北京电子科技学院 20135310陈巧然 原创作品转载请注明出处 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 一.视频笔记 二.实验:汇编一个简单C程序,分析其汇编指令执行过程 利用实验楼实验环境 2.源代码main.c 3.生成的汇编代码main.s 三.汇编指令执行过程分析 四.总结理解 该部分内容在曾经的汇编基础课和信息安全系统设计基础课中反复学习过,是计算机工作原理的基础部分. 计算机可抽象理解为由…
LINUX内核分析第一周学习总结——计算机是如何工作的 张忻(原创作品转载请注明出处) <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 一.汇编代码的工作过程 1.实验过程 int a(int x) { ; } int b(int x) { return a(x); } int main(void) { ) + ; } 汇编代码如下: 2.代码分析 二.计算机工作的过程 工作的大致过程是:用户将编制好的程序通过…
Linux内核设计第一周 ——从汇编语言出发理解计算机工作原理 作者:宋宸宁(20135315) 一.实验过程 图1 编写songchenning5315.c文件 图2 将c文件汇编成32位机器语言 图3 将.s文件中的链接语句删除,获得最后的汇编代码 二.分析堆栈变化情况 三.总结 阐明对“计算机是如何工作的”的理解. ①计算机是依据冯诺依曼体存储结构,依据其核心思想——存储程序计算机工作模型,按程序编排的顺序,一步一步地取出指令,自动地完成指令规定的操作. ②从硬件的角度看,是通过总线连接C…
Linux内核分析第一周学习博客 通过反汇编方式学习计算机工作过程 总结: 通过这次对一个简单C程序的反汇编学习,我了解到计算机在实际工作工程中要涉及大量的跳转指针操作.计算机通常是顺序执行一条一条的指令,如果有必要就通过寄存器跳转到特定的地址,再执行,然后通过一系列机制返回原有的地址,继续顺序执行. 在这个过程中,显然一旦指针的工作出现差错,就可能导致bug或者溢出漏洞.幸好现在有一些相关机制来避免发生类似情况,但是我们从程序员的角度出发还是要慎重. zl + 无转载 + <Linux内核分析…
linux内核分析第一周学习笔记 标签(空格分隔): 20135328陈都 陈都 原创作品转载请注明出处 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 1.1冯诺依曼体系结构:即具有存储程序的计算机体系结构 目前大多数拥有计算和存储功能的设备其核心构造均为冯诺依曼体系结构 实验截图及理解…
韩玉琪 + 原创作品转载请注明出处 + <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 一.冯诺依曼体系结构:存储程序计算机 1. 从硬件角度 总线 CPU ============ 内存 - CPU上的IP总指向内存的某一块区域,CPU执行其所指向的指令. 2. 从程序员角度(软件) 内存保存指令和数据,CPU解释执行 接口 API:应用程序编程接口,程序员<->计算机 ABI:应用程序二进制接口…
赵瀚青原创作品转载请注明出处<Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 一.概述 第一周的学习内容主要是基础的计算机工作的相应知识,主要学习了三个知识点 存储程序计算机工作模型 X86汇编基础 汇编一个简单的c程序并分析汇编指令执行过程 二.存储程序计算机的工作模型 最基础的就是冯诺依曼体系结构 冯·诺依曼体系结构冯·诺依曼理论的要点是:数字计算机的数制采用二进制:计算机应该按照程序顺序执行. 三.X86汇…
第一周 计算机是如何工作的 第一节 存储程序计算机工作模型 1.冯·诺依曼结构模型:冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构,是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构.程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置,因此程序指令和数据的宽度相同. 2.CPU可以抽象成一个for循环,总是从内存中执行下一条指令. 内存:保存指令数据 CPU:解释执行指令.数据 内存与CPU通过总线连接. API:应用程序编程接口 ABI:二进制(指令编码)接口 例如:32位计算机X86,EIP…
