資訊安全系統設計基礎第4周學習總結

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資訊的表示和處理

     

      

 

一、資訊儲存。

1、數字表示

無符號編碼  基於二進位標記法

補碼編碼     有正有負

浮點數編碼 

 

2.資訊儲存

 

在二進位標記法中，它的範圍是00000000（2）~11111111（2）；如果用十進位表示就是0（10）~255（10）；

 十六進位的表示：0X或者Ox開頭的數字常量。）

字長：指明整數和指標資料的標稱大小。

字長決定的最重要的系統參數就是虛擬位址空間的最大大小。

定址和位元組順序：

通常，多位元組對象都被儲存為連續的位元組序列，對象地址為所使用位元組中最小的地址。

小端法----最低有效位元組在最前面的方式；

大端法----最高有效位元組在最前面的方式；

雙端法    許多微處理器使用

反組譯碼器：是一種確定可執行程式檔案所表示的指令序列的工具。

 

表示字串

C中字串被編碼為一個NULL（值為0）字元結尾的字元數組。每個字元都有某個標準編碼來表示。最常見的是ASCII碼。

 

最簡單的布爾代數二元集合｛0,1｝

位向量：有固定長度為ｗ、有0和1組成的串。位向量運算可以定義成參數的每個對應元素之間的運算。集合編碼

位極運算：實現掩碼運算，這裡的掩碼是一個位元模式，表示從一個字中選出的位的集合。

確定一個位級運算式的結果的最好的方法，就是將十六進位的參數擴充到二進位表示並執行二進位運算，再轉換回十六進位。

 

 

邏輯運算

邏輯運算認為所有非零的參數都表示TRUE，而參數0表示FALSE.他們返回１或者０；按位元運算只有在特殊情況下，也就是參數被限制為０或者１時，

區別2: 如果對第一個參數求值，就能確定運算式的結果，那麼邏輯運算就不會對第二個參數求值。C語言標準並沒有明確定義應該使用哪種類型的右移，對於無符號資料，右移必須是邏輯的。對於有符號資料，算術的或者邏輯的右移都可以。實際上，幾乎所有的編譯器／機器組合都對有符號的資料使用算術右移，且許多程式員都假設機器會使用這種右移。

 

 

二、整數表示。

整數資料型別

用位來編碼整數的兩種方式：一種只能表示非負數，而另一種只能表示負數、零和正數。

整數資料類型——表示有限範圍的整數，每種類型都能用關鍵字來指定大小，而不同大小的分配位元組數會根據機器的字長和編譯器有所不同。

根據位元組分配，不同的大小所能表示的值的範圍是不同的。

無符號數編碼

 

有符號數和無符號數之間的轉換

轉換的原則是底層的位表示不變

零擴充——將一個無符號數轉換為一個更大的資料類型，表示在開頭加０。

符號擴充——將一個補碼數字轉換為一個更大的資料類型。

 

三、整數運算

無符號數加法

一個算術運算溢出，是指出完整的整數結果不能放到資料類型的字長限制中去。

乘以常數 無論是無符號運可能算還是補碼運算，乘以２的冪都會導致溢出。

 

 

四、浮點數

當一個數字不能被準確的表示為這種格式，就必須向上調整或者向下調整

二進位小數

第一步是考慮含有小數值的位元字。

ＩＥＥＥ浮點表示

符號 尾數 階碼

三種情況：規格化的值 非規劃的值 特殊值

舍入

浮點運算

 感想小結：通過研究數位實際表示，理解可以表示的值得範圍和不同算術運算的屬性。瞭解這些屬性，使我對讓編寫的程式能在全部數值範圍內正確工作，而且具有可以跨越不同機器、作業系統和編譯器組合的移植性有了更深一步的理解。大量電腦的安全性漏洞都是猶豫電腦算術運算的微妙細節引發的，需要我們去進一步瞭解。

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