Qu'est-ce qu'un registre de pile?
En ce qui concerne les ordinateurs, un registre de pile est un emplacement de mémoire - généralement situé sur l'unité centrale (CPU) ou le matériel de traitement associé - contenant l'adresse actuelle du haut d'une région de mémoire d'ordinateur distincte appelée pile. Le registre de pile est important car sans lui, un ordinateur aurait besoin de mettre en œuvre une méthode plus lente et plus sujette aux erreurs pour suivre le flux d'exécution d'un programme. Dans la plupart des architectures de système, le registre de pile est un registre dédié afin d'éviter tout accès accidentel lors de l'utilisation d'autres registres de mémoire. Plus rarement, un registre de pile peut être un registre général qui est généralement accessible par un programme mais qui n'est pas utilisé intentionnellement car son utilisation est définie par le fabricant. Lorsqu'un système informatique contient deux registres de pile ou plus, ce qui signifie qu'il existe potentiellement plus d'une pile, l'architecture est appelée une machine à pile.
Au niveau le plus bas de la programmation informatique, une pile est une zone de mémoire - généralement en mémoire vive (RAM) - qui a un type de comportement bien défini. Des informations peuvent être ajoutées à la pile dans un processus appelé pushing, ou des informations extraites de celle-ci, appelées popping. Le modèle pour une pile est premier entré, dernier sorti, ce qui signifie que si plusieurs informations sont insérées dans la pile, le premier élément inséré sera le dernier à sortir, alors que le dernier élément inséré sera inséré. être le premier à être récupéré avec une commande pop. Un registre de pile garde la trace du haut de la pile, qui est toujours le dernier élément inséré dans celui-ci.
Lorsqu'un programme informatique est en cours d'exécution, chaque instruction en cours d'exécution a une adresse mémoire spécifique dans laquelle elle est stockée temporairement pendant toute la durée du programme. Si un programme appelle un sous-programme - ou une procédure, une fonction ou une méthode, selon le langage de programmation -, il doit alors accéder à l'adresse mémoire du code de sous-programme pour l'exécuter. L'adresse où le flux de contrôle de programme est interrompu pour se connecter à la sous-routine est poussée sur la pile afin qu'elle soit mémorisée. Une fois l'exécution du sous-programme terminée, le programme sait où il doit retourner dans le code principal en faisant apparaître l'adresse du code à partir du haut de la pile, là où le registre de la pile pointe.
Bien que d’autres méthodes permettent d’obtenir les mêmes résultats, l’utilisation d’une pile et d’un registre de pile permet un concept de programmation important appelé récursion. Une fonction récursive est une fonction qui, dans son propre code, s'appelle elle-même. Ce processus est couramment utilisé dans les algorithmes de tri et pour certaines fonctions mathématiques. Le registre de pile garde la trace de toutes les dernières adresses vers lesquelles l'exécution est en train de se brancher, afin qu'une fonction puisse implémenter la récursivité en toute sécurité en sachant que le contrôle reviendra finalement au point d'origine. Une complication survient si la pile entière est pleine et qu'il ne reste aucune place en mémoire, auquel cas il se produit un débordement de la pile qui empêche l'exécution du programme.