stack

🧠 1. Origini teoriche: la pila come struttura dati

📅 Anni '40 - '50

• La struttura dati "stack" (in italiano "pila") è stata teorizzata negli anni '40 da matematici e logici informatici.
• Uno dei primi a parlarne fu Friedrich L. Bauer, matematico tedesco, che nel 1955 formalizzò l’idea insieme a Klaus Samelson.
• Lo stack nasce per gestire le chiamate di funzione nei linguaggi di programmazione in modo ordinato: LIFO ("Last In, First Out") = l’ultimo dato inserito è il primo ad essere rimosso.

👉 Esempio semplice: impilare piatti. Metti un piatto sopra l’altro e prendi sempre l’ultimo messo.

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🖥️ 2. Stack nei primi computer

📅 Anni '50 - '60

• I primi computer non avevano uno stack hardware, ma i programmi simulavano il comportamento dello stack in memoria.
• I linguaggi come Algol (1958-1960) furono i primi a usare seriamente lo stack per gestione delle funzioni e delle variabili locali.
• Algol ha introdotto il concetto di scoping nidificato, che ha reso lo stack indispensabile.

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🔧 3. Stack nel processore: implementazione hardware

📅 Anni '60 - '70

• Alcuni processori iniziarono ad avere registri dedicati allo stack, come il PDP-11 (DEC) con lo stack pointer (SP).
• L’Intel 8080 (1974) e soprattutto l’Intel 8086 (1978) introdussero un supporto hardware completo allo stack: SP e BP (base pointer), usati ancora oggi.

📌 Questo ha permesso:

• chiamate di funzione (CALL) e ritorni (RET)
• gestione dei parametri e variabili locali
• gestione delle interruzioni (interrupts) salvando lo stato del programma

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💻 4. Stack e sistemi operativi

📅 Anni '80 - oggi

• Con l’evoluzione dei sistemi operativi (Unix, Windows, Linux), ogni thread/processo ha il suo stack privato.
• Lo stack è essenziale per:
• l’esecuzione delle funzioni
• la gestione delle eccezioni
• la sicurezza (Stack Overflow e attacchi buffer overflow)
• I compilatori (C, Pascal, etc.) usano lo stack per allocare dinamicamente variabili locali.

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📲 5. Stack oggi: uso e sicurezza

📅 Anni 2000 - 2020+

• Lo stack è ancora fondamentale nei linguaggi compilati (C, C++, Rust).
• Nei linguaggi gestiti come Java o Python, lo stack è simulato nella macchina virtuale (es. JVM, PVM).
• I buffer overflow sono una minaccia comune: sfruttano lo stack per eseguire codice dannoso. Per questo oggi i sistemi:
• usano stack canary (protezione contro overflow)
• rendono lo stack non eseguibile (NX bit)
• isolano gli stack dei thread (ASLR)

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🧵 6. Stack in contesti moderni

• In WebAssembly, lo stack è una parte centrale del modello di esecuzione.
• In programmazione concorrente, ogni thread ha il suo stack indipendente.
• In linguaggi funzionali come Forth o PostScript, lo stack è usato direttamente nella logica del programma.

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📚 Riepilogo concettuale

Epoca	Evento Chiave
1955	Bauer e Samelson formalizzano lo stack
1960	Algol usa lo stack per funzioni
1970	Nasce il supporto hardware (es. Intel 8086)
1980+	Sistemi operativi usano stack per thread/processi
2000+	Protezioni contro attacchi allo stack
Oggi	Usato in JVM, WebAssembly, linguaggi funzionali