堆栈与堆栈操作课件.pptx

堆疊與堆疊操作

堆疊結構堆疊是一種按特定順序進行存取的存儲區，這種特定順序可歸結為“後進先出（LIFO）”或“先進後出（FILO）”。

堆疊結構一些電腦中用一組專門的寄存器構成寄存器堆疊，又稱為硬堆疊。這種堆疊的棧頂是固定的，寄存器組中各寄存器是相互連接的，它們之間具有對應位自動推移的功能，即可將一個寄存器的內容推移到相鄰的另一個寄存器中去。

堆疊結構

堆疊結構寄存器堆疊的成本比較高，不適於作大容量的堆疊，而從主存中劃出一段區域來作堆疊是最合算且最常用的方法。這種堆疊又稱為軟堆疊，堆疊的大小可變，棧底固定，棧頂浮動，故需要一個專門的硬體寄存器作為堆疊棧頂指針，簡稱棧指針（SP）。棧指針所指定的存儲單元，就是堆疊的棧頂。

堆疊結構記憶體堆疊又可分為兩種：自底向上生成堆疊和自頂向下生成堆疊。

堆疊結構最常見的軟堆疊是自底向上生成（向低地址方向生成）堆疊，這種堆疊的棧底地址大於棧頂地址，通常棧指針始終指向棧頂的滿單元。

堆疊操作堆疊操作既不是在堆疊中移動它所存儲的內容，也不是把已存儲在棧中的內容從棧中抹掉，而是通過調整堆疊指針而給出新的棧頂位置，以便對位於棧頂位置的數據進行操作。

堆疊操作假設，A為寄存器或主存單元地址；(SP)表示堆疊指針的內容，即棧頂單元地址；((SP))表示棧頂單元的內容。也就是說，EA=(SP)，S=((SP))。

堆疊操作進棧時，堆疊指針SP的內容需要先自動減1，然後再將數據壓入堆疊；進棧操作：(SP)–1→SP 修改棧指針(A)→(SP) 將A中的內容壓入棧頂單元

堆疊操作進棧操作動畫

堆疊操作出棧時，需要先將堆疊中的數據彈出，然後SP的內容再自動加1。出棧操作：((SP))→A 將棧頂單元內容彈出送入A中(SP)+1→SP 修改棧指針

堆疊操作出棧操作動畫

堆疊操作在堆疊電腦中，算術邏輯類指令中沒有地址碼字段，故稱為零地址指令。參加運算的兩個運算元隱含地從堆疊頂部彈出，送到運算器中進行運算，運算的結果再隱含地壓入堆疊。