即値アドレス指定方式をわかりやすく解説!CPUの基本を初心者向けに理解しよう
生徒
「CPU(シーピーユー)が数値を使うときに、即値アドレス指定方式という言葉を見たんですが、どういう意味なんでしょうか?」
先生
「即値アドレス指定方式は、CPUが命令を実行するときに使うアドレス指定の一つで、値そのものを命令の中に直接書く方式なんです。」
生徒
「値そのものが命令に書かれているというのは、どんなときに使うんですか?」
先生
「例えば、足し算をするときに特定の小さな数をすぐ使いたいような場面ですね。では、その仕組みをもっと詳しく見ていきましょう。」
1. 即値アドレス指定方式とは何か?
即値アドレス指定方式(そくちアドレスしていほうしき)は、CPU(シーピーユー)が命令を実行するために使うアドレス指定方法の一つで、値そのものを命令の中に書く方式です。 この「即値」の部分は、文字どおり「すぐに使える値」「命令と一緒に書かれた値」という意味があります。パソコン初心者にとっては少し難しい印象の言葉ですが、考え方はとてもシンプルです。 CPUがどこかの主記憶装置(シュキオクソウチ)から値を探しに行かず、命令文の中にある数値をそのまま読み取って使うため、非常に高速に処理できます。
例えば「足し算をして五を加える」という命令があるとします。この「五」が直接命令の中に書かれているのが即値アドレス指定方式です。 即値が命令に含まれていることで、読み取りが早く、プログラムの動作も軽くなることが多いのが特徴です。
2. 即値アドレス指定方式が便利な理由
即値アドレス指定方式が便利とされている理由は、CPUが追加のメモリアクセスを必要としない点です。通常、値を使うときには主記憶装置にアクセスし、その値を探し出す必要があります。しかし、即値アドレス指定方式では命令の中に値が含まれているため、探す手間がありません。
これは、料理をするときに冷蔵庫まで取りに行かなくても、材料が手元に置いてあるようなイメージです。すぐに使えるため、作業がスムーズに進むわけです。CPUにとっても処理効率が高まるため、基本的な処理でよく使われます。
また、即値アドレス指定方式は命令が短く簡潔に書けるため、ソフトウェアの設計でも扱いやすくなります。
3. 即値アドレス指定方式と他のアドレス指定方式の違い
即値アドレス指定方式の大きな特徴は、「値そのものを命令の中に直接書く」という点にあります。これに対して、他のアドレス指定方式では主記憶装置の番地(アドレス)を指定して、そこから値を読み取る方法が一般的です。
例えば「直接アドレス指定方式」では、命令に記録されたアドレスを使い、主記憶装置の中から数値を読み込みます。一方、即値アドレス指定方式では読み込みではなく命令そのものに値が書かれているため、CPUにとって即座に処理できるのが魅力です。
ただし即値アドレス指定方式は、大きい値を扱うときには命令が長くなりやすいため、用途に合わせて他の方式と組み合わせて使うのが一般的です。
4. 即値アドレス指定方式の具体的なイメージ
即値アドレス指定方式の動作イメージをもっと分かりやすくするために、身近な例で考えてみましょう。
たとえば、家の中でメモを見ながら「この数字をそのまま使って計算する」と決めているような状況を想像してください。メモの中に「五を足す」と書いてあれば、その五という数字を外に探しに行く必要はありません。
CPUも同じように、命令の中に直接書かれた値を使えば、主記憶装置を参照する必要がないのです。これが即値アドレス指定方式の最大の特徴であり、処理が早くなる理由です。
5. 即値アドレス指定方式が使われる場面
即値アドレス指定方式は、小さな値や固定された値を扱うときに特に適しています。特定の処理で決まった数値を毎回使用する場合、その数値が命令の中に含まれていると、CPUは余計な手間をかけることなくスムーズに処理できます。
例えば、ループ処理でカウンタを一ずつ増やす動作をするとき、「一」という数字を即値として命令に含めておけば、毎回主記憶装置を参照する必要がありません。これにより処理速度が向上し、プログラム全体が軽快に動作します。
このように即値アドレス指定方式は、コンピュータの基本的な計算処理を支える重要な仕組みです。