2019-2020-1 20175223 《信息安全系統設計基礎》第1周學習總結

目錄

• 教材學習內容總結
• 教材學習中的問題和解決過程
  • 1. 生成二進制文件時命令錯誤。
  • 2. 在最終連接時報錯。
  • 3. 靜態函數庫、動態函數庫命令編譯步驟。
  • 4. 對連接器解析多重定義全局符號 規則 的疑惑。
• [代碼託管]
• 學習進度條
• 參考資料

目錄

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教材學習內容總結

• 第一週要點：
  • 要點1：vim編輯器的基本操做；
  • 要點2：正則表達式基礎；
  • 要點3：Linux C編程基礎：
    • 編譯器GCC；
    • 調試器GDB；
    • Makefile。
  • 要點4：教材第一章、第七章。
    
    
• 教材第一章 「計算機系統漫遊」 要點：
  • 要點1：信息就是位+上下文;
  • 要點2：存儲設備造成層次結構；
  • 要點3：重要主題（概念）：
    • Amdahl 定律；
    • 併發和並行；
    • 抽象。
      
      
• 教材第七章 「連接」 要點：
  • 要點1：靜態連接兩個主要任務：
    • 符號解析；
    • 重定位。
  • 要點2：目標文件：
  • 要點3：符號和符號表；
  • 要點4：符號解析：
    • 連接器如何解析多重定義的全局符號；
    • （未完）
      
      

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教材學習中的問題和解決過程

1. 生成二進制文件時命令錯誤。

根據PPT中:

的命令出錯。

在以下項目結構中：

使用 gcc -c -I/include src/say_hello.c 命令出錯。

src/say_hello.c:2:11: 致命錯誤：say_hello.h：沒有那個文件或目錄
    2 | # include "say_hello.h"
      |           ^~~~~~~~~~~~~
編譯中斷。

• 問題緣由分析：
  gcc命令格式出錯，-I 應與 頭文件所在目錄 分離。

• 問題解決方案：

-I 與 頭文件所在目錄 分離，再將生成文件導出到 include 文件夾下，命令以下：

gcc -c -I include src/say_hello.c -o include/say_hello.o

可生成：

[yogile@yogile-pc gcc_test]$ tree
.
├── bin
├── include
│   ├── say_hello.h
│   └── say_hello.o
├── libs
├── makefile
├── Readme.md
└── src
    ├── main.c
    └── say_hello.c

4 directories, 6 files

2. 在最終連接時報錯。

輸入命令 gcc src/main.c -I include/ -L libs/ -o bin/main 報錯。

[yogile@yogile-pc gcc_test]$ gcc src/main.c -I include/ -L libs/ -o bin/main
src/main.c: 在函數‘main’中:
src/main.c:5:2: 警告：隱式聲明函數‘say_hello’ [-Wimplicit-function-declaration]
    5 |  say_hello();
      |  ^~~~~~~~~
/usr/bin/ld: /tmp/ccKSn7Vo.o: in function `main':
main.c:(.text+0xa): undefined reference to `say_hello'
collect2: 錯誤：ld 返回 1

• 問題緣由分析：
  發生"undefined reference to" 錯誤有多種緣由(點擊查看)。在這裏是因爲連接時缺失了二進制文件（say_hello.o）。

• 問題解決方案：

方法一：
將命令中最開始的 "src/main.c" 改成"src/*.c" ，直接將全部的源文件一塊兒從新彙編成二進制文件，再一塊兒編譯。

gcc src/*.c -I include/ -L libs/ -o bin/main

方法二：
直接將缺乏的二進制文件加入編譯命令，在 src/main.c -I 中間添加 include/say_hello.o 。

[yogile@yogile-pc gcc_test]$ gcc src/*.c -I include/ -L libs/ -o bin/main
[yogile@yogile-pc gcc_test]$ bin/main 
hello word

