20144303 《信息安全系统设计基础》第三周学习总结

20144303 《信息安全系统设计基础》第三周学习总结

教材学习内容总结

信息的表示与存储

1、三种数字：

无符号数：基于传统二进制表示法，表示大于或等于0的数字

补码：编码是表示有符号数的最常见方式

浮点数：表示实数的科学计数法的以2为基数的版本

2、整数溢出：

一个整数是一个固定的长度,它能存储的最大值是固定的,当尝试去存储一个大于这个固定的最大值时,将会导致一个整数溢出。

3、信息存储：

大多使用8位的块，字节，作为最小存储器单位

地址：存储器中每一个字节都有一个唯一的数字来作为其标识

虚拟地址空间：即所有可能的地址的集合

4、进制转换：

二进制、八进制、十进制、十六进制（转换：以二进制作为中间变量）

5、字：

每台计算机都有一个字长，指明整数和指针数据的标称大小，因为虚拟地址是以这样的一个字来编码的，所以字长决定的最重要的系统参数就是虚拟地址空间的最大大小。

当今大多数计算机已经是64位，书上的32位已经是几年前的数据了。

对于一个字长为w位的机器来说，虚拟地址的范围是0~2^w-1。程序最多访问2的w次方个字节。

6、gcc -m32/64：

可以在64位机上生成32位的代码。

7、数据大小：

不同数据类型在32位、64位机器中所占字节数不同，以c语言为例，long int&char *在32位机器中占4个字节但是在64位中占8个字节，所以同样的数据类型声明在不同位数机器上可能会导致错误

8、字节顺序：

打端法：小对小，大对大。

小端法：与大端法相反。

9、布尔代数：

逻辑运算：

逻辑与（&&） 遇0为0；

逻辑或（||） 遇1为1；

逻辑非 遇0为1，遇1为0；

位运算：

按位与（&） 二进制每一位遇0为0；

按位或（|） 二进制每一位遇1为1；

按位异或（^） 0^0=0，0^1=1，1^0=1，1^1=0；

按位取反（~） 二进制每一位取反。

逻辑运算与掩码运算：

逻辑运算结果是1或0，位运算结果是位向量

如果对第一个参数求值就能确定表达式的结果，逻辑运算符就不会对第二个参数求值。

10、整数表示：

程序语言中各数据类型都有最大值以及最小值，不在范围内会发生溢出

c,c++支持有符号数以及无符号数，java只支持无符号数

无符号数编码：例如向量x,可以写成[Xn , ... , X0]。如果把向量X看做一个二进制数，那么后者就是他的无符号表示

双射：对应每一个长度为w的位向量，都有一个唯一的值来与之对应

补码编码：补码最高位为符号位，其为1时，代表该数值为负，其为0时，代表该数为非负（在计算机中基本所有的有符号数都使用补码表示）

java中对于整数数据类型的取值范围和表示有着十分明确的标准，这是java在任何机器上都能运行表现一致的原因所在

c语言中允许有符号数与无符号数之间进行转换，但其原则是底层的位保持不变。且c语言中支持不同数字类型之间做强制类型转换，例如（unsigned）u可以将u转换成一个无符号数

零拓展：在一个无符号数开头简答的添加0，就可以将其转换成一个更大的数据类型

符号拓展：在一个有符号数表示中添加最高有效位的值的副本，将一个补码数字转换成更大的数据类型

11、浮点数：

IEEE：V = (-1)s * M * 2E

s-符号 0为正，1为负

M-小数

E-阶数

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。

float中：s、exp和frac字段分别为1位、k = 8 位和n = 23位，得到一个32位的表示

double中：s、exp和frac字段分别为1位、k = 11 位和n = 52位，得到一个64位的表示

整数与小单精度数的转换：符号位+阶数加127的二进制数+去掉开头1位的数+十个0。

教材学习中的问题和解决过程

在学习“寻址和字节顺序”这部分内容时，输入P28 图2-4的代码，出现了错误。

刚开始，编译出现错误。



之后仔细检查代码，发现是代码打错了。打成了 #include



修改后再次编译，还不是成功。



然后询问了同学，在这段代码中加入了主函数main。问题得以解决。

本周代码托管截图

其他（感悟、思考等，可选）

这周主要是课本上内容的学习，以及代码的实践。学习过程中，遇到了一点代码上的问题，后来通过询问同学都解决了。本周的学习还算比较轻松。最后,祝大家国庆节快乐！！！！！

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	5000行	30篇	400小时
第一周	0/0	1/1	20/20
第二周	300/300	1/2	20/40
第三周	300/600	1/2	20/60

参考资料

《深入理解计算机系统V2》学习指导

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