20145215《信息安全系统设计基础》第二周学习总结

20145215《信息安全系统设计基础》第二周学习总结

教材学习内容总结

vim编辑器

常用操作

• vim可以仅仅通过键盘在任意模式之中进行切换，这就使得Vim可以不用进行菜单或者鼠标操作，并且最小化组合键的操作，对文字录入员或者程序员可以大大增强速度和效率。vim有6种基本模式（常用的是普通模式、插入模式和命令行模式）：

  1. 普通模式(Normal mode)：在普通模式中，用的编辑器命令，比如移动光标，删除文本等等。这也是Vim启动后的默认模式。在普通模式中，进入插入模式比较普通的方式是按a（append／追加）键或者i（insert／插入）键。
  2. 插入模式(Insert mode)：在插入模式中，可以按ESC键回到普通模式。
  3. 可视模式(Visual mode)：命令多与字母v有关，移动命令会扩大高亮的文本区域。高亮区域可以是字符、行或者是一块文本。
  4. 选择模式(Select mode)：这个模式中，可以用鼠标或者光标键高亮选择文本，不过输入任何字符的话，Vim会用这个字符替换选择的高亮文本块，并且自动进入插入模式。
  5. 命令行模式(Command line mode)：在命令行模式中，执行命令（:键），搜索（/和?键）或者过滤命令（!键）。在命令执行之后，Vim返回到命令行模式之前的模式，通常是普通模式。
  6. Ex模式(Ex mode)：这和命令行模式比较相似，在使用:visual命令离开Ex模式前，可以一次执行多条命令。

• 三种常用模式的切换：

  1. vim启动进入普通模式；
  2. 处于插入模式或命令行模式时只需要按Esc或者Ctrl+[即可进入普通模式；
  3. 普通模式中按i（插入）或a（附加）键都可以进入插入模式；
  4. 普通模式中按:进入命令行模式；
  5. 命令行模式中输入wq回车后保存并退出vim。

• 进入vim：

  1. 在终端中输入 vim 文件名；
  2. 在终端中输入vim，进入vim界面中，进入命令行模式输入：e 文件路径（文件名）

• vim编写代码：
  

• 游标移动（在普通模式下，按Esc进入普通模式）：

按键	说明
h	左
l	右
j	下
k	上
w	移动到下一个单词
b	移动到上一个单词

• 进入插入模式（在普通模式下进入）：

命令	说明
i	在当前光标处进行编辑
I	在行首插入
A	在行末插入
a	在光标后插入编辑
o	在当前行后插入一个新行
O	在当前行前插入一个新行
cw	替换从光标所在位置后到一个单词结尾的字符

• 命令行模式下保存文档：从普通模式输入:进入命令行模式，输入w回车，保存文档。输入:w 文件名可以将文档另存为其他文件名或存到其它路径下。

• 退出vim（常用）：

  1. 命令行模式下退出vim：从普通模式输入:进入命令行模式，输入wq回车，保存并退出编辑。
  2. 普通模式下退出vim：普通模式下输入Shift+zz即可保存退出vim

• 普通模式下删除文本：

命令	说明
x	删除游标所在的字符
X	删除游标所在前一个字符
Delete	同x
dd	删除整行
dw	删除一个单词（不适用中文）
d$或D	删除至行尾
d^	删除至行首
dG	删除到文档结尾处
d1G	删至文档首部
ndd	删除n行

• 替换和撤销(Undo)命令（只针对普通模式）：

命令	说明
r+<待替换字母>	将游标所在字母替换为指定字母
R	连续替换，直到按下Esc
cc	替换整行，即删除游标所在行，并进入插入模式
cw	替换一个单词，即删除一个单词，并进入插入模式
C	替换游标以后至行末
~	反转游标所在字母大小写
u	撤销一次或n次操作
U	撤销当前行的所有修改
Ctrl+r	redo，即撤销undo的操作

• 快速缩进（缩进操作均在普通模式下有效）：

  1. 使用命令进行快速调整缩进操作：通模式下输入15G，跳转到15行；普通模式下输入>>整行将向右缩进（使用，用于格式化代码超爽）；普通模式下输入<<整行向左回退；普通模式下输入:进入命令行模式下对shiftwidth值进行设置可以控制缩进和回退的字符数。
  2. shiftwidth命令：shiftwidth命令是指>>命令产生的缩进（可以简写成sw） 普通模式下输入:进入命令行模式；对shiftwidth值进行设置可以控制缩进和回退的字符数。 获取目前的设定值:set shiftwidth?；设置缩进为10个字符:set shiftwidth=10。

• 调整文本位置：

  1. 命令行模式下输入:ce(center)命令使本行内容居中
  2. 命令行模式下输入:ri(right)命令使本行文本靠右
  3. 命令行模式下输入:le(left)命令使本行内容靠左

• 查找：

  1. 普通模式下输入/向下查找，输入？向上查找，n表示继续查找，N反向查找。
  2. 普通模式下输入\*寻找游标所在处的单词
  3. 普通模式下输入\#同上，但\*是向前（上）找，#则是向后（下）找
  4. 普通模式下输入g\*同\*，但部分符合该单词即可
  5. 普通模式下输入g\#同\#，但部分符合该单词即可

高级功能（部分）

• 使用vim编辑多个文件：

  1. 编辑多个文件有两种形式：一种是在进入vim前使用的参数就是多个文件；另一种就是进入vim后再编辑其他的文件。同时创建两个新文件并编辑$ vim 1.txt 2.txt。
  2. 默认进入1.txt文件的编辑界面：命令行模式下输入:n编辑2.txt文件，可以加!即:n!强制切换，之前一个文件的输入没有保存，仅仅切换到另一个文件；命令行模式下输入:N编辑1.txt文件，可以加!即:N!强制切换，之前文件内的输入没有保存，仅仅是切换到另一个文件。

• 进入vim后打开新文件：

  1. 命令行模式下输入:e 3.txt打开新文件3.txt
  2. 命令行模式下输入:e#回到前一个文件
  3. 命令行模式下输入:ls可以列出以前编辑过的文档
  4. 命令行模式下输入:b 2.txt（或者编号）可以直接进入文件2.txt编辑
  5. 命令行模式下输入:bd 2.txt（或者编号）可以删除以前编辑过的列表中的文件项目
  6. 命令行模式下输入:e! 4.txt，新打开文件4.txt，放弃正在编辑的文件
  7. 命令行模式下输入:f显示正在编辑的文件名
  8. 命令行模式下输入:f new.txt，改变正在编辑的文件名字为new.txt

• 恢复文件：vim -r进入文档后，输入:ewcover 1.txt来恢复。

• 创建加密文档：$ vim -x file1

GCC 使用

• gcc 编译程序的流程（参数是ESc，文件的后缀是iso）：

  1. 预处理：gcc –E hello.c –o hello.i;gcc –E调用cpp，产生预处理过的C原始程序
  2. 编译：gcc –S hello.i –o hello.s;gcc –S调用ccl，产生汇编语言原始程序
  3. 汇编：gcc –c hello.s –o hello.o;gcc -c调用as，产生目标文件
  4. 链接：gcc hello.o –o hello;gcc -o调用ld，产生可执行文件
  5. 运行：./hello
     
     

• gcc编译常用选项：-E（只预编译）、-S（只编译不汇编）、-o（将file文件指定为输出文件）、-c（只编译不链接）、-I dir（在头文件的搜索路径列表中添加dir目录）、-g（在可执行程序中包含标准调试信息）

• 库选项：-static（进行静态编译，即链接静态库、禁止使用动态库）、-shared（生成动态库文件、进行动态编译，在没有动态库时才会链接同名静态库）、-L dir（在库文件的搜索路径列表中添加dir目录）、-lname、-fPIC（生成使用相对地址的位置无关的目标代码，然后使用gcc的-static选项从该PIC目标文件生成动态库文件）

• 静态库是一系列的目标文件（.o文件）的归档文件（（lib+name）.a文件)；链接阶段，选择静态库，后缀名为“.a”,选择动态库，后缀名为“.so”。

  1. 静态链接库的生成：gcc -c 文件名.c ar rcsv libxxx.a xxx.o；
  2. 静态库的使用：gcc -o 文件名 文件名.c -L. -lxxx //链接到静态库；
  3. 注意：-L：在库文件的搜索路径列表中添加dir目录，-l： 在头文件的搜索路径列表中添加dir目录。

• 静态库示例：
  

• 共享库的生成：gcc -fPIC -c xxx.c gcc -shared -o libxxx.so xxx.o；共享库的使用：gcc -o main main.c -L. -lxxx

