20145210《信息安全系統設計基礎》第05周學習總結
教材內容總結
1.X86 尋址方式經歷三代：
•DOS時代的平坦模式，不區分用戶空間和內核空間，很不安全
•8086的分段模式
•IA32的帶保護模式的平坦模式
2.Intel與ATT格式的不同：
•Intel代碼省略了指示大小的后綴
•Intel代碼省略了寄存器名字前的“%”符號
•Intel代碼用不同的方式來描述存儲器中的位置。
•在帶有多個操作數的指令情況下，列出操作數的順序相反
3.64位機器上想要得到32代碼：gcc -m32 -S xxx.c
4.MAC OS中沒有objdump, 有個基本等價的命令otool
5.Ubuntu中 gcc -S code.c （不帶-O1） 產生的代碼更接近教材中代碼（刪除"."開頭的語句）
6.二進制文件可以用od 命令查看，也可以用gdb的x命令查看。
有些輸出內容過多，我們可以使用 more或less命令結合管道查看，也可以使用輸出重定向來查看：
od code.o | more
od code.o > code.txt
7.操作數的三種類型：
•立即數，也就是常數值。
•在ATT格式的匯編代碼中，立即數的書寫方式是“”后跟一個用標准C表示法表示的整數。任何一個能放進32 位字中的數值都可以用做立即數，不過匯編器在可能時會使用一個或兩個字節的編碼。
8.寄存器,表示某個寄存器的內容
9.存儲器,根據計算出來的地址（有效地址）訪問某個存儲器的位置。
10.有效地址的計算方式： Imm(Eb,Ei,s) = Imm + R[Eb] + R[Ei]*s
（注意:ATT格式中的方向：第一個是源操作數，第二個是目的操作數）
11.棧
•后進先出原則
•push壓棧，pop出棧
•棧頂：總是從這端插入和刪除元素
•棧頂元素的地址是最低的
•棧指針%esp保存着棧頂元素的地址
12.lean指令
•lean是加載有效地址指令
•指令形式實際上並沒有引用存儲器，它的第一個操作數其實是將有效地址寫入到目的操作數
•可以為后面的存儲器引用產生指針，簡潔的表述普通算數操作。
13.目的操作數必須是一個寄存器。
14.過程
過程調用：
•進入，為過程的局部變量分配空間
•將數據（以過程參數和返回值的形式）和控制從代碼的一部分傳遞到另一部分。
•退出，釋放這些空間。
15.轉移控制
call
•call指令和轉移指令相似，同樣分直接和間接，直接調用的目標是標號，間接調用的目標是*后面跟一個操作數指示符，和JMP一樣。
•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。返回地址是還在程序中緊跟在call后面的那條指令的地址。
ret
•ret指從棧中彈出地址，並跳轉到這個位置。
•在上學期的匯編語言學習中，call和ret常被用來進行子函數、子模塊的調用。
實驗樓代碼練習：
將C語言文件編譯成匯編文件並查看匯編文件內的內容：
刪除以.開頭的語句之后：
注釋棧幀情況：
反匯編代碼分析：
首先進入gdb調試環境，在虛擬機上輸入如下命令生成帶有調試信息的elf文件，然后進入gdb調試：
(gdb)layout asm
(gdb)b main
然后使用
(gdb)si
逐條指令執行並觀察寄存器變化：
分析結果如下：
對於main函數：
pushl %ebp
movl %esp,%ebp
把當前的ebp值入棧，再把ebp入棧后的esp中的值放入ebp，此時，esp和ebp都指向同一個內存地址，此時棧中的情況如圖：
pushl $8 //當前esp減4，然后把寬度為4的數值10放入esp當前指向的內存中
call SY //調用函數指令，把當前eip的值入棧，然后跳轉到SY函數的第一條指令開始執行
addl $4,%esp
此時棧中的情況如圖：
對於SY函數：
pushl %ebp
movl %esp,%ebp
//保存當前棧環境，為SY函數開辟新的棧空間
pushl 8(%ebp) //把當前ebp中的數值加8后作為內存地址，並把該內存地址指向的內存空間的數值“10”放入棧中
call YSY //調用函數指令，當前eip入棧，跳轉到YSY的第一條指令
addl $4,%esp
首先保存當前棧環境，為SY函數開辟新的棧空間
再把當前ebp中的數值加8后作為內存地址，並把該內存地址指向的內存空間的數值“8”放入棧中
再調用函數指令，當前eip入棧，跳轉到YSY的第一條指令
此時棧中情況如圖：
對於YSY函數：
pushl %ebp
movl %esp,%ebp
//保存當前棧環境，開辟新的棧空間
movl 8(%ebp),%eax //將ebp中數值加8后作為內存地址，並將該內存地址指向的內存空間的數值8放入eax寄存器中
addl $3,%eax //將把eax中的值加3再放回eax
popl %ebp //從棧中獲取舊的esp值，並放入ebp寄存器
ret //從esp所指內存處獲取值作為eip，然后跳轉到eip中存放的地址繼續執行
此時，函數YSY已經返回，其返回值存儲在eax寄存器中，返回值為11
此時棧中情況如圖：
返回到函數SY中：
addl $4,%esp //回收棧空間，棧空間收縮4個字節
leave //釋放SY函數使用的棧空間
ret //函數SY返回，程序回到main函數繼續執行
此時eax函數存放的是函數SY的返回值11，棧中情況如圖：
回到main函數繼續執行：
addl $4,%esp //棧收縮4個字節，回收棧空間
addl $1,%eax //將eax中的值加1后放回eax，執行后eax中的值為12
leave
ret
通過gdb單步調試及print /x $***可以查詢到相應寄存器的內容以及執行的指令
得到%ebp,%esp,eax寄存器的變化：
教材學習中遇到的問題
練習3.2：指令后綴主要根據什么來確定？參照了教材的例子以及練習題的答案，對於指令后綴的確定還是找不到標准
代碼托管情況