20135313吴子怡.北京电子科技学院 chapter 1 知识点梳理 第一节 存储程序计算机工作模型 1.冯诺依曼体系结构:即具有存储程序的计算机体系结构.目前大多数拥有计算和存储功能的设备(智能手机.平板.计算机等)其核心构造均为冯诺依曼体系结构 a.从硬件来看:CPU与内存通过主线连接,CPU上的IP(可能是16.32.64位)总指向内存的某一块区域:IP指向的CS(代码段)也在内存中:CPU总是执行IP指向的指令. b.从软件来看:API(应用程序编程接口,与编程人员)与ABI(程序与…
陈巧然 原创作品 转载请注明出处 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 一.使用实验楼的虚拟机, 观察只有一个死循环的mykernel与时钟中断的关系 步骤:cd LinuxKernel/linux-3.9.4 qemu -kernel arch/x86/boot/bzImage 执行效果如下图 Paste_Image.png 现在查看mymain.c: Paste_Image.png 再查看myin…
第一周学习总结--计算机是如何工作的 作者:刘浩晨 一.存储程序计算机工作模型 冯诺依曼体系结构:核心思想为存储程序计算机.两个层面: (1)硬件的角度(计算机主板):一个CPU,一块内存,之间有总线连接.CPU内部有一个IP计算器,IP指向内存中的指令,并依次加一执行: (2)另一个层面,程序员的角度:存储程序计算机工作模型(如下图) 解释:CPU抽象为for循环,总是执行下一条指令,内存保存指令和数据,CPU来解释和执行这些指令. API:应用程序编程接口(程序员与计算机的接口界面) ABI…
LINUX内核分析第二周学习总结——操作系统是如何工作的 张忻(原创作品转载请注明出处) <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 一.知识点总结 (一)计算机是如何工作的?(总结)——三个法宝 存储程序计算机工作模型,计算机系统最最基础性的逻辑结构: 函数调用堆栈,高级语言得以运行的基础,只有机器语言和汇编语言的时候堆栈机制对于计算机来说并不那么重要,但有了高级语言及函数,堆栈成为了计算机的基础功能:…
linux内核分析第二周学习笔记 标签(空格分隔): 20135328陈都 陈都 原创作品转载请注明出处 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 1.函数调用堆栈 1.1小结 三把宝剑: 存储程序计算机 函数调用堆栈 中断机制 1.2堆栈 堆栈是C语言程序运行时必须的一个记录调用路径和参数的空间 函数条用框架 传递参数 保存返回地址 提供局部变量空间 C代码中嵌入汇编代码的写法 0. 内嵌汇编语法 as…
Linux内核设计第二周 ——操作系统工作原理 作者:宋宸宁(20135315) 一.实验过程 图1 执行效果 从图中可以看出,每执行my_ start_ kernel函数两次或一次,my_ time_ hander函数执行一次. 图2 mymain.c文件关键代码部分 图3 myinterrupt.c文件关键代码部分 二.分析分析进程的启动和进程的切换机制(分析见注释) 1.myinterrupt.c /* * linux/mykernel/myinterrupt.c * * Kernel i…
Linux内核分析第二周学习博客 本周,通过实现一个简单的操作系统内核,我大致了解了操作系统运行的过程. 实验主要步骤如下: 代码分析: void my_process(void) { int i = 0; while(1) { i++; if(i%10000000 == 0) { printk(KERN_NOTICE "this is process %d -\n",my_current_task->pid); if(my_need_sched == 1) { my_need_…
