20145324 《信息安全系统设计基础》第五周学习总结
20145324 《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
三代X86 寻址方式：
DOS时代的平坦模式，不区分用户空间和内核空间，很不安全。
8060的分段模式
IA32的带保护模式的平坦模式
机器级编程的两种抽象
①指令集结构ISA是机器级程序的格式和行为，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
②机器级程序使用的存储器地址是虚拟地址，提供的储存器看上去是一个非常大的字节数组，实际上是将多个硬件存储器和操作系统软件组合起来
代码编译
编译产生汇编代码：gcc –s xxx.c 得到.s文件
编译产生目标代码文件：gcc -o1 xxx.c 得到.o文件
反汇编命令：objdump –d xxx
直接编译64位处理器得到32代码的命令：gcc –S –o xxx.s xxx.c -m32
数据格式
几个寄存器
三种操作数：
立即数：常数值，表示为$c标准表示的整数
寄存器：表示某个寄存器的内容
存储器：根据计算出来的地址访问某个存储器位置
操作数表格
数据传送指令
栈的特点
1.后进先出的原则
2.push压栈，pop出栈
3.栈顶：总是从这端插入和删除元素
4.栈顶元素的地址是最低的
5.栈指针%esp保存着栈顶元素的地址
指针就是地址；局部变量保存在寄存器中
算术和逻辑操作
四组操作
①加载有效地址：将有效地址写入目的操作数，目的操作数必须是寄存器
②一元操作：只有一个操作数，既是源又是目的
③二元操作：源操作数是第一个，可以是立即数、寄存器、存储器，目的操作数是第二个，可以是寄存器、存储器，但两个不能同时为存储器
④移位：第一个是移位量，用单个字节编码且只允许0-31位的移位，可以是立即数或者放在单字节寄存器%cl中（算术右移SAR，填上符号位/逻辑右移SHR，填上0）目的操作数可以是一个寄存器或存储器
特殊算术操作
条件码：
CF:进位标志
ZF:零标志
SF:符号标志
OF:溢出标志
条件码访问常用的三种方法：
①根据条件码的某个组合，将一个字节设置为0或1
②可以条件跳转到程序的某个其他部分
③可以有条件的传送数据
比较和测试指令
SET指令
SET指令根据t=a-b的结果设置条件码
jump指令
直接跳转：后面跟标号作为跳转目标
间接跳转：*后面跟一个操作数指示符
•if-else
•do-while
•while
•for
•swith
条件传送指令
利用控制的条件转移，当条件满足时就，程序沿着一条执行路径进行，而当条件不满足时，就走另一路径。
数据的条件转移方式
call指令
call指令有一个目标，即指明被调用过程起始的指令地址
call指令的效果是将返回地址入栈，并跳转到被调用过程的起始处
ret指令
ret指从栈中弹出地址，并跳转到这个位置
ret指令返回到call指令后的那条指令
用栈来传递过程参数、存储返回信息、保存寄存器用于以后恢复，以及本地存储。为单个过程分配的那部分栈称为栈帧。
最顶端的栈帧以两个指针界定，寄存器%ebp为帧指针，寄存器%esp为栈指针
寄存器的使用惯例：
%eax,%edx,%ecx 调用者保存寄存器
%ebx,%esi,%edi 被调用者保存寄存器
%ebp,%esp 保持寄存器
gdb
使用流程
1）进入GDB #gdb test
test是要调试的程序，由gcc test.c -g -o test生成。进入后提示符变为(gdb) 。
2）查看源码 (gdb) l
源码会进行行号提示。
如果需要查看在其他文件中定义的函数，在l后加上函数名即可定位到这个函数的定义及查看附近的其他源码。或者：使用断点或单步运行，到某个函数处使用s进入这个函数。
3）设置断点 (gdb) b 6
这样会在运行到源码第6行时停止，可以查看变量的值、堆栈情况等；这个行号是gdb的行号。
4）查看断点处情况 (gdb) info b
可以键入"info b"来查看断点处情况，可以设置多个断点；
5）运行代码 (gdb) r
6）显示变量值 (gdb) p n
在程序暂停时，键入"p 变量名"(print)即可；
GDB在显示变量值时都会在对应值之前加上"$N"标记，它是当前变量值的引用标记，以后若想再次引用此变量，就可以直接写作"$N"，而无需写冗长的变量名；
7）观察变量 (gdb) watch n
在某一循环处，往往希望能够观察一个变量的变化情况，这时就可以键入命令"watch"来观察变量的变化情况，GDB在"n"设置了观察点；
8）单步运行 (gdb) n
9）程序继续运行 (gdb) c
使程序继续往下运行，直到再次遇到断点或程序结束；
10）退出GDB (gdb) q
代码调试中的问题和解决过程
•实验楼实验
编写代码
编译文件生成汇编代码
第一小问
第二小问
问题
根据书上的步骤输入gdb prog出现这种情况，输入bt/frame/up/down显示NO STACK
按下图方法即可
代码托管问题（已在答疑论坛发布）
以前输入git pull --rebase origin master后就可以成功上传，但这次出现了新的情况
解决方法，可能是git pull -rebase用的太多了，不用新建文件夹，直接保存在上周代码的那个文件夹上传就可以了
本周代码托管截图
学习进度条
| 博客量（新增/累积） | 学习时间（新增/累积） | 重要成长 | |
|---|---|---|---|
| 目标 | 30篇 | 400小时 | |
| 第零周 | 1/1 | 20/20 | |
| 第一周 | 1/2 | 20/40 | |
| 第二周 | 1/3 | 20/60 | |
| 第三周 | 1/4 | 20/80 | |
| 第四周 | 0/4 | 00/80 | |
| 第五周 | 1/5 | 20/100 |
