指令系統——數據尋址（1）（詳解）

一、總覽

二、操作數類型與尋址方式

三、數據尋址

四、立即尋址

立即尋址：形式地址A就是操作數本身，又稱爲立即數，一般採用補碼形式。#表示立即尋址特徵。
一條指令的執行：取指令訪存1次，執行指令訪存0次，暫不考慮存結果，共訪存1次
優點：
指令執行階段不訪問主存，指令執行時間最短
缺點：
A的位數限制了立即數的範圍。
如A的位數爲n，且立即數採用補碼時，可表示的數據範圍爲-2^n-1~2(n-1)-1

五、直接尋址

直接尋址：指令字中的形式地址A就是操作數的真實地址EA，即EA=A。

一條指令的執行：取指令訪存1次，執行指令訪存1次，暫不考慮存結果，共訪存2次
優點：
簡單，指令執行階段僅訪問一次主存，不需專門計算操作數的地址。
缺點：
A的位數決定了該指令操作數的尋址範圍。操作數的地址不易修改。

六、間接尋址

間接尋址：指令的地址字段給出的形式地址不是操作數的真正地址，而是操作數有效地址所在的存儲單元的地址，也就是操作數地址的地址，即EA=（A）。

優點：
可擴大尋址範圍（有效地址EA的位數大於形式地址A的位數）。
便於編制程序（用間接尋址可以方便地完成子程序返回）。
缺點：
指令在執行階段要多次訪存（一次間址需兩次訪存，多次尋址需根據存儲字的最高位確定幾次訪存）。

七、寄存器尋址

寄存器尋址：在指令字中直接給出操作數所在的寄存器編號，即EA=R，其操作數在由R所指的寄存器內。

一條指令的執行：取指令訪存1次，執行指令訪存0次，暫不考慮存結果，共訪存1次
優點：
指令在執行階段不訪問主存，只訪問寄存器，指令字短且執行速度快，支持向量/矩陣運算。
缺點：
寄存器價格昂貴，計算機中寄存器個數有限。

八、寄存器間接尋址

寄存器間接尋址：寄存器R中給出的不是一個操作數，而是操作數所在主存單元的地址，即EA=（Ri）。

一條指令的執行：取指令訪存1次，執行指令訪存1次，暫不考慮存結果，共訪存2次
特點：
與一般間接尋址相比速度更快，但指令的執行階段需要訪問主存（因爲操作數在主存中）。

九、隱含尋址

**隱含尋址：**不是明顯地給出操作數的地址，而是在指令中隱含着操作數的地址。

優點：有利於縮短指令字長。
缺點：需增加存儲操作數或隱含地址的硬件。

十、總結