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計算機の基本原理を味わおう17 - セグメントアドレス方式

 この記事は、計算機の基本原理を味わおう16 - 計算機はアドレス計算命の続きです。前回は、計算機にとって、アドレス計算方式は大切だという事を解説しました。今回は、セグメントを使ったアドレス計算方式について解説します。
 計算機にとってアドレス計算方式が大切な理由は、メモリ容量を増やせる点にあります。今までのように、256ビットの範囲でしか指定できないと、使用できるメモリ容量は32バイトになります。大容量のメモリを搭載しても、アクセスできなければ、存在しないのと同じです。
 32バイトという制約は非常に不便です。いくら最小計算機と言えども、できる事が少なすぎて、不満に感じる人が多いでしょう。そこで今回、一気に65536ビット(8メガバイト)の範囲でメモリアドレスを指定できるように改良します。
 現在セグメントを使用してアドレスを計算しています。これを利用しない手はありません。セグメントアドレスを、8ビット左シフト(256倍)して、プログラムカウンタの値を加算すれば、65536ビットをサポートすることができます。
 改良する方法は凄く簡単です。前回リファクタリングして、アドレス計算を担当するオブジェクトを用意したので、そのオブジェクトを改良し、後は最終的なアドレスに関するデータ型をushortに変更するだけです。

using System;

namespace MiniBitMachine.V3
{
    //アドレスを管理するオブジェクト。
    public class Addresser
    {
        //重要でないメンバーは省略

        //データのアドレスを取得する。
        public ushort GetDataAddress( ushort baseValue )
        {
            ushort result = ( ushort ) ( this._ds << 8 );
            result += baseValue;
            return result;
        }

        //コードのアドレスを取得する。
        public ushort GetCodeAddress( ushort baseValue )
        {
            ushort result = ( ushort ) ( this._cs << 8 );
            result += baseValue;
            return result;
        }

        //次の命令が格納されているアドレスを取得する。
        public ushort GetNextProgramCounter()
        {
            ushort result = ( ushort ) ( this._cs << 8 );
            result += this.ProgramCounter++;
            return result;
        }
    }
}

これだけでOKです。実に簡単です。
 今回はこれでお終いです。簡単すぎてつまらないですが、違う事をすると長くなるので次回します。
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