信息安全系统设计基础第二周学习总结

第三周（9.21-9.27）:

 

学习计时：共xxx小时 读书： 代码： 作业： 博客：

一、学习目标

1. 熟悉Linux系统下的开发环境    2. 熟悉vi的基本操作    3. 熟悉gcc编译器的基本原理    4. 熟练使用gcc编译器的常用选项    5 .熟练使用gdb调试技术    6. 熟悉makefile基本原理及语法规范    7. 掌握静态库和动态库的生成

二、学习资源

1. 教材：第一章，第七章 2. 《嵌入式Linux应用程序开发标准教程》第三章3.1-3.5 3. 课程资料：https://www.shiyanlou.com/courses/413   实验二，课程邀请码：W7FQKW4Y 4. Vim编辑器：https://www.shiyanlou.com/courses/2 5. 教学视频：http://pan.baidu.com/s/1kTHxOFl ,可以参考第十个视频

三、学习方法

1.  进度很重要：必须跟上每周的进度，阅读，练习，问答，项目。我会认真对待每一位同学，请你不要因为困难半途而废。 2. 问答很重要：遇到知识难点请多多提问，这是你的权利更是您对自己负责的义务。问答到博客园讨论小组：http://group.cnblogs.com/103791/ 3. 实践很重要：解决书中习题，实践书中实例，完成每周项目，才算真的消化了这本好书。通过实验楼环境或自己安装的虚拟机在实践中进行学习 4. 实验报告很重要：详细记录你完成项目任务的思路，获得老师点评和帮助自己复习。学习完成后在博客园中（http://www.cnblogs.com/）把学习过程通过博客发表，博客标题“信息安全系统设计基础第二周学习总结”

四、学习任务

（提示：请将要求学生完成的任务、测验或思考题列在此处） 1.教材第一章，第七章学习：阅读并消化教材内容（有部分考试内容） 2.《嵌入式Linux应用程序开发标准教程》第三章3.1-3.5的学习（本周大部分考试内容都从这出，特别是与教材重复内容） 3.完成实验并发Blog 练习vimtutuor 至少一遍  使用vim 输入以下代码,联系使用“K”查找帮助文档： 练习gcc编译运行代码。  练习gdb调试代码 。 把上述代码中除了main函数外的代码制作成一个静态库math.a和一个共享库math.so。  编写makefile，让代码编译，上述静态库和共享库的使用自动化。

