2019-2020-1 20175314 《信息安全系统设计基础》第3周学习总结
教材学习内容总结
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程序的机器级表示
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汇编代码后缀：
| c 语言 | 数据类型 | 汇编代码后缀 | 大小(字节为单位) |
|---|---|---|---|
| char | 字节 | b byte | 1 |
| short | 字 | w word | 2 |
| int | 双字 | l | 4 |
| long int | 双字 | l | 4 |
| long long int | 无 | 无 | 4 |
| char* | 双字 | l | 4 |
| float | 单精度 | s | 4 |
| double | 双精度 | l | 8 |
| long double | 扩展精度 | t | 10/12 |
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寄存器的理解：
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寻址方式：操作数(operand)指示出执行一个操作中要使用的源数据值，以及放置结果的目的位置。第一种立即数，用来表示常数值；第二种寄存器表示某个寄存器的内容。第三种内存引用，根据计算出来的地址(有效地址)访问某个内存位置。有效地址的计算方式：
Imm(Eb,Ei,s) = Imm + R[Eb] + R[Ei]*s -
数据传送指令：
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算术与逻辑操作：
教材学习中的问题和解决过程
栈
- 在数据结构中, 栈是限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表。栈是一种数据结构，它按照后进先出的原则存储数据，先进入的数据被压入栈底，最后的数据在栈顶，需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据。
- 在计算机系统中，栈也可以称之为栈内存是一个具有动态内存区域,存储函数内部（包括main函数）的局部变量和方法调用和函数参数值，是由系统自动分配的，一般速度较快；存储地址是连续且存在有限栈容量，会出现溢出现象程序可以将数据压入栈中，也可以将数据从栈顶弹出。压栈操作使得栈增大，而弹出操作使栈减小。
- 栈用于维护函数调用的上下文，离开了栈函数调用就没法实现。
栈帧(Stack Frame)
每一次函数的调用,都会在调用栈(call stack)上维护一个独立的栈帧，每个独立的栈帧一般包括：
- 函数的返回地址和参数
- 临时变量: 包括函数的非静态局部变量以及编译器自动生成的其他临时变量
- 函数调用的上下文
栈是从高地址向低地址延伸,一个函数的栈帧用ebp 和 esp 这两个寄存器来划定范围.ebp 指向当前的栈帧的底部,esp 始终指向栈帧的顶部;
ebp 寄存器又被称为帧指针(Frame Pointer);
esp 寄存器又被称为栈指针(Stack Pointer);
在函数调用的过程中,有函数的调用者(caller)和被调用的函数(callee).
调用者需要知道被调用者函数返回值;
被调用者需要知道传入的参数和返回的地址;
函数调用:
- 参数入栈: 将参数按照调用约定(C 是从右向左)依次压入系统栈中;
- 返回地址入栈: 将当前代码区调用指令的下一条指令地址压入栈中，供函数返回时继续执行;
- 代码跳转: 处理器将代码区跳转到被调用函数的入口处;
- 栈帧调整:
1.将调用者的ebp压栈处理，保存指向栈底的ebp的地址（方便函数返回之后的现场恢复），此时esp指向新的栈顶位置； push ebp
2.将当前栈帧切换到新栈帧(将eps值装入ebp，更新栈帧底部), 这时ebp指向栈顶，而此时栈顶就是old ebp mov ebp, esp
3.给新栈帧分配空间 sub esp, XXX
函数返回
函数返回分为以下几步:
- 保存被调用函数的返回值到 eax 寄存器中 mov eax, xxx
- 恢复 esp 同时回收局部变量空间 mov ebp, esp
- 将上一个栈帧底部位置恢复到 ebp pop ebp
- 弹出当前栈顶元素,从栈中取到返回地址,并跳转到该位置 ret
代码托管
感想心得
更强烈感觉到本课程对之前程序设计基础、汇编设计语言和数据结构与算法课程的需要和要求，加上Linux操作指令的学习，我会在接下来着力他们的完善知识概念体系，同时课后习题也非常重要，通过完成课后习题可以非常好地对所学知识进行学习总结。
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 | 1/1 | 20/20 | |
| 第二周 | 300/500 | 1/1 | 10/15 | |
| 第三周 | 200/500 | 1/1 | 10/12 |
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计划学习时间:12小时
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实际学习时间:10小时