20135218姬梦馨——信息安全系统设计基础第三周学习总结

学习计时：共7小时

读书：2h

代码：0.5h

作业：2.5h

博客：2h

 

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一、学习过程

 

(一）无符号

 

无符号（unsigned）编码基于传统的二进制表示法，表示 大于或者等于零的数字。

补码（two's-complement）编码是表示有符号整数的最常见的方式，有 符号整数就是可以为正或者为负的数字。

浮点数（floating-point）编码是表示实数的科学记数法 的以二为基数的版本。计算机用这些不同的表示方法实现算术运算，例如加法和乘法，类似于对 应的整数和实数运算。 当结果太大不能表示时会溢出，大量安全漏洞都是由于算数运算引发的.

 

（二）进制转换

在二进制表示法中，它的值域是000000002 ～ 111111112 ；如果用十进制整数表示，它的值域就是010 ～ 25510。十六进制（简写为"hex"）使用数字'0'～'9'，以及字符'A'～'F'来表示16 个可能的值。在C 语言中，以0x 或0X 开头的数字常量被认为是十六进制的值。字符'A'～'F'既可以是大写，也可以是小写，甚至是大小写混合。

 

（三）

每台计算机都有一个字长（word size），指明整数和指针数据的标称大小（nominal size）。因为虚拟地址是以这样的一个字来编码的，所以字长决定的最重要的系统参数就是虚拟地址空间的最大大小。也就是说，对于一个字长为w 位的机器而言，虚拟地址的范围为0 ～ 2w-1，程序最多访问2w 个字节。

 

（四）小端法大端法

—最低有效字节在最前面的方式，称为小端法（little endian）。大多数Intel 兼容机都采用这种规则。

后一种规则—最高有效字节在最前面的方式，称为大端法（big endian）。大多数IBM 和Sun Microsystems 的机器都采用这种规则。注意我们说的是"大多数"。这些规则并没有严格按照企业界限来划分。

小端是"高对高、低对低"，大端与之相反

 

（五）布尔代数

二进制值是计算机编码、存储、操作信息的核心（0、1）

逻辑运算——0或1
位运算————位向量

（六）整数表示

数据类型long long是在ISO C99中引入的。（编译：gcc -std=c99）。

64位机器用8个字节表示；32位机器用4个字节表示。
*负数的范围比整数的范围大1。

（七）补码

最常见的有符号数的计算机表示方式。

正数的补码=原码
负数的补码=原码各位取反再加1

最高有效位也叫符号位。

（八）无符号数与有符号数转换

强制类型转换的结果保持位值不变，改变解释这些位的方式。

处理同样字长的有、无符号数之间相互转换的规则：数值可能会变，但是位模式不变。（底层的位表示保持不变）

（九）扩展数字的位表示

零扩展：在开头添0。（将无符号数转换成更大的数据类型）

符号扩展：添加最高有效位的值的副本。（一个补码数字转换成更大的数据类型）

（十）截断数字

可能会改变数值——溢出的一种形式。

对于无符号数字x，截断到k位，相当于计算：x mod 2（k）。（k次幂）

 

（十一）IEEE浮点表示

符号：s决定这个数是负数（s = 1）还是正数（s = 0），而对于数值0的符号位解释作为特殊情况处理。

尾数：M是一个二进制小数，它的范围是1 ~ 2-ε，或者是0 ~ 1-ε。

阶码：E的作用是对浮点数据加权，这个权重是2的E次幂（可能是负数）。

 

向偶数舍入（默认）、向零舍入、向下舍入、向上舍入。

 

二、课程总结

这次学习了用各类方法来表示基本的数据类型，再操作这些数据。

关于位模式的问题，一开始不是很清楚，关于强制转换也不能完全理解。后来再对位模式有了彻底的了解之后，知道了数字串无论什么进制都可以看做是进制的一种位模式，