20145219 《信息安全系統設計基礎》課程總結

時間 2019-12-02

標籤信息安全系統設計基礎課程總結欄目系統安全简体版

原文原文鏈接

20145219 《信息安全系統設計基礎》課程總結

每週做業連接彙總

第零周做業html
- 簡要內容：git
  
  一、瞭解課程上課方式，作好心理預期web
  
  二、閱讀老師給出的博客，並回答相關問題編程
  
  三、快速翻閱一下課本，對每章內容提出一個問題vim
  
  四、安裝虛擬機，並解決安裝過程當中出現的問題數組
- 二維碼：
  緩存
第一週做業安全
- 簡要內容：實驗樓實驗一服務器
  
  一、瞭解Linux操做系統網絡
  
  二、核心的Linux命令：find/locate/cheat/grep/which/whereis,熟練應用「搜索」進行觸類旁通的學習
  
  三、Linux中用戶管理命令/系統相關命令/文件目錄相關命令/打包壓縮相關命令/比較合併相關命令/網絡相關命令等
- 二維碼：
第二週做業
- 簡要內容：實驗樓vim編輯器、GDB簡明教程、Linux系統編程；課本第一章《計算機系統漫遊》、第七章《連接》
  
  一、Linux系統下的開發環境
  
  二、vi的基本操做
  
  三、gcc編譯器的基本原理、gcc編譯器的經常使用選項
  
  五、gdb調試技術
  
  六、makefile基本原理及語法規範
  
  七、靜態庫和動態庫的生成與調用方法
  
  八、C程序中模塊的概念，模塊分解的「高內聚，低耦合」的原則
  
  九、理解信息的概念、用od 命令 od -tc -tx1 hello.c查看源文件、馮式結構、 CPU執行指令的操做（加載、存儲、操做、跳轉）、理解存儲系統的核心思想：緩存、操做系統核心抽象（文件、虛存、進程、虛擬機）
  
  十、連接器的兩個任務、目標文件的三種形式、目標文件格式、 ELF文件格式、readelf命令、全局符號、處理目標文件
- 二維碼：
第三週做業
- 簡要內容：課本第二章《信息的表示和處理》
  
  一、三種數字、進制轉換、 gcc -m32 生成32位的代碼、字節順序、邏輯運算和位運算、掩碼、0擴展和符號擴展、整數運算溢出、IEEE浮點標準、浮點數運算的不精確性與舍入、整數與浮點數轉換規則
  
  二、作重點習題：2.四、2.六、2.八、2.十一、2.1三、2.1四、2.1八、2.1九、2.2一、2.2三、2.2四、2.2五、2.2七、2.2九、2.3三、2.3四、2.3九、2.40、2.4二、2.4三、2.4四、2.4五、2.4七、2.50、2.5二、2.54
- 二維碼：
第五週做業
- 簡要內容：課本第三章《程序的機器級表示》
  
  一、DOS時代的平坦模式、8086的分段模式、 IA32的帶保護模式的平坦模式、ISA、使用gcc -S xxx.c -o xxx.s得到彙編代碼、用objdump -d xxx 反彙編、不一樣數據的彙編代碼後綴
  
  二、查看二進制文件能夠用od 命令查看，也能夠用gdb的x命令；more或less命令結合管道查看，使用輸出重定向來查看
  
  三、Linux和Windows的彙編格式區別：ATT格式和Intel格式
  
  四、寄存器、條件碼寄存器
  
  五、尋址方式、操做數的三種類型、有效地址的計算方式
  
  六、彙編指令： MOV、push、pop、jmp、leal、CMP、SUB、SET、call、ret，目的操做數的類型，算術和邏輯運算，移位操做移位量，跳轉語句
  
  七、棧幀結構，關於棧幀的gdb命令：bt/frame/up/down
  
  八、作重點習題：3.一、3.三、3.五、3.六、3.九、3.1四、3.1五、3.1六、3.2二、3.2三、3.2七、3.2九、3.30、3.3三、3.34
- 二維碼：
第六週做業
- 簡要內容：課本第四章《處理器體系結構》
  
  一、ISA抽象、Y86處理器、流水線和實現方式
  
  二、作重點習題：4.1 4.2 4.5 4.6 4.8 4.10 4.11 4.12 4.16 4.17 4.19 4.21 4.24
- 二維碼：
第七週做業
- 簡要內容：課本第六章《存儲器層次結構》
  
