Καταχωρητής: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Στην επιστήμη της αρχιτεκτονικής υπολογιστών, ο '''καταχωρητής''' είναι ένας τύπος μικρής αλλά πολύ γρήγορης μνήμης που βρίσκεται μέσα στο τσιπ του [[Επεξεργαστής|επεξεργαστή]]. Η μνήμη αυτή χρησιμοποιείται για την βελτίωση της ταχύτητας εκτέλεσης των διαφόρων [[Πρόγραμμα υπολογιστή|προγραμμάτων]], αοφύαφού σε αυτήν συνήθως αποθηκεύονται [[δεδομένα]] που χρησιμοποιούνται συνέχεια από τα προγράμματα. Στην περίπτωση αυτή ο καταχωρητής παρέχει πολύ γρήγορη πρόσβαση σε αυτά τα δεδομένα και έτσι το πρόγραμμα εκτελείται πιο γρήγορα. Οι περισσότεροι από τους σύγχρονους [[Ηλεκτρονικός Υπολογιστής|ηλεκτρονικούς υπολογιστές]] λειτουργούν σύμφωνα με την εξής λογική: μεταφέρουν δεδομένα από την [[Κύρια Μνήμη|κεντρική μνήμη]] στους καταχωρητές, κάνουν τις διάφορες πράξεις πάνω στα δεδομένα και στην συνέχεια μεταφέρουν το αποτέλεσμα από τους καταχωρητές πίσω στην κύρια μνήμη. Η τεχνική αυτή ονομάζεται load-store architecture.

Η μνήμη ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή μπορεί να διαταχθεί σε μορφή πυραμίδας. Τα κατώτερα στρώματα της πυραμίδας προσφέρουν μεγαλύτερη αλλά πιο αργή μνήμη. Αντιθέτως, τα ανώτερα στρώματα της πυραμίδας προσφέρουν μικρότερη μνήμη αλλά πόλύπολύ πιο γρήγορη. Το κατώτατο στρώμα της πυραμίδας είναι οι μαγνητικεςμαγνητικές ταινίες και ανεβαίνοντας προς τα πάνω συναντά κανείς τους USB Flash δίσκους, τα [[CD|CD-ROM]] ή [[DVD|DVD-ROM]], τους [[Σκληρός Δίσκος|σκληρούς δίσκους]], την κύρια μνήμη [[Μνήμη τυχαίας προσπέλασης|RAM]], την μνήμη [[Κρυφή μνήμη ΚΜΕ|L3 / L2 / L1 Cache]] του επεξεργαστή και τέλος τους καταχωρητές. Άρα λοιπόν οι καταχωρητές βρίσκονται στην κορυφή της πυραμίδας και προσφέρουν την πιο γρήγορη μνήμη που υπάρχει. Δυστυχώς όμως το μέγεθος της μνήμης αυτής είναι πολύ μικρό και περιορισμένο.

Οι προγραμματιστές μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά την ταχύτητα εκτέλεσης του προγράμματός τους εάν επιλέξουν να τοποθετήσουν στους καταχωρητές τις μεταβλητές που χρησιμοποιούνται συχνά στο πρόγραμμα. Η επιλογή αυτή γίνεται για παράδειγμα στην [[C++]] εάν πριν από το όνομα και τον τύπο της μεταβλητής χρησιμοποιηθεί η δεσμευμένη λέξη register. Σημεία του προγράμματος που μπορεί να επιτευχθεί σημαντική βελτίωση είναι βρόγχοι for που χρειάζεται να εκτελεστούν πολλές φορές. Ως παράδειγμα παρατίθεται ο παρακάτω κώδικας σε C++: