Was ist ein Stapelregister?

In Bezug auf Computer ist ein Stapelregister ein Speicherort - normalerweise auf der Central Processing Unit (CPU) oder der zugehörigen Verarbeitungshardware -, die die aktuelle Adresse der Spitze eines Region mit separatem Computerspeicher hält, der als Stapel bezeichnet wird. Das Stapelregister ist wichtig, da ein Computer ohne ihn eine langsamere, fehleranfällige Methode zur Verfolgung des Ausführung des Ausführung eines Programms implementieren müsste. In den meisten Systemarchitekturen ist das Stapelregister ein dediziertes Register, sodass bei der Arbeit mit anderen Speicherregistern nicht versehentlich zugegriffen wird. Seltener kann ein Stapelregister ein allgemeines Register sein, das normalerweise von einem Programm zugänglich ist, der jedoch absichtlich nicht verwendet wird, da seine Verwendung vom Hersteller definiert wird. Wenn ein Computersystem zwei oder mehr Stapelregister enthält, was bedeutet, dass möglicherweise mehr als ein Stapel vorhanden ist, ist die Architektur als Stapelmaschine bekannt.

Auf der niedrigsten Ebene der Computerprogrammierung ist ein Stapel ein Speicherbereich-normalerweise im RAM-Speicher (Random Access Memory)-, der eine gut definierte Art von Verhalten aufweist. Der Stapel kann Informationen zu einem Prozess, der als Pushing bezeichnet wird, Informationen hinzuzufügen, oder es kann Informationen daraus abrufen, was als Poping bezeichnet wird. Das Modell für einen Stack ist erstmals, was bedeutet, dass, wenn mehrere Informationen in den Stapel gedrückt werden, das erste Element, das eingedrückt wird, das letzte sein wird, das herausgesprungen wird, während das letzte eingedrückte Element das erste ist, das mit einem Pop-Befehl abgerufen wird. Ein Stapelregister verfolgt die Oberseite des Stapels, der immer der letzte Punkt in ihn gedrückt ist.

Wenn ein Computerprogramm ausgeführt wird, verfügt jeder Anweisungen, der ausgeführt wird, eine bestimmte Speicheradresse, in der es für die Dauer des Programms vorübergehend gespeichert wird. Wenn ein Programm je nach Programmiersprache & M eine Unterroutine oder eine Prozedur, Funktion oder Methode aufruft -Bindestrich; Anschließend muss das Programm zur Speicheradresse des Unterprogramms springen, um ihn auszuführen. Die Adresse, bei der der Programmsteuerungsfluss zum Abzweigen in die Unterroutine bricht, wird auf den Stapel gedrückt, damit er sich erinnert. Wenn die Unterroutine ausgeführt hat, weiß das Programm, wo es im Hauptcode zurückkehren soll, indem die Codeadresse vom oberen Rand des Stacks geplant wird, in dem das Stapelregister zeigt.

Obwohl es andere Methoden gibt, mit denen die gleichen Ergebnisse erzielt werden können, ermöglicht die Verwendung eines Stapels und eines Stapelregisters ein wichtiges Programmierkonzept, das als Rekursion bezeichnet wird. Eine rekursive Funktion ist eine Funktion, die sich in ihrem eigenen Code selbst aufruft. Dieser Prozess wird üblicherweise zum Sortieren von Algorithmen und für bestimmte mathematische Funktionen verwendet. Das Stack -Register verfolgt die letzten Adressen, in denen sich die Ausführung verzweigt hat, sodass eine Funktion eine Rekursion mit dem Wissen implementieren kann, dass die Kontrolle letztendlich zum Ursprungspunkt zurückkehren wird. Einer kompliziertEs tritt auf, wenn der gesamte Stapel voll wird und kein Speicherraum bleibt. In diesem Fall tritt ein Stapelüberlauf auf, wobei die Ausführung des Programms eingestellt wird.