2019-2020-1 20175223 《信息安全系统设计基础》第2周学习总结

目录

• 教材学习内容总结
• 教材学习中的问题和解决过程
  • 1. 什么是位模式？
  • 2. 对于 有符号数和无符号数之间的转换 的理解
  • 3. 数值绝对值相同，正数与负数之间的转换(练习题 2.21)
  • 4. 对于 有符号数的加法溢出 的疑惑
  • 5. 用 myod XXX 实现 Linux 下 od -tx -tc XXX 的功能
• [代码托管]
• 学习进度条
• 参考资料

目录

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教材学习内容总结

• 第一周要点：
  • 要点1：TCP/IP协议族简介；
  • 要点2：正则表达式基础；
  • 要点4：教材第二章。
    
    
• 教材第二章 “信息的表示和处理” 要点：
  • 要点1：信息存储：
    • 大端法与小端法；
    • 整形与浮点型对同一数值的格式；
    • 布尔代数：& , | , | , ^ ；
  • 要点2：C语言中的运算：
    • 位级运算：布尔运算、掩码运算；
    • 逻辑运算：&& , || , ! ；
    • 移位运算：逻辑左移、逻辑右移（无符号数）、算数右移（有符号数）；
  • 要点3：整数表示：
    • 无、有符号数编码；
    • 有符号数原码、反码表示；
    • 有、无符号数之间的转换
    • 扩展、截断数字；
  • 整数运算：
  • 浮点数：
    • 二进制小数；
    • 舍入；
    • 舍入；
    • 浮点运算；
    • C语言中的浮点数。

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教材学习中的问题和解决过程

1. 什么是位模式？

• 问题回答：
  计算机中全部二进制的0、1代码所组成的数字串。在位模式中，从右向左每位有一个固定的权值，相邻位之间权是一个固定的比例关系。

2. 对于 有符号数和无符号数之间的转换 的理解

在转换时， 位模式中每一位的数值是同样的、不改变的；改变的是最高位（有符号数符号位、无符号数最高有效位）的权值。

3. 数值绝对值相同，正数与负数之间的转换(练习题 2.21)

表达式	类型	求值
-2147483647-1 == 2147483648U	( _____________________ )	( _____________________ )
-2147483647-1 < 2147483647	( _____________________ )	( _____________________ )
-2147483647-1U < 2147483647	( _____________________ )	( _____________________ )
-2147483647-1 < -2147483647	( _____________________ )	( _____________________ )
-2147483647-1U < -2147483647	( _____________________ )	( _____________________ )

• 问题缘由分析：
  -2147483647-1 值得是C语言中 TMin 的写法，不可简单写成 0x80000000 。
  仍是没有搞懂：数值绝对值相同的状况下，正数与负数之间的转换。
  除0之外，符号位取反，数值位按位取反，再+1；便可将正数（或负数）转换为负数（或正数）。
  例如：
  第5个小题：-2147483647-1U 为 0x80000000 (2^31)， +2147483647 为 0x7FFFFFFF ((2^31)-1) ，-2147483647 为 0x7FFFFFFF 符号位取反(==0xFFFFFFFF)，数值位按位取反(==0x80000000)，再+1(==0x80000001)。因为是无符号数与有符号数之间的比较，有符号数按无符号数看，因此-2147483647-1U < -2147483647为 0x01 。

• 问题解决方案：

表达式	类型	求值
-2147483647-1 == 2147483648U	无符号数	0x01
-2147483647-1 < 2147483647	有符号数	0x01
-2147483647-1U < 2147483647	无符号数	0x00
-2147483647-1 < -2147483647	有符号数	0x01
-2147483647-1U < -2147483647	无符号数	0x01

4. 对于 有符号数的加法溢出 的疑惑

• 疑惑：
  1 - 1 的存在溢出么？
  [0001] - [0001] = [0000] 对么？

• 疑惑解答：
  1 - 1 的存在溢出。
  [0001] - [0001] = [0000] 错误。
  对于无符号数而言，减法直接借位减。但对于有符号数来讲，被减数为负数时，是加上该负数的补码。
  这么来讲的话， 1 - 1 的二进制过程为：
  [0001] + [1111] = [10000] 截断4位以后为 [0000] ，此时是溢出。

运行以下实例：

# include <stdio.h>

int tadd_ok(int x, int y);

int main() {
    printf("%d\n",tadd_ok(0X00000001, 0x8FFFFFFF));
    printf("%d\n",tadd_ok(1, -1));
}

int tadd_ok(int x, int y) {
    int sum = x+y;
    int neg_over = x < 0 && y < 0 && sum >= 0;
    int pos_over = x >= 0 && y >= 0 && sum < 0;
    return !neg_over && !pos_over;
}

结果：

Linux> ./a.out 
1
1

5. 用 myod XXX 实现 Linux 下 od -tx -tc XXX 的功能

• 2019-2020-1 20175223 《信息安全系统设计基础》MyOD

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[代码托管]

对应仓库网页连接：https://gitee.com/Yogile/Cpt_System_Yogile

• 代码提交过程截图：

• 代码量截图：

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学习进度条

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）	重要成长
目标	4000行	20篇	280小时
第一周	66/66	1/1	24/24
第二周	427/493	2/3	25/49

• 计划学习时间:16小时

• 实际学习时间:25小时

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参考资料

• C语言再学习 -- 段错误（核心已转储）