2017-2018-1 20155314 《信息安全系统设计基础》第11周学习总结

Posted 2020-10-16

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2017-2018-1 20155314 《信息安全系统设计基础》第11周学习总结

教材学习内容总结

学习目标

理解虚拟存储器的概念和作用
理解地址翻译的概念
理解存储器映射
掌握动态存储器分配的方法
理解垃圾收集的概念
了解C语言中与存储器有关的错误

教材内容提炼

第2章信息的表示和处理

三种最重要的数字表示
- 无符号编码：表示大于或等于零的数字
- 补码编码：表示有符号整数的最常见方式
- 浮点数编码：表示实数的科学记数法的以2为基数的版本
信息存储
- 虚拟内存：机器级程序将内存视为一个非常大的字节数组，称为虚拟内存
- 十六进制表示法
- 字数据大小
  - 一个字长为w位的机器，虚拟地址的范围为0～2^w-1，程序最多访问2^w个字节
  - 向后兼容：大多数64位机器也可以运行为32位机器编译的程序
  - ISO C99引入一类数据类型，其数据大小是固定的，不随编译器和机器设置而变化
    - int32_t：4字节
    - int64_t：8字节
  - 对关键字的顺序以及包括还是省略可选关键字来说，C语言允许存在多种形式：如 unsigned long、unsigned long int、long unsigned、long unsigned int均等价
- 寻址和字节顺序
  - 小端法：最低有效字节在最前面
  - 大端法：最高有效字节在最前面
- 表示字符串
- 表示代码
- 布尔代数简介
  - 布尔环中加法运算是^，每个元素的加法逆元都是它自己本身，即对于任何值a，a^a=0
- C语言中的位级运算（按位布尔运算）
  - |
  - &
  - ~
  - ^
- C语言中的逻辑运算（逻辑运算认为所有非零的参数都表示TRUE（返回1），而参数0表示FALSE（返回0））
  - ||
  - &&
  - !
- C语言中的移位运算
  - 左移
  - 右移
    - 逻辑右移：在左端补k个0
    - 算术右移：在左端补k个最高有效位的值
整数表示
- 整型数据类型
- 无符号数的编码
- 补码编码
- 有符号数和无符号数之间的转换
- C语言中的有符号数与无符号数
- 扩展一个数字的位表示
- 截断数字
- 关于有符号数与无符号数的建议
整数运算
- 无符号加法
- 补码加法
- 补码的非
- 无符号乘法
- 补码乘法
- 乘以常数
- 除以2的幂
- 关于整数运算的最后思考
浮点数
- 二进制小数
- IEEE浮点表示
- 数字示例
- 舍入
- 浮点运算
- C语言中的浮点数
  - 从int转成float：数字不会溢出，但可能被舍入
  - 从int或float转成double：能保留精确的数值
  - 从double转成float：值可能溢出成+∞或-∞，还可能被舍入
  - 从float或double转成int：值将会向零舍入

代码调试中的问题和解决过程

无法打开Y86-64模拟器界面

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解决方法

这是Y86-64模拟器的Makefile中配置GUI相关路径错误导致的，解决方法是将两个GUI路径分别设置为TKLIBS=-L/usr/lib -ltk8.5 -ltcl8.5和TKINC=-I/usr/include/tcl8.5即可，如下图：
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成功打开Y86-64模拟器：

代码托管

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上周考试错题总结

CH03

假设用ADD指令完成C表达式t=a+b的功能，有关条件码寄存器的说法正确的是（）

A. 若t==0 ，则ZF=1

B. 若t<0, 则CF=1

C. 若t<0, 则SF=1

D. 若（a<0==b<0）&&(t<0 != a<0), 则OF=1

E. 若（a<0==b<0）&&(t<0 != a<0), 则CF=1

F. leaq指令不影响条件码寄存器

G. cmp指令不影响条件码寄存器

【错选】A B D G

【答案】A D F

【解析】参考课本p135
以下代码是将void decode1(long xp, long yp, long *zp)反汇编的结果，下面说法正确的是（）

A. 从汇编代码看出，decode1的参数先入栈的是zp

B. 从汇编代码看出，decode1的参数先入栈的是xp

C. 函数功能等价于 t=x; x=y; y=z; z=t;

D. 函数功能等价于 x=y; y=z; z=x;

【错选】B C

【答案】C
对于图中内存地址和寄存器的值，下面说法正确的是（）

A. %rax的值是0x100

B. (%rax)的值是0x100

C. (%rax)的值是0x104

D. (%rax)的值是0xFF

E. 4(%rax)的值是0xAB

F. (%rax,%rcx,4)的值是0xAB

G. (%rax,%rcx,4)的值是0x104

【错选】A D E

【答案】A D E F

【解析】参考课本p121

CH08

有关exec系列函数，下面说法正确的是（）

A. 可以用char[][] 来传递argv

B. 进程调用了exec系列函数后，pid会变

C. 进程调用了exec系列函数后，代码会改变

D. system（）和exec系列等价

E. exec系列函数中带e的要传入环境变量参数

F. exec系列函数中带v的要传入环境变量参数

【错选】A C E

【答案】C E

【解析】不能用char[][] 来传递argv，结尾的0（null）无法处理;system=fork+exec+wait;
有关wait类系统调用，说法正确的是（）

A. wait(&status) 等价于waitpid（-1, &status, 0）

B. 父进程中执行waitpid, 等待集合中的所有子进程结束了才返回

C. 父进程中执行waitpid, 等待集合中的任一子进程结束了才返回

D. 子进程中的退出状态在wait的status参数返回

【错选】A B D

【答案】A C D

【解析】参考课本p516 517 518
有关fork（），下面说法正确的是（）

A. 一次调用，两次返回

B. 子进程中，fork()返回子进程PID

C. 子进程可以读写父进程中打开的文件

D. 子进程和父进程的用户级虚拟地址空间相同但独立

【错选】A D

【答案】A C D

【解析】参考课本p514
关于代码 int main(){} 说法正确的是（）

A. 返回值是0

B. 返回值不确定

C. 会调用exit(0)

D. 返回值大于0

E. 上面代码运行完，在命令行中运行echo $? 的值是0

【错选】A E

【答案】A C E

【解析】main中不调用exit,会补上exit(0)
用户进程可以通过（）访问内核代码和数据

A. 特权指令

B. 系统调用

C. 模式位

D. 程序计数器

【错选】C

【答案】B

【解析】参考课本p510
进程上下文包括程序的（）

A. 代码和数据

B. 栈

C. 通用寄存器中的内容

D. 程序计数器

E. 环境变量

F. 打开的文件描述符的集合

【错选】B C D F

【答案】A B C D E F

【解析】参考课本p508
Linux中，信号（Signal）是一种（）异常控制流。

A. 硬件层

B. 操作系统层

C. 用户层

D. 网络层

【错选】B

【答案】C

【解析】参考课本p501