2021-2022-1学期 20212319刘宇佳《网络空间安全专业导论》第三周学习总结

低级程序设计语言与伪代码

Pep/9

虚拟机是一种假想的机器，是为了包含我们想展示的真实计算机所具备的重要特性而设计。Pep9具有40条机器语言指令，内存单元由65536字节的存储空间，字长为两字节，有七个寄存器【eg：程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、累加器（A）】。

指令格式

三个字节，第一个为指令说明符，后两个字节为操作数说明符。

第一个字节中，前四位为操作代码，即表述这个操作是做什么。第五位为参与的寄存器（eg：A、B）；后三位为寻址模式，000（立即寻址）:操作数以数据的形式被利用；001（直接寻址）:操作数表示地址，运用地址内的数据。

一些指令：

• 1100 将操作数（字）载入寄存器
• 1101 将字节载入寄存器：立即寻址：看第二个字节的数据；直接寻址：看第一个字节表示的地址。
• 1110 将寄存器中的字存到操作数代表的地址中
• 1111 将寄存器中的字节存到地址中，前八位会被忽略。
• 0110 将操作数（或地址）加到寄存器中。
• 1000 从寄存器中减去操作数。

Pep/9输入设备在地址FC15，输出设备在地址FC16

汇编语言

助记码 操作数，i（d）

其中i表示立即寻址，d表示直接寻址

汇编器指令（伪操作）：END、ASCII、WORD、BLOCK。

分支命令：DECI（读入十进制数字，放进操作数位置）、DECO（写操作数、写操作数地址上的十进制数）、STRO（写操作数位置上的字符串）、BR（转到操作数位置）、BRLT（如果累加器小于零，转到操作数位置）、BREQ（若累加器为0，转到操作位置）、CPWA（比较操作数位置和累加器中存储的字。）

汇编语言中的循环：先读循环次数，然后再一个一个输入累加器进行加法

伪代码

变量、赋值、输入/输出、选择、重复

变量：表示存储值或从中提取值的指定位置

赋值：把值存入变量

重复（迭代、循环）：只要条件满足，就重复执行一条或多条语句。

if-then选择：条件满足则执行缩进语句，不符合则跳过

if-then-else：条件满足，执行then；不满足，执行else。

伪代码写完之后需要翻译成pep9的语句才能使用

比如说读取输入数据：.ASCII "Enter numberx00"

测试

即执行程序

代码覆盖测试法：用例确保每条语句都能被执行，又叫明箱测试法。

数据覆盖测试法：用例确保包括允许使用的数据的边界值，暗箱测试法

测试计划实现要运行测试计划中列出的所有测试用例，并记录运行结果。

问题求解与算法设计

计算机问题求解包括四个阶段：分析和说明阶段、算法开发阶段、实现阶段、维护阶段。

分析问题-列出主要任务-编写其余部分-根据需要进行重组和改写。

选择算法

if

else if（到达第二个if的方式是不满足第一个）

循环算法

技术控制循环

通过指定过程重复的次数，使用特殊的变量（循环控制变量）。初始化，测试，增量。

while循环被称为前测试循环，永不终止的循环被称为无限循环

事件控制循环

循环中重复的次数是有循环体自身内发生的事件控制循环。while 控制时，事件必须被初始化、测试、更新。选择+控制可以做筛选。

平方根计算

数除以4作为guess初始值，然后设置epsilon为guess平方与原数值的差距，取guess和原数值的平均数。

需要进一步扩展的步骤叫抽象步骤，不需要扩展的叫具体步骤。

数组

项目在集合中的位置叫做索引，通过数组名[position]来访问每一个数

记录

记录是异构项目的有名集合，通过名字单独访问其中的项目，异构集合中的项目不必为同种类型。

搜索算法

顺序搜索

一次查找每一个元素并将其与我们所需要搜索的元素进行比较（像是有两个结束条件的循环）。运用AND（所有表达式都为真时返回值才为TRUE）或OR（所有表达式都为假时返回值才为FALSE）found is false可以运用not简化。

有序数组时，先用length确认项目数

二分检索

在有序数列中查找项目的操作，取中间项对比，1/2、1/4……减少工作量

排序

选择排序

缺陷：需要完整的两个列表的空间，类似于看到最小的然后复制到最前面。

冒泡排序

对相邻两个进行比较，小的放上面，大的放下面。冒泡排序可以通过是否需要发生交换判断是否为有序。

插入排序

每次插入的元素找到合适的位置，和原本该位置的项目比较大小，每次放入后位于相对位置。

递归算法

在某种程度中使用它自己，运用选择语句来确定是否重复。

确定尺寸系数；如果问题涉及的是数值，尺寸系数可能是数值本身。问题涉及结构，尺寸系数可能就是结构的尺寸。

子程序

程序的多个部分使用同一个名称，命名代码出现的地方被称为调用单元。

一种是只执行特定任务的命名代码（语句），另一种不仅执行任务，还返回给调用单元一个值（表达式）。

递归阶乘

尺寸系数=要计算阶乘的数

基本情况：为1

一般情况：N项=Nx（N-1）项

递归二分检索：以第一个数为界，小于第一个数的放左边，大于的放右边，然后交换第一个数和分界数的位置，于是分界数位于正确的位置。

重要思想们

• 信息隐蔽：对特定分层设计时，只考虑与之相关的细节
• 抽象
  • 数据抽象（把数据的逻辑视图和实现分开）
  • 过程抽象（把动作的逻辑视图和实现分离）
  • 控制抽象（把控制结构的逻辑视图和实现分离）
• 事物命名（标识符）
• 测试