2017-2018-1 20155314 《信息安全系统设计基础》第3周学习总结

2017-2018-1 20155314 《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

学习目标

• 理解二进制在计算机中的重要地位
• 掌握布尔运算在C语言中的应用
• 理解有符号整数、无符号整数、浮点数的表示
• 理解补码的重要性
• 能避免C语言中溢出，数据类型转换中的陷阱和可能会导致的漏洞
• 进一步理解“信息=位+上下文”

教材内容提炼

第2章 信息的表示和处理

• 三种最重要的数字表示
  • 无符号编码：表示大于或等于零的数字
  • 补码编码：表示有符号整数的最常见方式
  • 浮点数编码：表示实数的科学记数法的以2为基数的版本
• 信息存储
  • 虚拟内存：机器级程序将内存视为一个非常大的字节数组，称为虚拟内存
  • 十六进制表示法
  • 字数据大小
    • 一个字长为w位的机器，虚拟地址的范围为0～2^{w-1，程序最多访问2}w个字节
    • 向后兼容：大多数64位机器也可以运行为32位机器编译的程序
    • ISO C99引入一类数据类型，其数据大小是固定的，不随编译器和机器设置而变化
      • int32_t：4字节
      • int64_t：8字节
    • 对关键字的顺序以及包括还是省略可选关键字来说，C语言允许存在多种形式：如 unsigned long、unsigned long int、long unsigned、long unsigned int均等价
  • 寻址和字节顺序
    • 小端法：最低有效字节在最前面
    • 大端法：最高有效字节在最前面
  • 表示字符串
  • 表示代码
  • 布尔代数简介
    • 布尔环中加法运算是^{，每个元素的加法逆元都是它自己本身，即对于任何值a，**a}a=0**
  • C语言中的位级运算（按位布尔运算）
    • |
    • &
    • ~
    • ^
  • C语言中的逻辑运算（逻辑运算认为所有非零的参数都表示TRUE（返回1），而参数0表示FALSE（返回0））
    • ||
    • &&
    • !
  • C语言中的移位运算
    • 左移
    • 右移
      • 逻辑右移：在左端补k个0
      • 算术右移：在左端补k个最高有效位的值
• 整数表示
  • 整型数据类型
  • 无符号数的编码
  • 补码编码
  • 有符号数和无符号数之间的转换
  • C语言中的有符号数与无符号数
  • 扩展一个数字的位表示
  • 截断数字
  • 关于有符号数与无符号数的建议
• 整数运算
  • 无符号加法
  • 补码加法
  • 补码的非
  • 无符号乘法
  • 补码乘法
  • 乘以常数
  • 除以2的幂
  • 关于整数运算的最后思考
• 浮点数
  • 二进制小数
  • IEEE浮点表示
  • 数字示例
  • 舍入
  • 浮点运算
  • C语言中的浮点数
    • 从int转成float：数字不会溢出，但可能被舍入
    • 从int或float转成double：能保留精确的数值
    • 从double转成float：值可能溢出成+∞或-∞，还可能被舍入
    • 从float或double转成int：值将会向零舍入

课后实践：myod

实践要求

1. 复习c文件处理内容

2. 编写myod.c 用myod XXX实现Linux下od -tx -tc XXX的功能

3. main与其他分开，制作静态库和动态库

4. 编写Makefile

5. 提交测试代码和运行结果截图， 提交调试过程截图，要全屏，包含自己的学号信息

6. 在博客园发表一篇博客，重点写遇到的问题和解决过程

我的代码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void myod(char *f);
int main(int argc,char *argv[]){
    myod(argv[1]);
    return 0;
}

void myod(char *f){
    FILE *fp;
    char ch;
    char str[16];
    int i=0,j,count=0;
    if((fp=fopen(f,"r"))==NULL){
        printf("ERROR!
");
        exit(0);
    }
    while((ch=fgetc(fp))!=EOF){
        str[i]=ch;
        i++;
        if(i==16){
             i=0;
	     printf("%07o    ",count);
             for(j=0;j<16;j++){
                 if(str[j]=='
') printf("\n  ");
             	 else printf("%-4c",str[j]);
		 count++;
	     }
             printf("
");
             printf("           ");
             for(j=0;j<16;j++)
             printf("%02x  ",str[j]);
             printf("
");    
	}
    }
    printf("%07o    ",count);
    for(j=0;j<i;j++){
        if(str[j]=='
') printf("\n  ");
        else printf("%-4c",str[j]);
	count++;
    }
    printf("
");
    printf("           ");
    for(j=0;j<i;j++)
    printf("%02x  ",str[j]);
    printf("
");
    printf("%07o    ",count);
    printf("
");
    fclose(fp);
}

运行截图

教材学习中的问题和解决过程

• 问题1：什么是GCC？
  • GCC（GNU Compiler Collection，GNU编译器套件），是由 GNU 开发的编程语言编译器。它是以GPL许可证所发行的自由软件，也是 GNU计划的关键部分。GCC原本作为GNU操作系统的官方编译器，现已被大多数类Unix操作系统（如Linux、BSD、Mac OS X等）采纳为标准的编译器，GCC同样适用于微软的Windows。
• 问题2：什么是汇编和反汇编？
  • 汇编（Assembly）：把汇编语言翻译成机器语言的过程
  • 反汇编(Disassembly)：把目标代码转为汇编代码的过程
• 问题3：什么是GUI？
  • 图形用户界面（Graphical User Interface，简称 GUI，又称图形用户接口）是指采用图形方式显示的计算机操作用户界面。

代码调试中的问题和解决过程

• 问题1:git add .时报错：fatal: Not a git repository (or any of the parent directories)
  
• 解决方案：这是由于本地版本管理仓库被删除了，需要用git init命令重新初始化仓库，建立新的仓库：
  
• 问题2:git push时报错：fatal: The current branch master has no upstream branch.
  
• 解决方案：利用git push -u origin master -f命令强制覆盖已有的分支后再push，push成功：
  

代码托管

上周考试错题总结

结对及互评

本周结对学习情况

• 20155323
• 结对学习内容
  • 教材第1章 计算机系统漫游

其他（感悟、思考等，可选）

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

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:5小时

• 实际学习时间:2小时

参考资料

• 《深入理解计算机系统V3》学习指导
• IEEE 754 Calculator
• GNU Linux核心命令和工具的源代码路径
• mac 自带 ftp工具