信息安全系统设计基础第3周学习总结

体会：学习过程中，很多知识是陌生的，通过搜索，知识越来越多，心生恐惧，但是面对问题，要一个个学习，认真看，硬着头皮看，在苦逼中寻找乐趣。

遇到的问题及解决:

1.在linux下编译c语言出错:

文件里面有问题。

2.linux的vim怎么调用操作系统的指令(cd，mkdir等):

底部命令：:! mkdir 123

3.Makefile 中:= ?= += =的区别

在Makefile中我们经常看到 = := ?= +=这几个赋值运算符，那么他们有什么区别呢？我们来做个简单的实验

新建一个Makefile，内容为：
ifdef DEFINE_VRE
VRE = “Hello World!”
else
endif

ifeq ($(OPT),define)
VRE ?= “Hello World! First!”
endif

ifeq ($(OPT),add)
VRE += “Kelly!”
endif

ifeq ($(OPT),recover)
VRE := “Hello World! Again!”
endif

all:
@echo $(VRE)

敲入以下make命令：
make DEFINE_VRE=true OPT=define 输出：Hello World!
make DEFINE_VRE=true OPT=add 输出：Hello World! Kelly!
make DEFINE_VRE=true OPT=recover 输出：Hello World! Again!
make DEFINE_VRE= OPT=define 输出：Hello World! First!
make DEFINE_VRE= OPT=add 输出：Kelly!
make DEFINE_VRE= OPT=recover 输出：Hello World! Again!

从上面的结果中我们可以清楚的看到他们的区别了
= 是最基本的赋值
:= 是覆盖之前的值
?= 是如果没有被赋值过就赋予等号后面的值
+= 是添加等号后面的值

之前一直纠结makefile中“=”和“:=”的区别到底有什么区别，因为给变量赋值时，两个符号都在使用。网上搜了一下，有人给出了解答，但是本人愚钝，看不懂什么意思。几寻无果之下，也就放下了。今天看一篇博客，无意中发现作者对于这个问题做了很好的解答。解决问题之余不免感叹，有时候给个例子不就清楚了吗？为什么非要说得那么学术呢。^_^

1、“=”

make会将整个makefile展开后，再决定变量的值。也就是说，变量的值将会是整个makefile中最后被指定的值。看例子：

            x = foo
            y = $(x) bar
            x = xyz

在上例中，y的值将会是 xyz bar ，而不是 foo bar 。

2、“:=”

“:=”表示变量的值决定于它在makefile中的位置，而不是整个makefile展开后的最终值。

            x := foo
            y := $(x) bar
            x := xyz

在上例中，y的值将会是 foo bar ，而不是 xyz bar 了。

快捷键Ubuntu中：是什么意思？

学习过程：

一门专业课程背后的三种知识:

元知识:这门课程思考问题框架是什么？遇到老问题，它会怎样分析？遇到新问题，它会怎样分析？
硬知识:这门课程的主要知识点是什么？适合用思维导图组织吗？
软知识:这门课程的哪些知识点需要哪些实践环节来强化理解和记忆？

Linux中命令格式为：

command [options] [arguments] //中括号代表是可选的，即有些命令不需要选项也不需要参数

选项是调整命令执行行为的开关，选项不同决定了命令的显示结果不同。

参数是指命令的作用对象。

如ls命令，ls或ls .显示是当前目录的内容，这里“.”就是参数，表示当前目录，是缺省的可以省略。我们可以用ls -a .显示当前目录中的所有内容，包括隐藏文件和目录。其中“-a” 就是选项，改变了显示的内容

