Adressierungslogik

Adressierungslogik beschreibt die Mechanismen, mit denen Adressen im Befehls- und Datenfluss eines Computers entstehen, verarbeitet und in konkrete Speicher- oder I/O-Orte übersetzt werden. Sie umfasst die Formung von Adresswerten, die Auswahl geeigneter Adressierungsmodi und die Steuerung der Adressverarbeitung durch die Recheneinheit und das Speichersubsystem. Ziel ist eine effiziente und zuverlässige Bestimmung der Standorte von Operanden und Peripherie-Geräten.

Zu den Adressierungsmodi gehören unter anderem die unmittelbare Adressierung, bei der der Operand als Konstante im Befehl enthalten ist, die direkte Adressierung, bei der eine Speicheradresse im Befehl referenziert wird, die indirekte Adressierung, bei der die eigentliche Adresse in einer Speicherstelle oder in einem Register abgelegt ist, sowie die Registeradressierung, bei der Operanden in Registern liegen. Weitere Modi sind Basis- oder Offestadressierung, die Adressbildung durch Addition eines Offsets zur Basisadresse, und segmentierte Adressierung, die Adressräume in Segmente trennt. Die Wahl des Modus beeinflusst Aufwand, Geschwindigkeit und Flexibilität des Programms.

Die Adressdecodierung nutzt die Adressleitungen und logische Schaltungen, um aus der gegebenen Adressinformation den richtigen Speicherblock oder das geeignete I/O-Gerät auszuwählen. Die Breite des Adressbusses bestimmt, wie viele Adressen direkt adressierbar sind, und beeinflusst Systemarchitektur sowie Speicher- und Cache-Verhalten.

In vielen Systemen erfolgt die Adressierung virtuell. Die Speicherverwaltung (Memory Management Unit, MMU) übersetzt virtuelle Adressen in physische Adressen mittels Seitentabellen, Segmenttabellen und ggf. TLBS. Adressierungslogik bildet damit die Brücke zwischen Programmübersicht und realem Speicherzugriff.