データ用の単純なアドレッシングモード

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データ用の単純なアドレッシングモード

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2020/07/04 05:50 UTC 版)

「アドレッシングモード」の記事における「データ用の単純なアドレッシングモード」の解説

レジスタ オペランドとしてレジスタのみを指定する。場合によってはアドレッシングモードと見なされない。 「ベース＋オフセット」形式とその派生 「ベース＋ディスプレースメント」とも。ベースレジスタの内容に、オフセット値を加えた値を実効アドレスとする。オフセットは16ビットの符号付きの値で指定することが多い（i386では32ビットである）。オフセットがゼロの場合は「レジスタ間接」アドレッシングとなり、実効アドレスはベースレジスタの内容そのものとなる。RISCでは0番のレジスタは内容が常にゼロということが多く、0番のレジスタをベースレジスタとして指定した場合、一種の「絶対」アドレッシングとなる。ただし、それで表せるアドレス範囲は狭い（オフセットが16ビットなら64KBの範囲内のみ）。16ビットのオフセット値というのは、最近のメモリ容量の大きいコンピュータを考えると小さいように思われる（i386で32ビットに拡張したのもそれが理由である）。IBM System/390 ではオフセット値は符号無しの12ビットだった。しかし、参照の局所性の原則を適用すれば、あるプログラムが短時間にアクセスするデータの大部分は狭い範囲にあることが多いと言える。このアドレッシングモードは、インデックス付き絶対アドレッシングモードと深い関係がある。 サブルーチン単位で考えた場合、重要となるデータはサブルーチンの引数と局所変数であり、それらが64KBの範囲を超えることは滅多にない。したがって、1つのベースレジスタ（フレームポインタ）で十分である。オブジェクト指向言語のメソッドの場合、（オブジェクト指向言語で this や self と呼ばれる）現在のオブジェクトのデータメンバ群を指すもう1つのベースレジスタを必要とする 構造体などの複合データ型（英語版）のアドレスをベースレジスタに設定すれば、オフセットを使ってその構造体の特定のフィールドを指定することができる（一般にレコードや構造体といった複合データは32kBよりも小さい）。 イミディエート/リテラル 演算に使用する値（定数）を直接オペランドに指定するもので、アドレッシングモードと見なさないこともある。定数は符号無しの場合と符号付きの場合がある。例えば、move.l #$FEEDABBA, D0 という命令は、"FEEDABBA" という16進の値をD0レジスタに入れる。DEC VAX では、リテラル・オペランドのサイズとして6ビット、8ビット、16ビット、32ビットがある。アンドリュー・タネンバウムは、プログラム内で使われる定数の98%が13ビットで表せることを示した。 暗黙のアドレッシングモード ある命令がアクセスするリソースが決まっているため、実効アドレスを明記せず暗黙のうちにアクセスする場合である。1970年代中ごろまでのコンピュータではよく見られた。古い典型的なコンピュータは演算対象となるレジスタが1つしかなく、それをアキュムレータと呼ぶ。アキュムレータ・マシンではほとんどの命令で暗黙のうちにアキュムレータを参照する。例えば、 という処理は という命令列になる。これらの命令はどれも暗黙のうちにアキュムレータにアクセスする。load 命令は b をアキュムレータにロードし、add 命令は c をアキュムレータに加算するといった具合である。store 命令はアキュムレータの内容を指定された場所に格納する。その後、複数の汎用レジスタを持つことが多くなり、算術演算の入力と出力をそれぞれ指定する必要が生じ、アドレッシングモードが複雑化していった。x86では乗除算命令などで暗黙のうちにALレジスタを使用する。 x86など多くのアーキテクチャでは、スタックポインタという特殊なレジスタがあり、スタックにデータを置いたり、スタックからデータを取り除いたとき、自動的にインクリメントまたはデクリメントされる。また、スタックのプッシュ/ポップをする際の実効アドレスは暗黙のうちにスタックポインタに格納されているアドレスを使用する。68k、ARM、PowerPC といったアーキテクチャでは、1つ以上のレジスタをスタックポインタとして使用できる。そのため、「自動インクリメント付きレジスタ間接」などのアドレッシングモードが用意されている。 多くの場合、CPUモードの切り替えや割り込みマスク状態の変更には専用の命令があり、対応するビットなどを明示的に指定しない。このことはPopekとGoldbergの仮想化要件を満足させようとする場合、そのような命令をトラップしなければならないハードウェアを単純化できる。すなわち、トラップ処理はオペランド（あるいは最終的な実効アドレス）を調べる必要がなく、命令コードだけを調べればよい。