architecture - 为什么堆栈通常向下增长？

Question

我知道在我个人熟悉的架构(x86、6502 等)中，堆栈通常向下增长(即，将每个项目插入堆栈都会导致 SP 递减，而不是递增)。

我想知道这有什么历史依据。我知道在统一的地址空间中，在数据段的另一端启动堆栈很方便(比方说)，所以如果两侧在中间发生碰撞，只会出现问题。但是为什么堆栈传统上会得到顶部呢？特别是考虑到这与“概念”模型有何不同？

(请注意，在 6502 架构中，堆栈也会向下增长，即使它被限制在一个 256 字节的页面上，而且这个方向选择似乎是任意的。)

Answer 1

至于历史原因，我不能肯定地说(因为我没有设计它们)。我对此事的想法是，早期的 CPU 将其原始程序计数器设置为 0，并且自然希望在另一端启动堆栈并向下增长，因为它们的代码自然向上增长。

As an aside, note that this setting of the program counter to 0 on reset is not the case for all early CPUs. For example, the Motorola 6809 would fetch the program counter from addresses 0xfffe/f so you could start running at an arbitrary location, depending on what was supplied at that address (usually, but by no means limited to, ROM).

一些历史系统首先要做的事情之一是从顶部扫描内存，直到它找到一个可以读回写入的相同值的位置，这样它就会知道实际安装的 RAM(例如，一个 z80 64K 地址空间不一定有 64K 或 RAM，事实上 64K 在我早期的日子里很大)。一旦它找到了顶部的实际地址，它就会适本地设置堆栈指针，然后可以开始调用子程序。作为启动的一部分，这种扫描通常由 CPU 在 ROM 中运行代码来完成。

关于堆栈增长，并不是所有的堆栈都向下增长，参见this answer了解详情。