Linux内核分析第四周学习总结--系统调用的工作机制 内核态 执行级别高,可以执行特权指令,访问任意物理地址,在intel X86 CPU的权限分级为0级. 用户态 执行级别低,只能访问0x00000000-0xbfffffff之间的逻辑地址,权限分级为3级. 区分与切换 CS:eip(代码段选择寄存器/偏移量寄存器)中,CS寄存器最低两位表示特权级.状态通过中断来切换,包括硬件中断和系统调用两种方式. 寄存器上下文 从用户态切换到内核态时,int指令会保存用户态的寄存器上下文到内核堆栈中,同…
<Linux内核分析>第一周.计算机是如何工作的? 20135204 郝智宇  一.存储程序计算机工作模型 1.      冯诺依曼体系结构: 数字计算机的数制采用二进制:计算机应该按照程序顺序执行. 内存保存指令和数据,CPU负责解释和执行这些指令. 2.    API: 程序员与计算机的接口界面. 3.    EIP: CALL  RET  IMP   二.X86汇编基础 1.      X86CPU的寄存器 E开头32位,R开头64位.   堆栈是计算机中非常基础性的东西. 2.    …
朱荟潼 + 原创作品转载请注明出处 + <Linux内核分析>MOOC课http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 1.冯诺依曼体系结构 ---核心:存储程序计算机 计算机在执行程序时须先将要执行的相关程序和数据放入内存储器中,在执行程序时CPU根据当前程序指针寄存器的内容取出指令并执行指令,然后再取出下一条指令并执行,如此循环下去直到程序结束指令时才停止执行.其工作过程就是不断地取指令和执行指令的过程,最后将计算的结果放入指令指定的存储器…
冯诺依曼体系结构 核心思想 1.冯诺依曼是:数字计算机的数制采用二进制:计算机应该按照程序顺序执行. 2.采用二进制作为计算机数值计算的基础,以0.1代表数值.不采用人类常用的十进制计数方法,二进制使得计算机容易实现数值的计算. 3.程序或指令的顺序执行,即预先编好程序,然后交给计算机按照程序中预先定义好的顺序进行数值计算. 汇编语言的五种寻址模式 ·        寄存器寻址 registermode: %寄存器  例如:%edx 访问寄存器edx ·        立即寻址 immediat…
我使用的c语言代码是: int g(int x) { return x + 1; } int f(int x) { return g(x); } int main(void) { return f(6) + 3; } 使用实验楼的linux环境得到的汇编代码如下: 1 g: 2 pushl %ebp 3 movl %esp, %ebp 4 movl 8(%ebp), %eax 5 addl $1, %eax 6 popl %ebp 7 ret 8 f: 9 pushl %ebp 10 movl…
第二周 操作系统是如何工作的 第一节 函数调用堆栈 存储程序计算机:是所有计算机基础的框架 堆栈:计算机中基础的部分,在计算机只有机器语言.汇编语言时,就有了堆栈.堆栈机制是高级语言可以运行的基础. 计算机“三宝”:存储程序计算机.函数调用堆栈和中断机制. 堆栈是C语言程序运行时必须的一个记录调用路径和参数的空间 函数调用框架(eg:enter.leave ) 传递参数(32位,通过堆栈来传递参数) 保存返回地址(用eax) 提供局部变量空间 等等 ♦ C语言编译器对堆栈的使用有一套的规则,不同…
赵瀚青原创作品转载请注明出处<Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 一.计算机的三个法宝 存储程序计算机 函数调用堆栈 中断机制 二.堆栈 1.堆栈的空间分配 栈:由操作系统自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等.其操作方式类似于数据结构中的栈. 堆: 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收,分配方式倒是类似于链表. 2.堆栈缓存方式 栈使用的是一级缓存, 他们通常都…
韩玉琪 + 原创作品转载请注明出处 + <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 一.函数调用堆栈 1. 小结:计算机是怎样工作的 三个法宝:存储程序计算机.函数调用堆栈.中断机制. 存储程序计算机工作模型,计算机系统最最基础性的逻辑结构. 函数调用堆栈,高级语言得以运行的基础,只有机器语言和汇编语言的时候堆栈机制对于计算机来说并不那么重要,但有了高级语言及函数,堆栈成为了计算机的基础功能.(函数参数传递…
