[CS] 다양한 주소 지정 방식

지난 포스팅에 이어서 여러 가지 주소 지정 방식에 대해 알아보자.

 

✅ 주소 지정 방식

주소 지정 방식은 주 기억장치에 데이터가 저장된 위치(=주소)를 피연산자 필드(=오퍼랜드 필드)를 사용하여 제공한다.

담을 수 있는 비트 수에 제한이 있기 때문에 효과적으로 명령어를 처리할 수 있는 다양한 주소 지정 방식이 사용된다.

 

유효 주소 : 연산의 대상이 되는 데이터가 저장된 위치

 

 

1️⃣ 즉시 주소 지정 방식

즉시 주소 지정 방식^{immediate addressing mode}은 연산에 사용할 데이터를 오퍼랜드 필드에 직접 명시하는 방식이다. 가장 간단한 형태의 주소 지정 방식이다. 

이런 방식은 표현할 수 있는 데이터의 크기가 작아지는 단점이 있지만, 연산에 사용할 데이터를 메모리나 레지스터로부터 찾는 과정이 없기 때문에 이하 설명할 주소 지정 방식들보다 빠르다.

 

 

2️⃣ 직접 주소 지정 방식

직접  주소 지정 방식^{direct addressing mode}은 오퍼랜드 필드에 유효 주소를 직접적으로 명시하는 방식이다. 오퍼랜드 필드에서 표현할 수 있는 데이터의 크기는 즉시 주소 지정 방식보다 커졌지만, 여전히 유효 주소를 표현할 수 있는 범위가 연산 코드의 비트 수만큼 줄었다. 다시 말해서 표현할 수 있는 오퍼랜드 필드의 길이가 연산 코드의 길이만큼 짧아져 표현할 수 있는 유효 주소에 제한이 생길 수 있다.

 

 

3️⃣ 간접 주소 지정 방식

간접 주소 지정 방식^{indirect addsressing mode}은 유효 주소의 주소를 오퍼랜드 필드에 명시한다. 직접 주소 지정 방식보다 표현할 수 있는 유효 주소의 범위가 더 넓어졌다. 다만 두 번의 메모리 접근이 필요하기 때문에 앞서 설명한 주소 지정 방식들보다 일반적으로 느린 방식이다.

때때로 연산에 사용할 데이터가 레지스터에 저장된 경우도 있다. 이 경우 레지스터 주소 지정 방식 또는 레지스터 간접 주소 지정 방식을 사용할 수 있다.

 

4️⃣ 레지스터 주소 지정 방식

레지스터 주소 지정 방식^{register addressing mode}은 직접 주소 방식과 비슷하게 연산에 사용할 데이터를 저장한 레지스터를 오퍼랜드 필드에 직접 명시하는 방법이다.

일반적으로 CPU 외부에 있는 메모리에 접근하는 것보다 CPU 내부에 있는 레지스터에 접근하는 것이 더 빠르다. 그러므로 레지스터 주소 지정 방식은 직접 주소 지정 방식보다 빠르게 데이터에 접근할 수 있다. 다만, 레지스터 주소 지정 방식은 비슷한 문제를 공유한다. 표현할 수 있는 레지스터 크기에 제한이 생길 수 있다는 점이다.

5️⃣ 레지스터 간접 주소 지정 방식

레지스터 간접 주소 지정 방식^{register indirect addressing mode}은 연산에 사용할 데이터를 메모리에 저장하고, 그 주소(유효주소)를 저장한 레지스터를 오퍼랜드 필드에 명시하는 방법이다.

 

유효 주소를 찾는 과정이 간접 주소 지정 방식과 비슷하지만 메모리에 접근하는 횟수가 한 번으로 줄어든다는 차이이자 장점이 있다. 메모리에 접근하는 것이 레지스터에 접근하는 것보다 더 느리다고 했었다. 그래서 레지스터 간접 주소 지정 방식은 간접 주소 지정 방식보다 빠르다.

 

✅ 정리

주소 지정 방식 : 연산에 사용할 데이터를 찾는 방법 
유효 주소 : 연산에 사용할 데이터가 저장된 위치

🔅다음은 오퍼랜드 필드에 명시하는 값을 정리
즉시 주소 지정 방식 : 연산에 사용할 데이터
직접 주소 지정 방식 : 유효 주소(메모리 주소)
간접 주소 지정 방식 : 유효 주소의 주소
레지스터 주소 지정 방식 : 유효 주소(레지스터 이름)
레지스터 간접 주소 지정 방식 : 유효 주소를 저장한 레지스터

 

 

참고자료 -

혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제 / 한빛미디어

https://hyk0425.tistory.com/6

#3 컴퓨터 구조 - 명령어를 효과적으로 처리하기 위한 기법

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https://www.flaticon.com/kr/free-icon/prioritize_5108755?term=%EC%A7%80%EC%A0%95&page=1&position=80&origin=search&related_id=5108755