《信息安全系统设计基础》第03周学习总结

教材内容总结

三种最重要的数字表示：

1.无符号：基于传统的二进制方法，表示大于等于0的数字
2.补码（有符号数）：表示有符号数整数的最常见方法，有符号整数就是可以为正或者负的数字
3.浮点数：表示实数的科学计数法的以2为基数的版本
·进制转换：用二进制做中间结果就会好转换
·对于一个字长为w位的机器，虚拟地址的范围为0~2的w次-1，程序最多访问2的w次方个字节。现在机器的字长一般是32位或者64位。
·c语言支持整数和浮点数的多种类型
·gcc -m32 可以在64位机上生成32位的代码
·小端法：最低有效字节在最前面，（高对高，低对低）。大多数Intel兼容机采用
·大端法：最高有效字节在最前面，（高对低，低对高）。大多数IBM和Sun Microsystems的机器采用
·双端法：将其配置成作为大端或小端的机器运行。许多比较新的微处理器采用
·逻辑运算（结果是0或1）的符号是和c语言的位级运算（结果是位向量）使用的符号相匹配的。

位向量的运算可以定义成参数的每个对应元素之间的运算

·位向量掩码：有选择的使能或是不能屏蔽一些信号。（可以用特定位置1或者清零）
·EXCLUSIVE-OR：异或
·逻辑右移：在左端补k个0
算数右移：在左端补k个最高有效位的值
无符号数：必须逻辑右移
有符号数：几乎所有机器都使用算数右移，但是逻辑右移也是可以的

Java中：x>>k（算数右移k） x>>>k（逻辑右移k）

·用C99中的“long long”类型时，编译要用 gcc -std=c99
·补码：利用补码表示有符号数，也是简化了运算，所有的运算都可用加法器实现。

在补码中，将字的最高有效位解释为负权

·补码的范围是不对称的：|TMin|=|TMax|+1
·补码的最高位是符号位，用带向左箭头的条表示。无符号数的最高有效位有正权重，用带向右箭头的条表示
·无符号数与补码相互转换结果：在0<=x<2的w次方-1范围内，T2Uw（x）=x和U2Tw（x）=x。对于这个范围之外，转化需要加上或减去2的w次方
·要创造一个无符号常量，必须加上后缀字符‘U’或者‘u’
·无符号数与有符号数之间的转换原则是底层的位表示不变
·零扩展：将一个无符号数转换为一个更大的数据类型，在表示的开头添加0

符号扩展：将一个补码数字转化为一个更大的数据类型，在表示中添加最高有效位的值的副本

·两个数的w位补码之和与无符号之和有完全相同的位级表示
·对于无符号和补码乘法来说，乘法运算的位级表示都是一样的
·二进制小数：小数点左边的数字的权是10的非负幂，得到整数值，小数点右边的数字是10的负幂，得到小数值
·IEEE浮点表示：给定了位表示，根据exp的值，被编码的值分为三种不同情况：
①规格化的值 ②非规格化的值 ③特殊值
·IEEE提供最常见精度是单精度和双精度