2017-2018-1 20155314 《信息安全系统设计基础》第11周学习总结

教材学习内容总结

学习目标

• 理解虚拟存储器的概念和作用
• 理解地址翻译的概念
• 理解存储器映射
• 掌握动态存储器分配的方法
• 理解垃圾收集的概念
• 了解C语言中与存储器有关的错误

教材内容提炼

第2章 信息的表示和处理

• 三种最重要的数字表示
  • 无符号编码：表示大于或等于零的数字
  • 补码编码：表示有符号整数的最常见方式
  • 浮点数编码：表示实数的科学记数法的以2为基数的版本
• 信息存储
  • 虚拟内存：机器级程序将内存视为一个非常大的字节数组，称为虚拟内存
  • 十六进制表示法
  • 字数据大小
    • 一个字长为w位的机器，虚拟地址的范围为0～2^w-1，程序最多访问2^w个字节
    • 向后兼容：大多数64位机器也可以运行为32位机器编译的程序
    • ISO C99引入一类数据类型，其数据大小是固定的，不随编译器和机器设置而变化
      • int32_t：4字节
      • int64_t：8字节
    • 对关键字的顺序以及包括还是省略可选关键字来说，C语言允许存在多种形式：如 unsigned long、unsigned long int、long unsigned、long unsigned int均等价
  • 寻址和字节顺序
    • 小端法：最低有效字节在最前面
    • 大端法：最高有效字节在最前面
  • 表示字符串
  • 表示代码
  • 布尔代数简介
    • 布尔环中加法运算是^，每个元素的加法逆元都是它自己本身，即对于任何值a，a^a=0
  • C语言中的位级运算（按位布尔运算）
    • |
    • &
    • ~
    • ^
  • C语言中的逻辑运算（逻辑运算认为所有非零的参数都表示TRUE（返回1），而参数0表示FALSE（返回0））
    • ||
    • &&
    • !
  • C语言中的移位运算
    • 左移
    • 右移
      • 逻辑右移：在左端补k个0
      • 算术右移：在左端补k个最高有效位的值
• 整数表示
  • 整型数据类型
  • 无符号数的编码
  • 补码编码
  • 有符号数和无符号数之间的转换
  • C语言中的有符号数与无符号数
  • 扩展一个数字的位表示
  • 截断数字
  • 关于有符号数与无符号数的建议
• 整数运算
  • 无符号加法
  • 补码加法
  • 补码的非
  • 无符号乘法
  • 补码乘法
  • 乘以常数
  • 除以2的幂
  • 关于整数运算的最后思考
• 浮点数
  • 二进制小数
  • IEEE浮点表示
  • 数字示例
  • 舍入
  • 浮点运算
  • C语言中的浮点数
    • 从int转成float：数字不会溢出，但可能被舍入
    • 从int或float转成double：能保留精确的数值
    • 从double转成float：值可能溢出成+∞或-∞，还可能被舍入
    • 从float或double转成int：值将会向零舍入

代码调试中的问题和解决过程

无法打开Y86-64模拟器界面

解决方法

这是Y86-64模拟器的Makefile中配置GUI相关路径错误导致的，解决方法是将两个GUI路径分别设置为TKLIBS=-L/usr/lib -ltk8.5 -ltcl8.5和TKINC=-I/usr/include/tcl8.5即可，如下图：

成功打开Y86-64模拟器：

代码托管

上周考试错题总结

CH03

1. 假设用ADD指令完成C表达式t=a+b的功能，有关条件码寄存器的说法正确的是（）

   A. 若t==0 ，则ZF=1

   B. 若t<0, 则CF=1

   C. 若t<0, 则SF=1

   D. 若（a<0==b<0）&&(t<0 != a<0), 则OF=1

   E. 若（a<0==b<0）&&(t<0 != a<0), 则CF=1

   F. leaq指令不影响条件码寄存器

   G. cmp指令不影响条件码寄存器

   【错选】A B D G

   【答案】A D F

   【解析】参考课本p135

2. 以下代码是将void decode1(long xp, long yp, long *zp)反汇编的结果，下面说法正确的是（）

   

