3 мл кисню. Виходячи з цього розраховують кисневу ємкість крові максимальну кількість О2 котру може звязати 1л крові.
84570. Крива дисоціації оксигемоглобіну, фактори, що впливають на її хід 49.75 KB
  Це означає що зниження тиску кисню в альвеолах до 60 мм.ст мало вплине на транспорт кисню кровю хоча напруження кисню в плазмі буде знижуватися пропорційно зниженню тиску О2 в альвеолах. супроводжується значним зниженням HbO2 в крові він активно дисоціює з утворенням гемоглобіну та вільного кисню. І що активніше функціонує тканина тим нижчий в ній рівень О2 посилена дисоціація HbO2 з вивільненням молекулярного кисню котрий утилізується тканинами.
84571. Транспорт вуглекислого газу кров’ю. Роль еритроцитів в транспорті вуглекислого газу 43.36 KB
  Вуглекислий газ транспортується наступними шляхами: Розчинений у плазмі крові близько 25 мл л. У вигляді солей вугільної кислоти букарбонати каліі та натрію плазми крові 510 мл л. Але бікарбонатні йони утворюються в значній концентрації і тому за градієнтом концентрації в обмін на йони хлору надходять у плазму крові. Дифузія газів в тканинах підкоряється загальним законам обєм дифузії прямопропорційний площі дифузії градієнту напруження газів в крові та тканинах.
84572. Фізіологічна роль дихальних шляхів, регуляція їх просвіту 42.27 KB
  В дихальних шляхах повітря: зігрівається; зволожується тому повітря в легенях насичене водяними парами на 100 незалежно від вологості атмосферного повітря; очищується завдяки наявності війчастого епітелію та бокалоподібних клітин які секретують слиз рух війок забезпечує проходження слизу і осівших на поверхні дихальних шляхів чужорідних частинок мікроорганізмів в напрямку гортані та глотки де вони проковтуються або відхаркуються частина осівших на поверхні дихальних шляхів мікроорганізмів і частинок знешкоджуються макрофагами....
84573. Дихальний центр, його будова, регуляція ритмічності дихання 44.62 KB
  Особливістю дорсального ядра є наявність в ньому тільки інспіраторних нейронів які збуджуються безпосередньо перед вдихом та під час вдиху інспіраторні нейрони або нейрони вдиху. Збудження інспіраторних нейронів дорсального ядра забезпечує скорочення мязів спокійного вдиху вдих гальмування інспіраторних нейронів дорсального ядра розслаблення мязів пасивний видих. Еферентні звязки нейронів дорсального ядра інспіраторних здійснюються таким чином: від цих нейронів по ретикулоспінальних шляхах інформація передається до мотонейронів...
84574. Механізм першого вдиху новонародженої дитини 38.86 KB
  Після перерізки пуповини в крові дитини накопичується вуглекислота знижується рН крові та знижується парціальний тиск кисню стимуляція центральних та периферичних хеморецепторів збудження дихального центру збудження інспіраторних нейронів скорочення мязів вдиху. Після народження дитини треба зняти рефлекс пірнальника котрий блокує настання вдиху через наявність рідини в дихальних шляхах.
84575. Роль рецепторів розтягнення легень та блукаючих нервів в регуляції дихання 44.12 KB
  Вони приймають участь в саморегуляції ритму дихання. Цим і визначається роль блукаючих нервів в забезпеченні ритму дихання. Варто відзначити що до рецепторів які знаходяться в легенях та в дихальних шляхах і які беруть участь в регуляції дихання відносяться: ірритантні рецептори легень які реагують на дію їдких газів пилу тютюнового диму холодного повітря і при збудженні зумовлюють звуження бронхів і гіпервентиляцію; юкстакапілярні рецептори що розміщуються поблизу капілярів легень і реагують на зміну механічних властивостей...
84576. Роль центральних і периферичних хеморецепторів в регуляції дихання. Компоненти крові, що стимулюють зовнішнє дихання 44.53 KB
  Компоненти крові що стимулюють зовнішнє дихання. Адекватні подразники для них: збільшення Рсо2 артеріальної крові; зменшення рН артеріальної крові; зменшення Ро2 артеріальної крові. Інформація що надходить до дихального центру при підвищенні активності цих рецепторів викликає гіпервентиляцію підвищення глибини та частоти дихання нормалізація вказаних показників крові. Тобто за їх участю здійснюється регуляція газового складу артеріальної крові за відхиленням саморегуляція на основі негативного зворотнього звязку.