《微机原理与接口技术》堆栈的基本概念

堆栈 (Stack)：是一种在计算机内存中按特定规则操作的数据结构，遵循“后进先出”（LIFO, Last-In, First-Out）的原则。它是一块连续的内存区域，主要用于临时存储数据、函数参数、局部变量以及中断或子程序调用时的返回地址。
堆栈深度 (Stack Depth)：指的是堆栈可以容纳的元素数量。这个值通常是以堆栈条目（字或双字）为单位，而非字节。程序运行时，实际使用的最大堆栈空间被称为最大深度。
栈顶 (Top of the Stack)：是堆栈中允许进行数据插入（入栈）和删除（出栈）操作的一端。栈顶的位置是动态变化的，由一个专门的寄存器——堆栈指针（SP）来指示。在8086/8088架构中，栈顶通常是低地址。
栈底 (Bottom of the Stack)：与栈顶相对，是堆栈的另一端，位置是固定的。栈底是堆栈的起始位置，通常是高地址。第一个被压入堆栈的数据存放在栈底。

堆栈指针（Stack Pointer, SP）的初始化是使用堆栈前至关重要的一步。其目的是为堆栈在内存中开辟一个预留区域。

初始化的过程通常是在程序开始执行时，将某段内存区域的最高地址（或最高地址+1，取决于具体的实现）赋给SP寄存器。这样，当第一个数据入栈时，SP指针会根据堆栈的生长方向（向上或向下）进行调整，并将数据存入指定的内存单元。

在基于ARM处理器的系统中，可以通过“读取-修改-写回”的方式，利用MRS/MSR指令来修改状态寄存器以初始化SP。通常会将堆栈指针设置在内部RAM的高地址处，让堆栈向低地址方向增长，以避免与程序代码或数据区发生冲突。

堆栈数据的读写与一般存储器数据的存取在操作方式、地址访问和管理机制上存在显著差异：

特性	堆栈数据读写	一般存储器数据存取
操作原则	遵循严格的“后进先出”（LIFO）原则。数据的存取只能在栈顶进行，不能随机访问堆栈中间的元素。	可以按地址随机访问任意存储单元的数据，存取方式灵活。
操作指令	通常使用专门的指令，如`PUSH`（入栈）和`POP`（出栈）。这些指令会自动修改堆栈指针SP的值。	使用通用的数据传送指令，如`MOV`，需要明确指定源地址和目标地址。
地址管理	程序员无需关心具体的内存地址。堆栈指针SP会自动跟踪栈顶地址，实现地址的自动增减。	程序员需要显式地管理和指定要操作的数据的内存地址。
管理方式	由编译器或操作系统自动管理，用于存放函数的参数值、局部变量等，调用结束后会自动释放。	通常由程序员通过`new`或`malloc`等方式手动分配和释放（堆内存），或者在编译时静态分配（静态区）。
效率	效率较高。因为有专门的硬件寄存器（SP）和指令支持，地址计算和管理开销小。	速度相对较慢，尤其是在堆中动态分配内存时，可能涉及复杂的内存管理算法，并可能产生内存碎片。
存取单位	在8086/8088系统中，堆栈操作的基本单位是字（16位）。	可以是字节、字或双字等多种数据宽度。