栈是计算机控制过程调用和返回的常用技术。

　　栈是一个有序的元素集合，具备后进先出特点，所以只能通过栈顶访问元素。在计算机中操作栈需要三个地址，它们通常保存在处理器寄存器中。

　　　　栈指针：栈顶地址。当发生push或者pop操作时，这个指针会加1或者减1，以表示最新的栈顶指针；

　　　　栈底：保存栈底单元的地址。当对空栈发生pop操作时，则发生错误；

　　　　栈界限：保存最顶端栈单元的地址。当对满栈发生push操作时，则发生错误；

　　在大多数机器中，栈底是栈块的高端地址，栈界限是栈块的高端地址。因此，栈是从高端地址向低端地址增长。

过程调用和返回，栈针

　　当处理器处理一个过程调用时，它将返回地址放在栈中。当过程调用执行返回时，就会使用该栈顶地址。

　　除了返回地址，过程调用还需要传递参数。有三种方式：

　　　　1. 如果直接将参数传递到寄存器中，那么调用程序和被调用程序都需要被写入寄存器；

　　　　2. 将参数保存在存储器的call指令之后，但是对于可变参数的处理会很困难；

　　　　3. 最好的方法就是使用栈。当处理器执行一次过程调用的时候，不仅会保存返回地址，还会保存传递给被调用过程的参数。被调用过程会从栈中访问这些参数，在返回前，返回参数也可以放在栈中返回地址的下面。为一次过程调用保存的整个参数集合和返回地址，就称为一个栈帧；

　　例子：

　　有一个过程调用P，P申明了局部变量x1，x2,。过程P会调用过程Q，过程Q申明了局部变量y1，y2。存储在每一个栈帧的第一项是指向前一帧的指针，如果参数的数量和长度是可变的，就需要使用该指针。第二项是该栈帧的过程的返回地址。随后是栈的顶部为局部变量分配空间，局部变量可用于参数传递。

可重入过程

　　可重入过程是指程序代码的一个副本在同一时间内被多个用户共享。可重入过程的两个特征：程序代码修改自身；每个用户的局部数据必须单独保存。因此可重入过程必须由两部分组成：

　　1. 永久不变的部分：组成过程的指令；

　　2. 临时部分：执行调用程序的指针，以及指向程序使用的局部变量的存储地址的指针；

　　过程的每个执行实例称之为激活，它将执行永久部分的代码，但是拥有自己的局部变量和参数的副本。被激活的相关联的临时部分称为激活记录，调用一个可重入过程时，该过程的激活记录保存在栈中，成为调用过程栈帧的一部分。

操作系统学习笔记 栈