Door bellers opgeslagen registers (ook bekend als vluchtige registers):

* Definitie: Deze registers vallen onder de verantwoordelijkheid van de beller (de functie die de oproep doet) om te behouden of hun waarden nodig zijn nadat de aangeroepene (de functie die wordt aangeroepen) terugkeert.

* Mechanisme: Voordat een functie wordt aangeroepen, moet de beller, als hij belangrijke waarden heeft opgeslagen in door de beller opgeslagen registers, die waarden naar de stapel pushen (of ze elders in het geheugen opslaan). Nadat de gebelde terugkeert, kan de beller de opgeslagen waarden terug in die registers plaatsen.

* Impact op prestaties:

* Overhead op de oproeplocatie: Door de beller opgeslagen registers leiden tot overhead bij de belfunctie. Voor elke oproep zijn mogelijk registers nodig, zelfs als de gebelde persoon deze registers niet daadwerkelijk gebruikt.

* Potentieel minder overhead als Callee eenvoudig is: Als de gebelde klein is en niet veel registers hoeft te gebruiken, hoeft de beller mogelijk niets op te slaan, waardoor het gesprek relatief efficiënt wordt. De beller slaat alleen registers op waarvan hij weet dat hij deze nodig heeft *en* de gebelde kan mogelijk in de problemen komen.

* Geschikt voor kortstondige waarden: Goed voor variabelen die slechts een klein bereik nodig hebben, omdat opslaan/herstellen minder een probleem wordt.

* Voorbeeld: In veel x86-64 aanroepconventies (zoals System V AMD64 ABI) worden registers als `rax`, `rcx`, `rdi`, `rsi`, `r8`, `r9`, `r10`, `r11` (en drijvende-kommaregisters zoals `xmm0-xmm15` op sommige systemen) door de beller opgeslagen.

Callee-opgeslagen registers (ook bekend als niet-vluchtige registers):

* Definitie: Deze registers vallen onder de verantwoordelijkheid van de genodigde (de functie die wordt aangeroepen) om te behouden. Als de opgeroepene ze wil gebruiken, moet hij de oorspronkelijke waarden aan het begin van de functie opslaan en herstellen voordat hij terugkeert.

* Mechanisme: De opgeroepene duwt de originele waarden van deze registers aan het begin van de uitvoering naar de stapel. Voordat hij terugkeert, plaatst de opgeroepene deze waarden terug in de registers, waardoor ze effectief in hun oorspronkelijke staat worden hersteld.

* Impact op prestaties:

* Overhead binnen de Callee: Door Callee opgeslagen registers introduceren overhead binnen de callee-functie. Elke opgeroepene die deze registers gebruikt, moet opslaan en herstellen uitvoeren, ongeacht wat de beller doet.

* Beter voor Callee die veel registers gebruikt: Als de gebelde veel registers nodig heeft, kan het gebruik van door de gebelde opgeslagen registers efficiënter zijn dan door de beller opgeslagen registers. De beller heeft de garantie dat deze registers bewaard blijven, zonder dat hij iets hoeft te doen.

* Geschikt voor waarden met een lange levensduur: Goed voor variabelen die een groot functiebereik moeten hebben, omdat de overhead van het opslaan/herstellen wordt afgeschreven over de langere duur van hun gebruik.

* Voorbeeld: In de x86-64 System V AMD64 ABI worden registers als `rbx`, `rsp`, `rbp`, `r12`, `r13`, `r14`, `r15` callee-opgeslagen. `rsp` is speciaal (stack pointer), en `rbp` (base pointer) wordt vaak gebruikt voor stackframebeheer en foutopsporing.

Belangrijkste verschillen en prestatie-implicaties:

| Kenmerk | Door bellers opgeslagen registers | Door Callee opgeslagen registers |

|---------------|------------------------------------ -------------------------------------------------|--- ----------------------------------------------------- ----------------------------------------------------|

| Verantwoordelijkheid | Beller kan indien nodig opslaan en herstellen voordat een functie wordt aangeroepen. | Callee om op te slaan en te herstellen als ze door de opgeroepene worden gebruikt. |

| Overhead | Voornamelijk bij de belfunctie (mogelijk geen overhead als de beller deze registers niet nodig heeft). | Voornamelijk binnen de aangeroepen functie (overhead, ongeacht of de beller de registers wel of niet moet bewaren). |

| Beste gebruik | Wanneer de beller waarden voor slechts een kleine subset van oproepen moet behouden. | Wanneer de gebelde groot is en waarschijnlijk veel registers gebruikt, waardoor wordt vermeden dat de beller veel mogelijke registers moet opslaan. |

| Voorbeeld (x86-64) | `rax`, `rcx`, `rdi`, `rsi`, `r8`, `r9`, `r10`, `r11` | `rbx`, `rsp`, `rbp`, `r12`, `r13`, `r14`, `r15` |

Wat is beter?

Er bestaat geen universeel ‘betere’ aanpak. De optimale keuze hangt af van de specifieke kenmerken van de aanroepconventies, de structuur van het programma, de frequentie van functieaanroepen en de grootte en complexiteit van de functies. De registertoewijzingsstrategieën die door compilers en programmeurs worden gebruikt, zijn erop gericht de overhead van het opslaan en herstellen van registers te minimaliseren door op intelligente wijze te kiezen welke registers voor verschillende doeleinden moeten worden gebruikt.

* Frequente kleine telefoontjes: Opgeslagen door de beller kan de voorkeur hebben, omdat de beller alleen opslaat wat hij nodig heeft. De opgeroepene mag de registers gebruiken zonder enige besparings-/herstelkosten.

* Onregelmatige grote oproepen: Callee-saved kan de voorkeur hebben als de callee veel registers gebruikt. De gebelde draagt ​​de kosten voor het opslaan/herstellen van die registers, maar de beller hoeft niet te anticiperen welke registers moeten worden opgeslagen.

Samengevat:

De keuze tussen door de beller opgeslagen en door de gebelde opgeslagen registers brengt een afweging met zich mee tussen overhead op de oproeplocatie en overhead binnen de gebelde functie. Effectieve registertoewijzing en oproepconventies zijn bedoeld om deze overhead te minimaliseren en de programmaprestaties te verbeteren. Compilers en assemblageprogrammeurs moeten deze concepten begrijpen om code te optimaliseren voor efficiëntie. De ABI (Application Binary Interface) definieert welke registers door de beller worden opgeslagen en welke door de callee worden opgeslagen voor een specifieke architectuur en besturingssysteem.