20145309 《信息安全系统设计基础》第5周学习总结

教材学习内容总结

部分知识点

•ISA：定义了处理器状态，指令的格式，每条指令对状态的影响。

　　gcc -O1 -S text.c

•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

寄存器

•程序计数器（在IA32中，通常称为“PC”，用%eip表示）

指示将要执行的下一条指令在存储器中的地址。

•整数寄存器

包含8个命名的位置，分别存储32位的数值，这些寄存器可以存储地址（对应C语言的指针）或整数数据，有的寄存器被用来记录某些重要的程序状态，其他的寄存器用来保存临时数据，例如过程的局部变量和函数的返回值。

•条码寄存器

保存着最近执行的算术或逻辑指令的状态信息，他们用来实现控制或数据流中的条件变化。

•浮点寄存器

一组浮点寄存器存放浮点数据

•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

•esi edi可以用来操纵数组，esp ebp用来操纵栈帧。

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

CMP和SUB

CMP是不会改变源操作数的减法，只是做比较之后改变标志位。

SUB是会改变源操作数的减法。

•64位机器上想要得到32代码：gcc -m32 -S xxx.c

 

程序编码

• 编译：gcc -01 -o p p1.c，-01：表示使用第一级优化。通常提高优化级别会使最终程序运行得更快，但是编译时间可能会变长，用调试工具对代码进行调试会更困难。（实际中，第二级优化-02被认为是较好的选择）
• 两种抽象：
  • 指令集结构ISA：是机器级程序的格式和行为，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。
  • 机器级程序使用的存储器地址是虚拟地址，看上去是一个非常大的字节数组，实际上是将多个硬件存储器和操作系统软件组合起来。
• 一些通常对C语言程序员隐藏的机器代码在IA32中是可见的：
• 程序计数器（在IA32中，通常称为“PC”，用%eip表示）指示将要执行的下一条指令在存储器中的地址。
• 整数寄存器：包含8个命名的位置，分别存储32位的数值，这些寄存器可以存储地址（对应C语言的指针）或整数数据，有的寄存器被用来记录某些重要的程序状态，其他的寄存器用来保存临时数据，例如过程的局部变量和函数的返回值。
• 条码寄存器：保存着最近执行的算术或逻辑指令的状态信息，他们用来实现控制或数据流中的条件变化。
• 浮点寄存器：一组浮点寄存器存放浮点数据
• 一条机器指令只执行一个非常基本的操作
• 本周代码托管:
• https://git.oschina.net/69M/LH20145309_Linux.git