20145217《信息安全系统设计基础》第5周学习总结（1）

教材学习内容总结

一、部分知识点

3.1 X86寻址方式经历的三代

1 DOS时代的平坦模式，不区分用户空间和内核空间，很不安全
2 8086的分段模式
3 IA32的带保护模式的平坦模式

3.2 程序编码

1、ISA 指令集体系结构
定义了处理器状态、指令的格式，以及每条指令对状态的影响

2、
处理器状态
PC 程序计数器（%eip）：指示将要执行的下一条指令在存储器中的位置。
整数寄存器文件：包含8个命名的位置，分别存储32位的值。它们可以存储地址、证书数据，记录程序状态、保存临时数据。
条件码寄存器：保存最近执行的算术或逻辑指令的状态信息。
浮点寄存器：存放浮点数据

获得汇编代码：gcc -S xxx.c -o xxx.s
反汇编：objdump -d xxx
在MAC OS中没有objdump指令，用等价功能的otool
64位机器上想要得到32代码：gcc -m32 -S xxx.c

二进制文件可以用od 命令查看，也可以用gdb的x命令查看。有些输出内容过多，我们可以使用 more或less命令结合管道查看，也可以使用输出重定向来查看:
od code.o | more
od code.o > code.txt

3.3 数据格式

b-字节
w-字
l-双字（注意：与之后出现的less（少、小、低）区别，此处是long）

3.4 访问信息

1、寄存器
1.数据寄存器
32位通用寄存器eax、ebx、ecx和edx。
对低16位数据的存取，不会影响高16位的数据。
可传送数据、暂存数据保存算术逻辑运算结果，而且也可作为指针寄存器
低16位寄存器分别命名为:ax、bx、cx和dx。
*不能作为基址和变址寄存器来存放存储单元的地址。

2.变址寄存器
32位通用寄存器esi、edi，低16位对应先前CPU中的si和di。
*用于存放存储单元在段内的偏移量，也可存储算术逻辑运算的操作数和运算结果。

3.指针寄存器
32位通用寄存器ebp和esp，低16位对应先前CPU中的sbp和sp。
*用于存放堆栈内存储单元的偏移量，也可存储算术逻辑运算的操作数和运算结果。

4.指令指针寄存器
eip、ip
*存放下次将要执行的指令在代码段的偏移量。

二、附

1、寄存器

8位寄存器有： AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH和DL等；
16位寄存器有：AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP和段寄存器等；
32位寄存器有：EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、ESP和EBP等。
内存中的变量存储的是其偏移地址

2、寻址方式

操作数：立即数（$9）、寄存器(%eax)、存储器
有效地址=立即数+基址寄存器的值+变址寄存器的值*比例因子

区别各种寻址方式时，注意各自的特点。（参考：http://www.cnblogs.com/satng/archive/2010/01/15/2138180.html）
只有一个常量，是立即（数）寻址方式；
只有一个寄存器名，是寄存器寻址方式；
其他则是存储器寻址方式。
用中括号括起一个常量是直接寻址方式；
用中括号括起一个寄存器名，是寄存器间接寻址方式；
用中括号括起一个寄存器名和一个常量是寄存器相对寻址方式；
用中括号括起两个寄存器名是基址变址寻址方式；
用中括号括起两个寄存器名和一个常量是相对基址变址寻址方式。

3、指令

1.数据传送指令
MOV 传送字或字节.
MOVS 先符号扩展,再传送.
MOVZ 先零扩展,再传送.
*源操作数：立即数，存储在寄存器中或者在存储器中
目的操作数：寄存器、存储器地址。

PUSH 把字压入堆栈.
POP 把字弹出堆栈.
栈顶-此端插入和删除元素。
栈顶元素的地址是所有栈中元素地址中最低的。
栈指针%esp保存着栈顶元素的地址。
压栈——指针先减，数据再入
弹栈——数据先出，指针再加

2.目的地址传送指令
leal 加载有效地址。
从存储器读数据到寄存器，将有效地址写入目的操作数。
目的操作数必须是一个寄存器。
3.算术、逻辑运算指令
一元操作：操作数可以是：寄存器、存储器位置

INC 加 1.
DEC 减 1.
NEG 取负
NOT 取补
二元操作：第一个操作数可以是：立即数、寄存器、存储器位置。第二个数可以是：寄存器、存储器位置。（不能同时是存储器位置）

ADD 加法.
SUB 减法.
IMUL 整数乘法.
IDIV 整数除法.

AND 与运算.
or 或运算.
XOR 异或运算.
移位操作：移位量：立即数，或者放在单字节寄存器元素%cl中。目的操作数可以是：寄存器、存储器位置

SHL 逻辑左移.
SAL 算术左移.(=SHL)
SHR 逻辑右移.(高位补0)
SAR 算术右移.(高位补符号)
比较和测试：仅修改标志位,不回送结果

CMP 比较.(两操作数作减法).
TEST 测试.(两操作数作与运算).
条件码寄存器

CF：进位标志
ZF：零标志
SF：符号标志
OF：溢出标志

CMP 比较.(两操作数作减法，右操作数减左操作数).
TEST 测试.(两操作数作与运算).

比较和测试仅修改标志位,不回送结果

条件码寄存器不能直接读取，有三种方法：
set指令：根据条件码，设置一个字节。
jump指令：根据条件码进行跳转，即控制的条件转移。
cmov条件传送指令：根据条件码决定是否进行mov操作
*这些指令判断条件是否满足，是根据条件码的组合决定的。
*sete (e:equal） setl （l:less与之前的long进行区别）