2017-2018-1 20155234第三周《信息安全系统设计基础》学习总结

20155234第一周《信息安全系统设计基础》学习总结

教材学习内容总结

信息存储与处理

无符号数：基于传统二进制表示法，表示大于或者等于零的数字。
有符号数：以二进制补码表示。
两者之间的转换
原则：底层的位保持不变
（1）有符号数→无符号数
非负数——保持不变
负数——转换成大正数
（2）无符号数→有符号数
以2^*(w-1)为界限：
小于它——保持不变
大于它——转换为负数值
浮点数：表示实数的科学计数法的以二为基数
在64位机上编译32位的代码
gcc -m32（32不可以编译64）
逻辑运算（结果是1或0）和位运算（结果是位向量），所有逻辑运算都可以用与、或、非表达（最大式、最小式），而与或非可以用“与非”或“或非”表达，所以，只要一个与非门，就可以完成所有的逻辑运算。
大量计算机的安全漏洞都是由于计算机算术运算的微妙细节引发的
逻辑与（&&）：遇0为0；
逻辑或（||）：遇1为1；
逻辑非 (！)：遇0为1，遇1为0；
位运算的重要应用，表示从一个字中选择一个位的集合。对特定位可以置一，可以清零
按位与（&）：二进制每一位遇0为0；
按位或（|）：二进制每一位遇1为1；
按位异或（^）：00=0，0^1=1，10=1，1^1=0；
按位取反（~）：二进制每一位取反。
通过掩码，可以屏蔽一些信号，掩码表示是设置为有效信号的集合。
移位运算
逻辑右移：在左端补k个0，多用于无符号数移位运算
算术右移：在左端补k个最高有效位的值，多用于有符号数移位运算。
移位运算优先级小于算术运算。
Java中用>>表示算术右移，用>>>表示逻辑右移。

整型数据类型

char：字符型数据，占用一个字节
unsigned char：无符号字符型数据，占用一个字节
short：短整形数据，占用两个字节
unsigned short：无符号短整型数据，占用两个字节
int：整形数据，占用两个字节
unsigned int：无符号整型数据，占用两个字节
long：长整型数据，占用四个字节
unsigned long：无符号长整型数据，占用四个字节
char：字符型数据，占用一个字节
unsigned char：无符号字符型数据，占用一个字节
short：短整形数据，占用两个字节
unsigned short：无符号短整型数据，占用两个字节
int：整形数据，占用两个字节
unsigned int：无符号整型数据，占用两个字节
long：长整型数据，占用四个字节
unsigned long：无符号长整型数据，占用四个字节
C语言中有符号数转换为无符号数时，不改变位表示，也就是说，不同的数据类型C语言读取的方式不一样。
如何让负数变成整数：逐位取反再加一，先非运算，再加一。
扩展为32位时用1扩展负数，用零扩展整数。
溢出就是内存中存储运算结果的空间不够导致，所以为了避免溢出，应该事先估计运算结果的大小，找到合适的存储空间。

浮点数

IEEE：V = (-1)s * M * 2E
IEEE浮点格式定义了四种舍入方法：
向偶舍入(默认)：将数字向上或向下舍入，是的结果的最低有效数字为偶数。能用于二进制小数。
向零舍入：把整数向下舍入，负数向上舍入。
向下舍入：正数和负数都向下舍入。
向上舍入：正数和负数都向上舍入。
s-符号 0为正，1为负
M-小数
E-阶数
float中：s、exp和frac字段分别为1位、k = 8 位和n = 23位，得到一个32位的表示
double中：s、exp和frac字段分别为1位、k = 11 位和n = 52位，得到一个64位的表示
整数与小单精度数的转换：符号位+阶数加127的二进制数+去掉开头1位的数+十个0。
浮点加法
浮点加法是可交换的
浮点加法不具结合性
大多数值的浮点加法都有逆元，除了无穷和NaN。
浮点加法满足单调性
浮点乘法
浮点乘法是可交换的
浮点乘法不具有结核性
浮点乘法的单位元为1.0
浮点乘法在加法上不具备分配性
在一定条件下满足单调性