指令的寻址方式

寻址方式是指寻找指令或操作数有效地址的方式，寻址方式分为指令寻址和数据寻址两大类。

指令中的地址码字段并不代表操作数的真实地址，这种地址成为形式地址A，由形式地址结合寻址方式，可以计算出操作数在存储器中的真实地址，这种地址称为有效地址EA

其中（A）代表地址为A的数值。

指令寻址和数据寻址：

　　1.指令寻址：

　　　　1）顺序寻址：通过程序计数器PC加一（一个指令字长），自动形成下一条指令的地址。

　　　　2）跳跃寻址：通过转移类命令实现，下一条指令的地址不由PC自动给出，而是由当前指令给出指令地址的计算方式，跳跃的结果是当前的指令修改PC的值，所以本质上下一条指令仍通过PC给出

　　2.数据寻址：

　　　　数据寻址的方式较多，为区分各个方式，通常在指令字中设置一个字段，用指明属于那种寻址方式。

　　　　

常见的数据寻址方式：

　　1.隐含寻址：

　　　　这种类型的指令不指明操作数的地址，而在指令中隐含操作数的地址

　　　　优点：可以缩短指令字长，缺点：需要增加存储操作数或隐含地址的硬件。

　　　　

　　2.立即寻址：

　　　　地址字段给出的不是操作数的地址，而是操作数本身，又称立即数，采用补码表示。

　　　　优点：指令在执行阶段不访问主存，执行时间最短。缺点：A的位数限制了立即数的范围

　　　　

　　3.直接寻址：

　　　　指令字的形式地址A是操作数的真实地址EA，及EA=A

　　　　优点：简单，在执行阶段只访问一次主存。缺点：A的位数决定了操作数的寻址范围，操作数的地址不易修改

　　　　

　　4.间接寻址：

　　　　指令的地址字段给出的形式地址不是操作数的真正地址，而是操作数有效地址所在存储单元的地址，即是操作数地址的地址，即EA=（A）

　　　　优点：可以扩大寻址范围。缺点：在指令的执行阶段要访问多次主存

　　　　 

　　5.寄存器寻址：

　　　　寄存器寻址是指指令字中直接给出操作数所在的寄存器编号，即EA=R，其操作数由R所指的寄存器中：

　　　　优点：指令在执行阶段不用访问主存，由于寄存器数量少，对应的地址码长度少，执行速度快。

　　　　缺点：价格昂贵，寄存器的数量有限。

　　　　

　　6.寄存器间接寻址：

　　　　寄存器R中给出的不是操作数，而是操作数所在主存单元的地址，即EA=（R）

　　　　优点：与一般的间接寻址相比速度更快。缺点：指令的执行阶段需要访问主存。

　　　　

　　7.相对寻址：

　　　　相对寻址是把PC的内容加上指令格式中的形式地址A而形成操作数的有效地址，即EA=（PC）+  A

　　　　相对寻址的操作数地址不是固定的，它随PC值的变化而变化，且指令地址之间总是相差一个固定值，因此便于程序的浮动。

　　　　相对寻址被广泛的用于转移指令。

　　　　

　　8.基址寻址：

　　　　基址寻址是CPU中的基址寄存器(BR)的内容加上指令格式中的形式地址A，而形成的有效地址，即EA=（BR）+  A

　　　　基址寄存器是面向操作系统的，其内容有操作系统或管理员确定，主要用于解决程序员逻辑空间与存储器物理空间的无关性

　　　　

　　9.变址寻址：

　　　　变址寻址是指有效地址EA，等于指令字中的形式地址A与变址寄存器IX的内容之和，即EA=（IX）+  A。IX为变址寄存器（专用）

　　　　变址寄存器是面向用户的，在程序的执行过程中，变址寄存器的内容可有用户改变(作为偏移量)，形式地址A不变，作为基地址。

　　　　

 

变址寻址与基址寻址：

　　基址寻址面向系统，主要用于为多道程序或数据分配存储空间，因此基址寄存器的内容通常由操作系统或管理程序确定，在程序的执行过程中其值不变，而指令字中的A是可变的。

　　变址寻址立足于用户，主要用于处理数组问题，在变址寻址中，变址寄存器的内容由用户确定，在程序执行过程中其值可以改变，而指令字中的A是不可变的。

九大数据寻址方式比较：