2017-2018-1 学号20155311 《信息安全系统设计基础》第5周学习总结

2017-2018-1 学号20155311 《信息安全系统设计基础》第5周学习总结

教材学习内容总结

一、机器级代码

• 对于机器级编程来说，两种抽象尤为重要。

1. 指令集体系结构ISA
2. 存储器系统

• ISA：机器级程序的格式和行为，定义为指令集体系机构，它定义了处理器状态指令的格式，以及每条指令对状态的影响。机器级程序使用的存储器地址是虚拟地址，提供的存储器模型看上去是一个非常大的字符数组

• PC：程序计数器。在IA32中，用%eip表示，指示将要执行的下一条指令在存储器中的地址。

• 程序存储器：包含程序的可执行机器代码，操作系统需要的一些信息，用来管理过程调用和返回的运行时栈，以及用户分配的存储器块。

• 反汇编器查看目标代码文件的内容。

objdump -d xxx.xx

• 二进制文件可以用od 命令查看，也可以用gdb的x命令查看。 有些输出内容过多，我们可以使用 more或less命令结合管道查看，也可以使用输出重定向来查看。

od code.o | more
od code.o > code.txt

• 小端法的读法是与自然方向是相反的，P109页18 a0 04 08的正确顺序其实是18 a0 04 08，去掉最高位的0后即为0x804a018

C语言数据类型在IA32中的大小

• 一些通常对C语言程序员隐藏的机器代码在IA32中是可见的：
  程序计数器（在IA32中，通常称为“PC”，用%eip表示）指示将要执行的下一条指令在存储器中的地址。
• 整数寄存器：包含8个命名的位置，分别存储32位的数值，这些寄存器可以存储地址（对应C语言的指针）或整数数据，有的寄存器被用来记录某些重要的程序状态，其他的寄存器用来保存临时数据，例如过程的局部变量和函数的返回值。
• 条码寄存器：保存着最近执行的算术或逻辑指令的状态信息，他们用来实现控制或数据流中的条件变化。
  浮点寄存器：一组浮点寄存器存放浮点数据
  栈帧结构：机器用栈来传递过程参数、存储返回信息、保存寄存器用于以后恢复，以及本地存储。为单个过程分配的那部分栈称为栈帧。最顶端的栈帧以两个指针界定，寄存器%ebp为帧指针，寄存器%esp为栈指针。
• 汇编代码：
  pushl %ebp 将寄存器%ebp的内容压入程序栈 movl %esp,%ebp 得到新栈低，将当前栈顶赋予栈低 popl %ebp过程调用结束，恢复旧栈低 ret 子程序的返回指令

操作系统：

• 文件：1.硬件cpu
  2.内存I/O --→字节数组

• 虚拟内存：0-2^32-1 （逻辑地址（大） 物理地址（小）

• 进程

• mount把目录中文件夹映射到arm中利于调试
  静态库
  ar --→利用交叉编译器的ar

• linux命令三要素：名字 参数 选项

• execve（2）执行程序

• which ls 查看ls安装目录

• 使用GDB的堆栈跟踪功能(GDB中有很多针对调用堆栈的命令，都需要一个目标栈帧，例如打印局部变量值的命令)

1.在栈帧之间切换

frame args 将当前栈帧设置为args（编号或Address）指定的栈帧，并打印该栈帧的简要信息。

up n 向上回退n个栈帧（更外层），n默认为1.
down n 向下前进n个栈帧（更内层），n默认为1.

2.打印栈帧信息（不移动栈帧）

• frame 打印当前栈帧的简要信息。
• info frame 打印当前栈帧的详细信息。
• info frame args 打印指定栈帧的详细信息。
• info args 打印函数参数信息。
• info locals 打印当前可访问的局部变量的信息。

3.打印调用堆栈

• backtrace 打印全部栈帧的简要信息，按Ctrl-c可终止打印。
• backtrace n 打印最内层的n个栈帧的简要信息。
• backtrace -n 打印最外层的n个栈帧的简要信息。
• backtrace full 打印全部栈帧的详细信息。
• backtrace full n 打印最内层的n个栈帧的详细信息。
• backtrace full -n 打印最外层的n个栈帧的详细信息。

教材学习中的问题和解决过程

• 练习中关于改变push $0xff的指令后缀，请教同学后明白对于栈操作都是双字操作，所以不管是pop还是push都应该使用pushl和popl

代码调试中的问题和解决过程

代码托管

https://gitee.com/gaoziyun11/Linux/tree/master/第五周

学习进度条

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）	重要成长
目标	5000行	30篇	400小时
第一周	200/200	2/2	20/20
第二周	300/500	2/4	18/38
第三周	500/1000	3/7	22/60
第四周	300/1300	2/9	30/90