2 man命令

man是manul的缩写

通过man man来查看man的帮助

man

帮助文档包含：

1 Executable programs or shell commands（用户命令帮助）

2 System calls (系统调用帮助)

3 Library calls (库函数调用帮助)

4 Special files (usually found in /dev)

5 File formats and conventions eg /etc/passwd（配置文件帮助）

6 Games

7 Miscellaneous (including macro packages and conventions), e.g. man(7), groff(7)

8 System administration commands (usually only for root)

9 Kernel routines [Non standard]

解释：

1是普通的Linux命令  
2是系统调用,操作系统的提供的服务接口 
3是库函数,  C语言中的函数
5是指文件的格式,比如passwd, 就会说明这个文件中各个字段的含义  
6是给游戏留的,由各个游戏自己定义  
7是附件还有一些变量,比如向environ这种全局变量在这里就有说明  
8是系统管理用的命令,这些命令只能由root使用,如ifconfig

比如printf是C语言的库函数，也是一个Linux命令，大家尝试一下man printf,man 1 printf,man 3 printf,体会一下区别。

知道printf 命令也好，printf函数也好，查找帮助文档都很容易。

man -k 选项---学习命令，编程搜索引擎

可以通过“man -k sort”来搜索，因为是找C库函数，我们关注带3的，qsort好像是个好选项，如下图：

man-k

结合后面学习的grep 命令和管道，可以多关键字查找：

man -k key1 | grep key2 | grep key3 | ...

如下图，可以更好的找到qsort:

3 cheat 命令

man 虽然很重要，但有些命令看了帮助还不会用，初学者需要例子，cheat就是这个身边的小抄。 cheat 命令不是Linux自带的

cheat命令是在GNU通用公共许可证下，为Linux命令行用户发行的交互式备忘单应用程序。它提供显示Linux命令使用案例，包括该命令所有的选项和简短但尚可理解的功能。

4 其他和查找相关核心命令

find查找一个文件在系统中的什么位置，locate是神速版本的find（Windows下有个Everything工具和locate类似）.
grep 可以对文件全文检索，支持正则表达式。
whereis,which告诉你使用的命令工具装在什么地方。

上面的命令包括man -k有一个共同特点就是基于“搜索”，

用 “man find”, “cheat find”

实验二 Linux下C语言编程基础

一、实验目的

1. 熟悉Linux系统下的开发环境

2. 熟悉vi的基本操作

3. 熟悉gcc编译器的基本原理

4. 熟练使用gcc编译器的常用选项

5 .熟练使用gdb调试技术

6. 熟悉makefile基本原理及语法规范

7. 掌握静态库和动态库的生成

二、实验步骤

1. 快捷键

Ubuntu中：

2. vim

VIM是一个非常好的文本编辑器，跟文本打交道

VIMTUTOR是个实践教程，通过实践30分钟让你对VIM编辑器入门，只要在命令行中输入vimtutor

vim

vim-programmer

大写“K”可以用来查找函数的帮助信息:查看 man page,命令模式下，将光标放在函数名上，按"K"可以直接察看 man page。
几个设置

:set nu 显示行号

:set ai 自动缩行

:set ts=4 设置一个 TAB 键等于几个空格

移动光标

[[ 转到上一个位于第一列的"{"

]] 转到下一个位于第一列的"{"

{ 转到上一个空行

} 转到下一个空行

gd 转到当前光标所指的局部变量的定

3. gcc
GNU CC（简称为gcc）是GNU项目中符合ANSI C标准的编译系统，能够编译用C、C++和Object C等语言编写的程序。gcc又是一个交叉平台编译器，它能够在当前CPU平台上为多种不同体系结构的硬件平台开发软件，因此尤其适合在嵌入式领域的开发编译。

GCC编译代码的过程如下：

gcc1

把编译过程分成四步，以编译hello.c生成可执行文件hello为例，如下图：

gcc2

预处理：gcc –E hello.c –o hello.i;gcc –E调用cpp
编译：gcc –S hello.i –o hello.s;gcc –S调用ccl
汇编：gcc –c hello.s –o hello.o;gcc -c 调用as
链接：gcc hello.o –o hello ;gcc -o 调用ld

