2017-2018-1 20155333 《信息安全系统设计基础》第十三周学习总结

2017-2018-1 20155333 《信息安全系统设计基础》第十三周学习总结

教材学习内容总结

IA32指令的细节

1、 区分字节与字：Intel使用术语“字”表示16位数据类型而“字节”代表的是8个位的数据。

2、 访问信息

• 传送指令：move 源－－> 目的地（两个操作数不能同时指向存储器，需要寄存器周转）

• 指针：就是地址，间接引用指针就是将指针放入一个寄存器中，然后在存储器中使用这个寄存器

栈数据的基本理解：

• push指令相当于：sub $4, %esp 然后move %ebp, (%esp)

• pop指令相当于：move （%esp）, %eax 然后 add $4, %esp

• 栈的数据结构是向低地址方向增长的，无论如何esp都是指向栈顶顶

3、算数和逻辑操作

加载有效地址指令：leal S, D ==> (&S-->D) 将有效地址写入到目的操作数中去

汇编代码与C语言源码中的顺序可能不同：

4、改变执行顺序

a.机器机制
常见的条件码寄存器有：

可以通过cmp和test设置条件码寄存器：

通过set指令访问条件码，用处是设置值 or 跳转 or 传送数据：

跳转指令（对于理解链接非常重要）：

• 直接跳转用：‘.’
• 间接跳转用：'*'

理解跳转指令的目标编码：

jle跳转指令中的0d并不是目标地址，而真正的地址是通过计算0d+0a来确定的，这样做的优点是：通过使用与机器相关目标使得代码简洁，可以使目标代码移到存储器中而不是简单的地址，执行的是程序计数器与目标代码的加法。

b 翻译条件分支

通过将C代码翻译成不良好的goto语句可以方便我们理解汇编代码的执行方式。汇编程序通过条件测试和跳转来实现循环，常见的循环语句其实都是翻译成了do-while形式的：

while循环会先转成do-while形式：

for循环也是一样的道理，先转成do-while形式：

switch语句：使用一个数组作为跳转表

如何调用函数

• 单个过程分配一个栈帧结构:

1、 转移控制

其中call先将返回地址入栈，然后跳转到函数开始的地方执行。（返回地址是开始调用者执行call的后面那条指令的地址）当遇到ret指令的时候，弹出返回地址，并跳转到该处继续执行调用者剩余部分。

2、递归的过程

递归的调用其实与其他函数的调用是一样的，因为计算机使用的是栈帧结构，为每个单独的调用创建了一个栈帧，每次调用都有私有的状态信息。

数组的分配与访问

1、基本原则

声明过后数组的具体位置

汇编代码使用move指令来简化访问：

movl （%edx ， %ecx， 4）， %eax

假设E是一个int类型的数组，要计算E[i]的值，在此，E的地址放于edx中，而i放于ecx中，我们通过上面的指令就完成了Xe + 4i来读取其中的值，放在了eax中去。

2、指针运算：对指针的运算其实际是按照相应的数据大小进行了伸缩

point + i = Xp + （数据大小）L * i

如何计算二维数组的大小呢？

定义一个int D[5][3]的数组，形如

如果我们要计算D[4，2]的地址，就可以使用

D[i][j] = Xd + L(C * i + j) = D[0,0] + 4 * (3 * 4 + 2)

由于每组有3个数据，所以跳过一组就要乘以3，跳过4组就12个，再加上偏移的2，就是最后一个数据的地址了。

3、 指针

①指针用&符号创造、用*符号间接引用

②指针从一个类型 转为另外一个类型，只是伸缩因子变化，不改变它的值

③指针可以指向函数：int （*f）（int *）从f开始由内往外阅读，首先f代表的是一个指向函数的指针，这个函数的参数是int * 返回值是int

教材学习中的问题和解决过程

• 问题1：c语言代码、汇编代码、机器代码之间的关系？
• 问题1解决方案：这三者关系的大概顺序是：

①C预处理器扩展源代码，展开所以的#include命名的指定文件；

②编译器产生汇编代码（.s）；

③汇编器将汇编代码转化成二进制目标文件（.o）。

• 问题2：帧指针与栈指针的不同之处？
• 问题2解决方案：ebp在参数与返回地址的最下方，方便计算参数的偏移位置；而esp一直在栈顶，可以通过push将数据压入，通过pop取出，增加指针来释放空间。
• 问题3：什么情况下会使用栈帧结构？
• 问题3解决方案：
• • 局部变量太多，不能都放在寄存器中；
• • 有些局部变量是数组或者结构；
• • 函数用取地址操作符（&）来计算一个局部变量的地址；
• • 函数必须将栈上的某些参数传递到另一个函数；
• • 在修改一个被调用者保存寄存器之前，函数需要保存它的状态。
• 问题4：寄存器使用惯例
• 问题4解决方案：
• • %eax、%edx、%ecx被划分为调用者保存（caller save）寄存器。
• • %ebx、%esi、%edi被划分为被调用者保存（callee save）寄存器。
• ...

代码调试中的问题和解决过程

• 问题1：XXXXXX
• 问题1解决方案：XXXXXX
• 问题2：XXXXXX
• 问题2解决方案：XXXXXX
• ...

代码托管

上周考试错题总结

• 错题1及原因，理解情况
• 错题2及原因，理解情况
• ...

结对及互评

点评模板：

• 博客中值得学习的或问题：
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  • ...
• 代码中值得学习的或问题：
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  • ...
• 其他

本周结对学习情况

- [2015532](http://www.cnblogs.com/zjy1997/)
- 结对照片
- 结对学习内容
    - 教材第三章
    - 实验五通讯协议设计
    - ...

其他（感悟、思考等，可选）

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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	10/10	1/1	10/10
第二周	80/90	1/2	15/25
第三周	100/190	1/3	15/40
第四周	150/340	1/4	18/58
第五周		2/6	20/78
第六周		2/8	20/98
第七周	2124/	2/10	20/118
第八周		2/12	30/148

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:25小时

• 实际学习时间:20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
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