五、后续学习预告（可选）：

教材第二章《信息的表示和处理》

六、学习过程

（提示：此处由学生填写，学习过程，学习笔记，代码编译，运行结果，思考等）     1. 重要知识点总结梳理： 实验楼中vim相关命令总结 进入vim 1.使用vim命令进入vim界面 vim后面加上你要打开的已存在的文件名或者不存在（则作为新建文件）的文件名。 直接使用vim也可以打开vim编辑器，但是不会打开任何文件。 进入命令行模式后输入:e 文件路径 同样可以打开相应文件。 2.游标移动 在进入vim后，按下i键进入插入模式。 按Esc进入普通模式，在该模式下使用方向键或者h,j,k,l键可以移动游标。 按键 说明 h 左 l 右（小写L） j 下 k 上 w 移动到下一个单词 b 移动到上一个单词 进入插入模式 1.进入插入模式 在普通模式下使用下面的键将进入插入模式，并可以从相应的位置开始输入 命令 说明 i 在当前光标处进行编辑 I 在行首插入 A 在行末插入 a 在光标后插入编辑 o 在当前行后插入一个新行 O 在当前行前插入一个新行 cw 替换从光标所在位置后到一个单词结尾的字符 注意每次要先回到普通模式才能切换成以不同的方式进入插入模式 保存文档 1.命令行模式下保存文档 从普通模式输入:进入命令行模式，输入w回车，保存文档。输入:w 文件名可以将文档另存为其他文件名或存到其它路径下 退出vim 1.命令行模式下退出vim 从普通模式输入:进入命令行模式，输入wq回车，保存并退出编辑。 命令 说明 :q! 强制退出，不保存 :q 退出 :wq! 强制保存并退出 :w <文件路径> 另存为 :saveas 文件路径 另存为 :x 保存并退出 :wq 保存并退出 2.普通模式下退出vim 普通模式下输入Shift+zz即可保存退出vim 删除文本 1.普通模式下删除vim文本信息 进入普通模式： 命令 说明 x 删除游标所在的字符 X 删除游标所在前一个字符 Delete 同x dd 删除整行 dw 删除一个单词（不适用中文） d$或D 删除至行尾 d^ 删除至行首 dG 删除到文档结尾处 d1G 删至文档首部 除此之外，你还可以在命令之前加上数字，表示一次删除多行，如： 2dd表示一次删除2行 vim重复命令 1.重复执行上次命令 在普通模式下.(小数点)表示重复上一次的命令操作 普通模式下输入x，删除第一个字符，输入.(小数点)会再次删除一个字符，除此之外也可以重复dd的删除操作 2.执行指定次数相同的命令 进入普通模式输入N<command>，N表示重复后面的次数， 在普通模式下，可以使用dw或者daw(delete a word)删除一个单词，到dnw表示删除n个单词 游标的快速跳转 1.行间跳转 命令 说明 nG(n Shift+g) 游标移动到第 n 行(如果默认没有显示行号，请先进入命令模式，输入:set nu以显示行号) gg 游标移动到到第一行 G(Shift+g) 到最后一行 使用Ctrl+o快速回到上一次(跳转前)光标所在位置 2.行内跳转 普通模式下使用下列命令在行内按照单词为单位进行跳转 命令 说明 w 到下一个单词的开头 e 到下一个单词的结尾 b 到前一个单词的开头 ge 到前一个单词的结尾 0或^ 到行头 $ 到行尾 f<字母> 向后搜索<字母>并跳转到第一个匹配的位置(非常实用) F<字母> 向前搜索<字母>并跳转到第一个匹配的位置 t<字母> 向后搜索<字母>并跳转到第一个匹配位置之前的一个字母(不常用) T<字母> 向前搜索<字母>并跳转到第一个匹配位置之后的一个字母(不常用) 复制粘贴和剪切 1.复制及粘贴文本 普通模式中使用y复制 普通模式中，yy复制游标所在的整行（3yy表示复制3行） 普通模式中，y^ 复制至行首，或y0。不含光标所在处字符。 普通模式中，y$ 复制至行尾。含光所在处字符。 普通模式中，yw 复制一个单词。 普通模式中，y2w 复制两个单词。 普通模式中，yG 复制至文本末。 普通模式中，y1G 复制至文本开头。 普通模式中使用p粘贴 普通模式中，p(小写)代表粘贴至光标后（下） 普通模式中，P(大写)代表粘贴至光标前（上） 2.剪切及粘贴 使用p来粘贴 交换上下行：ddp 字符的替换及撤销(Undo操作) 1.替换和撤销(Undo)命令 替换和Undo命令都是针对普通模式下的操作 命令 说明 r+<待替换字母> 将游标所在字母替换为指定字母 R 连续替换，直到按下Esc cc 替换整行，即删除游标所在行，并进入插入模式 cw 替换一个单词，即删除一个单词，并进入插入模式 C(大写) 替换游标以后至行末 ~ 反转游标所在字母大小写 u{n} 撤销一次或n次操作 U(大写) 撤销当前行的所有修改 Ctrl+r redo，即撤销undo的操作 快速缩进 1.使用命令进行快速调整缩进操作 普通模式下输入>> 整行将向右缩进（使用，用于格式化代码超爽） 普通模式下输入<< 整行向左回退 普通模式下输入:进入命令行模式下对shiftwidth值进行设置可以控制缩进和回退的字符数 2.shiftwidth命令 设置可以控制缩进和回退的字符数 获取目前的设定值： :set shiftwidth 设置缩进为10个字符: :set shiftwidth=10 3.调整文本位置 命令行模式下输入:ce(center)命令使本行内容居中 命令行模式下输入:ri(right)命令使本行文本靠右 命令行模式下输入:le(left)命令使本行内容靠左 查找 1.