指令寻址
寻址方式分为指令寻址和数据寻址两大类。寻找下一条将要执行的指令地址称为指令寻址；寻址本条指令的数据地址称为数据寻址。
指令寻址
指令寻址方式有两种：一是顺序寻址，二是跳跃寻址。
顺序寻址
通过程序计数器PC加1（1个指令字长，实际加的值回因指令长度、编址方式而不同），自动形成下一条指令的地址。
例：
若某系统采用定长指令字结构，指令字长=存储字长=16bit=2B，主存按字编址（即按2B编址）。
此时若取走地址直接让PC+1即可跳到下一条地址。
而若此时设某系统采用定长指令字结构，指令字长=存储字长=16bit=2B，主存按字节编址（即按1B编址）。
此时一条指令占两个地址。
此时若想实现顺序寻址则需PC+2（2个指令字长）来形成下一条指令的地址。
跳跃寻址
是指下条指令的地址不由程序计数器PC自动给出，而由本条指令给出下条指令地址的计算方式。
例：
若某系统采用定长指令字结构，指令字长=存储字长=16bit=2B，主存按字编址（即按2B编址）。
指令结构如下图所示：
当运行到第三条指令时，JMP为无条件转移，会将PC中的内容改成7，所以会跳到第7条指令地址进行执行。
数据寻址
数据寻址的方式较多，为区别各种方式，通常会在指令字中设一个形式地址的字段，来表明用那种寻址方式，如下图所示。
在数据寻址中，会EA来表示有效地址，A表示形式地址。
默认指令字长=机器字长=存储字长
直接寻址
指令字中的形式地址A就是操作数的真实地址EA, EA=A。
指令形式：
例：
若要对操作数3进行取值并放入寄存器中。
此时会先访存1次进行取指令，然后再访存1次执行指令，共访存2次。
直接寻址优点：简单，指令执行阶段仅访问一次主存，不需要专门计算操作数的地址。
直接寻址缺点：A的位数决定了该指令操作数的寻址范围，操作数的地址不易修改。
间接寻址
间接寻址中指令的地址字段给出的形式地址不是操作数的真正地址，而是操作数有效地址所在存储单元的地址，就是操作数地址的地址，即EA=(A)。
指令形式：
例：
上图进行寻址，首先会进行取地址访存1次，然后执行指令找到A所在的数据，根据A的内容找到真正地址EA，访存2次，共访存3次。
也可以两次间接寻址：
当主存字第一位为1时，表示取出的仍不是操作数的地址，需要多次间接寻址。只有当第一位为0时，表示取得的是操作数的地址。
优点：可扩大寻址范围（有效地址EA的位数大于形式地址A的位数），便于编制程序（用间接寻址可以方便地完成子程序返回）。
缺点：指令在执行阶段要多次访存（一次间接寻址需两次访存，多次需根据存储字的最高位确定）。
寄存器寻址
寄存器寻址是指在指令字中给出操作数所在的寄存器编号，即EA=$R_i$，其操作数在由$R_i$所指的寄存器内。
指令形式：
例：
若此时寄存器编号为1001，对应十进制9，会在$R_9$中进行寻址。
此时只需取指令的时候进行访存1次，由于EA在寄存器中，所以执行指令无需访存，共访存1次。
优点：指令在执行阶段不访问主存，只访问寄存器，指令字短且执行速度快，支持向量/矩阵运算。
缺点：寄存器价格昂贵，计算机中寄存器个数有限。
寄存器间接寻址
指寄存器$R_i$中给出的不是一个操作数，而是操作数所在的主存单元的地址。即EA=($R_i$)。
指令形式：
例：
用这种方式，取指令时需进行一次访存，执行指令也需访存1次，共访存2次。
优点：与一般间接寻址相比速度更快，但指令的执行阶段需要访问主存（因为操作数在主存中）
隐含寻址
这种类型的指令不明显地给出操作数的地址，而是在指令中隐含着操作数的地址。
例：
将A进行累加操作：
优点：有利于缩短指令字长
缺点：需增加存储操作数或隐含地址的硬件。
立即（数）寻址
这种类型的指令地址字段指出的就是操作数本身，又称立即数，采用补码表示。
指令形式：
例：
上方的形式地址就是十进制形式就是操作数3。
此时执行一条指令会取指令进行访存1次，由于已经是操作数，执行指令将不会访存，共访存1次。
优点：指令执行阶段不访问主存，指令执行时间最短
缺点：A的位数限制了立即数的范围。 如A的位数为n，且立即数采用补码时，可表示的数据范围为$-2^{n-1} $ ~ $ 2^{n-1} -1$
基址寻址
将CPU中基址寄存器（BR）的内容加上指令格式中的形式地址A，而形成操作数的有效地址，即$EA=(BR)+A$。
基址寻址的硬件实现：
例：
在图中中若主存以100开始作为主存地址，地址码寻址取数a，此时a的主存地址为105，就可以将BR设置为0000 0000 0110 0100（十进制100），通过ALU，此时均可以实现基于100来进行有效地址的寻址。
注：基址寄存器是面向操作系统的，其内容由操作系统或管理程序确定。在程序执行过程中，基址寄存器的内容不变（作为基地址），形式地址可变（作为偏移量）。
当采用通用寄存器作为基址寄存器时，可由用户决定哪个寄存器作为基址寄存器，但其内容仍由操作系统确定。
优点：便于程序“浮动”，方便实现多道程序并发运行。可扩大寻址范围（基址寄存器的位数大于形式地址A的位数）；用户不必考虑自己的程序存于主存的哪一空间区域，故有利于多道程序设计，以及可用于编制浮动程序。
变址寻址
是将有效地址EA等于指令字中的形式地址A与变址寄存器IX的内容相加之和，即EA=(IX)+A，其中IX可为变址寄存器（专用），也可用通用寄存器作为变址寄存器。
变址寻址的硬件实现：
注：变址寄存器是面向用户的，在程序执行过程中，变址寄存器的内容可由用户改变（IX作为偏移量），形式地址A不变（作为基地址）。
优点：在数组处理过程中，可设定A为数组的首地址，不断改变变址寄存器IX的内容，便可很容易形成数组中任一数据的地址，特别适合编制循环程序。
相对寻址
把程序计数器PC的内容加上指令格式中的形式地址A而形成操作数的有效地址，即EA=(PC)+A，其中A是相对于PC所指地址的位移量，可正可负，补码表示。
相对寻址的硬件实现：
优点：操作数的地址不是固定，它随着PC值的变化而变化，并且与指令地址之间总是相差一个固定值，因此便于程序浮动（一段代码在程序内部的浮动）。相对寻址广泛应用于转移指令。
堆栈寻址
操作数存放在堆栈中，隐含使用堆栈指针（SP）作为操作数地址。
堆栈是存储器（或专用寄存器组）中一块特定的按“后进先出（LIFO）”原则管理的存储区，该存储区中被读/写单元的地址是用一个特定的寄存器给出的，该寄存器称为堆栈指针（SP）。
用寄存器来实现栈结构也称硬堆栈。而用主存中某一块区域来实现堆栈称为软堆栈。
下图是对寻址的总结：
