Стік

Стеком називають область програми для тимчасового зберігання довільних даних. Зрозуміло, дані можна зберігати і в сегменті даних, проте в цьому випадку для того, що кожного зберігається на час даного треба заводити окремий іменований елемент пам'яті, що збільшує розмір програми і кількість використовуваних імен. Зручність стека полягає в тому, що його область використовується багато разів, причому збереження в стеку даних і вибірка їх звідти виконується за допомогою ефективних команд push і pop без вказівки яких-небудь імен.
Стек традиційно використовується, наприклад, для збереження вмісту регістрів, використовуваних програмою, перед викликом підпрограми, яка, у свою чергу, використовуватиме регістри процесора "в своїх особистих цілях". Початковий вміст регістрів витягується із стека після повернення з підпрограми. Інший поширений прийом - передача підпрограмі потрібних нею параметрів через стек. Підпрограма, знаючи, в якому порядку поміщені в стек параметри, може забрати їх звідти і використовувати при своєму виконанні.
Відмітною особливістю стека є своєрідний порядок вибірки що містяться в нім даних: у будь-який момент часу в стеку доступний тільки верхній елемент, тобто елемент, завантажений в стек останнім. Вивантаження із стека верхнього елементу робить доступним наступний елемент.
Елементи стека розташовуються в області пам'яті, відведеної під стек, починаючи з дна стека (тобто з його максимальної адреси) по адресах, що послідовно зменшуються. Адреса верхнього, доступного елементу зберігається в регістрі-покажчику стека SP. Як і будь-яка інша область пам'яті програми, стек повинен входити в якийсь сегмент або утворювати окремий сегмент. У будь-якому випадку сегментна адреса цього сегменту поміщається в сегментний регістр стека SS. Таким чином, пара регістрів Ss:sp описують адресу доступного осередку стека: у SS зберігається сегментна адреса стека, а в SP - зсув останнього збереженого в стеку даного (мал. 1.10, а). Звернете увагу на те, що в початковому стані покажчик стека SP указує на осередок, що лежачий під дном стека і не входить в нього.

Мал. 1.10. Організація стека:
а - початковий стан, би - після завантаження одного елементу (у даному прикладі - вмісту регістра АХ) у - після завантаження другого елементу (вмісту регістра DS) грам - після вивантаження одного елементу д - після вивантаження двох елементів і повернення в початковий стан.

Завантаження в стек здійснюється спеціальною командою роботи із стеком push (проштовхнути). Ця команда спочатку зменшує на 2 вміст покажчика стека, а потім поміщає операнд за адресою в SP. Якщо, наприклад, ми хочемо тимчасово зберегти в стеку вміст регістра АХ, слід виконати команду

push АХ

Стек переходить в стан, показаний на мал. 1.10, би. Видно, що покажчик стека зміщується на два байти вгору (у бік менших адрес) і за цією адресою записується вказаний в команді проштовхування операнд. Наступна команда завантаження в стек, наприклад

push DS

переведе стек в стан, показаний на мал. 1.10, ст. У стеку тепер зберігатимуться два елементи, причому доступним буде тільки верхній, на який указує покажчик стека SP. Якщо через якийсь час нам знадобилося відновити початковий вміст збережених в стеку регістрів, ми повинні виконати команди вивантаження із стека pop (виштовхнути):

pop DS

pop AX

Стан стека після виконання першої команди показаний на мал. 1.10, грам, а після другої - на мал. 1.10, д. Для правильного відновлення вмісту регістрів вивантаження із стека повинне виконуватися в порядку, строго протилежному завантаженню, - спочатку вивантажується елемент, завантажений останнім, потім попередній елемент і так далі
Зовсім не обов'язково при відновленні даних поміщати їх туди, де вони були перед збереженням. Наприклад, можна помістити в стек вміст DS, а витягувати його звідти в інший сегментний регістр - ES;

push DS

pop ES ; Тепер Es=ds, а стек порожній

Це поширений прийом для перенесення вмісту одного регістра в іншій, особливо, якщо другий регістр - сегментний.
Звернете увагу (див. рис 1.10) на те, що після вивантаження збережених в стеку даних вони фізично не стерлися, а залишилися в області стека на своїх місцях. Правда, при "стандартній" роботі із стеком вони виявляються недоступними. Дійсно, оскільки покажчик стека SP указує під дно стека, стек вважається за порожній; чергова команда push помістить нове дане на місце збереженого раніше вмісту АХ, затерев його. Проте поки стек фізично не затертий, збереженими і вже вибраними з нього даними можна користуватися, якщо пам'ятати, в якому порядку вони розташовані в стеку. Цей прийом часто використовується при роботі з підпрограмами.
Якого розміру має бути стек? Це залежить від того, наскільки інтенсивно він використовується в програмі. Якщо, наприклад, планується зберігати в стеку масив об'ємом 10 000 байт, то стек має бути не менше цього розміру. При цьому треба мати на увазі, що у ряді випадків стек автоматично використовується системою, зокрема, при виконанні команди переривання int 21h. По цій команді спочатку процесор поміщає в стек адресу повернення, а потім DOS відправляє туди ж вміст регістрів і іншу інформацію, що відноситься до перерваної програми. Тому, навіть якщо програма зовсім не використовує стек, він все ж таки має бути присутнім в програмі і мати розмір не менше декількох десятків слів. У нашому першому прикладі ми відвели під стек 128 слів, що безумовно достатньо.