栈的操作规则被称为LIFO,last in first out 后进先出
当今 CPU 中都有栈的设计,8086CPU 提供了相关的指令来以栈的方式访问内存,8086CPU 提供了入栈和出栈指令,最基本的两个是 PUSH(入栈) 和 POP(出栈),push ax,表示将寄存器 ax 中的数据送入栈中,8086CPU 中入栈和出栈都是以字为单位进行的。
8086CPU 中,有两个寄存器,段寄存器 SS 和 寄存器 SP,栈顶的段地址存放在 SS 中,偏移地址存放在 SP 中。任意时刻 ,SS:SP 指向栈顶元素。push 指令 和 pop 指令执行时从, CPU 从 SP 和 SP 中得到栈顶的地址。
8086CPU 中,入栈时,栈顶从高地址向低地址方向增长,即 SP 减小了。
栈超界问题 当栈满时再使用 push 命令入栈,或栈空的时候再使用 pop 命令,都将发生栈顶超界问题。栈超界是危险的,我们在出栈入栈时不小心出界,很可能将其他代码或者数据改写,这些代码或数据可能是我们自己程序中的也可能是其他程序中的,可能会引起意想不到的错误。8086CPU 不保证我们对栈的操作不会超界,8086CPU 只知道栈顶在何处,而不知道我们要安排的栈空间有多大。
8086CPU 的工作机理是:只考虑当前的情况,当前的栈顶在何处,当前要执行的指令是哪一条。
push、pop命令:
push 寄存器
pop 寄存器
push 段寄存器
pop 段寄存器
push 内存单元 ;将一个内存单元中的字入栈
pop 内存单元 ;出栈,用一个内存单元接收出栈的数据
push、pop命令实质上就是一种内存传输指令,可以在寄存器和内存之间传送数据,与 mov 指令不同的是,push 和 pop
指令访问的内存单元的地址不是在指令中给出的,而是由 SS:SP 指出的,同时,使用 push 和 pop 指令还有改变 SP 中的内容。
执行 push 时,CPU 的两步操作是: 先改变 SP,后向 SS:SP 处传送。执行 pop 时,是先读取 SS:SP 处的数据,后改变 SP。
8086CPU 在编程时,根据需要可以将一组内存单元定义为一个段。我们可以将长度为 N (N<=64KB) 的一组地址连续、起始地址为 16 的倍数的内存单元,当做栈空间来使用,从而定义了一个栈段。
我们可以将一段内存定义为一个段,用一段地址指示段,用偏移地址访问段内的单元,这完全是我们的安排。
我们可以用一个段存放数据,将它定义为“数据段”;我们可以用一个段存放代码,将它定义为“代码段”;我们可以用一个段当做栈,将它定义为“栈段”;
对于数据段——我们将它的段地址放在 DS 寄存器中,用 mov、add、sub 等访问内存单元时,CPU 就将我们定义的数据段中的内容当作数据来访问。
对于代码段——我们将它的段地址放在 CS 寄存器中,我们将段中第一条指令的偏移地址放在 IP 中,这样 CPU 就将执行我们定义的代码段中的内容当做指令来执行;
对于栈段——将它的段地址放在 SS 寄存器中,将栈顶单元的偏移地址放在 SP 中,这样 CPU 在需要进行栈操作的时候,如 push、pop 指令时,就将我们定义的栈段当做栈空间来使用。