堆棧指針寄存器 SP 詳解

堆棧是一種具有“后進(jìn)先出”（LIFO---Last In First Out）特殊訪問(wèn)屬性的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。堆

棧一般使用RAM 物理資源作為存儲(chǔ)體，再加上LIFO 訪問(wèn)接口實(shí)現(xiàn)。

堆棧的實(shí)現(xiàn)方法：在隨機(jī)存儲(chǔ)器區(qū)劃出一塊區(qū)域作為堆棧區(qū)，數(shù)據(jù)可以一個(gè)個(gè)順序地存入（壓入）到這個(gè)區(qū)域之中，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為‘壓棧’（push ）。通常用一個(gè)指針（堆棧指針 SP---StackPointer）實(shí)現(xiàn)做一次調(diào)整，SP總指向最后一個(gè)壓入堆棧的數(shù)據(jù)所在的數(shù)據(jù)單元（棧頂）。從堆棧中讀取數(shù)據(jù)時(shí)，按照堆棧 指針指向的堆棧單元讀取堆棧數(shù)據(jù)，這個(gè)過(guò)程叫做 ‘彈出’（pop ），每彈出一個(gè)數(shù)據(jù)，SP 即向相反方向做一次調(diào)整，如此就實(shí)現(xiàn)了后進(jìn)先出的原則。

堆棧是計(jì)算機(jī)中廣泛應(yīng)用的技術(shù)，基于堆棧具有的數(shù)據(jù)進(jìn)出LIFO特性，常應(yīng)用于保存中斷斷點(diǎn)、保存子程序調(diào)用返回點(diǎn)、保存CPU現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)等，也用于程序間傳遞參數(shù)。ARM處理器中通常將寄存器R13作為堆棧指針（SP）。ARM處理器針對(duì)不同的模式，共有 6 個(gè)堆棧指針（SP），其中用戶(hù)模式和系統(tǒng)模式共用一個(gè)SP，每種異常模式都有各自專(zhuān)用的R13寄存器（SP）。它們通常指向各模式所對(duì)應(yīng)的專(zhuān)用堆棧，也就是ARM處理器允許用戶(hù)程序有六個(gè)不同的堆棧空間。這些堆棧指針?lè)謩e為R13、R13_svc、R13_abt、R13_und、R13_irq、R13_fiq，如表2-3堆棧指針寄存器所示。為了更準(zhǔn)確地描述堆棧，根據(jù)“壓棧”操作時(shí)堆棧指針的增減方向，將堆棧區(qū)分為‘遞增堆棧’（SP 向大數(shù)值方向變化）和‘遞減堆棧’（SP 向小數(shù)值方向變化）；又根據(jù)SP 指針指向的存儲(chǔ)單元是否含有堆棧數(shù)據(jù)，又將堆棧區(qū)分為‘滿(mǎn)堆棧’（SP 指向單元含有堆棧有效數(shù)據(jù)）和‘空堆棧’（SP 指向單元不含有堆棧有效數(shù)據(jù)）。這樣兩兩組合共有四種堆棧方式——滿(mǎn)遞增、空遞增、滿(mǎn)遞減和空遞減。ARM處理器的堆棧操作具有非常大的靈活性，對(duì)這四種類(lèi)型的堆棧都支持。ARM處理器中的R13被用作SP。當(dāng)不使用堆棧時(shí)，R13 也可以用做通用數(shù)據(jù)寄存器。

關(guān)鍵詞： 堆棧指針寄存器S