(13)-4.3指令和数据的寻址方式

操作数的地址

4.3指令和数据的寻址方式

形成指令地址和操作数地址的方式称为寻址方式。这里的地址是指指令在计算机存储器内的物理地址（又称有效地址）

4.3.1指令的寻址方式

1.顺序寻址方式

指令的顺序寻址方式是指当执行一段程序时，要执行的下一条指令便是程序中当前正在执行指令的下一条指令（PC自动加1）。

2.跳跃寻址方式

指令的跳跃寻址方式是指程序不是顺序执行的，要执行的下一条指令的地址并不是程序计数器PC的当前值，而是根据当前指令的执行结果来确定的。例如条件转移指令、无条件转移指令、调用子程序指令等。4.3.2操作数的寻址方式

所谓操作数的寻址方式，是指形成操作数的有效地址的方式。常见的寻址方式有隐含寻址、立即寻址、寄存器直接寻址、寄存器间接寻址、直接寻址、间接寻址、相对寻址、基址寻址、址寻址、自动增量/减量寻址及堆栈寻址共11种。（不一定具有或只有这11种寻址方式）

在描述操作数的寻址方式时，本书将使用如下符号：

OP：操作码X：寻址模式

I：间接特征 R：通用寄存器

Rb：基址寄存器 Rx：变址寄存器

A：形式地址 E：操作数的有效地址

(E)：地址E的内容S：操作数。

1.隐含寻址

例如，CWD；

把AX中的内容按照符号位扩展为DX：AX双字，源操作数的地址隐含为AX寄存器。

2.立即寻址

例如，MOVAX，1234H；OPXIA操作码寻址模式间接特征形式地址3.寄存器直接寻址操作数的有效地址E=R，操作数S=(E)=(R)4.寄存器间接寻址操作数的有效地址E=(R)，操作数S=(E)=((R))在CPU里

5.直接寻址

操作数的有效地址E=(A)，操作数S=(E)=((A))。

操作数的有效地址E=A，操作数S=(E)=(A)。

6.间接寻址

7.相对寻址

相对寻址是相对于程序计数器PC而言的。

操作数的有效地址E=(PC)+A，操作数S=(E)=((PC)+A)。

8.基址寻址

操作数的有效地址E=(Rb)+A，操作数S=(E)=((Rb)+A)。9.变址寻址

操作数的有效地址E=(Rx)+A，操作数S=(E)=((Rx)+A)。

10.自动增量/减量寻址

11.堆栈寻址

【例4.3】假设某计算机的字长是16为，它的某类指令格式如下所示，其中OP为操作码字段，试分析指令格式的特点。

解：指令格式的特点如下：单字长二地址指令；操作码字段OP为6位，最多可以设计64条不同功能的指令；源操作数和目的操作数均来自于通用寄存器（可分别指定16个通用寄存器），所以该类指令为RR型。由于该类指令的操作数均来自于CPU内的寄存器，因此操作速度快，这类指令结构常用于使用频度较高的算术逻辑运算类指令。4.3.3指令格式的分析与设计【例4.4】设某类指令格式如下所示，其中OP为操作码字段，试分析指令格式的特点。解：指令格式的特点如下：

双字长二地址指令；

操作码字段OP为6位，最多可以设计64条不同功能的指令；

一个源操作数来自于通用寄存器（可分别指定16个通用寄存器），另一个源操作数来自于存储器且采用变址寻址，操作数在存储单元的有效地址等于变址寄存器（可分别指定16个变址寄存器）的内容加上位移量，所以该类指令为RS型。这类指令结构常用于对存储器的访问。

由例4.3和例4.4指令格式的分析可以看出，在分析指令格式时，主要从以下四个方面来分析：

①几字长几地址指令；

②操作码字段为多少位，最多可以设计多少条不同功能的指令；

③源操作数和目的操作数分别来自于通用寄存器还是存储器，分别说明其寻址方式，可分别指定多少个通用寄存器或特殊寄存器，该类指令为什么类型；

④该类指令的适用场合。

［例4.6］设有一台计算机，其指令长度为16位，有一类RS型指令的格式如下：

其中，OP为操作码，占6位；R为寄存器编号，占2位，可访问4个不同的通用寄存器；MOD为寻址方式，占2位，与形式地址A一起决定源操作数，规定如下：

MOD=00，为立即寻址，A为立即数；

MOD=01，为相对寻址，A为位移量；

MOD=10，为变址寻址，A为位移量。

如图4.15所示，假定要执行的指令为加法指令，存放在1000H单元中，形式地址A的编码为01H，其中H表示十六进制数。该指令执行前存储器和寄存器的存储情况如图4.15所示，假定此加法指令的两个源操作数中一个来自于形式地址A或者主存，另一个来自于目的寄存器R0，并且加法的结果一定存放在目的寄存器R0中。图4.15存储器和寄存器中的数据

(1)若MOD=00，(R0)=________；

(2)若MOD=01，(R0)=________；

(3)若MOD=10，(R0)=________；

(PC)=________。

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