[零基础入门学习]·15·寄存器(内存访问)·栈顶超界的问题·push、pop指令

3.8 栈顶超界的问题

我们现在知道，8086CPU用SS和SP指示栈顶的地址，并提供push和pop指令实现入栈和出栈。

但是，还有一个问题需要讨论，就是SS和SP只是记录了栈顶的地址，依靠SS和SP可以保证在入栈和出栈时找到栈顶。可是，如何能保证在入栈、出栈时，栈顶不会超出栈空间？

图3.13描述了在执行push指令后，栈顶超出栈空间的情况。

图3.13中，将10010H~1001FH当作栈空间，该栈空间容量为16字节（8字），初始状态为空，SS=1000H、SP=0020H，SS:SP指向10020H；

在执行8次push ax后，向栈中压入8个字，栈满，SS:SP指向10010H；

再次执行push ax：sp=sp-2，SS:SP指向1000EH，栈顶超出了栈空间，ax中的数据送入1000EH单元处，将栈空间外的数据覆盖。

图3.14描述了在执行pop指令后，栈顶超出栈空间的情况。

图3.14中，将10010H~1001FH当作栈空间，该栈空间容量为16字节（8字），当前状态为满，SS=1000H、SP=0010H，SS:SP指向10010H；

在执行8次pop ax后，从栈中弹出8个字，栈空，SS:SP指向10020H；

再次执行pop ax：sp=sp+2，SS:SP指向10022H，栈顶超出了栈空间。此后，如果再执行push指令，10020H、10021H中的数据将被覆盖。

上面描述了执行push、pop指令时，发生的栈顶超界问题。可以看到，当栈满的时候再使用push指令入栈，或栈空的时候再使用pop指令出栈，都将发生栈顶超界问题。

栈顶超界是危险的，因为我们既然将一段空间安排为栈，那么在栈空间之外的空间里很可能存放着具有其他用途的数据、代码等，这些数据、代码可能是我们程序中的，也可能是别的程序中的（毕竟一个计算机系统中并不是只有我们自己的程序在运行）。但是由于我们在入栈出栈时的不小心，而将这些数据、代码意外地改写，将会引发一连串的错误。

我们当然希望CPU可以帮我们解决这个问题，比如说在CPU中有记录栈顶上限和栈底的寄存器，我们可以通过填写这些寄存器来指定栈空间的范围，然后CPU在执行push指令的时候靠检测栈顶上限寄存器、在执行pop指令的时候靠检测栈底寄存器保证不会超界。

不过，对于8086CPU，这只是我们的一个设想（我们当然可以这样设想，如果CPU是我们设计的话，这也就不仅仅是一个设想）。实际的情况是，8086CPU中并没有这样的寄存器。

8086CPU不保证我们对栈的操作不会超界。这也就是说，8086CPU只知道栈顶在何处（由SS:SP指示），而不知道我们安排的栈空间有多大。这点就像CPU只知道当前要执行的指令在何处（由CS:IP指示），而不知道要执行的指令有多少。从这两点上我们可以看出8086CPU的工作机理，它只考虑当前情况：当前的栈顶在何处、当前要执行的指令是哪一条。

我们在编程的时候要自己操心栈顶超界的问题，要根据可能用到的最大栈空间，来安排栈的大小，防止入栈的数据太多而导致超界；执行出栈操作的时候也要注意，以防栈空的时候继续出栈而导致的超界。

3.9 push、pop指令

前面我们一直在使用push ax和pop ax，显然push和pop指令是可以在寄存器和内存（栈空间当然也是内存空间的一部分，它只是一段可以以特殊的方式进行访问的内存空间。）之间传送数据的。

push和pop指令的格式可以是如下形式：

push 寄存器    ;将一个寄存器中的数据入栈
pop 寄存器     ;出栈，用一个寄存器接收出栈的数据

当然也可以是如下形式：

push 段寄存器   ;将一个段寄存器中的数据入栈
pop 段寄存器    ;出栈，用一个段寄存器接收出栈的数据

push和pop也可以在内存单元和内存单元之间传送数据，我们可以：

push 内存单元   ;将一个内存字单元处的字入栈（注意：栈操作都是以字为单位）
pop 内存单元    ;出栈，用一个内存字单元接收出栈的数据

比如

mov ax,1000H
mov ds,ax       ;内存单元的段地址要放在ds中
push [0]        ;将1000:0处的字压入栈中
pop [2]         ;出栈，出栈的数据送入1000:2处