前三步，GCC的参数连起来是“ESc”,相应输入的文件的后缀是“iso”,

4. gdb

建议使用CGDB，比GDB好用，熟悉VC的调试方式，可以使用DDD。注意使用GCC编译时要加“-g”参数。参考gdb参考卡GDB最基本的命令有：

gdb programm(启动GDB)
b 设断点（要会设4种断点：行断点、函数断点、条件断点、临时断点）
run 开始运行程序
bt 打印函数调用堆栈
p 查看变量值
c 从当前断点继续运行到下一个断点
n 单步运行
s 单步运行
quit 退出GDB

问题：GDB的n(next)命令让GDB执行下一行，然后暂停。 s(step)命令的作用与此类似，只是在函数调用时step命令会进入函数,那么实际使用中应该优先选用哪个？为什么？

其他几个我认为应该掌握的调试命令有：

display 跟踪变量值的改变
until 跳出循环
finish 跳出函数
help 帮助

5. make与makefile

三、练习

.使用vim 输入以下代码,联系使用“K”查找帮助文档：

vim模式介绍

Vim具有6种基本模式和5种派生模式，6种基本模式：

普通模式(Normal mode)

插入模式(Insert mode)

可视模式(Visual mode)

选择模式(Select mode)

命令行模式(Command line mode)

Ex模式(Ex mode)

三种常用模式的切换

vim启动进入普通模式，处于插入模式或命令行模式时只需要按Esc或者Ctrl+[(这在vim课程环境中不管用)即可进入普通模式。普通模式中按i（插入）或a（附加）键都可以进入插入模式，普通模式中按:进入命令行模式。命令行模式中输入wq回车后保存并退出vim。

进入vim

1.使用vim命令进入vim界面

vim后面加上你要打开的已存在的文件名或者不存在（则作为新建文件）的文件名。打开Xfce终端，输入以下命令

$ vim practice_1.txt

直接使用vim也可以打开vim编辑器，但是不会打开任何文件。

$ vim

进入命令行模式后输入:e 文件路径 同样可以打开相应文件。

2.游标移动

在进入vim后，按下i键进入插入模式。在该模式下您可以输入文本信息,下面请输入如下三行信息：

12345678
abcdefghijk
shiyanlou.com

按Esc进入普通模式，在该模式下使用方向键或者h,j,k,l键可以移动游标。

按键	说明
`h`	左
`l`	右（小写L）
`j`	下
`k`	上
`w`	移动到下一个单词
`b`	移动到上一个单词

请尝试在普通模式下使用方向键移动光标到shiyanlou这几个字母上面。

4、进入插入模式

1.进入插入模式

在普通模式下使用下面的键将进入插入模式，并可以从相应的位置开始输入

命令	说明
`i`	在当前光标处进行编辑
`I`	在行首插入
`A`	在行末插入
`a`	在光标后插入编辑
`o`	在当前行后插入一个新行
`O`	在当前行前插入一个新行
`cw`	替换从光标所在位置后到一个单词结尾的字符

请尝试不同的从普通模式进入插入模式的方法，在最后一行shiyanlou前面加上www.，注意每次要先回到普通模式才能切换成以不同的方式进入插入模式

保存文档

1.命令行模式下保存文档

从普通模式输入:进入命令行模式，输入w回车，保存文档。输入:w 文件名可以将文档另存为其他文件名或存到其它路径下

退出vim

1.命令行模式下退出vim

从普通模式输入:进入命令行模式，输入wq回车，保存并退出编辑

以下为其它几种退出方式：

命令	说明
`:q!`	强制退出，不保存
`:q`	退出
`:wq!`	强制保存并退出
`:w <文件路径>`	另存为
`:saveas 文件路径`	另存为
`:x`	保存并退出
`:wq`	保存并退出

2.普通模式下退出vim

普通模式下输入Shift+zz即可保存退出vim

删除文本

1.普通模式下删除vim文本信息

进入普通模式，使用下列命令可以进行文本快速删除：

命令	说明
`x`	删除游标所在的字符
`X`	删除游标所在前一个字符
`Delete`	同`x`
`dd`	删除整行
`dw`	删除一个单词（不适用中文）
`d$`或`D`	删除至行尾
`d^`	删除至行首
`dG`	删除到文档结尾处
`d1G`	删至文档首部

除此之外，你还可以在命令之前加上数字，表示一次删除多行，如：

2dd表示一次删除2。

实验心得：学习vim模式，vim可以看做是vi的高级版，Vim中命令很多多了，但是硬记起来很快又会忘了，所以最有效的方式是：不断地练习。

一、vim重复命令

1.重复执行上次命令

在普通模式下.(小数点)表示重复上一次的命令操作

拷贝测试文件到本地目录

$ cp /etc/protocols .

