20155322 2017-2018-1《信息安全系统设计》第二周 课堂测试 Linux下C语言实现MYOD
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一、静态库测试
题目：
- 除了main.c外，其他4个模块(add.c sub.c mul.c div.c)的源代码不想给别人，如何制作一个mymath.a静态库？main.c如何使用mymath.a?
- 提交静态库生成和调用过程截图（一定包含条件断点的），要全屏，包含自己的学号信息。
实现方法
- 静态库是一些目标文件(后缀名为.o)的集合体。
- linux中静态库的后缀名是.a，对应于windows操作系统的后缀名为.lib的静态库。
- 可以使用ar命令来创建一个静态库文件。
相关资料
-
制作静态库要用到ar命令，命令格式：
ar [-]{dmpqrtx}[abcfilNoPsSuvV] [membername] [count] archive files... {dmpqrtx}中的操作选项在命令中只能并且必须使用其中一个，它们的含义如下：
d：从库中删除模块。按模块原来的文件名指定要删除的模块。如果使用了任选项v则列出被删除的每个模块。
m：该操作是在一个库中移动成员。当库中如果有若干模块有相同的符号定义(如函数定义)，则成员的位置顺序很重要。如果没有指定任选项，任何指定的成员将移到库的最后。也可以使用'a'，'b'，或'i'任选项移动到指定的位置。
p：显示库中指定的成员到标准输出。如果指定任选项v，则在输出成员的内容前，将显示成员的名字。如果没有指定成员的名字，所有库中的文件将显示出来。
q：快速追加。增加新模块到库的结尾处。并不检查是否需要替换。'a'，'b'，或'i'任选项对此操作没有影响，模块总是追加的库的结尾处。如果使用了任选项v则列出每个模块。 这时，库的符号表没有更新，可以用'ar s'或ranlib来更新库的符号表索引。
r：在库中插入模块(替换)。当插入的模块名已经在库中存在，则替换同名的模块。如果若干模块中有一个模块在库中不存在，ar显示一个错误消息，并不替换其他同名模块。默认的情况下，新的成员增加在库的结尾处，可以使用其他任选项来改变增加的位置。
t：显示库的模块表清单。一般只显示模块名。
x：从库中提取一个成员。如果不指定要提取的模块，则提取库中所有的模块。下面在看看可与操作选项结合使用的任选项：
a：在库的一个已经存在的成员后面增加一个新的文件。如果使用任选项a，则应该为命令行中membername参数指定一个已经存在的成员名。
b：在库的一个已经存在的成员前面增加一个新的文件。如果使用任选项b，则应该为命令行中membername参数指定一个已经存在的成员名。
c：创建一个库。不管库是否存在，都将创建。
f：在库中截短指定的名字。缺省情况下，文件名的长度是不受限制的，可以使用此参数将文件名截短，以保证与其它系统的兼容。
i：在库的一个已经存在的成员前面增加一个新的文件。如果使用任选项i，则应该为命令行中membername参数指定一个已经存在的成员名(类似任选项b)。
l：暂未使用
N：与count参数一起使用，在库中有多个相同的文件名时指定提取或输出的个数。
o：当提取成员时，保留成员的原始数据。如果不指定该任选项，则提取出的模块的时间将标为提取出的时间。
P：进行文件名匹配时使用全路径名。ar在创建库时不能使用全路径名（这样的库文件不符合POSIX标准），但是有些工具可以。
s：写入一个目标文件索引到库中，或者更新一个存在的目标文件索引。甚至对于没有任何变化的库也作该动作。对一个库做ar s等同于对该库做ranlib。
S：不创建目标文件索引，这在创建较大的库时能加快时间。
u：一般说来，命令ar r...插入所有列出的文件到库中，如果你只想插入列出文件中那些比库中同名文件新的文件，就可以使用该任选项。该任选项只用于r操作选项。
v：该选项用来显示执行操作选项的附加信息。
V：显示ar的版本。
操作
- 首先进入工作路径，找到想要制作静态库的文件，在终端中键入
gcc -c add.c sub.c mul.c div.c生成.o文件。 - 然后使用
ar命令制作将想要集成的文件制作成静态库：ar rcs mymath20155322.a add.o sub.o mul.o div.o
如下如所显示，生成了一个mymath20155322.a文件 - 使用静态库：
输入指令：gcc -o main main.c mymath20155322.a于是生成了一个名为main的执行程序，我们在终端下运行就可以啦～
二、共享库：
题目
- 除了main.c外，其他4个模块(add.c sub.c mul.c div.c)的源代码不想给别人，如何制作一个mymath.so共享库？main.c如何使用mymath.so?
