การลงทะเบียนดัชนีคืออะไร?

ในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์และสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ดัชนีการลงทะเบียนเป็นพื้นที่ของหน่วยความจำที่มักจะสร้างขึ้นในหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ที่จะใช้เป็นตัวนับที่รวดเร็วมากสำหรับการก้าวผ่านที่อยู่หน่วยความจำหรือติดตามการดำเนินงานเช่นการวนรอบ ขึ้นอยู่กับประเภทของสถาปัตยกรรมของระบบการลงทะเบียนดัชนีสามารถลงทะเบียนที่กำหนดและโดยเฉพาะในการลงทะเบียนโปรเซสเซอร์อื่น ๆ หรือมันอาจจะลงทะเบียนวัตถุประสงค์ทั่วไป โดยทั่วไปแล้วการลงทะเบียนดัชนีจะเก็บออฟเซ็ตปัจจุบันของตำแหน่งหน่วยความจำโดยที่รีจิสเตอร์อีกตัวจะถือที่อยู่พื้นฐานไว้ดังนั้นการรวมกันของทั้งสองรีจิสเตอร์จึงสร้างที่อยู่หน่วยความจำที่สมบูรณ์ หนึ่งในฟังก์ชั่นพิเศษของการลงทะเบียนดัชนีเมื่อมีการกำหนดเป็นพิเศษโดย CPU คือมันสามารถใช้ในการก้าวผ่านที่อยู่หน่วยความจำได้อย่างง่ายดายโดยการเพิ่มหรือลดตามความจำเป็นดังนั้นโครงสร้างข้อมูลเช่นอาร์เรย์และสแต็ค .

การลงทะเบียนดัชนีบนซีพียูของคอมพิวเตอร์เป็นพื้นที่หน่วยความจำระดับต่ำอย่างไม่น่าเชื่อที่ผู้เขียนโปรแกรมสามารถเข้าถึงได้โดยตรงโดยใช้ภาษาแอสเซมบลีหรือภาษาโปรแกรมระดับต่ำที่คล้ายกัน ในตัวประมวลผลชนิดทั่วไปบางตัวมีการลงทะเบียนแยกกันสองรายการถูกกำหนดเป็นดัชนีลงทะเบียน ได้แก่ ดัชนีต้นทาง (SI) และดัชนีปลายทาง (DI) ตัวประมวลผลอื่นไม่ได้มีการลงทะเบียนดัชนีหรือตัวดำเนินการสนับสนุนที่ต้องการโดยเฉพาะหมายความว่าการลงทะเบียนทั่วไปที่มีขนาดที่เหมาะสมสามารถใช้ได้

หนึ่งในการใช้งานบ่อยที่สุดสำหรับการลงทะเบียนดัชนีคือการทำหน้าที่เป็นตัวชี้ไปยังตำแหน่งหน่วยความจำที่เก็บกระแสข้อมูลที่ต้องเข้าถึงตามลำดับ ตัวอย่างสามารถเห็นได้เมื่อใช้อาร์เรย์ของข้อมูลซึ่งองค์ประกอบทั้งหมดจะถูกจัดเรียงอย่างต่อเนื่องในหน่วยความจำ หากใช้การลงทะเบียนดัชนีเพื่อเข้าถึงอาเรย์ก็สามารถเก็บค่าที่สอดคล้องกันของออฟเซ็ตขององค์ประกอบที่กำลังเข้าถึงได้เมื่อเพิ่มไปยังการลงทะเบียนอื่นที่เก็บที่อยู่พื้นฐานเช่นการลงทะเบียนเซ็กเมนต์ข้อมูล สิ่งนี้สามารถทำให้ขั้นตอนง่ายมากเช่นการคัดลอกเนื้อหาของสตริงที่สิ้นสุดด้วยค่า null จากตำแหน่งต้นทางไปยังสตริงปลายทาง

การใช้งานอื่นสำหรับการลงทะเบียนดัชนีสามารถเก็บข้อมูลเกี่ยวกับลูปและตัวนับอื่น ๆ สถาปัตยกรรมระบบบางระบบต้องการใช้ดัชนีรีจิสเตอร์เพื่อเก็บจำนวนการวนซ้ำที่เกิดขึ้นในลูปแม้ว่าจะสามารถใช้รีจิสเตอร์อื่นได้ก็ตาม นอกจากนี้คำสั่งแอสเซมบลีบางอย่างอาศัยการลงทะเบียนดัชนีต้นทางและปลายทางโดยเฉพาะเพื่อดำเนินการบางอย่างเช่นการอ่านหรือเขียนหน่วยความจำบล็อกซึ่งอาจทำเพื่อส่งข้อมูลไปยังหน้าจอ