ASM堆栈使用

Question

就我所知，堆栈可用于存储数据，当您需要实现功能或只是用尽寄存器使用。我拥有的问题是通常使用的堆栈是什么内存。我感觉这取决于预取过程和其他因素。同样在什么时候堆叠被重新加载到RAM中。

Answer 1

每个进程都有线程，每个线程都有一个堆栈。每个进程都有自己的空间，称为进程地址空间。线程在这个进程地址空间中分配它们的堆栈。这个空间是一个虚拟空间，也就是说一个进程获得4GB的进程空间，它可能并不总是在RAM上。当其他进程需要RAM时，它可能会被调出到辅助存储器。基本上，您可以假设堆栈是由操作系统通过在辅助内存，RAM，缓存等之间移动来管理的一块内存，以优化最佳读/写时间。

我主要在Windows上工作，上述语句适用于Windows。我不确定其他操作系统。

Answer 2

是的，当您需要临时存储时使用堆栈。这可能与在函数期间存储一样简单，或者当您用完寄存器并需要驱逐一个来重新调整它时提到。

不要被简单地理解指令集/硬件的工作方式所困扰。通常称为push和pop，这些指令通常需要一个寄存器，通常是一个专用的堆栈指针寄存器，其中包含RAM地址。当发生推动时，该寄存器中的地址（栈指针）用于将该数据写入/推入RAM，并且相应地调整栈指针寄存器内容（RAM地址）。这一切都是基于使用该指令的硬件完成的。 Pop另一种方式是，根据栈指针的地址和pop指令的风格来读取ram，根据pop指令的风格将ram的内容放置在某处，并且相应地调整栈指针寄存器的内容。

什么ram地址被使用，为什么？我想你在问什么？那么这通常取决于系统设计人员，这些人在系统中采用ram并将其分配在程序，数据，堆和堆栈之间。通常你会发现，如果你有一个单线性的ram块，你正在使用那个ram的较低的（地址）部分，那么程序本身就是这样，指令就在那个之上，就是那个程序使用的数据，的记忆是这不男人的土地。从内存底部往顶部往往是堆的居住地。编译器不知道malloc需要多少堆，只有程序员才需要。堆栈通常从这个开放空间的顶部开始并向下生长，你推入堆栈的每一件东西都被推到堆栈上的最后一件东西的底部，并且它向下生长。堆栈和堆的碰撞是非常现实的风险，这是程序员的工作（通常，如果你问的话，一些语言/编译器会烧掉很多额外的代码以防止它）。因此，通常堆栈与数据和bss区域隔壁的堆共处一处。事实并非如此，在某些嵌入式系统中，你的程序是在ROM中，而数据和堆（如果你勇敢/足够疯狂以便在嵌入式系统中使用堆）在一部分内存中，堆栈可能会在一个单独的内存部分，而不是在数据/堆内存旁边。也许是因为那个ram比较快。一个很好的例子就是游戏进步，有一个256K内存，它是片外的，通用速度较慢，而内置32K的片内速度要快得多，这是放置堆栈（以及加速关键代码）的好地方。包含程序本身的ROM（带有一些硬件加速以使其不会非常慢）。有时候你会有像6502这样的处理器，堆栈指令只在RAM的特定区域上运行，我认为在地址0x200处有256个位置，或者类似于硬件那样的设计。芯片上没有关闭。一些处理器，如ARM模式下的ARM，没有堆栈指针，可以使用任何寄存器，并且不存在推送和弹出，它们是通用加载和存储指令的别名。按照惯例，特定的寄存器通常被编译器保留/使用，作为堆栈指针，但不像其他处理器那样需要它。授予像拇指和拇指2这样的其他手臂指令集，以减小指令大小以消除通用目的，并将常规r13硬编码为堆栈指针，因此对于那些您没有选择的模式，您将得到r13，并且您不使用通用目的您的指令专门使用推入和弹出式指令。

将所有这些都放在windows或linux或其他多线程/任务操作系统世界中。没有什么变化，处理器不会仅仅针对操作系统即时重新指定其指令集，无论您在该处理器上运行什么软件，都可以获得相同的指令集。操作系统所做的是我们的一个MMU，使每个程序都有一个假设，即在程序空间，数据空间，堆和堆栈都有相对较小的固定内存量。 MMU为程序提供了所有具有相同地址空间的错觉，例如，所有程序都可能认为它们的程序从地址0x8000开始，不能让所有程序都在一个地址上，0x8000是虚拟地址，mmu将它映射到一个物理地址，每个程序都有一组不同的物理地址。当操作系统切换到下一个任务/程序/线程时，它会保存堆栈指针和其他寄存器，并为下一个程序加载寄存器（发出mmu），并在处理器上给它一些时间，在那里它也认为它拥有自己的平面内存空间，包含程序空间，数据空间，堆栈和堆栈。

关于堆栈的大部分理解都在看指令集。这个故事的其余部分是如何选择堆栈指针的地址，它可以根据平台，操作系统和编译器而有所不同。在很多情况下，链接器脚本或链接过程都有一个用户定义的规则。作为程序员/用户，您可能没有意识到自己掌握了这一点，因为您可能只是使用编译器默认值，但对于流行的编译器（以及连接器），您可以选择更改它。