   A. 从汇编代码看出，decode1的参数先入栈的是zp

   B. 从汇编代码看出，decode1的参数先入栈的是xp

   C. 函数功能等价于 t=x; x=y; y=z; z=t;

   D. 函数功能等价于 x=y; y=z; z=x;

   【错选】B C

   【答案】C

3. 对于图中内存地址和寄存器的值，下面说法正确的是（）

   

   A. %rax的值是0x100

   B. (%rax)的值是0x100

   C. (%rax)的值是0x104

   D. (%rax)的值是0xFF

   E. 4(%rax)的值是0xAB

   F. (%rax,%rcx,4)的值是0xAB

   G. (%rax,%rcx,4)的值是0x104

   【错选】A D E

   【答案】A D E F

   【解析】参考课本p121

CH08

1. 有关exec系列函数，下面说法正确的是（）

   A. 可以用char[][] 来传递argv

   B. 进程调用了exec系列函数后，pid会变

   C. 进程调用了exec系列函数后，代码会改变

   D. system（）和exec系列等价

   E. exec系列函数中带e的要传入环境变量参数

   F. exec系列函数中带v的要传入环境变量参数

   【错选】A C E

   【答案】C E

   【解析】不能用char[][] 来传递argv，结尾的0（null）无法处理;system=fork+exec+wait;

2. 有关wait类系统调用，说法正确的是（）

   A. wait(&status) 等价于waitpid（-1, &status, 0）

   B. 父进程中执行waitpid, 等待集合中的所有子进程结束了才返回

   C. 父进程中执行waitpid, 等待集合中的任一子进程结束了才返回

   D. 子进程中的退出状态在wait的status参数返回

   【错选】A B D

   【答案】A C D

   【解析】参考课本p516 517 518

3. 有关fork（），下面说法正确的是（）

   A. 一次调用，两次返回

   B. 子进程中，fork()返回子进程PID

   C. 子进程可以读写父进程中打开的文件

   D. 子进程和父进程的用户级虚拟地址空间相同但独立

   【错选】A D

   【答案】A C D

   【解析】参考课本p514

4. 关于代码 int main(){} 说法正确的是（）

   A. 返回值是0

   B. 返回值不确定

   C. 会调用exit(0)

   D. 返回值大于0

   E. 上面代码运行完，在命令行中运行echo $? 的值是0

   【错选】A E

   【答案】A C E

   【解析】main中不调用exit,会补上exit(0)

5. 用户进程可以通过（）访问内核代码和数据

   A. 特权指令

   B. 系统调用

   C. 模式位

   D. 程序计数器

   【错选】C

   【答案】B

   【解析】参考课本p510

6. 进程上下文包括程序的（ ）

   A. 代码和数据

   B. 栈

   C. 通用寄存器中的内容

   D. 程序计数器

   E. 环境变量

   F. 打开的文件描述符的集合

   【错选】B C D F

   【答案】A B C D E F

   【解析】参考课本p508

7. Linux中，信号（Signal）是一种（）异常控制流。

   A. 硬件层

   B. 操作系统层

   C. 用户层

   D. 网络层

   【错选】B

   【答案】C

   【解析】参考课本p501

结对及互评

本周结对学习情况

• 20155323
• 结对学习内容
  - 教材第1章 计算机系统漫游

学习进度条

尝试一下记录「计划学习时间」和「实际学习时间」，到期末看看能不能改进自己的计划能力。这个工作学习中很重要，也很有用。
耗时估计的公式
：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，训练次数多了，X、Y就接近了。

参考：软件工程软件的估计为什么这么难，软件工程 估计方法

• 计划学习时间:5小时

• 实际学习时间:2小时

参考资料

• 《深入理解计算机系统V3》学习指导
• IEEE 754 Calculator
• GNU Linux核心命令和工具的源代码路径
• mac 自带 ftp工具