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关于ARM系统的堆栈

gecimao 发表于 2019-05-31 15:52 | 查看: | 回复:

  严格来说应该叫做栈,栈(Stack)是限定仅在一端进行插入或删除操作的线性表。因此,对栈来说,可以进行插入或删除操作的一端端称为栈顶(top),相应地,另一端称为栈底(bottom)。不含元素的空表称为空栈。由于堆栈只允许在一端进行操作,因而按照后进先出(LIFO-Last In First Out)的原理运作。

  从栈顶的定义来看,栈顶的位置是可变的。空栈时,栈顶和栈底重合;满栈时,栈顶离栈底最远。ARM为堆栈提供了硬件支持,它使用一个专门的寄存器(堆栈指针)指向堆栈的栈顶。而且7种模式都有各自独立的堆栈指针,也就是有各自独立的堆栈空间。但这里的堆栈和uC/OS操作系统的任务堆栈又有区别,uC/OS的每个任务都有自己的堆栈,要是把uC/OS移植到ARM上,可以借助ARM的堆栈指针来实现。存储器堆栈可分为两种:

  堆栈指针指向最后压入的堆栈的有效数据项,称为满堆栈;堆栈指针指向下一个要放入的空位置,称为空堆栈。这样就有4中类型的堆栈表示递增和递减的满堆栈和空堆栈的各种组合。

  满递增:堆栈通过增大存储器的地址向上增长,堆栈指针指向内含有效数据项的最高地址。指令如LDMFA,STMFA等。

  空递增:堆栈通过增大存储器的地址向上增长,堆栈指针指向堆栈上的第一个空位置。指令如LDMEA,STMEA等。

  满递减:堆栈通过减小存储器的地址向下增长,堆栈指针指向内含有效数据项的最低地址。指令如LDMFD,STMFD等。

  空递减:堆栈通过减小存储器的地址向下增长,堆栈指针指向堆栈下的第一个空位置。指令如LDMED,STMED等。

  有一点需要注意的是,虽然ARM处理器核对于两种生长方式的堆栈均支持,但ADS的C语言编译器仅支持一种方式,即从上往下长,并且必须是满递减堆栈。所以STMFD等指令用的最多。

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