ARM的指令系統中關於棧指令的內容比較容易引起迷惑，這是因為准確描述一個棧的特點需要兩個參數：
- 棧地址的增長方向：ARM將向高地址增長的棧稱為遞增棧（Descendent Stack），將向低地址增長的棧稱為遞減棧（Acendant Stack）
- 棧指針的指向位置：ARM將棧指針指向棧頂元素位置的棧稱為滿棧（Full Stack），講棧指針指向即將入棧的元素位置的棧稱為空棧（Empty Stack）
1. 棧類型
根據棧地址增長方向雨棧指針指向位置的不同，自然可以將棧分為四類：
| 遞增棧 | 遞減棧 | |
|---|---|---|
| 空棧 | EA棧 | ED棧 |
| 滿棧 | FA棧 | FD棧 |
圖1描述了四種不同類型的棧，其中虛線部分表示即將入棧的元素。
圖1 棧類型
2. 棧指令
棧的操作指令無非兩種：入棧和出棧，由於ARM描述了四種不同類型的棧，因此對應的棧指令一共有8條。
| 入棧 | 出棧 | |
|---|---|---|
| EA棧 | STMEA | LDMEA |
| ED棧 | STMED | LDMED |
| FA棧 | STMFA | LDMFA |
| FD棧 | STMFD | LDMFD |
這些指令具有相似的前綴：
- STM：（STore Multiple data）表示存儲數據，即入棧。
- LDM：（LoaD Multiple data）表示加載數據，即出棧。
一般情況下，可以將棧操作指令分解為兩步微指令：數據存取和棧指針移動。這兩步操作的先后順序和棧指針的移動方式由棧的類型決定。
| 第一步 | 第二步 | 等價指令 | |
|---|---|---|---|
| STMEA | 寫[SP] | SP增加 | STMIA |
| LDMEA | SP減少 | 讀[SP] | LDMDB |
| STMED | 寫[SP] | SP減少 | STMDA |
| LDMED | SP增加 | 讀[SP] | LDMIB |
| STMFA | SP增加 | 寫[SP] | STMIB |
| LDMFA | 讀[SP] | SP減少 | LDMDA |
| STMFD | SP減少 | 寫[SP] | STMDB |
| LDMFD | 讀[SP] | SP增加 | LDMIA |
ARM中存在一組緩沖區操作指令和棧指令是一一對應的，他們完成相同的功能。這些指令含義的區別來源於對存取操作的緩沖區指針地址增長方向，以及存取操作和緩沖區指針移動的先后順序決定的。這個和前面描述的棧類型的分類原則十分相似。
| 指針遞增（Increase） | 指針遞減（Decrease） | |
|---|---|---|
| 存取前移動指針（Before） | IB | DB |
| 存取后移動指針（After） | IA | DA |
3. 使用舉例
雖然ARM的棧類型和相關的操作指令比較繁瑣，但是實際上最常用的還是和x86指令集相同的棧類型：棧向低地址方向增長，且棧指針指向棧頂元素的位置，即ARM的FD棧。因此最常見的ARM棧指令操作是STMFD和LDMFD。
| x86 | ARM | |
|---|---|---|
| 入棧 | PUSH | STMFD/STMDB |
| 出棧 | POP | LDMFD/LDMIA |
例如入棧指令：
STMFD SP,{R0-R3}
實際的微指令操作為：
[SP-4] <= R3
[SP-8] <= R2
[SP-12] <= R1
[SP-16] <= R0
在ARM的指令系統中，遞減棧入棧操作的參數入棧順序是從右到左依次入棧，而參數的出棧順序則是從左到右的逆操作。對於遞增棧，相應的操作則全部取反。
例如出棧指令：
LDMFD SP,{R4-R7}
實際的微指令操作為：
[SP] => R4
[SP+4] => R5
[SP+8] => R6
[SP+12] => R7
上述的入棧和出棧指令其實僅僅對棧做了存取操作，並未真正改變SP指針的值。正常情況下，我們希望對棧操作后能自動修改棧指針SP的值，使用如下指令可以達到該目的。
STMFD SP!,{R0-R3}
對應的微指令操作為：
[SP-4] <= R3
[SP-8] <= R2
[SP-12] <= R1
[SP-16] <= R0
SP ＝ SP - 16
同樣的：
LDMFD SP!,{R4-R7}
對應的微指令操作為：
[SP] => R4
[SP+4] => R5
[SP+8] => R6
[SP+12] => R7
SP ＝ SP + 16
希望通過本文對你理解ARM的棧指令有所幫助。