即値アドレッシング
英語表記: Immediate Addressing
概要
即値アドレッシングは、CPUの「命令セットアーキテクチャ (ISA)」を構成する重要な要素である「アドレッシングモード」の一つです。これは、CPUが実行する命令語のオペランド部（操作対象を指定する部分）に、データそのもの（即値）を直接格納する方式を指します。メモリを参照する手順を完全に省略できるため、定数や初期値の設定など、頻繁に使用される小さなデータを扱う際に、処理の高速化を実現します。
詳細解説
即値アドレッシングの理解を深めるためには、それがCPUの仕組み（命令セット, パイプライン）の中でどのような位置づけにあるのかを知ることが大切です。CPUが実行する命令は、「何を操作するか（操作コード）」と「どこを操作するか（オペランド）」で構成されています。この「どこを操作するか」を指定する方法がアドレッシングモードであり、即値アドレッシングは、その多様な手段の中でも特に高速性を追求した方式なのです。
目的と動作原理
即値アドレッシングの最大の目的は、処理の高速化と、命令パイプラインの効率維持にあります。
通常、CPUがデータを操作するためには、メインメモリ上のアドレスを指定し、その場所からデータをレジスタに読み出すという手順（メモリ参照）が必要です。しかし、即値アドレッシングでは、命令フェッチ（命令を読み出す動作）の段階で、必要なデータが命令語と一緒にすでにCPU内部に取り込まれています。
動作原理は非常にシンプルです。命令語のフォーマットにおいて、オペランド部にアドレス情報ではなく、そのまま操作対象となる値（データ）が書き込まれます。例えば、「レジスタAに値10を格納せよ」という命令を実行する際、命令そのものの中に「10」という値が埋め込まれているイメージです。
命令パイプラインへの貢献
この方式の大きなメリットは、メモリ参照サイクルが不要になる点です。現代のCPUは、命令パイプラインという技術を用いて、命令を複数のステージ（フェッチ、デコード、実行など）に分割し、並行して処理することで高性能を実現しています。しかし、命令の実行中にメモリ参照が必要になると、その参照が完了するまで次の命令の処理を待たなければならない「ストール」が発生し、パイプラインの流れが停滞してしまいます。
即値アドレッシングは、データが命令語内に含まれているため、実行ステージで即座にデータを利用でき、パイプラインのストールを効果的に防ぐことができます。これは、CPUの仕組み（命令セット、パイプライン）という大きな文脈の中で、即値アドレッシングが極めて戦略的な役割を果たしている証拠だと言えますね。パイプラインの効率を維持できることは、システム全体のパフォーマンス向上に直結します。
制約事項
ただし、即値アドレッシングにはデメリットもあります。命令語のオペランド部のサイズには限りがあるため、即値として扱えるデータのサイズも制限されます。例えば、命令語全体が32ビットであっても、オペランド部が8ビットや16ビットに限定されてしまうアーキテクチャが多いです。この制約があるため、即値アドレッシングは主に小さい整数や文字コード、定数の設定に用いられ、大きなデータを扱う必要がある場合は、他のアドレッシングモードを利用することになります。このように、命令セットアーキテクチャの設計者は、即値アドレッシングを他のモードと使い分けることで、最適なパフォーマンスを引き出しているのです。
具体例・活用シーン
即値アドレッシングは、アセンブリ言語やコンパイラが生成する機械語において、基礎的な操作を高速化するために不可欠な存在です。
活用例
- レジスタの初期化: プログラム開始時や関数呼び出し時に、特定のレジスタを「0」でクリアしたり、「1」でフラグを立てたりする処理に多用されます。
- 定数の加算・減算: ループ処理などで、カウンタ変数に常に固定値（例えば、配列のインデックスを増やすための「1」や「4」など）を加算する際に利用されます。
- マスク処理: ビット操作において、特定のビットをオン/オフにするためのマスク値（定数）を指定する際にも即値が使われます。
比喩による解説（宅配便と付箋の物語）
即値アドレッシングがなぜ高速なのかを理解するために、あなたがCPUだとして、データ取得を宅配便に例えてみましょう。何か計算をしたいとき、必要なデータを探す必要があります。
通常の（直接）アドレッシングの場合:
「計算に必要なデータはどこですか？」と尋ねると、「住所Aの倉庫に行って、データを持ってきてください」という指示（命令）を受け取ります。あなたは住所Aまで移動し（メモリ参照）、倉庫からデータを取り出して戻ってきます。メモリ参照は時間がかかるため、この移動と検索の時間が処理のボトルネックになります。
即値アドレッシングの場合:
「計算に必要なデータはこれです！」と、最初からデータそのものが書かれた付箋（命令語）を渡されます。付箋には「5」と書かれています。あなたは住所を探す必要も、倉庫まで歩く必要もありません。付箋に書かれた「5」をすぐに計算に使えます。
即値アドレッシングは、まさにこの「住所を探す手間を省き、必要な情報をその場で手渡す」動作に相当します。これにより、CPUは待ち時間なく処理を継続できるため、命令パイプライン