20135313吴子怡.北京电子科技学院 chapter 1 知识点梳理 (一)计算机是如何工作的?(总结)——三个法宝 ①存储程序计算机工作模型,计算机系统最最基础性的逻辑结构: ②函数调用堆栈,高级语言得以运行的基础,只有机器语言和汇编语言的时候堆栈机制对于计算机来说并不那么重要,但有了高级语言及函数,堆栈成为了计算机的基础功能: enter pushl %ebp movl %esp,%ebp leave movl %ebp,%esp popl %ebp 函数参数传递机制和局部变量存储 ③中…
计算机是如何工作的 冯·诺依曼理论的要点是: 数字计算机的数制采用二进制:计算机应该按照程序顺序执行. 冯·诺依曼体系结构 根据冯·诺依曼体系结构构成的计算机,必须具有如下功能:把需要的程序和数据送至计算机中.必须具有长期记忆程序.数据.中间结果及最终运算结果的能力.能够完成各种算术.逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力.能够根据需要控制程序走向,并能根据指令控制机器的各部件协调操作.能够按照要求将处理结果输出给用户. 为了完成上述的功能,计算机必须具备五大基本组成部件,包括:输人数据和程序的…
陈巧然原创作品 转载请注明出处 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 实验目的: 使用库函数API和C代码中嵌入汇编代码两种方式使用同一个系统调用,理解系统调用的工作机制. 实验过程: 本文实验使用亚马逊云计算平台(AWS)Ubuntu 14.04.2 LTS 64bit   本文实验选择24号和47号系统调用,分别获取当前用户uid(用户ID)和gid(组ID),即模拟Linux系统“id”命令.…
第一讲 函数调用堆栈 计算机是如何工作的? (总结)——三个法宝 1,存储程序计算机工作模型,计算机系统最最基础性的逻辑结构: 2,函数调用堆栈,高级语言得以运行的基础,只有机器语言和汇编语言的时候堆栈机制对于计算机来说并不那么重要,但有了高级语言及函数,堆栈成为了计算机的基础功能: enter pushl %ebp movl %esp,%ebp leave movl %ebp,%esp popl %ebp 函数参数传递机制和局部变量存储 3,中断,多道程序操作系统的基点,没有中断机制程序只能从…
首先,我们先写一个简单的C语言程序,如下: int g(int x) { return x +3; } int f(int x) { return g(x); } int main(void) { return f(8) + 1; } 然后我们把源程序编译成一个汇编语言,指令如下 gcc -S -o main.s main.c -m32 得到结果,删去符号项得到结果 首先,main函数为该程序的开始入口,所以从main函数开始分析: 在line 17 ~ line 18是进入main函数(ent…
模块 1.概念:  如果让LINUX Kernel单独运行在一个保护区域,那么LINUX Kernel就成为了“单内核”.    LINUX Kernel是组件模式的,所谓组件模式是指:LINUX Kernel在运行时,允许“代码”动态的插入或者移出Kernel.    所谓模块是指:相关的一些子程序,数据.入口点和出口点共同组合成的一个单一的二进制映像,也就是一个可装载的Kernel目标文件.    模块的支持,使得系统可以拥有一个最小的内核映像,并且通过模块的方式支持一些可选的特征和驱动程序…
操作系统是如何工作的 1. 小结:计算机是怎样工作的 三个法宝 存储程序计算机.函数调用堆栈.中断机制 两把宝剑 中断上下文.进程上下文的切换 2. 堆栈 堆栈是C语言程序运行时必须的一个记录调用路径和参数的空间. 函数条用框架 传递参数 保存返回地址 提供局部变量空间... 堆栈相关寄存器: esp:堆栈指针——指向系统栈最上面一个栈帧的栈顶 ebp: 基址指针——指向系统栈最上面一个栈帧的底部 cs:eip:指令寄存器——指向下一条等待执行的指令地址 堆栈相关操作: push :栈顶地址减少…