Co to jest rejestr indeksowy?

W programowaniu komputerowym i architekturze komputerowej rejestr indeksowy jest obszarem pamięci zwykle wbudowanym w jednostkę centralną (CPU), który ma być używany jako bardzo szybki licznik do przechodzenia przez adresy pamięci lub do śledzenia operacji, takich jak pętle. W zależności od typu architektury systemu rejestr indeksowy może być rejestrem zdefiniowanym i dedykowanym spośród innych rejestrów procesora lub może być dowolnym rejestrem ogólnego przeznaczenia. Najczęściej rejestr indeksowy przechowuje bieżące przesunięcie lokalizacji pamięci, a inny rejestr przechowuje adres bazowy, więc kombinacja dwóch rejestrów tworzy pełny adres pamięci. Jedną ze specjalnych funkcji rejestru indeksów, gdy jest on specjalnie wyznaczony przez procesor, jest to, że można go używać do łatwego przechodzenia przez adresy pamięci, zwiększając lub zmniejszając w razie potrzeby, dzięki czemu można przeszukiwać struktury danych, takie jak tablice i stosy. .

Rejestry indeksowe na procesorze komputera są obszarami pamięci niewiarygodnie niskiego poziomu, które zwykle są bezpośrednio dostępne tylko dla programisty za pomocą języka asemblera lub podobnego języka programowania niskiego poziomu. W niektórych bardziej powszechnych typach procesorów dwa oddzielne rejestry są zdefiniowane jako rejestry indeksowe, a mianowicie rejestry indeksu źródłowego (SI) i rejestry indeksu docelowego (DI). Inne procesory nie mają specjalnie rejestrów indeksowych ani operatorów pomocniczych, które ich wymagają, co oznacza, że ​​można użyć dowolnego rejestru ogólnego przeznaczenia o odpowiednim rozmiarze.

Jednym z najczęstszych zastosowań rejestru indeksowego jest działanie jako wskaźnik do lokalizacji w pamięci, która przechowuje strumień danych, do których należy uzyskać dostęp sekwencyjny. Przykład można zobaczyć używając tablicy danych, w której wszystkie elementy są ułożone kolejno w pamięci. Jeśli rejestr indeksowy jest używany do uzyskania dostępu do tablicy, może przechowywać odpowiednią wartość przesunięcia elementu, do którego aktualnie uzyskuje się dostęp, gdy jest dodawany do innego rejestru, który przechowuje adres bazowy, taki jak rejestr segmentu danych. Może to bardzo ułatwić wykonywanie procedur, takich jak kopiowanie zawartości ciągu zakończonego znakiem null z lokalizacji źródłowej do ciągu docelowego.

Innym zastosowaniem rejestru indeksowego może być przechowywanie informacji o pętlach i innych licznikach. Niektóre architektury systemowe wolą używać rejestru indeksowego do przechowywania liczby iteracji, które wystąpiły w pętli, chociaż innym razem można użyć dowolnego rejestru. Dodatkowo, niektóre instrukcje asemblacji opierają się konkretnie na źródłowych i docelowych rejestrach indeksowych w celu wykonania pewnych operacji, takich jak odczyt lub zapis w pamięci bloku, co może być zrobione w celu wysłania informacji na ekran.