打开文件进行编辑

$ vim protocols

普通模式下输入x，删除第一个字符，输入.(小数点)会再次删除一个字符，除此之外也可以重复dd的删除操作

2.执行指定次数相同的命令

进入普通模式输入N<command>，N表示重复后面的次数，下面来练习以下：

打开文件文件进行编辑

$ vim protocols

下面你可以依次进行如下操作练习：

输入10x，删除10个连续字符
输入3dd，将会删除3行文本

在普通模式下，你还可以使用dw或者daw(delete a word)删除一个单词，所以你可以很容易的联想到dnw(n替换为相应数字)表示删除n个单词

游标的快速跳转

普通模式下，下列命令可以让光标快速调转到指定位置，我们分别讨论快速实现行间跳转和行内跳转

1.行间跳转

命令	说明
`nG`(n Shift+g)	游标移动到第 n 行(如果默认没有显示行号，请先进入命令模式，输入`:set nu`以显示行号)
`gg`	游标移动到到第一行
`G`(Shift+g)	到最后一行

还是来练习一下吧：

使用vim打开练习文档

$ vim protocols

依次进行如下操作练习：

快速跳转到第9行，然后将其该行删除
回到第一行，向下删除8行
跳转到文档末，然后删除该行

小技巧：你在完成依次跳转后，可以使用Ctrl+o快速回到上一次(跳转前)光标所在位置,这个技巧很实用，比如当你在写代码时，忽然想起有个bug，需要修改，这时候你跳过去改好了，只需要按下Ctrl+o就可以回到你之前的位置。vim中会用很多类似的小技巧就等着你去发掘。

2.行内跳转

普通模式下使用下列命令在行内按照单词为单位进行跳转

命令	说明
`w`	到下一个单词的开头
`e`	到下一个单词的结尾
`b`	到前一个单词的开头
`ge`	到前一个单词的结尾
`0`或`^`	到行头
`$`	到行尾
`f<字母>`	向后搜索<字母>并跳转到第一个匹配的位置(非常实用)
`F<字母>`	向前搜索<字母>并跳转到第一个匹配的位置
`t<字母>`	向后搜索<字母>并跳转到第一个匹配位置之前的一个字母(不常用)
`T<字母>`	向前搜索<字母>并跳转到第一个匹配位置之后的一个字母(不常用)

依次进行如下操作练习：

在普通模式下，任意跳转到一行，使用w跳转到一个单词的开头，然后使用dw删除这个单词
在普通模式下，使用e跳转到一个单词的结尾，并使用~将游标所在字母变成大写或小写

复制粘贴和剪切

1.复制及粘贴文本

普通模式中使用y复制
- 普通模式中，yy复制游标所在的整行（3yy表示复制3行）
- 普通模式中，y^ 复制至行首，或y0。不含光标所在处字符。
- 普通模式中，y$ 复制至行尾。含光所在处字符。
- 普通模式中，yw 复制一个单词。
- 普通模式中，y2w 复制两个单词。
- 普通模式中，yG 复制至文本末。
- 普通模式中，y1G 复制至文本开头。
普通模式中使用p粘贴
- 普通模式中，p(小写)代表粘贴至光标后（下）
- 普通模式中，P(大写)代表粘贴至光标前（上）

