目标

• 实现并理解栈：从硬件角度理解栈的物理基础，从软件角度理解栈的逻辑概念
• 实现所有栈相关的指令(CALL、RET、RETI、RST、PUSH、POP…)
• 实现跳转相关的指令(JR、JP…)，满足流程控制需求

知识点

• CALL指令讲解
  • 功能：父函数调用一个子函数
  • 实现：将当前PC的值压入栈中后（以备后续RET指令使用），让PC跳转到指定的地址
• RET指令讲解
  • 功能：从子函数返回调用它的父函数
  • 实现：从栈中弹出一个值，并让PC跳转到该值（前面备的就用上了），这样PC就会回到父函数执行完子函数的地方，去执行下一条指令
• 栈的生长方向：从高地址到低地址

在GameBoy的CPU初始化函数中

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void cpu_init() {
    ctx.regs.pc = 0x100;
    ctx.regs.sp = 0xFFFE;
    *((short *)&ctx.regs.a) = 0xB001;
    *((short *)&ctx.regs.b) = 0x1300;
    *((short *)&ctx.regs.d) = 0xD800;
    *((short *)&ctx.regs.h) = 0x4D01;
    ctx.ie_register = 0;
    ctx.int_flags = 0;
    ctx.int_master_enabled = false;
    ctx.enabling_ime = false;

    timer_get_context()->div = 0xABCC;
}

可以看到SP指针被初始化为0xFFFE，是相当大的一个地址，这意味着栈可以最大程度地往0x0的方向生长（Stack RAM就是High RAM，FF80h-FFFEh，共127字节）

• 栈的逻辑概念
  • 存储一系列相同的元素、对元素可以进行push和pop的一个数据结构
• 栈的物理基础：地址和寄存器
  • 地址提供元素的存储，SP寄存器标识了栈顶地址（更本质的说法是下一个要被pop的元素位置）
  • gameboy的CPU（8080）栈只依赖SP寄存器
  • 更复杂的CPU（如8086）提供BP和SP寄存器，可以有更复杂的栈逻辑
  • 围绕SP寄存器构建的CPU指令（PUSH和POP），enable了栈的功能

寄存器和地址的物理基础使得CPU的栈指令成为可能，汇编语言得以栈式地管理元素。高级编程语言中的函数调用机制，在底层就是利用CPU的栈指令（类似我们实现的CALL指令）实现的。