计算机组成原理学习笔记第5章指令系统 5.3——操作数寻址方式
有诗云：苔花如米小，也学牡丹开。——袁枚
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- 0.思维导图
- 1.立即数寻址
- 2.寄存器寻址
- 3.直接寻址
- 4.间接寻址
- 5.寄存器间接寻址
- 6.相对寻址
- 7.基址寻址
- 8.变址寻址
- 9.数据寻址方式总结
★观前提示：本专栏笔记内容适合有一定的基础或复习时观看，内容如有错，还请大家评论指出！非常感谢！
0.思维导图
★引言：
关于操作数寻址方式
■ 形成操作数有效地址的方法
■ 当数据在主存中时， 需要计算机其有效地址E
■ S= (E)
1.立即数寻址
■ 地址码字段是操作数本身
■ S=D
■ 例 MOV AX,200H （ AX ← 200H）
■ 特点：
- 取指操作将数据与指令一并读入CPU内部的寄存器，指令执行速度快
便于程序设计（变量赋初值）- 数据大小受
字段位数限制
2.寄存器寻址
■ 操作数在CPU的内部寄存器中
■ 例 MOV AX, BX （ AX ← ( BX）)
MOV 0000 0001
■ 特点：
- 操作数在寄存器中，指令
执行速度快 - 能访问的数据大小一般与计算机字长有关
- 地址字段的位数与计算机
通用寄存器数量相关
3.直接寻址
■ 地址码字段直接给出操作数在内存的地址. E=D, S=(D)
■ 例
■ 特点：
- 提供访问主存的操作
- 获得数据要访问主存，指令执行速度慢
- 地址字段的位数决定了访存空间大小
4.间接寻址
■ 地址码字段给出的是操作数主存地址的地址 . E=(D), S= ((D))
■ 例
■ 特点：
- 解决了直接寻址方式下地址字段的位数限制
访存范围大小的问题 - 获得数据要访问主存 2 次，指令
执行速度太慢
5.寄存器间接寻址
■ 地址码字段给出的是寄存器编号R. E=( R ), S= (( R ))
■ 例
■ 特点：
- 解决了直接寻址方式下地址字段的位数限制访存范围大小的问题
- 获得数据只需访问主存1次
6.相对寻址
■ E=D + (PC)，D为指令中地址字段的值
■ 特点：
- 可节省指令中的地址位数，便于程序在内存中
成块移动 - 注意PC的改变对计算E的影响，如 本例中E = 200 + 2000 + 2
■ 例 某计算机采用双字节长指令，内存基于字节寻址，指令中的数据采用补码表示，且PC的值在取指阶段完成修改。
1)若某采用相对寻址指令的当前地址为2003H,且要求转移后的目标地址为200AH,则该指令形式地址字段的值为多少?
2)若某采用相对寻址的指令的当前地址为2008H,且要求转移后的目标地址为2001H,则该指令的形式地址字段的值为多少?
解:
1)200AH – (2003H +2) = 5 (0000 0101)
2)2001H – (2008H +2) = -9 (1111 0111 即F7H)
小思考：若计算机字长32位, 且PC的值在取指阶段修改,情况如何?
7.基址寻址
■ 指定一个基址寄存器 B，与本指令地址无关
■ E= D + (B)，D为指令中地址字段的值
■ MOV AX, 32[B]
■ 特点：
- 使用基址寄存器可以访问更大的
主存空间 - 对某一程序而言，基址值设定后不变，故要访问不同数据
需修改D
8.变址寻址
■ 指定一个变址寄存器X，与本指令地址无关, 内容可随要求改变，
■ E= D + (X)， D为指令中地址字段的值
■ MOV AX, 32[SI]
SI,DI 都称为变址寄存器
■ 特点：
- 不改变指令即可改变数据的有效地址，可在
循环中使用 - 在字符串处理，向量运算等等
成批数据处理中非常有用
9.数据寻址方式总结
◆ 使用寻址方式的好处 ： 有利于缩短指令字长、方便程序设计、扩展访存空间！
★小总结：在上一节的学习中，学习到了指令系统中的寻址方式及指令寻址内容。本节内容，学习到了操作数寻址方式的相关知识——操作数的几种寻址方式。通过本节内容的学习，学习到了操作数是通过何种方式寻址，并对操作数有了新的认识，也了解到了使用这些寻址方式的好处。
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笔记内容学习资料：计算机组成原理微课版(谭志虎、秦磊华等编著)
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