打开文件进入普通模式练习上述命令，这会儿你就可以随意yy了,一一+

$ vim protocols

2.剪切及粘贴

其实前面讲得dd删除命令就是剪切，你每次dd删除文档内容后，便可以使用p来粘贴，也这一点可以让我们实现一个很爽快的功能——交换上下行：

ddp,就这么简单，即实现了快速交换光标所在行与它下面的行

实验心得：熟悉掌握相关命令。在普通模式下.(小数点)表示重复上一次的命令操作。例如：普通模式下输入 x，删除第一个字符，输入.(小数点)会再次删除一个字符，除此之外也可以重复 dd 的删除操作。nG(n Shift+g) gg G(Shift+g)Ctrl+o，若有bug需要修改，只需要按下 Ctrl+o 就可以回到之前的位置。

字符的替换及撤销(Undo操作)

1.替换和撤销(Undo)命令

替换和Undo命令都是针对普通模式下的操作

命令	说明
`r`+<待替换字母>	将游标所在字母替换为指定字母
`R`	连续替换，直到按下`Esc`
`cc`	替换整行，即删除游标所在行，并进入插入模式
`cw`	替换一个单词，即删除一个单词，并进入插入模式
`C`(大写)	替换游标以后至行末
`~`	反转游标所在字母大小写
`u`{n}	撤销一次或n次操作
`U`(大写)	撤销当前行的所有修改
`Ctrl+r`	redo，即撤销undo的操作

打开文件进行编辑：

$ vim practice_2
# 输入以下文本
www.shiyanlou.com

然后依次进行如下操作

输入11G，跳转到11行
输入fa跳转到第一个a字符
输入r，并且输入b，a字符被b字符替换（实用）
输入R替换字符，输入新字符串，输入完按ESC回到普通模式（实用）
输入cc替换整行字符，输入新字符串，输入完按ESC回到普通模式
输入cw 替换一个英文字(word)，输入完按ESC回到普通模式（实用）
输入~，翻转游标所在字符的大小写
输入C 替换至行尾，即游标所在处以后的字都会被替换，输入完按ESC回到普通模式
输入u 撤销上一次的操作

快速缩进

1.使用命令进行快速调整缩进操作

这一小节学习如何在vim中进行快速缩进，缩进操作均在普通模式下有效

打开文件进行编辑

$ vim protocols

普通模式下输入15G，跳转到15行
普通模式下输入>> 整行将向右缩进（使用，用于格式化代码超爽）
普通模式下输入<< 整行向左回退
普通模式下输入:进入命令行模式下对shiftwidth值进行设置可以控制缩进和回退的字符数

2.shiftwidth命令

shiftwidth命令是指上一节>>命令产生的缩进（可以简写成sw）普通模式下输入:进入命令行模式下对shiftwidth值进行设置可以控制缩进和回退的字符数获取目前的设定值

:set shiftwidth?

设置缩进为10个字符

:set shiftwidth=10

输入ESC回到普通模式，再次尝试>>看缩进量是否变化

3.调整文本位置

命令行模式下输入:ce(center)命令使本行内容居中:ce

命令行模式下输入:ri(right)命令使本行文本靠右:ri

命令行模式下输入:le(left)命令使本行内容靠左:le

查找

快速查找

普通模式下输入/然后键入需要查找的字符串按回车后就会进行查找。 ？与/功能相同，只不过？是向上而/是向下查找。进入查找之后，输入n和N可以继续查找 n表示继续查找，N反向查找

使用vim打开文件进行编辑

$ vim protocols

普通模式下输入/icmp查找字符串icmp
普通模式下输入n查找下一个icmp
普通模式下输入？tcp向上查找字符串tcp
普通模式下输入N查找上一个出现的tcp

3.高级查找

普通模式下输入*寻找游标所在处的单词
普通模式下输入#同上，但 * 是向前（上）找，#则是向后（下）找
普通模式下输入g*同* ，但部分符合该单词即可
普通模式下输入g#同# ，但部分符合该单词即可

