x86-CPU 上的堆栈指针到底指向哪里（！）？到顶部元素还是在它后面？答案

【问题标题】：Where exactly(!) does the stack pointer point to on x86-CPUs? TO the top element or RIGHT BEHIND it?x86-CPU 上的堆栈指针到底指向哪里（！）？到顶部元素还是在它后面？
【发布时间】：2018-04-28 01:50:55
【问题描述】：

在一些教程中说堆栈指针指向堆栈的顶部元素：

+-------------+
|    stack    |
+-------------+
| top element |  <-- esp
+-------------+

在其他情况下，据说它指向它的 RIGHT BEHIND，因此指向当堆栈增长时可以写入的第一个内存地址。

+-------------+
|    stack    |
+-------------+
| top element | 
+-------------+  <-- esp

在这个德国维基百科网站上 https://de.wikipedia.org/wiki/Register_(Computer)#Stapelregister 据说这两个版本都存在，而且取决于CPU架构。

我的问题是，它在 x86-CPU 上如何？它是否也取决于操作系统？

【问题讨论】：

您的第二张图具有误导性，因为它给人的印象是 SP 指向元素之间。如果这就是您的意思，您可能应该在该图中添加一个额外的（空）堆栈槽。
我确实将“x86 stack sp”放到了谷歌中，第一个点击是：eli.thegreenplace.net/2011/02/04/…（但这看起来像是“完全愚蠢”的文章，包括很多图片）。 Description of inner workings of push 应该绰绰有余。（即我责怪你的努力太低了，那么也许你只是以某种方式从搜索中找到了所有错误的结果）。 ...不，CPU 不关心操作系统，x86 不能在这个细节上重新配置，它是固定的。
x86 是一个“全降序”类型的堆栈，所以先上图。堆栈指针指向顶部元素，堆栈向下增长。
见the ISA reference manual for push。递减 R/ESP，然后存储，所以 qword [rsp] 是您刚刚推送的数据。
@Ped7g 谢谢你的链接。它们显示了我认为正确的答案，但我对一些教程感到恼火，因为它没有以那种确切的方式显示。但是，当然，更多的研究可能会更清楚地说明问题，但是对于论坛中提出的大多数问题，情况不就是这样吗？当我计算观看教程的时间时，我研究了自己的几个小时。无意冒犯，感谢您的帮助，谢谢。

标签： assembly stack cpu-architecture cpu-registers stack-pointer

【解决方案1】：

假设您处于 32b x86 模式，并且您将地址 100 到 200 的内存保留为堆栈（虚幻，太低，会与 IVT 冲突，但在此示例中可以）。堆栈中已经有一些值，所以esp 是 160。

现在“栈顶值”在地址 160、161、162 和 163 处占用内存（四个字节，因为在 32b 模式下，栈中的单个值是 32b = 4B 大），假设有存储值 @987654322 @。

如果您现在执行push 0x12345678，CPU 将首先从esp 中减去 4 -> 新的esp = 156; (160-4)。然后它将写入 32b 值，以 little-endian 方式分解为四个字节：mem[156] = 0x78, mem[157] = 0x56, mem[158] = 0x34, mem[159] = 0x12。

现在如果你执行mov eax,[esp]，它将从地址156加载32位值，这意味着它将从地址156、157、158、159的四个字节组成32b值到dword值0x12345678。

最后当你在推送后在调试器中查看内存时，从ss:esp地址查看，它将包含这些字节（十六进制）：

0000009C:  78 56 34 12 DD CC BB AA ....

（0x9C = 156 = 内存视图开始的地址）。 esp 指向值的第一个字节，被认为是“栈顶”。

或者当你切换内存视图显示dword值时，为了避免head中的little-endian compose，它会显示：

0000009C:  12345678 AABBCCDD ....

【讨论】：