一、什么是栈?

1、首先就是ARM提供一个机制,能实现栈的功能,本身自带的,我理解为与生俱来的,不要过于纠结。
2、其次满栈,假如你有一个书架,书架共有十层,现在里面都是空的,从上到下依次标记为1到10,然后你再十层放了个圆,你方便记忆,在十层做了个箭头标记(红色箭头)。理解它是满的。
3、假如你再次放进去一个圆,箭头移动了,就是说始终指向你放进去的位置,可以理解为满的。
4、你把它当做栈就是满栈,同时那个序号在减小,变小了,所以叫满减栈。
神秘的栈神秘的栈

5、空栈就是它指向那个地方一直是空的。
6、满栈是它指向那个地方一直是有数据的。
7、就在栈的临界点。
8、加减可以理解为地址值的变化,增大就是增栈,减小就是减栈。

二、栈的作用

1、“C语言运行时(runtime)”需要一定的条件,这些条件由汇编来提供。C语言运行时主要是需要栈。
2、C语言与栈的关系:C语言中的局部变量都是用栈来实现的。如果我们汇编部分没有给C部分预先设置合理合法的栈地址,那么C代码中定义的局部变量就会落空,整个程序就死掉了。
3、我们平时在编写单片机程序(譬如51单片机)或者编写应用程序时并没有去设置栈,但是C程序还是可以运行的。原因是:在单片机中由硬件初始化时提供了一个默认可用的栈,在应用程序中我们编写的C程序其实并不是全部,编译器(gcc)在链接的时候会帮我们自动添加一个头,这个头就是一段引导我们的C程序能够执行的一段汇编实现的代码,这个代码中就帮我们的C程序设置了栈及其他的运行时需要。
4、栈必须是当前一段可用的内存(可用的意思是这个地方必须有被初始化过可以访问的内存,而且这个内存只会被我们用作栈,不会被其他程序征用)
5、当前CPU刚复位(刚启动),外部的DRRAM尚未初始化,目前可用的内存只有内部的SRAM(因为它不需初始化即可使用)。因此我们只能在SRAM中找一段内存来作为SVC的栈。
6、在ARM中,ATPCS(ARM关于程序应该怎么实现的一个规范)要求使用满减栈,所以不出意外都是用满减栈。

三、栈的使用

1、在ARM中37个寄存器中,每种模式下都有自己的独立的SP寄存器(r13),为什么这么设计?
2、如果各种模式都使用同一个SP,那么就意味着整个程序(操作系统内核程序、用户自己编写的应用程序)都是用一个栈的。你的应用程序如果一旦出错(譬如栈溢出),就会连累操作系统的栈也损坏,整个操作系统的程序就会崩溃。这样的操作系统设计是非常脆弱的,不合理的。
3、解决方案就是各种模式下用不同的栈。我的操作系统内核使用自己的栈,每个应用程序也使用自己独立的栈,这样各是各的,一个损坏不会连累其他人。我们现在要设置栈,不可能依赖的而且也没有必要去设置所有的栈,我们先要找到自己的模式,然后设置自己的模式下的栈到合理合法的位置,即可。
4、注意:系统在复位后默认是进入SVC模式的,我们如何访问SVC模式下的SP呢?很简单,先把模式设置为SVC,再直接操作SP。但是因为我们复位后就已经是SVC模式了,所以直接设置SP即可。

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