Что такое СТЕК и с чем его едят?, Знающим просьба пояснить простые истины...... Опции

[Potter]

Пять лет успешно программля на С. Пришло время.... Пришлось сталкнуться с ассеблером. Все понятно... Вот только не пойму я что такое СТЕК? Поясните пожалуйста особо популярно что это такое? Как он работает? И что в нем по обыкновению храниться? И почему без операций:

ldi r16, high(RAMEND)
out SPH, r16

ldi r16, low(RAMEND)
out SPL, r16

Конроллер МЕГА128 нормально не работает?

Заранее огромное спасибо.......

[rezident]

Стек (Stack) в переводе "палка". В применении к аппаратно-программной части микроконтроллеров это линейная часть ОЗУ, выделенная для хранения данных по принципу LIFO (Last In - First Out) Последним Вошел - Первым Вышел. Стек нужен для организации работы прерываний и подпрограмм/функций. В стеке могут хранится, как уже указал Alex B._, адреса возврата из функции/прерывания, данные для передачи параметров в/из функцию, буфер(а) для локальных переменных. Прерывания используют стек на аппаратном уровне как минимум для записи текущего адреса выполняемой программы (некоторые сохраняют в стек еще и слово состояния АЛУ ядра МК и пр.), чтобы после обработки прерывания, можно было вернуться и продолжить ее выполнение. Поэтому. если вы заранее не установили указатель стека на свободную часть ОЗУ, то при вызове прерываний последовательность выполнения программы может быть нарушена. В отличие от счетчика команд, который работает с автоинкрементом, то указатель стека работает с автодекрементом. Поэтому указателю стека обычно присваивают значение адреса не начала, а конца ОЗУ. Напротив, глобальные переменные и "куча", используемые в Си, располагаются с начала ОЗУ. Поэтому эти две области данных "растут" навстречу друг другу. Переполнение стека, при котором содержимое стека "наползает" на область глобальных переменных и/или "кучи", это одна из самых типичных и в то же время весьма трудно обнаруживаемая ошибка, возникающих при программировании МК.
Есть еще другие понятия стека, например, "стек протоколов". За разъяснениями можно обратиться к Википедии, например.

[=GM=]

Стек (Stack) в переводе "палка"

Отличное объяснение. Перевод только немного надо подправить: стек (stack) в переводе означает "скирда, стог; кипа" (а палка это stick).

Для образности ещё добавлю, что стек можно представить себе в виде автоматного магазина, патроны вставляются последовательно 1-2-3-4-5..., а вынимаются ...5-4-3-2-1.

А вот в нижеприведенном фрагменте теряется безвозвратно один байт ОЗУ.

Код

     ldi   r16,high(RAMEND)
     out   SPH,r16
     ldi   r16,low(RAMEND)
     out   SPL,r16

Надо бы писать так

Код

     ldi   r16,high(RAMEND+1)
     out   SPH,r16
     ldi   r16,low(RAMEND+1)
     out   SPL,r16

Кто бы мне объяснил, почему так не делают? Инерция мышления?

[Dopler]

Стек (Stack) в переводе "палка"

Отличное объяснение. Перевод только немного надо подправить: стек (stack) в переводе означает "скирда, стог; кипа" (а палка это stick).

Для образности ещё добавлю, что стек можно представить себе в виде автоматного магазина, патроны вставляются последовательно 1-2-3-4-5..., а вынимаются ...5-4-3-2-1.

А вот в нижеприведенном фрагменте теряется безвозвратно один байт ОЗУ.

Код

     ldi   r16,high(RAMEND)
     out   SPH,r16
     ldi   r16,low(RAMEND)
     out   SPL,r16

Надо бы писать так

Код

     ldi   r16,high(RAMEND+1)
     out   SPH,r16
     ldi   r16,low(RAMEND+1)
     out   SPL,r16

Кто бы мне объяснил, почему так не делают? Инерция мышления?

Господин GM, зачем вводите в заблуждение и так не окрепшие умы инженеров.
Предложенная вами инициализация стека совершенно не правильна и работать не будет.
Предлагаю вам обратить внимание на команду push

This instruction stores the contents of register Rr on the STACK. The stack pointer is post-decremented by 1 after the PUSH.

А так же предлагаю вам просимулировать в студии код:

Код

; Ваш код
RESET:

    ldi     tmp,    high(RAMEND+1); Main program start
    out     SPH,    tmp; Set stack pointer to top of RAM
    ldi     tmp,    low(RAMEND+1)
    out     SPL,    tmp

    clr        zero

    push    zero

; Правильный код
RESET:

    ldi     tmp,    high(RAMEND); Main program start
    out     SPH,    tmp; Set stack pointer to top of RAM
    ldi     tmp,    low(RAMEND)
    out     SPL,    tmp

    clr        zero

    push    zero

[=GM=]

Господин GM, зачем вводите в заблуждение и так не окрепшие умы инженеров.

Прошу прощения, что невольно ввёл всех аврщиков в заблуждение, не хотел. Вообще, если честно, я и не предлагал так делать, просто просил объяснить мне, почему так не делают. Вот, кстати, посмотрел старые проекты с авр на борту, там исходный указатель указывает на последнюю ячейку памяти.

А пошло это, скорее всего, вот откуда. Недавно интенсивно работал с TMS320C5402, надо было реанимировать старый проект, а там для push как раз предекремент стека, вот видимо и отложилось в голове, другого объяснения нет.

Ну и, с праздником всех!

[osnwt]

А пошло это, скорее всего, вот откуда. Недавно интенсивно работал с TMS320C5402, надо было реанимировать старый проект, а там для push как раз предекремент стека, вот видимо и отложилось в голове, другого объяснения нет.

В большинстве архитектур, с которыми мне приходилось сталкиваться, действительно используется предекрементная схема (в классической системе команд PDP-11 применяемая как MOV R1, -(SP) для push, MOV (SP)+, R1 для pop. AVR в этом плане действительно извращенно реализован. Видимо, к тому были какие-то аппаратные предпосылки. Например, проще поместить в память по адресу указателя байт, а потом параллельно с выборкой следующей инструкции уже декрементировать указатель стека. Но это только версия, а на деле имеем то, что имеем - такой подарок писателям RTOS-ов под AVR :-)