Τι είναι η λειτουργία απευθυνόμενοι σε μικροεπεξεργαστή;

Οι λειτουργίες αντιμετώπισης σε έναν μικροεπεξεργαστή καθορίζουν τον τρόπο με τον οποίο η CPU αποκτάται σε δεδομένα στη μνήμη ή τους καταχωρητές. Καθορίζουν τον τρόπο με τον οποίο βρίσκεται ο τελεστής μιας εντολής. Οι διαφορετικοί τρόποι διευθύνσεων προσφέρουν ποικίλους βαθμούς ευελιξίας, αποτελεσματικότητας και πολυπλοκότητας. Ακολουθούν μερικές κοινές λειτουργίες διευθύνσεων:

1. Άμεση διεύθυνση:

* Μηχανισμός: Ο τελεστής περιλαμβάνεται απευθείας στην ίδια την εντολή.

* Παράδειγμα: `Προσθέστε R1, #5` (προσθέστε την άμεση τιμή 5 για να καταχωρήσετε R1).

* Πλεονεκτήματα: Απλή και γρήγορη, καθώς δεν απαιτείται πρόσβαση μνήμης για τη λήψη του τελεστή.

* Μειονεκτήματα: Περιορίζεται σε μικρές, σταθερές τιμές.

2. Διεύθυνση εγγραφής:

* Μηχανισμός: Ο τελεστής βρίσκεται σε μητρώο CPU.

* Παράδειγμα: `Προσθέστε R1, R2` (προσθέστε τα περιεχόμενα του μητρώου R2 για εγγραφή R1).

* Πλεονεκτήματα: Πολύ γρήγορα, καθώς τα μητρώα είναι άμεσα προσβάσιμα από την CPU.

* Μειονεκτήματα: Περιορισμένος αριθμός τελεστών διαθέσιμων (μόνο εκείνων των μητρώων).

3. Άμεση διευθύνσεις (απόλυτη διεύθυνση):

* Μηχανισμός: Η εντολή περιέχει τη διεύθυνση μνήμης του τελεστή.

* Παράδειγμα: `Φορτώστε R1, 1000H` (φορτώστε τα περιεχόμενα της θέσης μνήμης 1000H στο μητρώο R1).

* Πλεονεκτήματα: Απλό στην κατανόηση και την εφαρμογή.

* Μειονεκτήματα: Μπορεί να οδηγήσει σε μεγαλύτερα μεγέθη οδηγιών εάν χρειάζονται πολλά bits για τον προσδιορισμό της διεύθυνσης μνήμης. Δεν είναι ευέλικτο για την πρόσβαση σε δεδομένα διαδοχικά.

4. Έμμεση διεύθυνση:

* Μηχανισμός: Η εντολή περιέχει τη διεύθυνση μνήμης μιας θέσης μνήμης * που συγκρατεί τη διεύθυνση του τελεστή. Σκεφτείτε το ως δείκτη.

* Παράδειγμα: `Load r1, [2000h]` (Φορτώστε τα περιεχόμενα της θέσης μνήμης της οποίας η διεύθυνση αποθηκεύεται στη θέση μνήμης 2000h στο μητρώο R1).

* Πλεονεκτήματα: Επιτρέπει τη δυναμική τροποποίηση των διευθύνσεων μνήμης. Χρήσιμο για πρόσβαση σε δομές δεδομένων όπως συστοιχίες.

* Μειονεκτήματα: Απαιτεί δύο προσβάσεις μνήμης (μία για να πάρει τη διεύθυνση, ένα για να πάρει τα δεδομένα). Πιο αργή από την άμεση διεύθυνση.

5. Εγγραφή έμμεσης διεύθυνσης:

* Μηχανισμός: Η εντολή καθορίζει ένα μητρώο που περιέχει τη διεύθυνση μνήμης του τελεστή.

* Παράδειγμα: `Load r1, (r2)` (φορτώστε τα περιεχόμενα της θέσης μνήμης της οποίας η διεύθυνση βρίσκεται στο μητρώο r2 στο register r1).

* Πλεονεκτήματα: Ευέλικτο και αποτελεσματικό για την πρόσβαση σε δεδομένα σε συστοιχίες ή τοποθεσίες διαδοχικής μνήμης. Ταχύτερη από την έμμεση διευθύνσεις χρησιμοποιώντας τη θέση μνήμης.

* Μειονεκτήματα: Ακόμα απαιτεί πρόσβαση μνήμης.

6. Διεύθυνση μετατόπισης (Βάση + Διεύθυνση μετατόπισης):

* Μηχανισμός: Η αποτελεσματική διεύθυνση υπολογίζεται με την προσθήκη μετατόπισης (μετατόπιση) στο περιεχόμενο ενός καταχωρητή βάσης.

* Παράδειγμα: `Load r1, [r2 + 10]` (φορτώστε τα περιεχόμενα της θέσης μνήμης στη διεύθυνση (R2 + 10) στο μητρώο R1).

* Πλεονεκτήματα: Χρήσιμο για την πρόσβαση σε στοιχεία εντός συστοιχίας ή δομής δεδομένων σε σχέση με μια διεύθυνση βάσης.

* Μειονεκτήματα: Απαιτεί τη λειτουργία προσθήκης για τον υπολογισμό της αποτελεσματικής διεύθυνσης.

7. Διευθυντής ευρετηρίου:

* Μηχανισμός: Παρόμοια με τη διευθύνσεις μετατόπισης, αλλά η μετατόπιση αποθηκεύεται σε ένα μητρώο δείκτη.

* Παράδειγμα: `Load R1, [R2, R3]` (Φορτώστε τα περιεχόμενα της θέσης μνήμης στη διεύθυνση (R2 + R3) στο μητρώο R1). Η ακριβής λειτουργία εξαρτάται από την αρχιτεκτονική. Μερικές φορές είναι R2 + R3, μερικές φορές μια κλιμακωτή έκδοση του R3.

* Πλεονεκτήματα: Πολύ χρήσιμο για επεξεργασία πίνακα. Επιτρέπει την εύκολη πρόσβαση σε στοιχεία συστοιχίας χρησιμοποιώντας ευρετήριο.

8. Διεύθυνση στοίβας:

* Μηχανισμός: Ο τελεστής βρίσκεται στην κορυφή της στοίβας. Οδηγίες όπως το `push` και το` pop` χειρίζονται τη στοίβα.

* Πλεονεκτήματα: Αποτελεσματική για κλήσεις υπορουτίνας, επιχειρήματα λειτουργίας και τοπική διαχείριση μεταβλητών.

* Μειονεκτήματα: Πρόσβαση μόνο στην κορυφή της στοίβας απευθείας.

Αυτοί είναι οι πιο συνηθισμένοι τρόποι αντιμετώπισης. Ειδικοί μικροεπεξεργαστές μπορούν να εφαρμόσουν παραλλαγές ή πρόσθετες λειτουργίες διευθύνσεων. Η επιλογή της λειτουργίας διευθύνσεων επηρεάζει το μήκος της διδασκαλίας, την ταχύτητα εκτέλεσης και την ευελιξία προγραμματισμού. Η βέλτιστη λειτουργία διευθύνσεων εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την εφαρμογή και την αρχιτεκτονική του μικροεπεξεργαστή.