【汇编语言】第三章----寄存器（内存访问）（八）—— 栈顶越界的问题

前言

汇编语言是很多相关课程（如数据结构、操作系统、微机原理）的重要基础。但仅仅从课程的角度出发就太片面了，其实学习汇编语言可以深入理解计算机底层工作原理，提升代码效率，尤其在嵌入式系统和性能优化方面有重要作用。此外，它在逆向工程和安全领域不可或缺，帮助分析软件运行机制并增强漏洞修复能力。

本专栏的汇编语言学习章节主要是依据王爽老师的《汇编语言》来写的，和书中一样为了使学习的过程容易展开，我们采用以8086CPU为中央处理器的PC机来进行学习。

怎样会造成栈顶越界

我们现在知道，8086CPU用SS和SP指示栈顶的地址，并提供push和pop指令实现入栈和出栈。

但是，还有一个问题需要讨论，就是SS和SP只是记录了栈顶的地址，依靠SS和SP可以保证在入栈和出栈时找到栈顶。可是，如何能够保证在入栈、出时，顶不会超出栈空间？

当栈满的时候再使用push指令入栈，栈空的时候再使用pop指令出栈，都将发生栈顶超界问题。

（1）图1 描述了在执行 push 指令后，栈顶超出栈空间的情况。

上图中，当SS:SP指向1000EH，栈顶超出了栈空间，ax中的数据送入1000EH单元处，将栈空间外的数据覆盖。

（2）图2 描述了在执行 pop指令后，栈顶超出栈空间的情况。

上图中，当SS:SP指向10022H，栈顶超出了栈空间。此后，如果再执行 push 指令，10020H、10021H中的数据将被覆盖。

对于栈顶越界的看法与建议

栈顶超界是危险的：

因为我们既然将一段空间安排为栈 ，那么在栈空间之外的空间里很可能存放了具有其他用途的数据、代码等，这些数据、代码可能是我们自己的程序中的，也可能是别的程序中的（毕竟一个计算机系统并不是只有我们自己的程序在运行）。但是由于我们在入栈出栈时的不小心，而将这些数据、代码意外地改写，将会引发一连串的错误。(但如果是刻意的……那么……呵呵……)

我们当然希望CPU 可以帮我们解决这个问题，比如说在CPU中有记录栈顶上限和下限的寄存器，我们可以通过填写这些寄存器来指定栈空间的范围 ，然后 ，CPU 在执行push指令的时候靠检测栈顶上限寄存器，在执行pop 指令的时候靠检测栈顶下限寄存器保证不会超界。实际情况：8086CPU中并没有这样的寄存器。

8086CPU不保证对栈的操作不会超界。这就是说， 8086CPU 只知道栈顶在何处（由SS:SP指示），而不知道读者安排的栈空间有多大。这点就好像 ，CPU 只知道当前要执行的指令在何处（由CS:SP指示）而不知道读者要执行的指令有多少。从这两点我们可以看出8086CPU的工作机理，只考虑当前的情况：

• 当前栈顶在何处
• 当前要执行的指令是哪一条

我们在编程的时候要自己操心栈顶超界的问题 ，要根据可能用到的最大栈空间，来安排栈的大小，防止入栈的数据太多而导致的超界； 执行出栈操作的时候也要注意，以防栈空的时候继续出栈而导致的超界。

结语

今天的分享到这里就结束啦！如果觉得文章还不错的话，可以三连支持一下。

也可以点点关注，避免以后找不到我哦！

Crossoads主页还有很多有趣的文章，欢迎小伙伴们前去点评，您的支持就是作者前进的动力！