Bài tập lớn:kiến trúc máy tính

I. Địa chỉ (addressing)
1.1: Phương thức địa chỉ hóa toán hạng (addressing modes).
Trường địa chỉ hoặc là trường trong định dạng lệnh điển hình là tương đối nhỏ. Bởi vì vậy, mục tiêu được đề ra: làm thế nào để có thể tham chiếu phạm vi lớn của vị trí trong bộ nhớ chính, cho một hệ thống, hay cho một bộ nhớ ảo. Để đạt đươc mục tiêu đó định địa chỉ được hình thành (addressing). Có nhiều phương thức định địa chỉ nhưng đều kéo theo một số cân đối giữa vùng địa chỉ và định địa chỉ tính linh hoạt, về phía này, và số của tham chiếu bộ nhớ trong lệnh và độ phức tập của tính toán địa chỉ, về phía khác.
thức địa chỉ hóa toán hạng (addressing modes) là cách thức địa chỉ hóa trong trường địa chỉ của các lệnh để xác định nơi chứa toán hạng.
Toán hạng (bao gồm toán hạng đích và toán hạng nguồn)của lệnh có thể là:
Một giá trị cụ thể(hằng số).
Nội dung của một thanh ghi.
Nội dung của ngăn nhớ.
Nội dụng của cổng IO.
Một số địa chỉ hóa toán hạng phổ biến nhất:
Địa chỉ hóa tức thì.
Địa chỉ hóa trực tiếp
Địa chỉ hóa gián tiếp.
Địa chỉ hóa thanh ghi.
Địa chỉ hóa thanh ghi gián tiếp.
Địa chỉ hóa chuyển động.
Địa chỉ hóa ngăn xếp.
Phương pháp địa chỉ hóa tức thì (Địa chỉ hóa tức thì hay còn gọi là lập tức định địa chỉ).
Lệnh

Toán hạng




Giải thuật: Toán hạng=A
Trong đó: A là nội dung của trường địa chỉ trong lệnh
Toán hạng đích là một thanh ghi hay một ô nhớ, toán hạng nguồn là một hằng số. Phương pháp này có thể được dùng để định nghĩa và sử dụng hằng số hoặc thiết lập giá trị ban đầu của biến. Thông thường, số sẽ được lưu trữ trong lập công thức bổ sung; bit cực trái của trường toán hạng được dùng làm bit dấu. Khi toán hạng được nạp vào thanh ghi dữ liệu, bit dấu sẽ được mở sang trái hết mức cỡ chữ dữ liệu. Trong vài trường hợp, giá trị nhị phân lập tức được diễn giải là số nguyên dương không dấu.
- Ví dụ:
ADD R1 6 ;
R1(R1+6;
MOV AX,4E; Chuyên 4E vào thanh ghi AX.
MOV DS,AX;
Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp địa chỉ hóa tức thời:
Ưu điểm: Địa chỉ hóa tức thời không tham chiếu bộ nhớ ngoại trừ tìm nạp lệnh đạt được toán hạng, do đó lưu một bộ nhớ hay bộ nhớ cache chu kỳ trong chu kì lệnh.
Truy cập toán hạng rất nhanh.
Nhược điểm: Kích thước của của toán hạng bị hạn chế đến kích thước của trường địa chỉ, trong hầu hết các tâp lệnh là nhỏ so với độ dài của từ.
Toán hạng ở đây chỉ có thể là toán hạng nguồn.
Địa chỉ hóa trực tiếp


Lệnh

A



Toán hạng




Bộ nhớ








Giải thuật:
EA=A
Trong đó: EA thực tế địa chỉ của vị trí chứa toán hạng tham chiếu; A là nội dung của trường địa chỉ trong lệnh
Trực tiếp định địa chỉ, Toán hạng chứa địa chỉ lệnh của ô nhớ dùng để chứa dữ liệu, còn toán hạng kia chỉ có thể là thanh ghi mà không thể là một vị trí nhớ.
Ở phương pháp này CPU tham chiếu bộ nhớ một lần để truy cập dữ liệu.
Tuy nhiên kỹ thuật này phổ biến ở thế hệ trước đây nhưng không phổ biến trên cấu trúc đương đại.
Ví dụ:
+ ADD R1, A :Cộng nội dung thanh ghi R1 với nội dung của ngăn nhớ có địa chỉ là A.
+ R1( R1 + (A) : Tìm toán hạng trong bộ nhớ có địa chỉ là A.
+MOV AL,[12E] : Chuyển nội dung ô nhớ DS:12E vào Al.
- Ưu điểm nhược điểm của phương pháp đại chỉ hóa trực tiếp.
Ưu điểm: kỹ thuật này đơn giản, chỉ đòi hỏi một bộ nhớ tham chiếu và phép toán không đặc biệt.
Nhược điểm: nó giới hạn vùng địa chỉ .
Địa chỉ hóa gián tiếp


A


Bộ nhớ


Toán hạng








Giải thuật : EA= (A)
Phương pháp địa chỉ hóa trực tiếp chiều dài của trường đại chỉ thường kém hơn độ dài của từ, do đó giới hạn vùng đại chỉ. Địa chỉ hóa gián tiếp là một giải pháp có trường địa chỉ