- 提交共享库生成和调用过程截图（一定包含条件断点的），要全屏，包含自己的学号信息。
实现方法
- 编译生成 .o文件，无论是静态库文件还是动态库文件，都是由 .o 文件创建的。
- 通过
-shared -fpic指令生成动态库。
- -fpic 使输出的对象模块是按照可重定位地址方式生成的。
- -shared指定把对应的源文件生成对应的动态链接库文件。
相关资料
动态链接库是程序运行时加载的库，当动态链接库正确安装后，所有的程序都可以使用动态库来运行程序。动态链接库是目标文件的集合，目标文件在动态链接库中的组织方式是按照特殊方式形成的。库中函数和变量的地址是相对地址，不是绝对地址，其真实地址在调用动态库的程序加载时形成。
动态链接库的名称有别名（soname）, 真名(realname)和链接名（linker name）。别名由一个前缀lib,然后是库的名字，再加上一个后缀“.so”构成。真名是动态链接库真实名称，一般总是在别名的基础加上一个小版本号，发布版本等构成。
操作
- 在工作路径下找到要生成动态库的四个.c文件，输入指令：
gcc -fPIC -shared -o libmymath20155322.so add.c div.c sub.c mul.c根据命名规则我将动态库命名为libmymath20155322.so，如下图所示，文件夹多出一个libmymath20155322.so文件。 - 然后我们使用这个动态库与main.c生成执行文件，输入指令：
gcc -o testmainso main.c ./libmymath20155322.so
生成了一个`testmainso的执行文件，运行之，成功！
三、OD功能C语言实现
实现功能：
- tc
- tx
资料参考
- 相关参数：
-a 此参数的效果和同时指定"-ta"参数相同。
-A<字码基数> 选择要以何种基数计算字码。
-b 此参数的效果和同时指定"-toC"参数相同。
-c 此参数的效果和同时指定"-tC"参数相同。
-d 此参数的效果和同时指定"-tu2"参数相同。
-f 此参数的效果和同时指定"-tfF"参数相同。
-h 此参数的效果和同时指定"-tx2"参数相同。
-i 此参数的效果和同时指定"-td2"参数相同。
-j<字符数目>或--skip-bytes=<字符数目> 略过设置的字符数目。
-l 此参数的效果和同时指定"-td4"参数相同。
-N<字符数目>或--read-bytes=<字符数目> 到设置的字符数目为止。
-o 此参数的效果和同时指定"-to2"参数相同。
-s<字符串字符数>或--strings=<字符串字符数> 只显示符合指定的字符数目的字符串。
-t<输出格式>或--format=<输出格式> 设置输出格式。
-v或--output-duplicates 输出时不省略重复的数据。
-w<每列字符数>或--width=<每列字符数> 设置每列的最大字符数。
-x 此参数的效果和同时指定"-h"参数相同。
--help 在线帮助。
--version 显示版本信息。
- 关于命令行参数
对于我们见到的main函数中的`argc` 和 `argv[]`，有如下需要注意的地方：
1. `argc == 1 `就是说参数的个数为0.
2. `argc`是参数个数,定义为`int`
3. `argv`是字符串数组,存的是参数,定义为`char**`或者`char* argv[]`
4. 实例：比如你编译好的程序为`my.exe`，在命令行执行 `my.exe 1 2 3`，那`argc`就是4，`argv[0]`是`"my.exe"，argv[1]是"1"，argv[2]是"2"，argv[3]是"3"`;
实现过程
由于系统的问题，我是使用我自己的Mac系统进行OD功能的实现的。
由于Mac系统属于类UNIX操作系统故而无法使用类似狄伟佳同学使用的Windows下的库
windows.h，无法使用光标移动这个方法控制输出，转而使用FLAG标志变量数组来控制。代码的时间复杂度增加。
-
FLAG变量数组思想：
- 通过数组的每个元素映射每个输入的命令行参数。
- 有参数则元素为1，无为0，
run函数通过识别每个元素是否为零来判断是否输入某个参数。 - 想法来自汇编所学习的标志位。
- 缺点是每个元素所对应的参数是固定的，所以参数得按照指定的位置输入才行。
- 优点是实现方便，并且可以改进。
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实现代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
void tc(int i,int j, char ch[]);
void tx(int i,int j, char ch[]);
void run(FILE *file,int flag[]);
int main(int argc,char *argv[])
{
int i;
int flag[2];
for(i=1;i<argc-1;i++){
if(strcmp(argv[i], "-tc")==0){
flag[i-1] = 1;
}
if(strcmp(argv[i], "-tx1")==0){
flag[i-1] = 1;
}
}
FILE *file=fopen(argv[argc-1],"r");
run(file,flag);
return 0;
}
void run(FILE *file,int flag[]){
char ch[18];
int i=0,j=0;
if(flag[0] + flag[1] == 2) {
while(fgets(ch,17,file)!=NULL){
tc(i,j,ch);
j++;
tx(i,j,ch);
printf("\n");
}
j++;
printf("%07o",16*(j-1)+i);
printf("\n");
}
else if(flag[0] == 1) {
while(fgets(ch,17,file)!=NULL){
tc(i,j,ch);
j++;
//tx(i,j,ch);
printf("\n");
}
j++;
printf("%07o",16*(j-1)+i);
printf("\n");
}
else if(flag[1] == 1){
while(fgets(ch,17,file)!=NULL){
tx(i,j,ch);
j++;
printf("\n");
}
j++;
printf("%07o",16*(j-1)+i);
printf("\n");
}
fclose(file);
}
void tc(int i,int j, char ch[])
{
printf("%07o",16*j);
j++;
for(i=0;i<16;i++)
{
if(ch[i]=='\n')
{ i++;
putchar(' ');
printf("\\n");
}
if(ch[i]=='\0')
break;
putchar(' ');
putchar(' ');
printf("%c", ch[i]);
putchar(' ');
}
printf("\n");
}
void tx(int i,int j, char ch[])
{
printf(" ");
for(i=0;i<16;i++)
{
if(ch[i]=='\n')
{ i++;
printf("%3x ",'\n');
}
if(ch[i]=='\0')
break;
printf("%3x ",ch[i]);
}
}
实现截图
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- MyOD实现、静态库、动态库