Adressierungseinheit

Die Adressierungseinheit ist eine Funktionseinheit in Computersystemen, die für die Ermittlung der Adressen von Operanden und Instruktionen verantwortlich ist. Sie interpretiert die Adressierungswerte, die in den Maschinenbefehlen enthalten sind, und erzeugt daraus die effektiven Speicheradressen oder Adressen von I/O-Geräten. Ihre Aufgaben umfassen die Auswahl und Berechnung von Adressen gemäß den im ISA festgelegten Adressierungsmodi sowie die Vorbereitung des Speicherzugriffs durch das nachfolgende Ausführungs- oder Speichersystem.

Zu den typischen Adressierungsmodi gehören direkter, indirekter, unmittelbarer, registerbasierter, base+offset, indexierter und relativer Zugriff. Je nach Modus wird entweder eine direkte Speicheradresse angegeben, eine Adresse durch einen Verweis in Registern oder eine Berechnung aus Basis- und Indexwerten, Displacement-Werten oder relativen Abständen erzeugt. In modernen Systemen ergänzt oder ersetzt die Adressierungseinheit die einfache Adressierung durch eine Adressübersetzungseinheit (MMU), die virtuelle Adressen in physische Adressen übersetzt und ggf. Seitentabellen oder Segmentübersetzungen verwendet.

Die Adressierungseinheit arbeitet eng mit der Befehlscodierung, dem Dekodierer, dem Operandenaustausch und dem Speichersystem zusammen. Sie trägt wesentlich zur Leistungsfähigkeit bei, da die Wahl des Adressierungsmodus Auswirkungen auf Zugriffskosten, Speicherkohärenz und Pufferung hat. In Mikrocontrollern ist sie oft einfacher gestaltet, während in komplexen CPUs umfangreiche Mechanismen für Segmentierung, Paging und speicherbezogene Optimierungen integriert sein können.