20135234mqy-——信息安全系统设计基础第五周学习总结
程序的机器级表示
3.1
intel处理器系列俗称x86，经历了一开始个长期的，不断进化的发展过程。
开始时它是第一代单芯片，16位微处理器之一，由于当时集成电路技术水性有限，其中做了很多妥协，此后，他不断成长，利用进步的技术满足更高性能和支持高级操作系统的需求。
3.3数据格式：
数据传送指令：movb（传送字节） movw（传送字） movl(传送双字)
3.4访问信息：
一个IA32 CPU 包含一组8个存处位值的寄存器。这些寄存器用来存处整数数据和指数
3.4.1操作数指示符：
大多数指令有一个或多个操作数，指示出执行一个操作中
（1）立即数 常数值
（2）寄存器 表示某个寄存器的内容
（3）存储器 根据计算出来的有效地址，访问某个存储器位置
例：
| 类型 | 格式 | 操作数值 | 名称 |
| 立即数 | $Imm | Imm | 立即数寻址 |
| 寄存器 | Ea | R[Ea] | 寄存器寻址 |
| 存储器 | Imm | M[Imm] | 绝对寻址 |
| 存储器 | （Ea） | M[R[Ea]] | 间接寻址 |
| 存储器 | Imm（Eb） | M[Imm+R[Eb]] | (基址+偏移量)寻址 |
3.4.2数据传送指令
| MOV S,D | D←S | 传送 |
|
movb movw movl |
传送字节 传送字 传送双字 |
| MOVS S,D | D←符号扩展(S) | 传送符号扩展的字节 |
|
movsbw movswl movswl |
将做了符号扩展的字节传送到字 将做了符号扩展的字节传送到双字 将做了符号扩展的字传送到双字 |
|
MOVz S,D |
D←零扩展(S) | 传送零扩展的字节 |
|
movzbw movzbl movzwl |
将做了零扩展的字节传送到字 将做了零扩展的字节传送到双字 将做了零扩展的字传送到双字 |
|
“栈”遵循“后进先出”原则
push 把数据压入栈 pop 删除数据
3.5算数和逻辑操作
3.5.1加载有效地址
加载有效地址指令leal实际上是movl指令的变形，它的指令形式是从存储器读取寄存器，但实际上没有引用存储器
| 指令 | 效果 | 描述 |
| leal S,D | D←&S | 加载有效地址 |
| INC D | D←D+1 | 加一 |
| ADD S,D | D←D+S | 加 |
| SAL k，D | D←D<<k | 左移 |
3.5.5特殊的算术操作
| 指令 | 效果 | 描述 |
| imull S | R[%edx]：R[%eax]←S×R[%eax] | 有符号全64位乘法 |
| cltd | R[%edx]：R[%eax]←SignExtend(R[%eax]) | 转为四字 |
| idivl S | R[%edx]←R[%edx]：R[%eax]modS | 有符号除法 |
| R[%edx]←R[%edx]：R[%eax]÷S | ||
| divl | R[%edx]←R[%edx]：R[%eax]÷S | 无符号除法 |
3.6控制
3.6.1条件码
CF：进位标志 最近的操作使最高位产生了进位，可以用来检查无符号操作的溢出
ZF：零标志 最近的操作得出的结果为0
SF：符号标志 最近的操作得到的结果为负
OF：溢出标志 正溢出，负溢出
3.6.2访问条件码
| 指令 | 同义名 | 效果 | 设置条件 |
|
sete D sets D setg D |
setz
setnle |
D←ZF D←SF D←~（SF^OF）&~ZF |
相等/零 负数 大于（有符号>） |
3.6.3跳转指令及其编码
跳转指令会导致执行切换到程序中一个全新的位置
3.6.4翻译条件分支
将条件表达式和语句从C语言翻译成机器代码，最常用的方式是结合有条件和无条件跳转
3.6.5循环
汇编中没有相应的指令从在，可以用条件测试和跳转组合起来实现循环效果。
do—while循环
while循环
for循环
3.6.6条件传送指令
实现条件操作的传统方法是利用控制的条件转移，当条件满足时，程序沿着一条执行路径进行，而当条件不满足时，就走另一条路径，这种机制简单而通用，但在现代处理器上，他可能会非常的低效率
数据的条件转移是一种代替的策略。这种方法先计算一个条件操作的两种结果，然后再根据条件是否满足从而选取一个。只有在一些受限制的情况下，这种策略才可行，但如果可行，就可以用一条简单的条件传送指令来实现它。条件床送指令跟好的匹配了现代处理器的性能特性
3.7过程
3.7.1栈帧结构
IA32程序用程序栈来支持过程调用。机器用来栈来传递过程参数，存储返回信息，保存寄存器用于以后恢复，以及本地存储。为单个过程分配的那部分栈称为栈帧。
3.7.2转移控制
| 指令 | 描述 |
|
call Label call *Operand leave ret |
过程调用 过程调用 为返回准备栈 从过程调用中返回 |
3.7.3寄存器使用惯例
程序寄存器组唯一能被所有过程共享的资源
虽然在给定时刻只能有一个过程是活动的，但是我们必须保证当一个过程（调用者）调用另一个过程（被调用者）是，被调用着不会覆盖某个调用者稍后会使用的寄存器的值，为此IA32采用了一组统一的寄存器使用惯例，所有的过程都必须遵守，包括程序库中的过程。
实验：
