アドレス指定方式（Addressing Mode）：CPUによるデータ指定のメカニズム

アドレス指定方式は、CPUが命令を実行する際に、処理対象のデータの所在を特定する方法を指します。

これは、プログラムがメインメモリ上のデータにアクセスする際に不可欠な要素であり、正確なデータ処理を実現するための基本的な仕組みです。

本記事では、アドレス指定方式の概要や種類、有効アドレスの概念について詳しく解説します。

アドレス指定方式の基本概念

有効アドレス

CPUが命令を実行する際、最終的に決定されるメモリアドレスを「有効アドレス」と呼びます。

この有効アドレスは、命令のアドレス部と特定のレジスタに格納された値を組み合わせて決定されます。

主なアドレス指定方式

アドレス指定方式は、データの所在を特定するために様々な方法が存在します。

以下に代表的な方式を紹介します。

直接アドレス指定

• 説明: 命令のアドレス部に直接有効アドレスを指定します。
• 例: LOAD 1000という命令は、メモリのアドレス1000からデータを読み込みます。

間接アドレス指定

• 説明: アドレス部で指定されたアドレスに格納された値を有効アドレスとして使用します。
• 例: LOAD (R1)という命令は、レジスタR1に格納されたアドレスからデータを読み込みます。

アドレス修飾（修飾アドレス指定）

• 説明: 特定のレジスタの値と組み合わせて有効アドレスを求める方式です。
• 種類:
  • ベースアドレス指定: 基準となるアドレスにオフセットを加えたアドレスを指定します。
  • インデックスアドレス指定: インデックスレジスタの値を使ってアドレスを調整します。
  • 相対アドレス指定: 現在のプログラムカウンタに基づく相対的なアドレスを使用します。

即値アドレス指定

• 説明: メモリ上のアドレスを指定せずに、処理したいデータを直接記述する方式です。
• 例: LOAD 5という命令は、値5を直接操作対象とします。

まとめ

アドレス指定方式は、CPUが効率的にデータを処理するための重要なメカニズムです。

直接アドレス指定、間接アドレス指定、アドレス修飾などの方式を理解することで、プログラムの動作をより深く理解できます。

これらの知識は、コンピュータアーキテクチャやプログラミングにおいて非常に重要です。

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