2017-2018-1 20155215 《信息安全系统设计基础》第5周学习总结

2017-2018-1 20155215 《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

• 机器级代码

1.机器级编程的两种抽象

（1）指令集结构ISA

（2）机器级程序使用的存储器地址是虚拟地址

2.汇编代码的特点：

用可读性更好的文本格式来表示。

3.几个处理器：

程序计数器(CS:IP)

整数寄存器（AX,BX,CX,DX）

条件码寄存器（OF,SF,ZF,AF,PF,CF）

浮点寄存器

一条机器指令只执行一个非常基本的操作。

• 课本上P114页的代码如图所示：

long mult2(long,long);

void multstore(long x,long y,long *dest){

   long t= mult2(x,y);
   *dest = t;
}

在命令行上使用 “-S”选项，可以看到C语言编译器产生的汇编代码。

gcc -Og -S mstore.c

“-c”命令行选项，则会编译并汇编该代码。

gcc -Og -c mstore.c

这里还注意一下反汇编器的使用：

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

• Linux——平坦寻址方式：ds,ss,cs等各段的段基地址都指向同一个地方，不管是数据段还是代码段，只要他们的偏移相等，那么他们就是寻址一样的物理内存，所以我们就只需指明偏移就能得到统一的寻址目标，不管这个目标是在代码段还是数据段或者堆栈段之中。

• 操作数指示符:
  操作数：指示出执行一个操作中要引用的源数据值，以及放置结果的目标位置。

• 操作数的三种类型:
  立即数,寄存器,存储器

• 结果存放的两种可能

• 寻址方式

• 数据传送指令:
  1.mov指令2.push&pop

-（1）堆栈

1.后进先出

2.栈指针指向栈顶元素

3.栈朝低地址方向增长

• （2）压栈push

• 指令格式——PUSH r16/m16/seg

• 指令功能
  第一步：SP←SP-2 ；堆栈指针SP上移
  第二步：(SS):(SP)←r16/m16/seg ；字操作数存入堆栈顶部
  注意 堆栈操作必须至少以字为单位，这时栈顶指针-2
  如果压入的是双字，栈顶指针-4

• （3）出栈pop
  指令格式——POP r16/m16/seg

• 指令功能:
  第一步：r16/m16/seg← (SS):(SP) ；栈顶的一个字传送到指定的目的操作数
  第二步：SP←SP＋2 ；堆栈指针SP下移，指向新的栈顶
  栈顶指针变化同压栈。

• 翻译条件分支:将条件表达式和语句从c语言翻译成机器语言，最常用的方式就是结合有条件和无条件跳转。

• 无条件跳转：例如 goto。书上的例子就是把if-else语句翻译成了goto形式，然后再由这个形式翻译成汇编语言。

• 循环

教材学习中的问题和解决过程

• 问题1：控制流与数据流的区别是什么？
• 问题1解决方案：
  - 数据流是一个按照时间递增顺序排列的无穷序列,可以表示为： I = α1， α2 ，…，αt的形式,αt 是时刻t 出现的序列元素。 数据流与一般的数据的区别在于它的到达是快速的，无界的，时变的和不可预测的，从而不可能将原始数据流中的数据完全存储。
  - 控制流的英文是control flow，它是程序执行中所有可能的事件顺序的一个抽象表示。控制流语句控制着程序的执行路径。数据在两个串口之间传输时，常常会出现丢失数据的现象，或者两台计算机的处理速度不同。控制流语言使用与程序设计相似的构造使语句得以互相连接、关联和相互依存。

代码调试中的问题和解决过程

• 问题1：虚拟机出错。这是我上次遇见过的问题，上次我解决了，但是这次我却又出现了，而且用上次的方法还搞不好。
  

• 问题1解决方案：因为我之前也出了一次这种错误，所以我本来又试了之前的方法，解决方法1
  但是，却没有用。然后，我又在网上找了一下，找到了解决方法2，结果输入了下面的代码，就成功了。

mv .zsh_history .zsh_history_bad
strings .zsh_history_bad > .zsh_history
fc -R .zsh_history

代码托管

（statistics.sh脚本的运行结果截图）

上周考试错题总结

1. main.c 调用了静态库libmath.a中的函数，编译main.c的命令是（）
   A .
   gcc -static main.c ./libmath.a -o main
   B .
   gcc -static main.c -L. -lmath -o main
   C .
   gcc -static main.c -L. -llibmath.a -o main
   D .
   gcc -static main.o ./libmath.a -o main

正确答案： A B 你的答案： C

2.针对以上代码：gcc -c *.c 可以得到m.o,swap.o两个模块，相对于m.o, buf是（）

A .
外部符号
B .
全局符号
C .
局部符号
D .
以上都不对
正确答案： B 你的答案： A

3.编译驱动程序gcc -c 会调用（）
A .
预处理器
B .
编译器
C .
汇编器
D .
链接器
正确答案： C 你的答案： B

结对及互评

点评模板：

• 博客中值得学习的或问题：
  • 20155232 的博客比较详实，感觉比较多过程图。

本周结对学习情况

- [20155232](http://www.cnblogs.com/lsqsjsj/p/7711776.html)

其他（感悟、思考等，可选）

这周的实验我觉得收获很大，自己完成的成就感很强，感觉自己对下一次的实验也有了自信。
然后第三章的内容涉及到很多汇编的知识，而我却发现自己的汇编已经遗忘了大部分了，就觉得很可惜，本来如果上学期学的比较扎实，那这学期学到这个第三章是肯定就能更好一些，这也就在提醒我，每一个知识的学习都是有它的意义所在的，我们应当以正确的态度去对待它。

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	100/100	1/1	20/20
第三周	200/200	2/2	18/20
第五周	300/300	2/2	20/19

尝试一下记录「计划学习时间」和「实际学习时间」，到期末看看能不能改进自己的计划能力。这个工作学习中很重要，也很有用。
耗时估计的公式
：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，训练次数多了，X、Y就接近了。

参考：软件工程软件的估计为什么这么难，软件工程 估计方法

• 计划学习时间:20小时

• 实际学习时间:19小时

• 改进情况：

(有空多看看现代软件工程 课件
软件工程师能力自我评价表)

参考资料

• 《深入理解计算机系统V3》学习指导