快速查找 普通模式下输入/然后键入需要查找的字符串 按回车后就会进行查找。 ？与/功能相同，只不过？是向上而/是向下查找。 进入查找之后，输入n和N可以继续查找n表示继续查找，N反向查找 2.高级查找 普通模式下输入\*寻找游标所在处的单词 普通模式下输入\#同上，但 \* 是向前（上）找，#则是向后（下）找 普通模式下输入g\*同\* ，但部分符合该单词即可 普通模式下输入g\#同\# ，但部分符合该单词即可 以上查找n,N 的继续查找命令依然可以用 多文件编辑 1.使用vim编辑多个文件 编辑多个文件有两种形式，一种是在进入vim前使用的参数就是多个文件。另一种就是进入vim后再编辑其他的文件。 同时创建两个新文件并编辑 $ vim 1.txt 2.txt 默认进入1.txt文件的编辑界面 命令行模式下输入:n编辑2.txt文件，可以加!即:n!强制切换，之前一个文件的输入没有保存，仅仅切换到另一个文件 命令行模式下输入:N编辑1.txt文件，可以加!即:N!强制切换，之前文件内的输入没有保存，仅仅是切换到另一个文件 2.进入vim后打开新文件 命令行模式下输入:e 3.txt 打开新文件3.txt 命令行模式下输入:e# 回到前一个文件 命令行模式下输入:ls可以列出以前编辑过的文档 命令行模式下输入:b 2.txt（或者编号）可以直接进入文件2.txt编辑 命令行模式下输入:bd 2.txt（或者编号）可以删除以前编辑过的列表中的文件项目 命令行模式下输入:e! 4.txt，新打开文件4.txt，放弃正在编辑的文件 命令行模式下输入:f 显示正在编辑的文件名 命令行模式下输入:f new.txt，改变正在编辑的文件名字为new.txt 3.恢复文件 如果因为断电等原因造成文档没有保存，可以采用恢复方式，vim -r进入文档后，输入:ewcover 1.txt来恢复 $ vim -r 1.txt 可视模式 1.可视模式命令简介 在普通模式下输入v（小写），进入字符选择模式，就可以移动光标，光标走过的地方就会选取。再次按下v会后就会取消选取。 在普通模式下输入Shift+v（小写），进入行选择模式，按下V之后就会把整行选取，您可以上下移动光标选更多的行，同样，再按一次Shift+v就可以取消选取。 在普通模式下输入 Ctrl+v（小写），这是区域选择模式，可以进行矩形区域选择，再按一次Ctrl+v取消选取。 在普通模式下输入d删除选取区域内容 在普通模式下输入y复制选取区域内容 2.可视模式命令练习 Shift+v（小写V），进入可视模式进行行选择 在普通模式下输入 Ctrl+v（小写v），进入可视模式进行矩形区域选择 视窗操作 1.视窗操作简介 命令行模式下输入:sp 1.txt 打开新的横向视窗来编辑1.txt 命令行模式下输入:vsp 2.txt 打开新的纵向视窗来编辑1.txt 普通模式下Ctrl-w s 将当前窗口分割成两个水平的窗口 普通模式下Ctrl-w v 将当前窗口分割成两个垂直的窗口 普通模式下Ctrl-w q 即 :q 结束分割出来的视窗。如果在新视窗中有输入需要使用强制符！即:q! 普通模式下Ctrl-w o 打开一个视窗并且隐藏之前的所有视窗 普通模式下Ctrl-w j 移至下面视窗 普通模式下Ctrl-w k 移至上面视窗 普通模式下Ctrl-w h 移至左边视窗 普通模式下Ctrl-w l 移至右边视窗 普通模式下Ctrl-w J 将当前视窗移至下面 普通模式下Ctrl-w K 将当前视窗移至上面 普通模式下Ctrl-w H 将当前视窗移至左边 普通模式下Ctrl-w L 将当前视窗移至右边 普通模式下Ctrl-w - 减小视窗的高度 普通模式下Ctrl-w + 增加视窗的高度 文档加密 1.创建加密文档 Vim –x file1 在vim执行外部命令 在命令行模式中输入!可以执行外部的shell命令 :!ls 用于显示当前目录的内容 :!rm FILENAME用于删除名为 FILENAME 的文件 :w FILENAME可将当前 VIM 中正在编辑的文件另存为 FILENAME 文件 帮助系统 1.vim中的查看帮助 普通模式下按F1打开vim自己预设的帮助文档 命令行模式下输入:h shiftwidth 打开名为shiftwidth的帮助文件 命令行模式下输入:ver 显示版本及参数 功能设定 1.vim的功能设定 可以在编辑文件的时候进行功能设定，要永久保存配置需要修改vim配置文件。 vim的配置文件~/.vimrc 2.获取目前的设定 命令行模式下输入:set或者:se显示所有修改过的配置 命令行模式下输入:set all 显示所有的设定值 命令行模式下输入:set option? 显示option的设定值 命令行模式下输入:set nooption 取消当期设定值 3.set功能的说明 命令行模式下输入:set autoindent(ai) 设置自动缩进 命令行模式下输入:set autowrite(aw) 设置自动存档，默认未打开 命令行模式下输入:set background=dark或light，设置背景风格 命令行模式下输入:set backup(bk) 设置自动备份，默认未打开 命令行模式下输入: set cindent(cin) 设置C语言风格缩进   书本内容总结 嵌入式Linux： 第三章 Linux下c编程基础： 3.1 Linux下c语言编程概述 C语言特点：中级语言，结构化，功能齐全 所用工具： *编辑器：完成对所录入文字的编辑功能。