计算机组成学习记录-体系结构-寻址方式

MIPS有5种寻址方式：寄存器寻址，立即数寻址，基址寻址，相对PC寻址和伪直接寻址。

寄存器寻址

R指令都用寄存器寻址。寄存器作为操作数，直接通过读取相应寄存器获取所需数值。

立即数寻址

一些I指令的寻址方式。16位立即数与寄存器一起作为操作数被获取。

基址寻址

存储器中的地址通过基址与偏移量相加得到，从而获取存在 存储器中的操作数。

相对PC寻址

条件分支指令在进行跳转时使用相对PC寻址，从而得到PC新值。
beq register1, register2, label
这里label代表的并不是PC的新值，他是一个16位立即数，无法保存32位地址。它代表的是目标地址减去跳转前下一条指令地址（跳转前PC + 4）所获得的差值再除以4所得到的数值，也就是夹在分支指令和目标指令之间的指令数目。
当执行跳转时，处理器会将label所代表的立即数进行符号扩展并乘以4，再将结果与（跳转前PC + 4）相加，得到PC新值，从而找到目标地址。

伪直接寻址

j与jal都用这个寻址方式。直接寻址是通过指明32位地址从而进行跳转。但是MIPS指令使用32位指令，其中包括6位操作码，用来指明地址的就只剩下26位数。但是由于指令是字对齐的，每条指令地址都是4的倍数，所以地址的最低2位固定为0，我们可以直接舍弃地址的最低两位，把地址从低到高的第3位数到第28位数存在26位立即数中，当使用地址时再补上两位0。这样只有最高4位数存不进立即数。
MIPS采取折中办法，将（跳转前PC + 4）的最高四位直接当做地址的最高四位补全地址。这样导致跳转范围受到限制，但也实现了伪直接寻址。