arm堆栈的增长方式

参考一

堆栈是一种数据结构，按先进后出(First In LastOut，FILO)的方式工作，使用一个称作堆栈指针的专用寄存器指示当前的操作位置，堆栈指针总是指向栈顶。
当堆栈指针指向最后压入堆栈的数据时，称为满堆栈(FullStack)，而当堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置时，称为空堆栈(Empty Stack)。
同时，根据堆栈的生成方式，又可以分为递增堆栈(AscendingStack)和递减堆栈(DecendingStack)，当堆栈由低地址向高地址生成时，称为递增堆栈，当堆栈由高地址向低地址生成时，称为递减堆栈。这样就有四种类型的堆栈工作方式，ARM微处理器支持这四种类型的堆栈工作方式，即：
◎ Full descending 满递减堆栈
堆栈首部是高地址，堆栈向低地址增长。栈指针总是指向堆栈最后一个元素(最后一个元素是最后压入的数据)。
ARM-Thumb过程调用标准和ARM、Thumb C/C++ 编译器总是使用Full descending 类型堆栈。
◎ Full ascending 满递增堆栈
堆栈首部是低地址，堆栈向高地址增长。栈指针总是指向堆栈最后一个元素(最后一个元素是最后压入的数据)。
◎ Empty descending 空递减堆栈
堆栈首部是低地址，堆栈向高地址增长。栈指针总是指向下一个将要放入数据的空位置。
◎ Empty ascending 空递增堆栈
堆栈首部是高地址，堆栈向低地址增长。栈指针总是指向下一个将要放入数据的空位置。

堆栈类型 入栈指令 出栈指令
Full descending STMFD (STMDB) LDMFD (LDMIA)
Full ascending STMFA (STMIB) LDMFA (LDMDA)
Empty descending STMED (STMDA) LDMED (LDMIB)
Empty ascending STMEA (STMIA) LDMEA (LDMDB)
例子：
STMFD r13!, {r0-r5} ; Push onto a Full Descending Stack
LDMFD r13!, {r0-r5} ; Pop from a Full Descending Stack.

参考二

堆栈严格来说应该叫做栈，栈(Stack)是限定仅在一端进行插入或删除操作的线性表。因此，对栈来说，可以进行插入或删除操作的一端端称为栈顶(top)，相应地，另一端称为栈底(bottom)。不含元素的空表称为空栈。由于堆栈只允许在一端进行操作，因而按照后进先出（LIFO-LastIn First Out）的原理运作。

     从栈顶的定义来看，栈顶的位置是可变的。空栈时，栈顶和栈底重合；满栈时，栈顶离栈底最远。ARM为堆栈提供了硬件支持，它使用一个专门的寄存器（堆栈指针）指向堆栈的栈顶。而且7种模式都有各自独立的堆栈指针，也就是有各自独立的堆栈空间。但这里的堆栈和uC/OS操作系统的任务堆栈又有区别，uC/OS的每个任务都有自己的堆栈，要是把uC/OS移植到ARM上，可以借助ARM的堆栈指针来实现。存储器堆栈可分为两种：

                 向上生长：向高地址方向生长，称为递增堆栈

                 向下生长：向低地址方向生长，称为递减堆栈

     堆栈指针指向最后压入的堆栈的有效数据项，称为满堆栈；堆栈指针指向下一个要放入的空位置，称为空堆栈。这样就有4中类型的堆栈表示递增和递减的满堆栈和空堆栈的各种组合。

     满递增：堆栈通过增大存储器的地址向上增长，堆栈指针指向内含有效数据项的最高地址。指令如LDMFA，STMFA等。

     空递增：堆栈通过增大存储器的地址向上增长，堆栈指针指向堆栈上的第一个空位置。指令如LDMEA，STMEA等。

     满递减：堆栈通过减小存储器的地址向下增长，堆栈指针指向内含有效数据项的最低地址。指令如LDMFD，STMFD等。

     空递减：堆栈通过减小存储器的地址向下增长，堆栈指针指向堆栈下的第一个空位置。指令如LDMED，STMED等。

     为什么说“向上生长”和“向下生长”呢？那是以为，一般画堆栈示意图都是把低地址画在下面，高地址画在上面。如下图。

 有一点需要注意的是，虽然ARM处理器核对于两种生长方式的堆栈均支持，但ADS的C语言编译器仅支持一种方式，即从上往下长，并且必须是满递减堆栈。所以STMFD等指令用的最多。