在大多数现代系统中，堆栈增长的方向是什么？

Question

我正在准备C中的一些培训材料，希望我的示例适合典型的堆栈模型。

C堆栈在Linux，Windows，Mac OSX（PPC和X86），Solaris和最新Unixs中生长什么方向？

Answer 1

生长的优点是在较旧的系统中，堆栈通常位于内存的顶部。程序通常从底部开始填充内存，因此这种内存管理最小化了测量和将堆栈底部放置在明智的地方的必要性。

Answer 2

堆栈在x86上生长（由体系结构定义，pop增量堆栈指针，推动减少。）

Answer 3

在MIPS和许多现代 risc Architectures 没有 push 和 pop 说明。这些操作是通过手动调整堆栈指针然后相对加载/存储值的调整后指针来明确完成的。所有寄存器（除零寄存器除外）都是通用的，因此从理论上讲，任何寄存器都可以是堆栈指针，并且堆栈可以以任何方向增长，程序员想要

说，堆栈通常会在大多数架构上生长，可能是为了避免堆栈和程序数据或堆积数据增长并相互冲突时的情况。还有一个很好的解决原因 sh-'s答案。一些示例：MIPS ABIS向下生长，并使用 $ 29 （aka $ sp ）作为堆栈指针，RISC-V ABI也向下生长并使用X2作为

Intel中的 堆栈指针8051堆栈长大了，可能是因为内存空间很小（原始版本中的128个字节）

您可以在

另请参见

• 为什么堆栈向下生长？
• www.reddit.com/r/askcomputerscience/comments/y4n1p/what_are_are_advantages_the_dvantages_to_having_the_stack_grow/“ rel =“ nofollow noreferrer”>什么 com/q/Q/2035568/995714“>为什么堆栈通常会向下生长？
• 堆栈会堆栈成长吗？ >

Answer 4

在大多数系统上，堆栈成长，我的文章 https://gist.github.com/cpq/ 8598782 解释了为什么它成长。这很简单：如何将两个增长的内存块（堆和堆栈）放在固定的内存中？最好的解决方案是将它们放在相反的末端，并让彼此成长。

Answer 5

它的成长是因为分配给程序的内存具有底部的程序本身的“永久数据” IE代码，然后是中间的堆。您需要另一个固定点来参考堆栈，以便使您成为顶部。这意味着堆栈会生长，直到可能与堆上的对象相邻。

Answer 6

该宏应在没有UB的情况下在运行时检测到它：

#define stk_grows_up_eh() stk_grows_up__(&(char){0})
_Bool stk_grows_up__(char *ParentsLocal);

__attribute((__noinline__))
_Bool stk_grows_up__(char *ParentsLocal) { 
    return (uintptr_t)ParentsLocal < (uintptr_t)&ParentsLocal;
}

Answer 7

堆栈增长通常不取决于操作系统本身，而是在运行的处理器上。例如，Solaris在X86和SPARC上运行。 MAC OSX（如您提到的）在PPC和X86上运行。 Linux运行从我的Big Honkin'系统Z工作到A tuny小手表。

如果CPU提供了任何选择，则OS使用的ABI /呼叫约定将指定如果您希望代码调用其他所有人的代码，则需要做出哪些选择。

处理器及其方向是：

• x86：向下。
• SPARC：可选。标准ABI使用。
• PPC：我认为下降。
• 系统Z：在链接列表中，我不骗您（但至少对于Zlinux而言）。
• ARM：可选，但Thumb2仅用于下降（ldmia =递增，stmdb =降低）。
• 6502：下降（但只有256个字节）。
• RCA 1802a：您想要的任何方式，都可以实现SCRT。
• PDP11：下降。
• 8051：向上。

---

1802年，展示了我的年龄，这是用于控制早期班车的芯片（我怀疑，如果门打开，则根据其具有的处理能力，我怀疑：-)和我的第二台计算机， comx-35 （跟随我的 zx80 ）。

pdp11详细信息从在这里，8051，来自在这里。

SPARC体系结构使用滑动窗口寄存器模型。在架构上可见的细节还包括一个在内部有效且缓存的寄存器窗口的圆形缓冲区，并在过度/下降时带有陷阱。参见在这里有关详细信息。 AS sparcv8手册说明保存和还原说明就像添加说明和还原说明一样。寄存器旋转。使用正常数而不是通常的负数会产生向上增长的堆栈。

上述SCRT技术是另一种-1802使用了一些或16位寄存器（标准呼叫和返回技术）。一个是程序计数器，您可以将任何寄存器用作PC，其中 sep rn 指令。一个是堆栈指针，两个始终设置为指向SCRT代码地址，一个用于呼叫，一个用于返回。 否登记册以特殊的方式处理。请记住，这些细节来自记忆，它们可能不是完全正确的。

例如，如果R3是PC，则R4是SCRT呼叫地址，R5是SCRT返回地址，R2是“堆栈”（在软件中实现的报价）， sep r4 将设置R4成为PC并开始运行SCRT调用代码。

然后，它将将R3存储在R2“ stack”上（我认为R6用于临时存储），向上或向下调整，在R3之后抓住两个字节，将它们加载到 R3中，然后做<代码> sep r3 并在新地址运行。

要返回，它将 sep r5 将旧地址从R2堆栈中拉出，在其上添加两个（跳过呼叫的地址字节），将其加载到R3和 sep r3中开始运行上一个代码。

在所有6502/6809/Z80基于堆栈的代码之后，最初很难将头缠绕，但仍然以一种笨拙的方式优雅。芯片的最大销售功能之一是完整的16位登记册，尽管您立即丢失了其中的7个（SCRT 5，DMA 2，而从内存中断）。 的胜利实际上是非常相似的。

啊，使用R14和R15寄存器进行呼叫/返回，Z系统

Answer 8

在C ++（适应于C） stack.cc ：

static int
find_stack_direction ()
{
    static char *addr = 0;
    auto char dummy;
    if (addr == 0)
    {
        addr = &dummy;
        return find_stack_direction ();
    }
    else
    {
        return ((&dummy > addr) ? 1 : -1);
    }
}

Answer 9

只是对其他答案的一个小补充，据我所知，这一点没有触及这一点：

让堆栈向下生长使堆栈中的所有地址相对于堆栈指针都有正面的偏移。不需要负偏移，因为它们只能指向未使用的堆栈空间。当处理器支持堆栈POINTER-RELAINGE地址时，这简化了访问堆栈位置。

许多处理器的说明允许相对于某些寄存器具有正义偏移的访问。这些包括许多现代建筑以及一些旧建筑。例如，手臂拇指ABI规定了堆叠式相关的访问，并在单个16位指令词中编码了正面偏移。

如果堆栈增长，则所有有用的相对于堆栈Pointer的偏移量都是负的，它的直观和方便不那么方便。它也与寄存器相关地址的其他应用程序不一致，例如用于访问结构的字段。