20145324 《信息安全系統設計基礎》第五週學習總結

20145324 《信息安全系統設計基礎》第五週學習總結

教材學習內容總結

三代X86 尋址方式：

DOS時代的平坦模式，不區分用戶空間和內核空間，很不安全。
8060的分段模式
IA32的帶保護模式的平坦模式

機器級編程的兩種抽象

①指令集結構ISA是機器級程序的格式和行爲，定義了處理器狀態、指令的格式，以及每條指令對狀態的影響

②機器級程序使用的存儲器地址是虛擬地址，提供的儲存器看上去是一個很是大的字節數組，其實是將多個硬件存儲器和操做系統軟件組合起來

代碼編譯

編譯產生彙編代碼：gcc –s xxx.c 獲得.s文件
編譯產生目標代碼文件：gcc -o1 xxx.c 獲得.o文件
反彙編命令：objdump –d xxx
直接編譯64位處理器獲得32代碼的命令：gcc –S –o xxx.s xxx.c -m32

數據格式

幾個寄存器

三種操做數：

當即數：常數值，表示爲$c標準表示的整數
寄存器：表示某個寄存器的內容
存儲器：根據計算出來的地址訪問某個存儲器位置

操做數表格

數據傳送指令

棧的特色

1.後進先出的原則
2.push壓棧，pop出棧
3.棧頂：老是從這端插入和刪除元素
4.棧頂元素的地址是最低的
5.棧指針%esp保存着棧頂元素的地址

指針就是地址；局部變量保存在寄存器中

算術和邏輯操做

四組操做

①加載有效地址：將有效地址寫入目的操做數，目的操做數必須是寄存器
②一元操做：只有一個操做數，既是源又是目的
③二元操做：源操做數是第一個，能夠是當即數、寄存器、存儲器，目的操做數是第二個，能夠是寄存器、存儲器，但兩個不能同時爲存儲器
④移位：第一個是移位量，用單個字節編碼且只容許0-31位的移位，能夠是當即數或者放在單字節寄存器%cl中（算術右移SAR，填上符號位/邏輯右移SHR，填上0）目的操做數能夠是一個寄存器或存儲器

特殊算術操做

條件碼：

CF:進位標誌
ZF:零標誌
SF:符號標誌
OF:溢出標誌

條件碼訪問經常使用的三種方法：

①根據條件碼的某個組合，將一個字節設置爲0或1
②能夠條件跳轉到程序的某個其餘部分
③能夠有條件的傳送數據

比較和測試指令

SET指令

SET指令根據t=a-b的結果設置條件碼

jump指令

直接跳轉：後面跟標號做爲跳轉目標
間接跳轉：*後面跟一個操做數指示符

•if-else
•do-while
•while
•for
•swith

條件傳送指令

利用控制的條件轉移，當條件知足時就，程序沿着一條執行路徑進行，而當條件不知足時，就走另外一路徑。
數據的條件轉移方式

call指令

call指令有一個目標，即指明被調用過程起始的指令地址
call指令的效果是將返回地址入棧，並跳轉到被調用過程的起始處

ret指令

ret指從棧中彈出地址，並跳轉到這個位置
ret指令返回到call指令後的那條指令

用棧來傳遞過程參數、存儲返回信息、保存寄存器用於之後恢復，以及本地存儲。爲單個過程分配的那部分棧稱爲棧幀。
最頂端的棧幀以兩個指針界定，寄存器%ebp爲幀指針，寄存器%esp爲棧指針

寄存器的使用慣例：

%eax,%edx,%ecx 調用者保存寄存器
%ebx,%esi,%edi 被調用者保存寄存器
%ebp,%esp 保持寄存器

gdb

使用流程

1）進入GDB　　#gdb test

　　test是要調試的程序，由gcc test.c -g -o test生成。進入後提示符變爲(gdb) 。

2）查看源碼　　(gdb) l

　　源碼會進行行號提示。

　　若是須要查看在其餘文件中定義的函數，在l後加上函數名便可定位到這個函數的定義及查看附近的其餘源碼。或者：使用斷點或單步運行，到某個函數處使用s進入這個函數。

3）設置斷點　　(gdb) b 6

　　這樣會在運行到源碼第6行時中止，能夠查看變量的值、堆棧狀況等；這個行號是gdb的行號。

4）查看斷點處狀況　　(gdb) info b

　　能夠鍵入"info b"來查看斷點處狀況，能夠設置多個斷點；

5）運行代碼　　(gdb) r

6）顯示變量值　　(gdb) p n

　　在程序暫停時，鍵入"p 變量名"(print)便可；

　　GDB在顯示變量值時都會在對應值以前加上"$N"標記，它是當前變量值的引用標記，之後若想再次引用此變量，就能夠直接寫做"$N"，而無需寫冗長的變量名；

7）觀察變量　　(gdb) watch n

在某一循環處，每每但願可以觀察一個變量的變化狀況，這時就能夠鍵入命令"watch"來觀察變量的變化狀況，GDB在"n"設置了觀察點；

8）單步運行　　(gdb) n

9）程序繼續運行　　(gdb) c

　　使程序繼續往下運行，直到再次遇到斷點或程序結束；

10）退出GDB　　(gdb) q

代碼調試中的問題和解決過程

•實驗樓實驗

編寫代碼

編譯文件生成彙編代碼

第一小問

第二小問

問題

根據書上的步驟輸入gdb prog出現這種狀況，輸入bt/frame/up/down顯示NO STACK

按下圖方法便可

代碼託管問題（已在答疑論壇發佈）

之前輸入git pull --rebase origin master後就能夠成功上傳，但此次出現了新的狀況

解決方法，多是git pull -rebase用的太多了，不用新建文件夾，直接保存在上週代碼的那個文件夾上傳就能夠了

本週代碼託管截圖

學習進度條

	博客量（新增/累積）	學習時間（新增/累積）	重要成長
目標	30篇	400小時
第零周	1/1	20/20
第一週	1/2	20/40
第二週	1/3	20/60
第三週	1/4	20/80
第四周	0/4	00/80
第五週	1/5	20/100