• 注册共享库的方法:

  1. 修改/etc/ld.so.conf文件
  2. 修改LD_LIBRARY_PATH环境变量
  3. 将库文件直接复制到/lib或者/usr/lib目录下：cp (lib+name).so /lib

• 动态库示例：
  
  

• gcc警告和出错选项列表：

  1. -w：关闭所有告警
  2. -Wall：允许发出gcc提供的所有有用的报警信息
  3. -werror：把所有的告警信息转化为错误信息，并在告警发生时终止编译过程

GDB 使用

• 程序的运行状态有“运行”、“暂停”、“停止“三种。
• 主要操作：
  1. 查看文件：l
  2. 设置断点：在b后加入相对应的行号。例b 6
  3. 查看断点情况：设置完断点后键入info b，在gdb中可以设置多个断点。bt查询调用函数的情况
  4. 运行代码：默认从首行开始运行代码，键入r；r+行号：从该行号开始运行
  5. 查看变量值：p变量。例：p n
  6. 单步运行：n或s，s会进入函数，n不会进入函数
  7. 恢复程序运行：c
  8. 帮助信息：h
• 断点的设置：
  1. 函数：b 文件名.c：函数名
  2. 行：b 行数
  3. 条件：b 行数 if 表达式（例如：b 9 if == 12）
  4. 临时：tb [文件名：]行号或函数名 <条件表达式>
• GDB测试示例：
  
  
  

Makefile 使用

• 一个工程中的源文件不计其数，按其类型、功能、模块分别放在若干个目录中。makefile定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至进行更复杂的功能操作。其带来的好处就是——“自动化编译”，一但写好，只需要一个make命令，整个工程完全编译，极大的提高了软件的开发效率。

• makefile文件编写规则：

  1. 目标文件：由make创建，通常是目标文件或可执行文件
  2. 依赖文件:创建目标体所依赖的文件
  3. 运行命令：创建每个目标体时需要的运行命令，必须以tab键开头
  4. 格式为：目标文件：依赖文件列表 [tab键]各目标体运行命令（注意不是空格）
  5. 使用make的格式：make 目标文件

• makefile变量的定义：

  1. 递归展开方式：在引用该变量时进行替换（不能用于引用自己的情况），缺点：不能在变量后追加内容
  2. 格式定义：VAR = var
  3. 展开方式：在定义处展开，并只展开一次。优点：消除变量的嵌套引用
  4. 格式定义：VAR ：= var
  5. make中变量的使用格式： $(变量名)
  6. 变量名的命名：不包括“：”、“#”、“=”以及结尾空格的任何字符串；变量名大小写不敏感

课后作业中的问题和解决过程

• 进行GDB调试时，出现错误：
  

  • 原因及解决：原因是生成的二进制可执行文件没有使用-g选项。
    gcc中-g选项是为了获得有关调试信息，要用gdb进行调试，必须使用-g生成二进制可执行文件
    

• 在进行git时，弹出错误：
  

  • 原因及解决：ssh和-keygen之间不能有空格，把他们之间的空格去掉就好了

• make clean`命令无法执行
  

本周代码托管

心得体会

本周主要的学习内容就是vim，gcc，gdb以及makefile。这些对于我们去深入理解C语言的编译过程都有非常大的帮助，单单就说学习vim，我觉得学习的主要目的不是为了让我们以后只用这一种编辑器，而是让我们去学习这种纯用键盘的一种方式，vim只是一个工具，学好vim能提高写代码或者写文章的速度，但是不会提高代码或文章本身的质量。vim提供了一种优雅的编辑处理文本的方式，但不是唯一的方式；完全可能有其他编辑器能更快更好的完成你要做的任务，所以我觉得vim不应该是你学习编辑器的终点。学习其他东西也是一样，最重要的是要掌握它的精髓，然后学会融会贯通，最终找到适合自己的。

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	0/0	1/2	25/45	学习了几个Linux核心命令
第二周	55/55	2/4	27/72	学会了vim，gcc以及gdb的基本操作

参考资料

• 《深入理解计算机系统V2》学习指导
• 2016-2017-1 《信息安全系统设计基础》教学进程
• Linux系统编程
• Vim编辑器
• GDB 简明教程
• 《深入理解计算机系统》