2021-2022-1 2021401 《信息安全专业导论》第5周学习总结
作业信息
| 这个作业属于哪个课程 | 2021-2022-1信息安全专业导论 |
|---|---|
| 这个作业要求在哪里 | 2021-2022-1信息安全专业导论第5周作业 |
| 这个作业的目标 | Pep/9虚拟机 机器语言与汇编语言 算法与伪代码 测试：黑盒，白盒 |
| 作业正文 | 本博客链接 |
教材学习内容总结
低级程序设计语言与伪代码
计算机操作
计算机是能够存储、检索和处理数据的可编程电子设备。
存储、检索和处理是计算机能够对数据执行的动作。
在计算机层次 处理涉及在数据值上执行算术和逻辑操作。
机器语言
计算机真正执行的程序设计指令是用 机器语言 编写的的指令，这些指令固定在计算机的硬件中。
- 计算机语言（machine language）：由计算机直接使用的二进制编码指令构成的语言。
Pep/9：一台虚拟机
机器代码因机器的不同而不同。
- 虚拟机（virtual computer（machine））：为了模拟真实机器的重要特征而设计的假想机器。
Pep/9有40条机器语言指令。
1.Pep/9的基本特征
Pep/9的内存单元由65 536 字节的存储空间构成。
Pep/9有七个寄存器
- 程序计数器（PC），其中包含下一条即将被执行的指令的一个副本。
- 指令寄存器（IR），其中包含正在被执行的指令的一个副本。
- 累加器（A），用来存储数据和运算的结果。
十六进制值数的范围约为-7FFF到+7FFF
相当于十进制数的-32 767 到 + 32 767
可用的位数决定了我们可以使用的内存大小。
2指令格式
一条指令由两部分组成，即8位的指令说明符（instruction specifier)和（可选的）16位的操作数说明符（operand specifier）
- 指令说明符说明了要执行什么操作和如何解释操作数的位置。
- 操作数说明符存放的是操作数本身或者操作数地址。
3.一些示例指令
| 操作码 | 指令的意义 |
|---|---|
| 0000 | 停止执行 |
| 1100 | 将字载入寄存器A中 |
| 1101 | 将字节载入寄存器A中 |
| 1110 | 存储寄存器A中的字 |
| 1111 | 存储寄存器A中的字节 |
| 0110 | 将操作数加到寄存器A中 |
| 0111 | 从寄存器A减操作数 |
Pep/9的输入/输出
输入和输出（I/O），遵循的设计原则是**内存映射输入/输出（memory-mapped I/O）
这种方式将输入和输出设备与主存中特定的、固定的地址联系起来。
- 在Pep/9中，输入设备在地址FC15，输出设备在地址FC16
一个程序实例
| 行为 | 二进制指令 | 十六进制指令 |
|---|---|---|
| 将‘H’载入累加器中 | 1101 0000 0000 0000 0100 1000 | D0 00 48 |
| 存储累加器中的字节到输出设备中 | 1111 0001 1111 1100 0001 0110 | F1 FC 16 |
| 将‘i’载入累加器中 | 1101 0000 0000 0000 0110 1001 | D0 00 69 |
| 存储累加器中的字节到输出设备中 | 1111 0001 1111 1100 0001 0110 | F1 FC 16 |
| 停止 | 0000 0000 | 00 |
Pep/9模拟器
模拟器执行程序时，遵循第5章所讨论的读取-执行周期：
- 从由程序计数器确定的存储器位置上获取指令；
- 解码指令，更新程序计数器；
- 获取操作数（如果需要）
- 执行命令
另一个机器语言实例
汇编语言
- 汇编语言（assembly language）：一种低级语言，用助记码表示特定计算机的机器语言指令
- 汇编器（assembler）：把汇编语言程序翻译成机器代码的程序。
Pep/9汇编语言
汇编语言支持汇编器指令，有时它们也被称作为操作（pseudo-operation）
- 汇编器指令（assembler directive）：翻译程序使用的指令。
数字数据、分支、标签
分支命令
- 分支（branch）：指出执行下一条指令的指令。
DECI指令代表十进制输入（decimal input）
DECO和STRO指令使数据写入输出设备中。 - 标签（label）：对内存位置起的名字，可以将这个名字当作操作数。
汇编语言中的循环
表达算法
在计算机领域中，解决方案的计划被称为算法
伪代码是一种语言，可以让我们以更清晰的形式表达算法。
- 算法（algorithm）：解决方案的计划或概要，或解决问题的逻辑步骤顺序。
- 伪代码（pseudocode）：一种表达算法的语言。
伪代码的功能
- 1 变量
- 2 赋值
- 3 输入/输出
- 4 选择
- 5 重复
布尔表达式（Boolean expression）：评价为真或假的表达式。
执行伪代码算法
写伪代码算法
- 桌面检查（desk checking）：在纸上走查整个设计。
翻译伪代码算法
测试
- 测试计划（test plan）：说明如何测试程序的文档
- 代码覆盖（明箱）测试法（code-coverage（clear-box）testing）：通过执行程序或子程序的测试方法。
- 数据覆盖（暗箱）测试法（code-coverage（black-box）testing）：把代码作为一个暗箱，基于所有可能的输入数据测试程序或子程序的测试方法。
- 测试计划实现（test-plan impementation）：用测试计划中规定的测试用例验证程序是否输出了预期的结果。
-此为在自学时用jupyter写的笔记
教材学习中的问题和解决过程
- 问题1：编写c语言的codeblocks怎么安装，怎么新建文件。
- 问题1解决方案：问大二学长，已解决
代码调试中的问题和解决过程
无
代码托管
上周考试错题总结
无
其他（感悟、思考等，可选）
进入大学也已一个多月，也逐渐适应了大学生活，大学生活不是想象中的休闲，虽然老师不去催促你，但你所要付出的时间确是课上的好几倍，原来本想每周有时间玩会游戏的，可后来才发现，能玩的时间少之又少，大学也并没有感觉比高中轻松，经常一两点睡觉，虽辛苦却没高中时重复刷题的烦躁。
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 | |
|---|---|---|---|---|
| 第一周 | 0/0 | 2/2 | 5/5 | |
| 第二周 | 0/0 | 2/4 | 4/9 | |
| 第三周 | 0/0 | 1/5 | 4/13 | |
| 第四周 | 0/0 | 1/6 | 10/23 | |
| 第五周 | 0/0 | 2/8 | 10/33 |
-
计划学习时间:4小时
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实际学习时间:10小时
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改进情况：
(有空多看看现代软件工程 课件
软件工程师能力自我评价表)