정보처리기능사 19. 주소지정 방식

명령어 형식과 주소 지정 방식

1. 명령어 형식 (Instruction Format)

컴퓨터의 명령어는 크게 **OP-Code(명령부)**와 **Operand(자료부)**로 구성됩니다. Operand의 개수에 따라 다음과 같이 4가지 명령어 형식이 존재합니다.

1.1 3주소 명령어 (3 Address Instruction)

• Operand부가 3개로 구성되는 명령어 형식입니다.
• 여러 개의 범용 레지스터(GPR)를 가진 컴퓨터에서 사용됩니다.
• 연산 후에도 입력된 자료가 보존됩니다.
• 하지만 명령어의 길이가 길어지는 단점이 있습니다.

1.2 2주소 명령어 (2 Address Instruction)

• Operand부가 2개로 구성된 가장 일반적인 명령어 형식입니다.
• 여러 개의 범용 레지스터를 가진 컴퓨터에서 사용됩니다.
• 연산 결과는 주로 첫 번째 Operand에 저장되므로, 첫 번째 Operand의 기존 값이 손실될 수 있습니다.

1.3 1주소 명령어 (1 Address Instruction)

• Operand부가 1개로 구성됩니다.
• **누산기(Accumulator)**를 이용하여 연산을 수행합니다.

1.4 0주소 명령어 (0 Address Instruction)

• Operand부 없이 OP-Code부만으로 구성됩니다.
• **스택(Stack)**을 이용하여 연산을 수행합니다.
• 연산 시, 스택에 연산자와 피연산자를 삽입(Push)하고 연산 후 결과를 다시 스택에 저장하는 방식으로 동작합니다.
• 연산 과정에서 원래의 자료가 남지 않습니다.

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2. 주소 지정 방식 (Addressing Modes)

데이터에 접근하는 방식에 따라 여러 가지 주소 지정 방식이 존재합니다.

2.1 암시적 주소 지정 방식 (Implied Mode)

• 명령어에 주소 지정 필드가 없으며, 스택의 Top 포인터가 가리키는 Operand를 자동으로 이용합니다.

2.2 즉시적 주소 지정 방식 (Immediate Mode)

• 명령어 자체에 Operand(실제 데이터)를 포함하는 방식입니다.
• 메모리를 참조할 필요 없이 CPU에서 직접 데이터를 사용하므로 실행 속도가 빠릅니다.

2.3 직접 주소 지정 방식 (Direct Mode)

• 명령어의 주소부(Operand)가 실제 데이터가 저장된 메모리 주소를 지정합니다.
• 메모리 참조 횟수는 1회입니다.

2.4 간접 주소 지정 방식 (Indirect Mode)

• 명령어의 주소부(Operand)에 저장된 값이 또 다른 메모리 주소를 지정하는 방식입니다.
• 메모리 참조 횟수가 최소 2회 이상 발생합니다.

2.5 계산에 의한 주소 지정 방식

Operand와 CPU의 특정 레지스터 값을 더하여 유효 주소를 계산하는 방식입니다.

• 상대 주소 (Relative Mode) : 유효 주소 = 명령어 주소부 + PC (현재 프로그램 카운터 값)
• 베이스 레지스터 주소 (Base Register Mode) : 유효 주소 = 명령어 주소부 + Base Register (프로그램 재배치에 사용됨)
• 인덱스 레지스터 주소 (Index Register Mode) : 유효 주소 = 명령어 주소부 + Index Register (순차적인 주소 지정에 유리)

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3. 절대 주소 vs 상대 주소

주소를 실제 기억 공간과 연관시키는 방법에 따라 구분됩니다.

3.1 절대 주소 (Absolute Address)

• 주어진 주소가 메모리의 실제 물리적 위치를 나타냅니다.
• 기억장치의 시작부터 연속적으로 16진수 번호가 부여됩니다.

3.2 상대 주소 (Relative Address)

• 기준 주소를 중심으로 변위(Offset) 값을 사용하여 데이터의 위치를 표현합니다.
• 절대 주소로 변환해야 실제 데이터에 접근할 수 있습니다.

정보처리기능사 개념.pdf

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