  一、三種常見存儲技術、磁盤、總線、訪問時間、讀寫事務、邏輯磁盤塊
  
  二、局部性原理、數據引用局部性、取指令局部性
  
  三、存儲層次結構、緩存思想
  
  四、高速緩存結構、映射、命中、緩存管理
  
  五、作重點習題：6.2 6.3 6.4 6.8 6.9 6.10 6.11 6.12 6.13
- 二維碼：
期中總結（第八週做業）
- 簡要內容：複習
  
  一、複習Linux經常使用命令，特別是man -k, cheat, grep -nr xxx /usr/include
  
  二、複習vi, gcc, gdb,make的使用
  
  三、複習教材1-7章、總結每週的考題
- 二維碼：
第九周做業
- 簡要內容：課本第10章《系統級I/O》
  
  一、每一個系統調用的參數、返回值，查幫助文檔
  
  二、掌握兩個重要命令：man -k key1 | grep key2| grep 2 根據關鍵字檢索系統調用；grep -nr XXX /usr/include查找宏定義，類型定義
  
  三、Unix I/O、打開和關閉文件、用RIO包健壯地讀寫、讀取文件元數據、共享文件、I/0重定向、標準I/O和I/O函數
  
  四、作重點習題：10.一、10.二、10.三、10.四、10.5
- 二維碼：
第十週做業
- 簡要內容：視頻，課本附錄A，代碼理解和調試
  
  一、三種風格的錯誤處理
  
  二、代碼：cp1.c、echostate.c、fileinfo.c、filesize.c、ls1.c、ls2.c、setecho.c、spwd.c、testioctl.c、who1.c、who2.c
- 二維碼：
第十一週做業
- 簡要內容：課本第八章《異常控制流》，代碼理解和調試
  
  一、代碼：argv（argv.h、freemakeargv.c、makeargv.c、argtest.c），env（environ.c、environvar.c），fifo（consumer.c、producer.c、testmf.c），pipe（listargs.c、pipe.c、pipedemo.c、pipedemo2.c、stdinredir1.c、stdinredir2.c、testtty.c、whotofile.c），signal（sigdemo1.c、sigdemo2.c、sigdemo3.c、sigactdeom.c、sigactdeom2.c），exec（exec1.c、exec2.c、exec3.c），forkdemo（forkdemo1.c、forkdemo2.c、forkdemo3.c、forkdemo4.c），forkgdb.c，psh（psh1.c、psh2.c），testbuf（testbuf1.c、testbuf2.c、testbuf3.c），testpid、testpp、testsystem，waitdemo（waitdemo1.c、waitdemo2.c）
  
  二、異常及其種類、異常處理
  
  三、進程和併發、進程建立和控制的系統調用及函數使用:fork,exec,wait,waitpid,exit,getpid,getppid,sleep,pause,setenv,unsetenv
  
  四、信號機制：kill,alarm,signal,sigaction
  
  五、管道和I/O重定向：pipe, dup, dup2
- 二維碼：
第十二週做業
- 簡要內容：視頻、複習
  
  一、複習九、十、11周代碼
  
  二、數組指針、指針數組、函數指針、指針函數的區別
  
  三、信號：查看、生命週期、產生、處理
- 二維碼：
第十三週做業
- 簡要內容：課本第十一章《網絡編程》、第十二章《併發編程》，代碼理解和調試
  
  一、代碼：hello_multi.c、hello_multi1.c、hello_single.c、incprint.c、twordcount1.c、twordcount2.c、twordcount3.c、twordcount4.c、condvar.c、count.c、countwithmutex.c、cp_t.c、createthread.c、semphore.c、share.c、threadexit.c
  
  二、客戶端-服務器編程模型、網絡、套接字、Web服務器
  
  三、基於進程的併發編程、基於 I/O 多路複用的併發編程、基於線程的併發編程、多線程程序中的共享變量、用信號量同步線程、使用線程提升並行性、其餘併發問題
- 二維碼：
第十四周做業
- 簡要內容：課本第九章《虛擬存儲器》
  
  虛擬存儲器的概念和做用、地址翻譯、存儲器映射、動態存儲器分配的方法、垃圾收集、C語言中與存儲器有關的錯誤
- 二維碼：

實驗報告連接彙總

實驗一開發環境的熟悉
- 簡要內容：
  
  熟悉Linux開發環境，學會Linux開發環境的配置和使用，使用Linux的arm編譯，使用基於NFS方式的下載調試，瞭解嵌入式開發的基本過程。
- 二維碼：
實驗二固件開發
- 簡要內容：
  
  學習、讀懂02_pthread、03_tty中的代碼，配置實驗環境完成實驗指導書中的實驗二、3。
- 二維碼：
實驗三實時系統的移植
- 簡要內容：
  
  根據實驗指導書進行實時軟件的安裝（ADS、GIVEIO驅動、JTAG驅動），配置實驗環境並對軟件進行測試，運行測試程序。
- 二維碼：
實驗四驅動程序設計
- 簡要內容：
  
