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栈空间作为一种存储器使用机制，是“先入先出”的结构，在系统空间中用作临时数据的存储。栈空间操作的关键之一为栈指针寄存器，每次执行栈操作时，栈指针的内容会自动移动。在M0处理器中，栈指针为R13（SP），而且物理上存在两个栈指针，MSP，PSP，但每次只会使用一个，由CONTROL寄存器以及处理器的运行状态决定。
向栈中存入数据叫“压栈”（使用PUSH指令），回复数据叫“出栈”（使用POP指令）。根据架构不同，有些处理器压栈后地址增加，有些地址减小。Cortex-M0操作基于“满递减”的栈模型，意味着栈指针始终指向栈空间最后一个数据，在执行存储数据PUSH前，栈指针先减小。
PUSH和POP通常用在函数或子程序的开始和结尾处。在函数开始执行时，PUSH操作将寄存器的当前内容存入栈，执行结束前，POP又将栈空间的数据恢复。一般来说执行PUSH操作也要执行POP操作，否则恢复的数据可能无法对应之前的寄存器，这样导致无法预测的结果，比如栈溢出。
栈操作的最小单位是4字节（32位），Cortex-M0的栈空间被设计位字对齐，地址必须是4的整数倍。由于这个原因，栈指针的最低两位BITS[1:0]在硬件上被置为0，因此读书也为0.
MSP用于普通程序，在由操作系统时，内核使用主栈指针MSP，用户使用进程栈指针PSP。
MSP的初始化位于程序空间的开头部分，PSP没有进行初始化定义，它需要通过软件初始化。