1. Instruction para obtener y decodificar: La CPU obtiene instrucciones de la memoria. Estas instrucciones a menudo contienen operandos:datos en los que operará la instrucción. Los operandos pueden especificarse usando:
* Registre direccionamiento indirecto: La dirección del operando se almacena en un registro de CPU. La CPU utiliza el contenido del registro como la dirección lógica.
* Dirección inmediata: El operando en sí es parte de la instrucción. No se necesita cálculo de dirección.
* Dirección directa: La instrucción especifica directamente la dirección lógica del operando.
* Dirección indirecta: La instrucción especifica una ubicación de memoria que * contiene * la dirección del operando. La CPU obtiene la dirección de esta ubicación de memoria para obtener la dirección lógica.
* base+direccionamiento de desplazamiento: Se agrega una dirección base (a menudo desde un registro) a un desplazamiento (especificado en la instrucción) para calcular la dirección lógica. Esto es muy común para acceder a elementos o estructuras de matriz.
* Dirección indexada: Similar a Base+Offset, pero el desplazamiento proviene de un registro de índice. Útil para accesos de matriz.
2. contador de programa (PC): La PC contiene la dirección de la siguiente instrucción que se ejecutará. Esta es una dirección lógica utilizada implícitamente por el mecanismo de búsqueda de instrucciones de la CPU. La PC se incrementa después de que cada información de instrucción.
3. Implicación del sistema operativo (memoria virtual): La imagen se vuelve más compleja cuando está involucrada la memoria virtual. En este caso, el programa no ve las direcciones físicas de la memoria; Ve direcciones lógicas (también llamadas direcciones virtuales). La CPU genera una dirección * lógica * basada en la instrucción como se describió anteriormente.
* Unidad de gestión de memoria (MMU): La MMU es un componente de hardware que traduce la dirección lógica generada por la CPU en una dirección física en RAM. Esta traducción implica buscar la dirección lógica en las tablas de página, que mantienen el sistema operativo. Estas tablas asignan páginas lógicas a marcos físicos.
* segmentación: Algunos sistemas usan segmentación además de la paginación. La segmentación divide la memoria en segmentos lógicos, cada uno con su propia dirección base y límite. La CPU produce una dirección lógica como selector de segmento y un desplazamiento dentro del segmento. La MMU luego los usa para encontrar la dirección física.
En esencia, la CPU no "genera" una dirección lógica en un proceso independiente. Utiliza el modo de direccionamiento de la instrucción para calcular la dirección lógica (a menudo con la asistencia de los registros) que luego podría traducirse aún más por la MMU a una dirección física. El proceso está dictado por la instrucción que se está ejecutando y el esquema de gestión de memoria del sistema.