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

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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[博客目录]

• 静态库测试
  • 实现方法
  • 相关资料
  • 操作
• 动态库测试
  • 实现方法
  • 相关资料
  • 操作
• OD功能C语言实现
  • 资料参考
  • 实现过程
  • 实现代码
• 本周结对学习情况
  • 结对学习博客
  • 结对学习图片
  • 结对学习内容
• 代码托管

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一、静态库测试

题目：

1. 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?
2. 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。

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实现方法

1. 静态库是一些目标文件(后缀名为.o)的集合体。
2. 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。
3. 可以使用ar命令来创建一个静态库文件。

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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。

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操作

1. 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。
2. 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
3. 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～

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二、共享库：

题目

1. 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?
2. 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。

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实现方法

1. 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。
2. 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。

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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。

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操作

1. 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。
2. 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！

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三、OD功能C语言实现

实现功能：

1. tc
2. tx

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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"`;

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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。

• 参考了狄维佳同学的博客和陆忠民同学的博客，学习他们的代码并在此基础上设计自己的代码。

• 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]);
        }
}

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实现截图

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