Режимы адресации
Использование параллельных банков памяти увеличивает пропускную способность памяти, однако для чтения нескольких ячеек памяти одной командой процессора необходимо знать адреса всех этих ячеек. Использование абсолютных адресов (прямая адресация) приводит к увеличению длины командного слова, что неприемлемо. Универсальным решением является использование косвенных регистровых режимов адресации. Такие режимы адресации являются основными для ЦПОС, так как они позволяют использовать несколько адресов в инструкции длиной в одно короткое слово. Для этой цели в ЦПОС обычно существует набор специальных адресных регистров. Как правило, банк адресных регистров небольшой, поэтому для их кодирования требуется всего несколько бит.
Кроме того, ЦПОС поддерживают аппаратную модификацию адресных регистров при косвенной адресации, что позволяет минимизировать число команд, необходимых для загрузки этих регистров. Одним из видов такой модификации является авто увеличение/уменьшение содержимого адресного регистра (++/--). При этом, шаг увеличения/уменьшения может определяться как константой, так и динамическим значением специальных шаговых регистров. Еще одним видом аппаратной модификации адресных регистров является циклическая адресация, когда авто увеличение адресного регистра приводит к зацикливанию его значения в пределах области, задаваемой парой специальных регистров (TOP/BOTTOM или START/LENGTH).
Характерным типом адресации служит также косвенная адресация со смещением, однако диапазон смещения невелик ввиду ограничений на длину командного слова.
В качестве примера рассмотрим разумную реализацию упоминавшегося выше КИХ-фильтра. В такой реализации один адресный регистр используется в качестве указателя на конец линии задержки, а другой регистр в качестве указателя на последний коэффициент фильтра. Тогда сдвиг в линии задержки (перемещение указателей к следующей паре «коэффициент, данные») будет осуществляться за счет автоуменьшения этих адресных регистров.
Таким образом, можно выделить следующие основные особенности ЦПОС, связанные с адресацией:
- Малое количество адресных регистров.
- Активное использование аппаратной модификации адресных регистров, в частности авто увеличения/уменьшения при косвенной адресации.
- Малый диапазон смещения при косвенной адресации со смещением.