3. 靜態函數庫、動態函數庫命令編譯步驟。

• 靜態庫

gcc -c -I include/ src/say_hello.c -o include/say_hello.o

ar rcvs libs/libsay_h.a include/say_hello.o
# 屏幕輸出提示：r - include/say_hello.o

gcc src/*.c -I include/ -L libs/ -o bin/main

# 運行可執行文件便可：
[yogile@yogile-pc gcc_test]$ bin/main
hello word

• 動態庫

gcc -fPIC -c -I include/ src/say_hello.c -o include_so/say_hello.o

gcc -shared -o include_so/libsay_h.so include_so/say_hello.o

gcc src/main.c include_so/say_hello.o -I include/ -L libs/ -o bin/main_so

# 運行可執行文件便可：
[yogile@yogile-pc gcc_test]$ bin/main_so 
hello word

• 建立的項目結構

項目結構

[yogile@yogile-pc gcc_test]$ tree
.
├── bin
│   ├── main
│   └── main_so
├── include
│   ├── say_hello.h
│   └── say_hello.o
├── include_so
│   └── say_hello.o
├── libs
│   ├── libsay_h.a
│   └── libsay_h.so
├── makefile
├── Readme.md
└── src
    ├── main.c
    └── say_hello.c

5 directories, 11 files

4. 對連接器解析多重定義全局符號 規則 的疑惑。

強弱符號解析處理規則有三：

1. 不容許多個同名的強符號；
2. 如有一個強符號和多個弱符號同名，則則選擇強符號；
3. 如有多個弱符號同名，則任取一個。

疑惑1：對於規則2，若在 main.c 文件中，定義弱符號 x；在 module_2.c 文件中，定義強符號 x=3，在 main.c 中輸出顯示 x 爲多少？
疑惑2：對於規則3，到底會選用哪一個弱符號？

• 分析回答：

回答疑惑1：
對於規則2，不管強符號在哪一個模塊定義，在其餘模塊調用同名符號時，連接器都會選擇該模塊的強符號，測試以下。

測試1

main.c

# include <stdio.h>
# include "mod.h"

int x;

int main()
{
    printf("x_start = %d\n", x);
    x=1;
    mod_2();
    printf("x = %d\n", x);
    return 0;
}
module_2.c
# include <stdio.h>
# include "mod.h"

int x=3;

void mod_2()
{
    printf("    x_2 = %d\n", x);
}
編譯運行結果爲：
[yogile@yogile-pc 7.6.1]$ ./mod.out 
x_start = 3
    x_2 = 1
x = 1
# include <stdio.h>
# include "mod.h"

int x;

int main()
{
    printf("x_start = %d\n", x);
    x=1;
    mod_2();
    printf("x = %d\n", x);
    return 0;
}# include <stdio.h>
# include "mod.h"

int x=3;

void mod_2()
{
    printf("    x_2 = %d\n", x);
}[yogile@yogile-pc 7.6.1]$ ./mod.out 
x_start = 3
    x_2 = 1
x = 1

回答疑惑2：
對於規則三，若都是弱符號（即：未初始化，編譯時初值爲0），根據資料，所謂「隨機選定的」是指佔用空間最大的，選定後不會更改，測試以下。

測試2

main.c

# include <stdio.h>
# include "mod.h"

int x;

int main()
{
    printf("x_start = %d\n", x);
    mod_2();
    x=1;
    mod_2();
    printf("x = %d\n", x);
    return 0;
}
module_2.c
# include <stdio.h>
# include "mod.h"

int x;

void mod_2()
{
    printf("    x_2 = %d\n", x);
}
編譯運行結果爲：
[yogile@yogile-pc 7.6.1]$ ./mod.out 
x_start = 0
    x_2 = 0
    x_2 = 1
x = 1
# include <stdio.h>
# include "mod.h"

int x;

int main()
{
    printf("x_start = %d\n", x);
    mod_2();
    x=1;
    mod_2();
    printf("x = %d\n", x);
    return 0;
}# include <stdio.h>
# include "mod.h"

int x;

void mod_2()
{
    printf("    x_2 = %d\n", x);
}[yogile@yogile-pc 7.6.1]$ ./mod.out 
x_start = 0
    x_2 = 0
    x_2 = 1
x = 1

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[代碼託管]

已更改 statistics.sh(ssss.sh) 中 find . -name "*.java" 更改成 find . -name "*.c"。
對應倉庫網頁連接：https://gitee.com/Yogile/Cpt_System_Yogile

• 代碼提交過程截圖：

• 代碼量截圖：

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學習進度條

	代碼行數（新增/累積）	博客量（新增/累積）	學習時間（新增/累積）	重要成長
目標	4000行	20篇	280小時
第一週	66/66	1/1	24/24

• 計劃學習時間:16小時

• 實際學習時間:24小時

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參考資料

• "undefined reference to" 問題解決方法