Что такое индексный регистр?

В компьютерном программировании и компьютерной архитектуре индексный регистр - это область памяти, обычно встроенная в центральный процессор (ЦП), которая используется в качестве очень быстрого счетчика для пошагового перехода по адресам памяти или для отслеживания таких операций, как зацикливание. В зависимости от типа архитектуры системы индексный регистр может быть определенным и выделенным регистром среди других процессорных регистров или может быть любым регистром общего назначения. Чаще всего индексный регистр содержит текущее смещение ячейки памяти, а другой регистр содержит базовый адрес, поэтому комбинация двух регистров создает полный адрес памяти. Одна из специальных функций индексного регистра, когда он специально обозначен ЦПУ, заключается в том, что он может использоваться для легкого пошагового перехода по адресам памяти, увеличиваясь или уменьшаясь по мере необходимости, чтобы можно было обходить структуры данных, такие как массивы и стеки. ,

Регистры индекса на ЦП компьютера представляют собой области памяти с невероятно низким уровнем, которые обычно доступны непосредственно программисту только через язык ассемблера или аналогичный язык программирования низкого уровня. В некоторых из наиболее распространенных типов процессоров два отдельных регистра определяются как регистры индекса, а именно регистры исходного индекса (SI) и конечного индекса (DI). Другие процессоры специально не имеют регистров индекса или поддерживающих операторов, которые требуют их, то есть может использоваться любой регистр общего назначения соответствующего размера.

Одним из наиболее часто используемых регистров индекса является указатель на область памяти, в которой хранится поток данных, к которому требуется последовательный доступ. Пример можно увидеть при использовании массива данных, в котором все элементы расположены последовательно в памяти. Если регистр индекса используется для доступа к массиву, он может содержать соответствующее значение смещения элемента, к которому в данный момент осуществляется доступ, при добавлении в другой регистр, который содержит базовый адрес, такой как регистр сегмента данных. Это может упростить выполнение таких процедур, как копирование содержимого строки с нулевым символом в конце из исходного местоположения в целевую строку.

Другое использование регистра индекса может содержать информацию о циклах и других счетчиках. Некоторые системные архитектуры предпочитают использовать индексный регистр для хранения числа итераций, которые произошли в цикле, хотя в других случаях может использоваться любой регистр. Кроме того, некоторые инструкции по сборке опираются конкретно на регистры индекса источника и назначения для выполнения определенных операций, таких как чтение или запись в блочную память, что может быть сделано для отправки информации на экран.