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

23 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

22552. Косой изгиб призматического стержня 58 KB
  Например дифференциальное уравнение изгиба стержня является нелинейным и вытекающая из него зависимость прогиба f от нагрузки Р для консольной балки изображенной на рис. 1 а также является нелинейной рис. Однако если прогибы балки невелики f l настолько что dv dz2 1 так как dv dz f l то дифференциальное уравнение изгиба становится линейным как видно из рис. а расчетная схема б линейное и нелинейное сопротивленияРис.
22553. Совместное действие изгиба и растяжения или сжатия 134.5 KB
  Предположим что прогибами балки по сравнению с размерами поперечного сечения можно пренебречь; тогда с достаточной для практики степенью точности можно считать что и после деформации силы Р будут вызывать лишь осевое сжатие балки. Применяя способ сложения действия сил мы можем найти нормальное напряжение в любой точке каждого поперечного сечения балки как алгебраическую сумму напряжений вызванных силами Р и нагрузкой q. Сжимающие напряжения от сил Р равномерно распределены по площади F поперечного сечения и одинаковы для всех...
22554. Ядро сечения при внецентренном сжатии 75.5 KB
  Ядро сечения при внецентренном сжатии При конструировании стержней из материалов плохо сопротивляющихся растяжению бетон весьма желательно добиться того чтобы все сечение работало лишь на сжатие. Этого можно достигнуть не давая точке приложения силы Р слишком далеко отходить от центра тяжести сечения ограничивая величину эксцентриситета. Конструктору желательно заранее знать какой эксцентриситет при выбранном типе сечения можно допустить не рискуя вызвать в сечениях стержня напряжений разных знаков. Здесь вводится понятие о так...
22555. Совместные действия изгиба и кручения призматического стержня 55 KB
  Совместные действия изгиба и кручения призматического стержня Исследуем этот вид деформации стержня на примере расчета вала кругового кольцевого поперечного сечения на совместное действие изгиба и кручения рис. Строим эпюры изгибающих моментов My и My. У кругового и кольцевого поперечного сечений все центральные оси главные поэтому косого изгиба у вала вообще не может быть следовательно нет смысла в каждом сечении иметь два изгибающих момента Mx и My а целесообразно их заменить результирующим суммарным изгибающим моментом рис....
22556. Расчет балок переменного сечения 76.5 KB
  Так как изгибающие моменты обычно меняются по длине балки то подбирая ее сечение по наибольшему изгибающему моменту мы получаем излишний запас материала во всех сечениях балки кроме того которому соответствует . Для экономии материала а также для увеличения в нужных случаях гибкости балок применяют балки равного сопротивления. Под этим названием подразумевают балки у которых во всех сечениях наибольшее нормальное напряжение одинаково и должно быть равно допускаемому. Условие определяющее форму такой балки имеет вид и Здесь Мх и...
22557. Расчет балки на упругом основании 78.5 KB
  Расчет балки на упругом основании.1 на упругое основание оказывающее в каждой точке на балку реакцию пропорциональную у прогибу балки в этой точке. Расчетная схема балки на упругом основании. Будем считать что основание оказывает реакцию при прогибах балки как вниз так и вверх.
22558. Энергетические методы расчета деформаций 75.5 KB
  Он основан на применении закона сохранения энергии. При статическом растяжении или сжатии упругого стержня происходит превращение потенциальной энергии из одного вида в другой; часть потенциальной энергии действующего на стержень груза полностью переходит в потенциальную энергию деформации стержня. Это явление имеет место при любом виде деформации всякой упругой конструкции при статической нагрузке; такую конструкцию можно рассматривать как своеобразную машину преобразующую один вид потенциальной энергии в другой. При этих условиях...
22559. Теорема Кастильяно 133 KB
  Будем решать эту задачу в несколько приемов; сначала рассмотрим более простой случай Рис. Мы представим себе что для перехода к смежному деформированному состоянию к силе сделана бесконечно малая добавка Рис. Предположим что мы сначала нагрузили нашу балку грузом ; балка очень немного прогнется Рис. Рис.
22560. Теоремы о взаимности работ и Максвелла — Мора 150 KB
  Если к балке нагруженной силой приложить затем статически силу в сечении 2 то к прогибу точки приложения силы от этой же силы прибавится Рис.1 прогиб от силы равный ; первый значок у буквы у указывает точку для которой вычисляется прогиб; второй обозначает силу вызывающую этот прогиб. Расчетная схема к теореме о взаимности работ Полная работа внешних сил составится из трех частей: работы силы на вызванном ею прогибе т. работы силы на вызванном ею прогибе ее точки приложения т.