  掌握實時系統應用和驅動程序的編寫，在模塊化方式下進行驅動開發調試。
- 二維碼：
實驗五網絡通訊
- 簡要內容：
  
  在arm開發板上實現一個簡單web服務器的過程，在arm開發板上進行socket網絡編程。
- 二維碼：

代碼託管

連接：20145219宋歌代碼託管項目
二維碼
截圖 git log --pretty=format:"%h - %an, %ar : %s" 的結果
代碼量彙總
代碼驅動的學習作到沒有？

作到了。本學期剛開始的時候只是簡單地上傳了代碼，沒有分目錄，描述也很簡單。後來，看了老師發的《代碼驅動的學習》博客後，我認識到了代碼管理的重要性，恰逢此時，由於我以前不規範的上傳代碼致使個人項目工程出了問題，因而我新建了一個項目從新上傳代碼，按照博客上的要求，目錄清晰、一個一個代碼的添加並註釋。
實踐上有什麼經驗教訓

開學初創建的工程因爲上傳後在本地、遠程都更改了不少，因此在第5周就發現怎麼上傳都不能成功，最後一怒之下廢棄了原項目，從新新建了一個項目，從新上傳了以前的代碼，以後一直按照要求一步一步的添加、上傳再也沒有出現過問題。

回答一下第0周做業中本身提出的問題

第一章

什麼是計算機系統？它包括什麼？研究它有什麼意義？

答：計算機系統由計算機硬件和軟件兩部分組成。硬件包括中央處理機、存儲器和外部設備等;軟件是計算機的運行程序和相應的文檔。計算機系統具備接收和存儲信息、按程序快速計算和判斷並輸出處理結果等功能。
第二章

計算機中的數據和日常咱們生活中的數據有什麼異同？

答：在計算機系統中，各類字母、數字符號的組合、語音、圖形、圖像等統稱爲數據，數據通過加工後就成爲信息。
第三章

爲何要學習彙編？

答：用高級程序語言編程時，機器屏蔽了程序的細節，抽象級別高，而彙編代碼能夠很好的規避這一點，幫助咱們更好的分析代碼中隱藏的低效率。
第四章

ISA是什麼？

答：ISA即指指令集架構(Instruction Set Architecture)是與程序設計有關的計算機架構的一部分，包括本地數據類型、指令、寄存器、地址模式、內存架構、中斷和意外處理和外部 I/O 。一個 ISA 包括一系列 opcodes(機器語言)的一個規格，本地命令由一個特定的 CPU 設計來實現。
第五章

如何優化程序性能？

答：第一，消除沒必要要的內容，包括函數調用、條件測試和存儲器引用。第二，利用處理器提供的指令級並行能力，同時執行多條指令。
第六章

存儲系統層次結構分爲何？

答：高速緩衝存儲器、主存儲器、輔助存儲器。
第七章

連接是如何進行的？

答：將各類代碼和數據部分收集起來並組合成爲一個單一文件，由連接器自動執行。

第八章

常見異常怎麼解決？

答：

1.使用標準C庫提供了abort()和exit()兩個函數，它們能夠強行終止程序的運行，其聲明處於<stdlib.h>頭文件中。
  2.使用assert(斷言)宏調用，位於頭文件<assert.h>中，當程序出錯時，就會引起一個abort（）。
  3.使用errno全局變量，由C運行時庫函數提供，位於頭文件<errno.h>中。
  4.使用goto語句，當出錯時跳轉。
  5.使用setjmp,longjmp進行異常處理。

第九章

虛擬存儲器如何工做？它有什麼特性？

答：虛擬內存是計算機系統內存管理的一種技術。它使得應用程序認爲它擁有連續的可用的內存(一個連續完整的地址空間)，而實際上，它一般是被分隔成多個物理內存碎片，還有部分暫時存儲在外部磁盤存儲器上，在須要時進行數據交換。

第十章

Unix I/O是什麼？

答：Unix下共有五種I/O模型

a. 阻塞I/O 
  b. 非阻塞I/O 
  c. I/O複用（select和poll） 
  d. 信號驅動I/O（SIGIO） 
  e. 異步I/O（Posix.1的aio_系列函數）

