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第10节 栈以及栈操作的实现

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[TOC]

栈结构

我们都知道,栈只能在一端来进行插入和删除.

• 入栈
• 出栈

栈操作规则:LIFO

我们都认为栈是数据结构中的操作,其实现在CPU都提供栈机制

• 如今的CPU都有栈设计
• 8086CPU提供相关的指令,支持使用栈的方式访问内存空间
• 基于8086CPU编程,可以将一段内存当作栈来使用

**PUSH(入栈),POP(出栈)指令 **

push ax : 将ax中的数据送入栈中
pop ax : 从栈顶取出数据送入ax

注意上面是以字为单位的

问题：

1. CPU 如何知道一段内存被你当作栈使用？

2. 执行执行 push 和 pop 的时候，如何知道哪个单元是栈顶单元？

   • 8086CPU 中，有两个与栈相关的寄存器：

   SS（stack segment） 栈段寄存器 - 存放栈顶的段地址
   
   SP（stack pointer） 栈顶指针寄存器 - 存放栈顶的偏移地址
   

   任意时刻，SS:SP指向栈顶元素

• PUSH指令（入栈）： SP = SP - 2 // SS此时指向新栈顶
• POP指令（出栈）： SP = SP + 2

栈操作

mov ax,1000H
mov ss,ax
mov sp,0010

1000:0010 作为栈顶，栈顶上一个存储单元到段的起始存储单元为栈的空间（10000H~1000FH）

mov ax,001AH
mov bx,001BH

入栈操作

push ax    ;//001AH
push bx	   ;//001BH

出栈操作

pop ax
pop bx

debug调试

先将指令输入

调试

越界问题

如何保证在操作入栈出栈时候,栈顶不会超出栈空间.

• push出栈顶
• pop空栈

称之为栈溢出,这是非常危险的.而且CPU是不对栈空间进行判断

物理逻辑： 根据SP的变化，决定数据栈的更改。 将1000H—100FH这段内存当作栈来使用，此时栈为空。

• 对栈超界问题：

  存在两种超出情况：

  • 底超出
  • 顶超出

• 注：该超界问题无法被机制控制，只能有操作者自身控制。

段的总结

$$ 物理地址 = 段地址 ×16+偏移地址 $$

到目前为止有三种段:

• 数据段
  • 将段地址放入DS中
  • 用mov,add,sub访问内存单元时候,CPU将我们定义的数据段中的内容当作数据段访问
• 代码段
  • 将段地址放入CS中,将段中的第一条指令的偏移地址放入IP中
  • CPU将执行我们定义的代码段中的指令
• 栈段
  • 将段地址放入SS 中,将栈顶单元的偏移地址放在SP中
  • CPU在需要进行栈操作(PUSH POP)时,就将我们定义的栈段当作栈空间使用

使用debug完成数据段 栈段 代码段操作

设置空间

依次输入指令

调试

三个段地址是可以一样的

END 链接

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