1什么是棧

百度這么說(shuō)：棧是一種特殊的線性表，是一種只允許在表的一端進(jìn)行插入或刪除操作的線性表。表中允許進(jìn)行插入、刪除操作的一端稱為棧頂。表的另一端稱為棧底。棧頂?shù)漠?dāng)前位置是動(dòng)態(tài)的，對(duì)棧頂當(dāng)前位置的標(biāo)記稱為棧頂指針。當(dāng)棧中沒(méi)有數(shù)據(jù)元素時(shí)，稱之為空棧。棧的插入操作通常稱為進(jìn)棧或入棧，棧的刪除操作通常稱為退?；虺鰲！?/p>

簡(jiǎn)易理解：

客棧，即臨時(shí)寄存的地方，計(jì)算機(jī)中的堆棧主要用來(lái)保存臨時(shí)數(shù)據(jù)，局部變量和中斷/調(diào)用子程序程序的返回地址。程序中棧主要是用來(lái)存儲(chǔ)函數(shù)中的局部變量以及保存寄存器參數(shù)的，如果你用了操作系統(tǒng)，棧中還可能存儲(chǔ)當(dāng)前進(jìn)線程的上下文。設(shè)置棧大小的一個(gè)原則是，保證棧不會(huì)下溢出到數(shù)據(jù)空間或程序空間.CPU在運(yùn)行程序時(shí)，會(huì)自動(dòng)的使用堆棧，所以堆棧指針SP就必須要在調(diào)用C程序前設(shè)定。

CPU的內(nèi)存RAM空間存放規(guī)律一般是分段的，從地址向高地址，依次為：程序段（.text）、BSS段，上面還可能會(huì)有堆空間，然后最上面才是堆棧段。這樣安排堆棧，是因?yàn)槎褩５奶攸c(diǎn)決定的，堆棧的指針SP初始化一般在堆棧段的高地址，也就是內(nèi)存的高地址，然后讓堆棧指針向下增長(zhǎng)（其實(shí)就是遞減）。

這樣做的好處就是堆棧空間遠(yuǎn)離了其他段，不會(huì)跟其他段重疊，造成修改其他段數(shù)據(jù)，而引起不可預(yù)料的后果，還有設(shè)置堆棧大小的原則，要保證棧不會(huì)下溢出到數(shù)據(jù)空間或者程序空間。所謂堆棧溢出，是指堆棧指針SP向下增長(zhǎng)到其他段空間，如果棧指針向下增長(zhǎng)到其他段空間，稱為堆棧溢出。堆棧溢出會(huì)修改其他空間的值，嚴(yán)重情況下可造成死機(jī).

2堆棧指針的設(shè)置

開(kāi)始將堆棧指針設(shè)置在內(nèi)部RAM，是因?yàn)椴皇敲總€(gè)板上都有外部RAM，而且外部RAM的大小也不相同，而且如果是SDRAM，還需要初始化，在內(nèi)部RAM開(kāi)始運(yùn)行的一般是一個(gè)小的引導(dǎo)程序，基本上不怎么使用堆棧，因此將堆棧設(shè)置在內(nèi)部RAM,但這也就要去改引導(dǎo)程序不能隨意使用大量局部變量。

片內(nèi)4K的SRAM，SDRAM大小64M，從0x30000000到0x33FFFFFF，當(dāng)程序在片內(nèi)SRAM運(yùn)行的時(shí)候，sp的值設(shè)置為4096，當(dāng)程序在SDRAM內(nèi)運(yùn)行的時(shí)候sp設(shè)置為0x34000000，當(dāng)程序在內(nèi)部SRAM運(yùn)行，若已經(jīng)初始化SDRAM，此時(shí)也可以將堆棧指針設(shè)置為0x34000000，更加防止了堆棧溢出。

3棧的整體作用

保存現(xiàn)場(chǎng)；

傳遞參數(shù):匯編代碼調(diào)用 C 函數(shù)時(shí)，需傳遞參數(shù)；

保存臨時(shí)變量:包括函數(shù)的非靜態(tài)局部變量以及編譯器自動(dòng)生成的其他臨時(shí)變量；

1) 保存現(xiàn)場(chǎng)

現(xiàn)場(chǎng)，意思就相當(dāng)于案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，總有一些現(xiàn)場(chǎng)的情況，要記錄下來(lái)的，否則被別人破壞掉之后，你就無(wú)法恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)了。而此處說(shuō)的現(xiàn)場(chǎng)，就是指 CPU 運(yùn)行的時(shí)候，用到了一些寄存器，比如 r0,r1 等等，對(duì)于這些寄存器的值，如果你不保存而直接跳轉(zhuǎn)到子函數(shù)中去執(zhí)行，那么很可能就被其破壞了，因?yàn)槠浜瘮?shù)執(zhí)行也要用到這些寄存器。因此，在函數(shù)調(diào)用之前，應(yīng)該將這些寄存器等現(xiàn)場(chǎng)，暫時(shí)保持起來(lái)(入棧 push)，等調(diào)用函數(shù)執(zhí)行完畢返回后(出棧 pop)，再恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。這樣CPU就可以正確的繼續(xù)執(zhí)行了。

保存寄存器的值，一般用的是 push 指令，將對(duì)應(yīng)的某些寄存器的值，一個(gè)個(gè)放到棧中，把對(duì)應(yīng)的值壓入到棧里面，即所謂的壓棧。然后待被調(diào)用的子函數(shù)執(zhí)行完畢的時(shí)候，再調(diào)用 pop，把棧中的一個(gè)個(gè)的值，賦值給對(duì)應(yīng)的那些你剛開(kāi)始?jí)簵r(shí)用到的寄存器，把對(duì)應(yīng)的值從棧中彈出去，即所謂的出棧。其中保存的寄存器中，也包括 lr 的值（因?yàn)橛?bl 指令進(jìn)行跳轉(zhuǎn)的話，那么之前的 PC 的值是存在 lr 中的），然后在子程序執(zhí)行完畢的時(shí)候，再把棧中的 lr 的值 pop 出來(lái)，賦值給 PC，這樣就實(shí)現(xiàn)了子函數(shù)的正確的返回

2) 傳遞參數(shù)

C 語(yǔ)言進(jìn)行函數(shù)調(diào)用的時(shí)候，常常會(huì)傳遞給被調(diào)用的函數(shù)一些參數(shù)，對(duì)于這些 C 語(yǔ)言級(jí)別的參數(shù)，被編譯器翻譯成匯編語(yǔ)言的時(shí)候，就要找個(gè)地方存放一下，并且讓被調(diào)用的函數(shù)能夠訪問(wèn)，否則就沒(méi)發(fā)實(shí)現(xiàn)傳遞參數(shù)了。對(duì)于找個(gè)地方放一下，分兩種情況。一種情況是，本身傳遞的參數(shù)不多于 4 個(gè)，就可以通過(guò)寄存器 r0~r3 傳送參數(shù)。因?yàn)樵谇懊娴谋４娆F(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)作中，已經(jīng)保存好了對(duì)應(yīng)的寄存器的值，那么此時(shí)，這些寄存器就是空閑的，可以供我們使用的了，那就可以放參數(shù)。另一種情況是，參數(shù)多于 4 個(gè)時(shí)，寄存器不夠用，就得用棧了。

3) 臨時(shí)變量保存在棧中

包括函數(shù)的非靜態(tài)局部變量以及編譯器自動(dòng)生成的其他臨時(shí)變量。