2019-2020-1学期 20202046《网络空间安全专业导论》第三周学习总结
2019-2020-1学期 20202046《网络空间安全专业导论》第三周学习总结
第六章 低级程序设计与伪代码
学习目标
· 区分机器语言与汇编语言
· 描述虚拟机Pep/9的重要特性
· 区分立即寻址模式和直接寻址模式
· 编写一个简单的汇编语言程序
· 区分给汇编器的指令和要翻译的指令
· 区分执行一个算法和开发一种算法· 描述表达算法时使用的伪代码结构
· 使用伪代码来描述算法
· 描述两种测试方式
· 为简单的汇编语言程序设计和实现测试方案
学习重点内容
· 计算机操作
· 机器语言
机器语言：由计算机直接使用二进制编码指令构成的语言。
· Pep/9：一台虚拟机
虚拟机：为了模拟真实机器的重要特征而设计的假想机器。
· pep/9的基本特性：pep/9的内存单元由65536字节的储存空间构成。
· 程序计数器（PC），其中包含下一条即将被执行的指令的地址
· 指令寄存器（IR），其中包含正在被执行的指令的一个副本。
· 累加器（A），用来储存数据和运算的结果
· pep/9一些指令
| 操作码 | 指令的意义 |
|---|---|
| 0000 | 停止执行 |
| 1100 | 将字载入寄存器A中 |
| 1101 | 将字节载入寄存器A中 |
| 1110 | 储存寄存器A中的字 |
| 1111 | 储存寄存器A中的字节 |
| 0110 | 将操作数加到寄存器A中 |
| 0111 | 从寄存器A减操作数 |
| · 程序实例 | |
| 接下来是使用二进制和十六进制写的程序语句： | |
| 行为 | 二进制指令 |
| --- | --- |
| 将H载入累加器中 | 110100000000000001001000 |
| 储存累加器中的字节到输出设备中 | 111100011111110000010110 |
| 将i载入累加器中 | 110100000000000001101001 |
| 储存累加器中的字节到输出设备中 | 111100011111110000010110 |
| 停止 | 00000000 |
| 另一个机器语言实例： | |
| 行为 | 二进制指令 |
| --- | --- |
| 从输入设备中读入第一个字符到累加器中 | 110100011111110000010101 |
| 储存累加器中的字符到储存器中 | 111100010000000000010011 |
| 从输入设备中读入第二个字符到累加器中 | 110100011111110000010101 |
| 从储存器中载入第一个字符 | 110100010000000000010011 |
| 在输出设备中打印第一个字符 | 111100011111110000010110 |
| 停止 | 00000000 |
| · 汇编语言 |
汇编语言：一种低级语言，用助记码表示特定的计算机的机器语言指令。
汇编器：把汇编语言程序翻译成机器代码的程序。
· pep/9汇编语言
| 助记码 | 操作数，模式 | 含义 |
|---|---|---|
| STOP | 停止执行 | |
| LDWA | 0x008B，i | 将字008B载入累加器 |
| LDWA | 0X008B,d | 将位于008B的字载入累加器 |
| LDBA | 0x008B，i | 将字节008B载入累加器 |
| 除了常规的指令，汇编语言编程还支持汇编器指令。接下来是pep/9的汇编器指令。 | ||
| 伪操作 | 操作数 | 含义 |
| --- | --- | --- |
| .END | 表示汇编语言的终点 | |
| .ASCII | "banana\x00" | 表示一个ASCII字节的字符串 |
| .WORD | 0x008B | 在内存中保留一个字，并存值进去 |
| .BLOCK | 字节数 | 在内存中保留一些特定的字节 |
汇编器指令：翻译程序使用的指令。
注释：为程序读者提供的解释性文字。
· 数字数据，分支，标签
分支：指出执行下一条指令的指令。
标签：对内存位置起的名字，可以将这个名字当作操作数。
·表达算法
从一个文字叙述问题的形式变为代码并不总是一个明确的过程。伪代码是一种语言，可以更加清晰地表达算法
算法：解决方案的计划或概要，或解决问题的逻辑步骤顺序。
伪代码：一种表达算法的语言。
·伪代码的功能
1.变量
2.赋值
3.输入/输出
4.选择
5.重复
布尔表达式：评价为真或假的表达式。
本章小结
· 计算机能够存储，检索和处理数据。用户可以把数据输入计算机，计算机能够显示数据，使用户看到它们。
· 计算机的机器语言是一套机器的硬件能够识别并执行的指令。
· pep/9汇编语言是一种使用助记码而不是二进制数表示的指令。
· 伪代码是人们为了表示算法而使用的一种便捷形式的语言，允许用户命名变量，把数值输入变量以及输出存储在变量中的值。
· 与算法一样，程序也需要测试
本章内容图示
第七章 问题求解与算法设计
学习目标
· 结合Polya提出的如何解决问题的列表，描述计算机问题求解的过程。
· 区分简单类型与复合类型
· 描述三种复合数据结构
· 认识递归问题，编写一个递归算法解决该问题
· 区分无序数组与有序数组
· 区分选择排序与插入顺序
· 描述快速排序算法
· 亲自对一个数组中的值进行选择排序，冒泡排序，插入排序与快速排序
· 使用二分检索算法
· 通过对一些列数值进行手工模拟来证明你对本章中算法的理解
学习重点
·在计算机领域，解决方案被称为算法
算法：在有限时间内用有限的数据解决问题或子问题的明确指令集合
· 方法总结
自顶向下的方法可以主要分解为四个主要的步骤：
- 分析问题
- 列出主要任务
- 编写其余的模块
- 根据需要进行重组和改写
· 带循环的的算法
有两种基本的循环，分别为技术控制和事件控制
· 控制结构嵌入另一个控制结构被称为嵌套结构
嵌套结构：控制结构嵌入另一个控制结构的结构，又称为嵌套逻辑
· 需要进一步扩展的步骤叫做抽象步骤，不需要扩展的步骤叫做具体步骤
抽象步骤：细节仍未明确的算法步骤
具体步骤：细节完全明确的算法步骤
· 二分检索
二分检索：在有序列表中查找项目的操作，通过比较操作排除大部分检索范围
· 递归算法
当在一个算法中使用它自己时，这样的算法被称为递归算法。递归就是算法调用它本身的能力，是另一种重复的控制结构。
递归：算法调用它本身的能力
· 几种重要的思想
- 信息隐蔽
信息隐蔽：隐蔽模块的细节以控制对这些细节的访问的做法
· 抽象
抽象：复杂系统的一种模型，只包括对观察者来说必需的细节
数据抽象：把数据的逻辑视图和它的实现分离开
过程抽象：把动作的逻辑视图和他的实现分离开
控制抽象：把控制结构的的逻辑视图和它的实现分离开
控制结构：用于改变正常的顺序控制流的语句
本章小结
· 循环有两种，分为技术控制循环和事件控制循环。
· 数据有两种形式：不可分割的和复合的。
· 搜索是指在数组中寻找一个特定值的行为。
· 递归算法是指可以在子程序自身中出现子程序名的算法。阶乘和二分检索实际上就是递归算法。
本章内容图示