第十一章

網絡編程步驟？

答：客戶端：

一、經過socket函數獲取一個socket文件描述符。程序經過這個文件描述符與內核的tcp/ip架構通信聯繫。

  二、經過該描述符請求與服務器的鏈接（connect函數），此時須要事先知道服務器的ip和服務器上的應用程序的端口

  三、當connect函數成功返回，則表示鏈接達成，則可經過該文件描述符或者recv，send該文件描述符，便可實現與某服務器端的通訊

服務器端：

一、經過socket函數獲取一個socket文件描述符。程序經過這個文件描述符與內核的tcp/ip架構通信聯繫。

  二、綁定端口（bind函數），端口人爲設置，本機IP自動獲取便可（端口和IP設置經過sockaddr_in結構體實現）。

  三、監聽socket函數返回文件描述符（listen函數）

  四、當listen函數返回時，表示有請求，則使用accept獲取請求，accept函數產生一個新的文件描述符，用於和該請求通訊。

  五、讀寫該文件描述符或者recv，send該文件描述符，便可實現與某客戶端的通訊

  六、服務器端還能夠繼續監聽socket文件描述符，接受其餘端口的請求

第十二章

併發編程是什麼？

答：併發編程是指在一臺處理器上「同時」處理多個任務。併發是在同一實體上的多個事件。多個事件在同一時間間隔發生。

你有什麼項目被加分，談談你的經驗

優秀做業
- 第一週做業
  
  二維碼：
- 第二週做業
  
  二維碼：
- 第三週做業
  
  二維碼：
- 第六週做業
  
  二維碼：
- 第七週做業
  
  二維碼：
- 期中總結（第八週做業）
  
  二維碼：
- 第十週做業
  
  二維碼：
- 第十一週做業
  
  二維碼：
總結

無。
項目
- gdb調試彙編堆棧分析
  
  二維碼：
教程

無。
競賽

無。
扇貝背單詞（對四六級有沒有影響？）

我想應該是有幫助的吧，畢竟四級過了，影響總在不知不覺中產生並起做用，打卡已經成爲我天天的習慣了。

你有什麼項目被扣分，談談你的教訓

無扣分項目。

待及格管理制度的優缺點（進入過的同窗必寫）

沒有進入過，因此不太瞭解，不過能夠看到老師爲了避免讓部分同窗落下進度作出的努力。

課程收穫與不足

本身的收穫（投入，效率，效果等）

在這學期的學習中，我清晰的感覺到了效率、投入的重要性。剛開始，多是因爲剛過完假期，我一直不太能進入狀態，效率很低，收穫也寥寥無幾，感受老師的要求太多了，而本身卻徹底以爲是在浪費時間。後來，我逐漸進入了狀態，學習效率大大提升，也更加能體會到老師的每一項要求的意義所在，因而，讀書、理解、作練習題，讀代碼、理解、編譯運行，這一個體系下來，以爲本身對於這門課的知識獲得了掌握，而使用的時間也沒有比以前更長。因此，不得不說，有付出纔會有收穫，效率高才能在有限的時間內收穫更多。
本身須要改進的地方

爭取進入狀態更快，我進入狀態慢多是自身的問題，因此，我以爲我應該在假期的末尾就開始逐漸開始讀書，這樣能夠早日進入狀態。
若是有結對，寫一下你提供的幫助或接受了什麼幫助，並對老師提供參考建議
- 幫助：我和20145214張寧結對作了這學期的5個實驗，咱們一共去了實驗室3次，實驗一和實驗五主要是我在進行操做，實驗二和實驗四主要是張寧在進行操做，實驗三咱們每人操做了一次，這樣，咱們每一個人均可以作一次實驗環境配置，難度也比較至關，你們的動手能力都在實驗中獲得了鍛鍊。在實驗中有一些在預習時本身忽略的東西也會被隊友指出，效率更高。
- 建議：我以爲有一些組別分工合理，互相幫助，共同進行實驗，而另外一些則存在不太好的行爲，本身徹底不作，只依靠隊友，解決辦法還沒想出。

給學弟學妹們的學習建議

若是從新學習這門課，怎麼作才能夠學的更好

我以爲個人最大問題就是進入狀態太慢，我最開始的幾周學習效率過低了，每週的博客都要作好久好久，收穫卻不大。若是從新學習的話，我應該想辦法讓本身儘快進入這種學習模式，儘可能從假期進入到學習中去，提升學習效率。

問卷調查

你平均每週投入到本課程多長時間？

25小時左右，平時課下有時間就看看書、畫下來重點，週末把它們總結成一篇博客，並進行實踐操做。
每週的學習效率有提升嗎？

相比於剛開學有了很大提升。
學習效果本身滿意嗎？

剛開學的幾周很不滿意，以爲本身效率過低，學了很長時間卻收穫很小。後來逐漸進入了學習狀態，學習效率提升了，在加上有以前知識作基礎，學習效果相對來講較爲滿意。
課程結束後會繼續一週至少一篇博客嗎？（若是能作到，畢業時我把你的博客給你集結成一本書）

我很但願本身能保持這個習慣，也會努力去作到。
你以爲這門課老師應該繼續作哪一件事情？

每週寫博客，扇貝打卡，多理解、運行代碼，期末、期中總結。
你以爲這門課老師應該中止作哪一件事情？

感受全部項目都有其存在的價值和意義，沒有什麼應該中止的。
你以爲這門課老師應該開始作什麼新的事情？

實驗閉卷考試，我感受實驗更多的是在培養一種能力，應該化爲本身的知識儲備，不用查找就能運用，開卷更適用於考課本上的概念這類知識性的死記硬背的東西。