堆栈宽度是否始终与CPU寄存器大小相同？

Question

例如，对于8位CPU，堆栈大小预计为8位宽，16位CPU与16位堆栈宽度，32位，64位CPU等等。所有架构都适用吗？

Answer 1

CPU具有数据总线和地址总线。可以具有相同的宽度，但它们通常不是。

堆栈指针是指向内存的指针，因此它通常与地址总线一样宽，除非内部使用某些（奇怪/模糊）转换。指令指针（指向当前指令）也是指向存储器的指针，如指针宽指针。

其他寄存器主要处理数据，因此具有与数据总线相同的尺寸。但像往常一样，也有例外。

举个旧榜样。 6502.一个8位cpu（8位数据总线，16位地址总线）。它具有（或多或少）通用寄存器X和Y，以及称为A的“累加器”。所有8位寄存器。存在堆栈指针和指令指针，堆栈指针具有8个显式位和8个隐式位（堆栈总是在相同的256字节区域中），因此堆栈指针寄存器具有8位，指令指针具有16位。 / p>

8086，具有16位数据总线和20位地址总线。一般寄存器在哪里8（和16位）。指令指针和堆栈指针所在的16位，但使用段寄存器（也是16位）来获得完整的20位地址。

Answer 2

  

8位CPU，堆栈大小可以预期   为8位宽度

你可能会想到，但你会错的。堆栈的基本用途是存储和存储。检索返回地址，在8位处理器上，这些实际上是16位值。例如Z80指令：

PUSH HL

将16位值（两个8位寄存器H和L的内容）压入堆栈。没有Z80指令推送8位值。

Answer 3

堆栈实际上只是一个概念，“堆栈宽度”并不意味着什么。

据推测，您的意思是堆栈元素的宽度，但您通常可以在任何堆栈上存储任意大小的值（使用一些填充或对齐），而不管架构的总线宽度或寄存器大小的大小。

请注意，术语8位，16位等有点随意，并且定义不是很严格，因此这使得“宽度”的任何尝试定义都变得复杂。

Answer 4

尚未提及的一点是某些CPU（例如Microchip PIC系列）具有专用堆栈，该堆栈不像普通RAM那样被访问。在PIC16系列上，堆栈专门与程序计数器相连，堆栈（可能）与程序计数器的宽度相同。在PIC18系列中，堆栈和程序计数器都是21位宽;高20位可以复制到程序计数器或从程序计数器复制;代码还可以将顶部堆栈元素检查为5位部分和两个8位部分。