20145331 《信息安全系统设计基础》第5周学习总结

Posted 2020-08-14 20145331魏澍琛

20145331 《信息安全系统设计基础》第5周学习总结

教材学习内容总结

3.2

1、产生汇编代码（机器级代码）：gcc -s xxx.c -o code.s ，另外，反汇编代码中以“.”开头的是指导汇编器和链接器的命令，省略不看。

2、汇编一个代码：gcc -c code.c -o code.o，产生的code.o是一个二进制格式文件，用od code.o命令查看。

3、反汇编：objdump -d code.o（对象也可以是可执行文件code），产生的反汇编代码省略了大小指示符。

4、intel代码省略了指示大小的后缀、寄存器名字前面的%，用不同的方式描述存储器中的位置（如[ebp+4]),包含多个操作数时顺序相反。

3.3

1、1字（b）8位，1字（w）16位，双字（l）32位；IA32不支持64位整数运算。

3.4

1、三类操作数：立即数、寄存器、存储器位置。$Imm是立即数，Imm是存储器，Ea是寄存器，（Ea）是存储器。

2、“mov”指令和“=”用法相同，movs符号扩展，movz零扩展。传送指令两个操作数不能都指向存储器位置。

%dh=CD %eax=98765432
movb %dh %al %eax=987654CD
movsbl %dh %eax %eax=FFFFFFFFCD
movzbl %dh %eax %eax=00000000CD
传哪个改哪个，寄存器其余三字节不变。

3、压栈pushl， 弹出popl；栈遵循后进先出原则，栈顶地址最低。

3.5

指令很多，很好理解，感觉这几个比较重要： 1、加载有效地址：leal S，D:把S的地址给D。D必须是寄存器。

2、减法：SUB S,D:D=D-S。

3、操作数类型：

一元操作的操作数可以是：寄存器+存储器位置。
二元操作的源操作数可以是：立即数+寄存器+存储器位置；目的操作数可以是：寄存器+存储器位置。（两种操作数不能都是存储器位置）

4、移位操作：移位量为单字节，可以是立即数或单字节寄存器元素%cl（只能是这个寄存器）。

3.6

1、条件码：单个位。

2、cmp（根据操作数的差设置条件码）、test指令只改条件码不改寄存器。

3、set指令操作数大小为单字节，得32位结果要对高24位清零。

4、跳转指令编码方法：目标指令地址-跳转指令后面那条指令得地址=编码。

5、goto代码：就是把汇编代码按顺序用c语言写出来，碰到跳转指令用goto。

6、c语言中的所以循环结构先转化为do-whlie结构，再转化为汇编代码。

3.7

1、call：返回地址压栈，跳转到被调用过程起始处。

2、ret：弹出返回地址，并跳转到这个位置。

3：%ebp帧指针、%esp栈指针。

4、p调用q，q的参数放在p的栈帧中，q的栈帧要保存其他寄存器的值等。

5、寄存器eax、edx、ecx为调用者保存寄存器，ebx、esi、edi为被调用者保存寄存器。

6、最后附上函数调用时栈帧得结构变化图：

gdb调试

P175的表格很重要，有些之前用到过。

教材学习中的问题和解决过程

1、P128，不明白第一条跳转指令的编码为啥是OxD，没有看懂，3.15习题不会做。

　　看了别人的博客，搞明白了，目标指令地址-跳转指令后面那条指令得地址=编码,用的就是这个公式。跳转命令后面的就是目标地址，指令前后两个字节就是编码。

2、P155习题3.33第三问中x、y的存放地址-4（%ebp）、-8（%ebp），这两个地址是固定的么？就是说系统默认它们永远都是存放在保存的%ebp下面么，可不可以在其他栈帧中未使用的字节空间去存它们？书上只是说它们都是相对于帧指针存的但并没有说存哪。

代码调试中的问题和解决过程

P153~P155代码一开始看不明白，结合前面的栈帧结构图反复看，并结合P175的表格，用gdb输出各个寄存器的内容后，明白了函数调用栈帧的过程：

caller:
pushl %ebp   //保存%ebp
movl %esp,%ebp    //设置新的帧指针为旧的栈指针
subl $24,%esp  //分配24字节的栈空间
movl $534,-4(%ebp) 
movl $1057,-8(%ebp) 
leal -8(%ebp),%eax //计算arg2的地址放入寄存器中，也就是&arg2。（leal操作数必须为寄存器！）
movl %eax,4(%esp) //将&arg2存入栈
leal -4(%ebp),%eax 
movl %eax,(%esp) //同
call swap_add //调用函数，返回地址压栈。
一共有24字节的空间，存数据用了4+4=8字节，地址同样8字节，还有8字节未使用。

swap_add:
...
//传参过程：swap_add的参数全部存在caller的栈帧里。
movl 8(%ebp),%edx//原来是0，保存的%ebp，+4；返回地址，+4；所以为+8.
movl 12(%ebp),%ecx//8+4=12
movl (%edx),%ebx
movl (%ecx),%eax
movl %eax,(%edx)
.....
addl %ebx,%eax//返回值在%eax中。
...

这段代码我还是有问题：在传参时已经传的是地址了，为什么第一行代码movl 8(%ebp),%edx的作用是get xp而不是get *xp？也就是说： 8(%ebp)里的东西为什么不能直接是%ebx里的东西？

课后作业中的问题和解决过程

1、P113练习3.1刚开始看题就晕了，很多操作数搞混了，仔细看了表格后，明白了：$Imm是立即数，Imm是存储器位置，Ea是寄存器，（Ea）是存储器位置；此外，比例因子只和变址寄存器的值相乘，最后总结答案如下：

Ox100
OxAB
Ox108
OxFF
OxAB(和第二个等价）
Ox11
Ox13
OxFF
Ox11

2、P155练习3.32题不会做，反复阅读P153~P154后，发现漏看了返回值放在%eax寄存器中这句话，很关键，解答思路如下：

1、代码最后两行：
subl %eax，%edx
movl %edx，%eax
以及return x-c，可确定：%edx为x，%eax为c，注意到有后缀“l”，所以c和x为long int型。
2、看前两行，movsbl、movl命令说明%edx、%eax为双字，第三行代码明显是*p=d，所以，%edx为d，%eax为p，全部为long int型。
3、完整c代码如下：
long int fun(long int d,long int p)
{
    *p=d;
    long int c=p;
    long int x=d;
    return x-c
    }
    //不知道对不感觉上差不多是它。

本周代码托管

本周新建了项目，以后代码不用传到java项目里了：

https://git.oschina.net/20145331/wsc20145331_linux.git

其他（感悟、思考等，可选）

看goto代码时感觉把c的循环和分支结构掌握的更好了；把上学期的汇编重学了一遍，感觉这本教材水平很高，一看就会，上学期的汇编课本啥都看不懂；知识很多，写个博客感觉复习了一遍，把调用栈帧的概念和ISA指令体系结构中的细节把握得更准确了，感觉写博客还是有用的。

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	140/310	1/5	50/100	基本看得懂汇编代码