Vim和emacs。 *编译连接器：源代码转化为可执行代码。Gcc编译器。 *调试器：gdb *项目管理器：控制编译或者重复编译软件的工具。 3.2常用编辑器 行编辑器（Ed，Ex）：每次只能对一行进行操作。 和全屏幕编辑器（vi，emacs）：对整个屏幕进行编辑，用户编辑的文件直接显示在屏幕上。 Vi：（因为通过实验已经做出了全面的总结，所以这里不加赘述） 命令行模式：一般模式  上下移动光标  删除、复制、粘贴 插入模式：文字编辑 【esc】退回命令行模式 底行模式：光标位于屏幕底行，文件保存退出 ，设置编辑环境（寻找字符串、列出行号） 流程：进入vi（在命令行下键入“vi hello”文件名），命令行模式，光标在屏幕上方->在命令行模式下键入i进入插入模式（在屏幕底部显示有“插入”表示插入模式中的输入状态，可以输入文字）->在插入模式下esc，变为命令行模式，在底行行中输入“：wq”存盘退出进入底行模式。 emacs： 功能：编辑、编译、调试。只有一种编辑模式。 启动：emacs【文件名】 相关功能键（p58） 编译调试功能：为gdb调试器提供了一个功能齐全的接口。 3.3 gcc编译器 全称GNU CC ，符合ANSI C标准，可编译语言：c,c++,object c,java,Fortran,Pascal,Modula-3,Ada. GCC的编译流程： 预处理：对包含的头文件（#include）和宏定义（#define、#ifdef）等进行处理。编译器将包含的头文件stdio.h编译进来，并且用户可以使用gcc的选项-E进行查看。例：gcc –E hello.c –o hello.i.选项-o 是指目标文件，“.i”文件为已经过预处理的C程序。 编译：将代码翻译成汇编语言。例：gcc  -S hello.i –o hello.s 汇编：将编译阶段生成的.s文件转成目标文件。例：gcc –c hello.s –o hello.o 链接：函数库。静态库.a，动态库（默认.so） gcc编译选项分析中体现了静态库、动态库的创建和使用，由于字数过多，在这里不一一打出，只体现一些关键的选项： 静态库： 创建静态库：gcc -c unsgn_pow.c //unsgn_pow为函数名 　　　　ar rcsv libpow.a unsgn_pow.o 　　　　a - unsgn_pow.o 　　　　编译主程序：gcc -o pow_test pow_test.c -L. -lpow。 动态库： 为动态库构造目标文件：gcc -fpic -Wall -C unsgn_pow.c 生成动态可：gcc -shared -o libpow.so unsgn_pow.o 链接到刚生成的动态库：gcc -o pow_test pow_test.c -L. -lpow 3.4GDB调试器： Vim编写，gcc编译：gcc –g test.c –o test, gdb调试：gdb test 查看文件：l 设置断点：在b后加入相对应的行号。例b 6 查看断点情况：设置完断电后键入info b，在gdb中可以设置多个断点。bt 查询调用函数的情况。 运行代码：默认从首行开始运行代码，键入r 查看变量值：p 变量。例：p n 单步运行：n或s。若有函数调用的时候，s会进入函数但是n不会进入函数。 恢复程序运行：c gdb基本命令：（p71） help 工作环境相关命令 设置断点与恢复命令 源码查看相关命令 查看运行数据相关命令 修改运行参数相关命令 3.5 make工程管理器 功能：自动编译管理器 makefile的基本结构（make读入的唯一配置文件）： 格式：target：dependency_files 　　   　　command            再make target makefile变量：（p78） makefile规则：包括了目标体、依赖文件及其之间的命令语句 隐含规则 模式规则 深入理解计算机系统（感觉内容太多了，而且不容易看懂，只能结合另一本书看）： 静态链接：以一组可重定位目标文件和命令行参数作为输入，生成一个完全链接的可以加载和运行的可执行目标文件作为输出。输入的可重定位文件由各种不同的代码和数据节组成。 两个主要任务：符号解析和重定位 与静态库链接： 静态库：将所有相关的目标模块打包成为一个单独的文件。可以用作链接器的输入。当链接器构造一个输出的可执行文件时，只拷贝静态库中被应用程序引用的目标模块。更多的我认为还是另一本书比较详细，这本书提供的理论知识太多，命令代码没有另一本一目了然。 2. 教材代码编译运行 练习vimtutuor 至少一遍  使用vim 输入以下代码,联系使用“K”查找帮助文档： 练习gcc编译运行代码。  练习gdb调试代码 。 把上述代码中除了main函数外的代码制作成一个静态库math.a和一个共享库math.so。  编写makefile，让代码编译，上述静态库和共享库的使用自动化。 代码： gcc能够顺利编译，并掌握了方法。 gdb：gcc -g add.c -o add,gdb add这是我所运用的命令，但是之后界面上显示add：找不到那个文件或目录。经过了许多次尝试并且在网上搜寻了方法后依旧没有解决。 在实现静态库、动态库和makefile时遇到了不少难题。   静态库: 动态库：   makefile：

