2019-2020-1 20175314 《信息安全系统设计基础》第3周学习总结

2019-2020-1 20175314 《信息安全系统设计基础》第3周学习总结

教材学习内容总结

  • 程序的机器级表示

  • 汇编代码后缀:

c 语言 数据类型 汇编代码后缀 大小(字节为单位)
char 字节 b byte 1
short w word 2
int 双字 l 4
long int 双字 l 4
long long int 4
char* 双字 l 4
float 单精度 s 4
double 双精度 l 8
long double 扩展精度 t 10/12
  • 寄存器的理解:

  • 寻址方式:操作数(operand)指示出执行一个操作中要使用的源数据值,以及放置结果的目的位置。第一种立即数,用来表示常数值;第二种寄存器表示某个寄存器的内容。第三种内存引用,根据计算出来的地址(有效地址)访问某个内存位置。有效地址的计算方式:Imm(Eb,Ei,s) = Imm + R[Eb] + R[Ei]*s

  • 数据传送指令:

  • 算术与逻辑操作:

教材学习中的问题和解决过程

  • 在数据结构中, 栈是限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表。栈是一种数据结构,它按照后进先出的原则存储数据,先进入的数据被压入栈底,最后的数据在栈顶,需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据。
  • 在计算机系统中,栈也可以称之为栈内存是一个具有动态内存区域,存储函数内部(包括main函数)的局部变量和方法调用和函数参数值,是由系统自动分配的,一般速度较快;存储地址是连续且存在有限栈容量,会出现溢出现象程序可以将数据压入栈中,也可以将数据从栈顶弹出。压栈操作使得栈增大,而弹出操作使栈减小。
  • 栈用于维护函数调用的上下文,离开了栈函数调用就没法实现。

栈帧(Stack Frame)

每一次函数的调用,都会在调用栈(call stack)上维护一个独立的栈帧,每个独立的栈帧一般包括:

  • 函数的返回地址和参数
  • 临时变量: 包括函数的非静态局部变量以及编译器自动生成的其他临时变量
  • 函数调用的上下文
    栈是从高地址向低地址延伸,一个函数的栈帧用ebp 和 esp 这两个寄存器来划定范围.ebp 指向当前的栈帧的底部,esp 始终指向栈帧的顶部;
    ebp 寄存器又被称为帧指针(Frame Pointer);
    esp 寄存器又被称为栈指针(Stack Pointer);

在函数调用的过程中,有函数的调用者(caller)和被调用的函数(callee).
调用者需要知道被调用者函数返回值;
被调用者需要知道传入的参数和返回的地址;

函数调用:

  • 参数入栈: 将参数按照调用约定(C 是从右向左)依次压入系统栈中;
  • 返回地址入栈: 将当前代码区调用指令的下一条指令地址压入栈中,供函数返回时继续执行;
  • 代码跳转: 处理器将代码区跳转到被调用函数的入口处;
  • 栈帧调整:
    1.将调用者的ebp压栈处理,保存指向栈底的ebp的地址(方便函数返回之后的现场恢复),此时esp指向新的栈顶位置; push ebp
    2.将当前栈帧切换到新栈帧(将eps值装入ebp,更新栈帧底部), 这时ebp指向栈顶,而此时栈顶就是old ebp mov ebp, esp
    3.给新栈帧分配空间 sub esp, XXX

函数返回

函数返回分为以下几步:

  • 保存被调用函数的返回值到 eax 寄存器中 mov eax, xxx
  • 恢复 esp 同时回收局部变量空间 mov ebp, esp
  • 将上一个栈帧底部位置恢复到 ebp pop ebp
  • 弹出当前栈顶元素,从栈中取到返回地址,并跳转到该位置 ret

代码托管

感想心得

更强烈感觉到本课程对之前程序设计基础、汇编设计语言和数据结构与算法课程的需要和要求,加上Linux操作指令的学习,我会在接下来着力他们的完善知识概念体系,同时课后习题也非常重要,通过完成课后习题可以非常好地对所学知识进行学习总结。

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 200/200 1/1 20/20
第二周 300/500 1/1 10/15
第三周 200/500 1/1 10/12
  • 计划学习时间:12小时

  • 实际学习时间:10小时

参考资料

posted @ 2019-10-11 17:36  xuem99  阅读(151)  评论(0)    收藏  举报