Wat is een stapelregister?

In relatie tot computers is een stapelregister een geheugenlocatie - meestal op de Central Processing Unit (CPU) of gerelateerde verwerkingshardware - die het huidige adres van de bovenkant van een gebied van afzonderlijk computergeheugen bevat dat bekend staat als de stapel. Het stapelregister is belangrijk omdat een computer zonder dit een langzamere, meer foutgevoelige methode zou moeten implementeren om de uitvoeringsstroom van een programma te traceren. In de meeste systeemarchitecturen is het Stack Register een speciaal register, dus het is niet per ongeluk toegankelijk bij het werken met andere geheugenregisters. Meer zelden kan een stapelregister een algemeen register zijn dat meestal toegankelijk is voor een programma, maar dat opzettelijk niet wordt gebruikt omdat het gebruik ervan wordt bepaald door de fabrikant. Wanneer een computersysteem twee of meer stapelregisters bevat, wat betekent dat er mogelijk meer dan één stapel is, staat de architectuur bekend als een stapelmachine.

Op het laagste niveau van computerprogrammering is een stapel een geheugenoppervlak-meestal in willekeurig toegangsgeheugen (RAM)-dat een goed gedefinieerd type gedrag heeft. De stapel kan informatie hebben die eraan wordt toegevoegd in een proces dat pushing wordt genoemd, of er kan informatie zijn die daaruit wordt opgehaald, die popping wordt genoemd. Het model voor een stapel is first-in, laatst uit, wat betekent dat als verschillende stukjes informatie in de stapel worden geduwd, het eerste element erin wordt geduwd, het laatste zal zijn dat eruit wordt uitgedrukt, terwijl het laatste element het eerste zal zijn dat het eerste is dat wordt opgehaald met een popcommando. Een stapelregister houdt de bovenkant van de stapel bij, wat altijd het laatste item is dat erin wordt geduwd.

Wanneer een computerprogramma wordt uitgevoerd, heeft elke instructie die wordt uitgevoerd een specifiek geheugenadres waar het tijdelijk wordt opgeslagen voor de duur van het programma. Als een programma een subroutine oproept - of een procedure, functie of methode, afhankelijk van de programmeertaal & Mstreepje; Vervolgens moet het programma naar het geheugenadres van de subroutinecode springen om het uit te voeren. Het adres waar de programmabesturingstroom breekt naar vertakking naar de subroutine wordt op de stapel geduwd zodat het wordt herinnerd. Wanneer de subroutine is voltooid, weet het programma waar het in de hoofdcode moet retourneren door het code -adres van de bovenkant van de stapel te knallen, waar het stapelregister wijst.

Hoewel er andere methoden zijn die kunnen worden gebruikt om dezelfde resultaten te bereiken, maakt het gebruik van een stapel- en stapelregister een belangrijk programmeerconcept mogelijk dat bekend staat als recursie. Een recursieve functie is een functie die zichzelf binnen zijn eigen code noemt. Dit proces wordt vaak gebruikt in sorteeralgoritmen en voor bepaalde wiskundige functies. Het Stack Register houdt alle laatste adressen bij waarbij de uitvoering vertakt, dus een functie kan recursie veilig implementeren met de wetenschap dat de controle uiteindelijk zal terugkeren naar het punt van herkomst. Een complicAting treedt op als de hele stapel vol wordt en er geen ruimte in het geheugen blijft, in welk geval een stapeloverloop optreedt, waarbij het programma wordt uitgevoerd.