En relación con las computadoras, un registro de pila es una ubicación de memoria, generalmente en la unidad central de procesamiento (CPU) o hardware de procesamiento relacionado, que contiene la dirección actual de la parte superior de una región de memoria de computadora separada conocida como la pila. El registro de pila es importante porque, sin él, una computadora necesitaría implementar un método más lento y propenso a errores para rastrear el flujo de ejecución de un programa. En la mayoría de las arquitecturas de sistemas, el registro de pila es un registro dedicado para que no se acceda accidentalmente cuando se trabaja con otros registros de memoria. Más raramente, un registro de pila puede ser un registro general al que normalmente puede acceder un programa pero que no se utiliza intencionadamente porque su uso lo define el fabricante. Cuando un sistema informático contiene dos o más registros de pila, lo que significa que potencialmente hay más de una pila, la arquitectura se conoce como máquina de pila.
En el nivel más bajo de programación de computadoras, una pila es un área de memoria, generalmente en la memoria de acceso aleatorio (RAM), que tiene un tipo de comportamiento bien definido. La pila puede tener información agregada en un proceso llamado empujar, o puede tener información recuperada de ella, lo que se llama popping. El modelo de una pila es el primero en entrar, el último en salir, lo que significa que si se introducen varias piezas de información en la pila, el primer elemento introducido será el último en aparecer, mientras que el último elemento introducido será sea el primero en ser recuperado con un comando emergente. Un registro de pila realiza un seguimiento de la parte superior de la pila, que siempre es el último elemento que se inserta en ella.
Cuando se está ejecutando un programa de computadora, cada instrucción que se está ejecutando tiene una dirección de memoria específica donde se almacena temporalmente durante la duración del programa. Si un programa llama a una subrutina – o un procedimiento, función o método, dependiendo del lenguaje de programación – entonces el programa debe saltar a la dirección de memoria del código de la subrutina para ejecutarlo. La dirección donde el flujo de control del programa se interrumpe para ramificarse a la subrutina se inserta en la pila para que se recuerde. Cuando la subrutina ha terminado de ejecutarse, el programa sabe a dónde debe regresar en el código principal haciendo estallar la dirección del código de la parte superior de la pila, donde apunta el registro de la pila.
Aunque existen otros métodos que pueden usarse para lograr los mismos resultados, el uso de una pila y un registro de pila permite un concepto de programación importante conocido como recursividad. Una función recursiva es una función que, dentro de su propio código, se llama a sí misma. Este proceso se usa comúnmente en algoritmos de clasificación y para ciertas funciones matemáticas. El registro de pila realiza un seguimiento de todas las últimas direcciones donde la ejecución se bifurca, por lo que una función puede implementar la recursividad de manera segura con el conocimiento de que, eventualmente, el control volverá al punto de origen. Se produce una complicación si toda la pila se llena y no queda espacio en la memoria, en cuyo caso se produce un desbordamiento de la pila, que detiene la ejecución del programa.