七、遇到的问题及解决

1. 由于与浏览器快捷键冲突，无法在实验楼中进行vim视窗操作的练习。 2.不能注册动态库的路径名。一共出现两种问题，在老师所提供的深入理解计算机系统的实验楼中shiyanlou没有被加入用户组，所以没有cp的授权，没有办法执行文件。之后我将shiyanlou加入sudo后，也一直无法将libmath.so拷贝到环境变量所指定的路径当中。 3.gdb：gcc -g add.c -o add,gdb add这是我所运用的命令，但是之后界面上显示add：找不到那个文件或目录。经过了许多次尝试并且在网上搜寻了方法后依旧没有解决。 4.在链接静态库的时候一开始不知道怎么能够同时编译多个.c文件，我所用的方法是将每一个.c文件进行编译后在ar打包，这样速度效率都很低，后来联系到《深入理解计算机》这本书上的示例，发现可以同时编译多个.c文件后再一起进行打包。 5.makefile模仿书上代码编写后无法实现

八、其他

这个星期的实验量比较适中，能够每天进行一些学习。由于自己学的太过死板，有很多命令没有办法举一反三，在练习过程中遇到很多问题也最终没有能够解决，但是通过这一周的学习，我已经能够基本掌握要领，虽然暂时还不能脱离书本单独进行实验，也能够有所领悟。