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2018-2019-1 20165228 《信息安全系统设计基础》第二周学习总结

教材学习内容总结

信息=位+上下文

• 无符号编码：基于传统的二进制表示法，表示大于等于零的数字
• 补码编码：表示有符号数证书最常见的方式，可表示或正或负的数字
• 浮点数编码：表示实数的科学计数法的以二为基数的版本

• 溢出：计算机的表示法是用有限数量的位来对一个数字编码，当结果太大以至不能表示时，某些运算就会溢出

  信息的存储

• 1个字节为8位，大多数计算机将1个字节作为最小的可寻址的存储器单位。

• 机器级程序将存储器视为一个非常大的字节数组，称为虚拟存储器。存储器的每个字节都由一个唯一的数字来标识，称为地址。所有地址的集合称为地址空间。

  字

• 字长：指明证书和指针数据的标称大小。决定最重要的系统参数就是虚拟地址空间的最大大小。对于一个w位的机器而言，虚拟地址的范围为0~2^w-1，程序最多访问2^w个字节。

  字节排列规则

• 小端法（little endian）：最低有效字节排列在最前面
• 大端法 (big endian)：最高有效字节排列在最前面

• 网络应用程序的代码编写必须遵守已建立的关于字节顺序的规则，以确保发送方机器将它的内部表示转换成网络的标准，而接收方机器则将网络标准转换为它的内部表示。

  字符串

• C语言中的字符串被编码为一个以null（其值为0）字符结尾的字符数组。每个字符都由某个标准编码来表示，最常见的是ASCII字符码。

• 不同的机器类型使用不同的且不兼容的指令和编码方式。即使处理器完全一样，但是运行不同操作系统，也会有不同的编码规则，因此二进制代码是不兼容的。

  十进制( Decimal)与R进制的转换

• R个基本符号(0,1,2.R-1)
• R称为基数(base),它代表每个数位上可以使用的不同数字符号个数。R称为第位上的权

• 逢R进一

  二进制与八进制/十六进制的转换

• 二进制转化为八进制：从低位开始，三位二进制码表示的十进制数作为一位八进制码，高位不足时补0。
• 二进制转化为十六进制：从低位开始，四位二进制码表示的十进制数作为一位十六进制码，高位不足时补0。

• 八进制/十六进制转化为二进制时，只需要将每一位八进制码/十六进制码还原为三位/四位二进制码即可。

  位级运算

• 位向量：固定长度位w、由0和1组成的串
• 位的高低：从左到右，从高到低

• 运算：
  &（按位与）
  | （按位或）
  ~（按位取反）
  ^（按位异或）

  逻辑运算

  &&（逻辑与）
  ||（逻辑或）
  ！（逻辑非）

• 非零参数都表示TRUE，0表示FALSE

  移位运算

• 逻辑右移：右移N位，就在高位补N个0

• 算术右移：右移N位，就补N个最高位的值

  有符号数与无符号数之间的转换

• 处理同样字长的有符号数与无符号数之间相互转换的一般规则：数值可能会改变，但是位模式不变。
  （1）有符号数→无符号数
  非负数——保持不变

负数——转换成大正数
（2）无符号数→有符号数
以2^*(w-1)为界限：

小于它——保持不变

大于它——转换为负数值
[0,2(w-1))范围内的数字，无符号和补码表示相同；范围之外的，需要加上或者减去2w

运算时若同时存在有符号数和无符号数，会隐式的将有符号数强制类型转换为无符号数，并且假设这两个数都是非负的。

无符号数运算

• 加法：
  

• 乘法：
  

• 除法：向下取整

  补码运算

• 加法：
  

• 乘法：
  

• 除法：算术右移

浮点数运算

IEEE浮点表示：V=(-1)s x M x 2E（符号 s，尾数 M，阶码 E）
向偶舍入(默认)：将数字向上或向下舍入，是的结果的最低有效数字为偶数。能用于二进制小数。
向零舍入：把整数向下舍入，负数向上舍入。
向下舍入：正数和负数都向下舍入。
向上舍入：正数和负数都向上舍入。

代码托管

其他（感悟、思考等，可选）

本周主要是理论知识的学习，进一步了解C中信息的存储、转换和运算规则。

学习进度条

• 计划学习时间:9小时

• 实际学习时间:4小时

2018-2019-1 20165228 《信息安全系统设计基础》第二周学习总结

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