以上查找n,N 的继续查找命令依然可以用。

多文件编辑

1.使用vim编辑多个文件

编辑多个文件有两种形式，一种是在进入vim前使用的参数就是多个文件。另一种就是进入vim后再编辑其他的文件。同时创建两个新文件并编辑

$ vim 1.txt 2.txt

默认进入1.txt文件的编辑界面

命令行模式下输入:n编辑2.txt文件，可以加!即:n!强制切换，之前一个文件的输入没有保存，仅仅切换到另一个文件
命令行模式下输入:N编辑1.txt文件，可以加!即:N!强制切换，之前文件内的输入没有保存，仅仅是切换到另一个文件

2.进入vim后打开新文件

命令行模式下输入:e 3.txt 打开新文件3.txt
命令行模式下输入:e# 回到前一个文件
命令行模式下输入:ls可以列出以前编辑过的文档
命令行模式下输入:b 2.txt（或者编号）可以直接进入文件2.txt编辑
命令行模式下输入:bd 2.txt（或者编号）可以删除以前编辑过的列表中的文件项目
命令行模式下输入:e! 4.txt，新打开文件4.txt，放弃正在编辑的文件
命令行模式下输入:f 显示正在编辑的文件名
命令行模式下输入:f new.txt，改变正在编辑的文件名字为new.txt

3.恢复文件

如果因为断电等原因造成文档没有保存，可以采用恢复方式，vim -r进入文档后，输入:ewcover 1.txt来恢复

$ vim -r 1.txt

可视模式

1.可视模式命令简介

在普通模式下输入v（小写），进入字符选择模式，就可以移动光标，光标走过的地方就会选取。再次按下v会后就会取消选取。
在普通模式下输入Shift+v（小写），进入行选择模式，按下V之后就会把整行选取，您可以上下移动光标选更多的行，同样，再按一次Shift+v就可以取消选取。
在普通模式下输入 Ctrl+v（小写），这是区域选择模式，可以进行矩形区域选择，再按一次Ctrl+v取消选取。
在普通模式下输入d删除选取区域内容
在普通模式下输入y复制选取区域内容

2.可视模式命令练习

拷贝练习文件到当前目录

$ cp /etc/protocols .

打开练习文件

$ vim protocols

在普通模式下9G跳转到第9行,输入Shift+v（小写V），进入可视模式进行行选择，选中5行，按下>>缩进，将5行整体缩进一个shiftwidth
在普通模式下输入 Ctrl+v（小写v），进入可视模式进行矩形区域选择，选中第一列字符然后x删除整列

视窗操作

1.视窗操作简介

vim可以在一个界面里打开多个窗口进行编辑，这些编辑窗口称为vim的视窗。打开方法有很多种，例如可以使用在命令行模式下输入:new 打开一个新的vim视窗，并进入视窗编辑一个新文件（普通模式下输入Ctrl+w也可以,但是Ctrl+w在chrome下会与chrome关闭标签页的快捷键冲突，所以使用该快捷键你可以在IE或其它浏览器进行练习），除了:new命令，下述列举的多种方法也可以在命令模式或普通模式下打开新的视窗：

命令行模式下输入:sp 1.txt 打开新的横向视窗来编辑1.txt
命令行模式下输入:vsp 2.txt 打开新的纵向视窗来编辑1.txt
普通模式下Ctrl-w s 将当前窗口分割成两个水平的窗口
普通模式下Ctrl-w v 将当前窗口分割成两个垂直的窗口
普通模式下Ctrl-w q 即 :q 结束分割出来的视窗。如果在新视窗中有输入需要使用强制符！即:q!
普通模式下Ctrl-w o 打开一个视窗并且隐藏之前的所有视窗
普通模式下Ctrl-w j 移至下面视窗
普通模式下Ctrl-w k 移至上面视窗
普通模式下Ctrl-w h 移至左边视窗
普通模式下Ctrl-w l 移至右边视窗
普通模式下Ctrl-w J 将当前视窗移至下面
普通模式下Ctrl-w K 将当前视窗移至上面
普通模式下Ctrl-w H 将当前视窗移至左边
普通模式下Ctrl-w L 将当前视窗移至右边
普通模式下Ctrl-w - 减小视窗的高度
普通模式下Ctrl-w + 增加视窗的高度

2.视窗操作练习