20145304 《信息安全系统设计基础》第五周学习总结
教材学习内容总结
程序编码
机器级代码
两种抽象
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ISA指令集体系结构，机器级程序的格式和行为，它定义了处理器状态、指令的格式以及每条指令对状态的影响。 -
机器级程序使用的存储器地址是虚拟地址，提供的存储器模型看上去是一个非常大的字节数组。
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操作系统负责管理虚拟地址空间，将虚拟地址翻译成实际处理器存储器中的物理地址。
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用objdump -d xxx.o -o xxx.s 反汇编
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ATT格式(Linux下的汇编格式)与Intel格式（Windows的汇编格式）不同之处：
1.Intel代码省略了指示大小的后缀。我们看到指令mov而不是movl；
2.Intel代码省略了寄存器名字前的%，使用的是esp而不是%esp；
3.Intel代码用不同方式来描述存储器中的位置：例如，是‘DWORD PTR [ebp+8]’而不是'8(%ebp)'
4.在带有多个操作数的指令情况下，列出操作数的顺序相反。
数据格式
- “字”表示16位数据类型，“双字”表示32位数据类型，“四字”表示64位数据类型。
- 大多数GCC生成的汇编代码指令都有一个字符后缀，表明操作数的大小。b代表字节，w代表字，l代表双字。
访问信息
- 一个IA32中央处理单元（CPU）包含一组8个存储32位值的寄存器。用来存储整数数据和指针。
- 操作数三种类型：1.立即数;2.寄存器Ea表示寄存器a，R[Ea]表示它的值；3.存储器Mb[Addr]表示对存储在存储器中从地址Addr开始的b个字节值的引用。
- 有效地址Imm(Eb,Ei,s)=Imm+R[Eb]+R[Ei]*s(s为1、2、4、8）
- 数据传送指令MOV S,D（将S中的字节传送到D） MOVS（符号扩展），MOVZ（零扩展）不能直接从存储器到存储器，需寄存器中转。
- 栈是向下增长的，栈顶元素的地址是所有栈中元素地址中最低的，栈指针%esp保存着栈顶元素的地址。
算术和逻辑操作
- leal将有效地址写入到目的操作数，目的操作数必须是一个寄存器。
- 一元操作：只有一个操作数，既是源又是目的，操作数可以是一个寄存器或者存储器位置。
- 二元操作：第二个操作数既是源又是目的，两个操作数不能同时是存储器。
- 移位：先给出位移量，然后是位移的数值，可进行算数和逻辑右移。移位量可以是立即数或单字节寄存器元素%cl中的数。
- 有符号除法指令idivl，商在寄存器%eax，余数在%edx。
- 无符号除法使用divl指令，通常将寄存器%edx设置为0。
控制
- 条件码：描述最近的算数或者逻辑操作的属性，可以检测这些寄存器来执行条件分支指令。
- CF：进位标志，最近操作使高位产生进位，用来检测无符号操作数的溢出
- ZF：零标志，最近操作得出的结果为0
- SF：符号标志，最近操作得到的结果为负数
- OF：溢出标志，最近操作导致一个补码溢出-正溢出或负溢出。
- leal不改变任何条件码
- CMP和SUB指令行为一样，只是CMP只设置条件码而不更新目标寄存器。
- 访问条件码的方式：根据条件码的某个组合，将一个字节设置成0或1；可以条件跳转到程序某个其他的部分；有条件的传送数据。
- SET指令根据计算t=a-b的设置条件码
- jmp指令是无条件跳转，可以是直接跳转，即跳转目标是作为指令的一部分编码；也可以是间接跳转，即跳转目标从寄存器或存储器位置中读出的，写法是‘*’后面跟一个操作数指示符。
- 条件跳转只能是直接跳转的。
- 当执行PC相关的寻址时，程序计数器的值是跳转指令后面那条指令的地址，而不是跳转指令本身的地址。
过程
- 数据传递、局部变量的分配和释放通过操纵程序栈来实现。
- 为单个过程分配的栈叫做栈帧，寄存器%ebp为帧指针，而寄存器指针%esp为栈指针，程序执行时栈指针移动，大多数信息的访问都是相对于帧指针。
- call指令有一个目标，即指明被调用过程起始的指令地址，效果是将返回地址入栈，并跳转到被调用过程的起始处。
- ret指令从栈中弹出地址，并跳转到这个位置。
代码调试中的问题和解决过程
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1.在调试第一个代码code.c时，生成汇编文件时，出现错误。
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解决过程：分析错误产生原因应是0与o混淆，尝试用o,问题解决。
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2.问题
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解决过程：根据提示再对比所给命令，缺少了输入文件。
课后作业中的问题和解决过程
- 练习题3.14，确定操作数大小以及是有符号数还是无符号数时，无从下手。
- 解决过程：参考答案，确定思路，结合前面所学的知识，列出所有可能。
本周代码托管截图
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 | 0/0 | 2/2 | 10/10 | |
| 第二周 | 30/30 | 1/3 | 7/17 | |
| 第三周 | 0/30 | 1/4 | 5/22 | |
| 第四周 | 30/60 | 1/5 | 10/32 |