C 语言相关内容省略，复习自用，仅供参考~
概述
冯·诺伊曼结构
存储程序 工作方式：将事先编好的程序和原始数据送入主存 后才能执行程序，程序被启动执行后，计算机能在不需要操作人员干预下自动完成逐条指令取出和执行 的任务。
程序执行过程：主存取指令 → \to → 指令译码 → \to → PC 自增 → \to → 取操作数并执行 → \to → 结果送往主存或寄存器。
层次结构
性能评价
单位时间完成的工作量：吞吐率 ，带宽；作业提交开始到完成所需的时间：响应时间，执行时间，等待时间或时延。
用户 CPU 时间 = = = 平均时钟周期数 × \times × 时钟周期 = = = 平均指令条数 × \times × CPI × \times × 时钟周期.
时钟周期（ns） = 1 / =1/ =1/ 时钟频率（GHz）； 1 1 1 GHz = 1 0 3 10^3 103 MHz = 1 0 9 = 10^9 =109 Hz； 1 1 1 s = 1 0 9 10^9 109 ns.
CPI （执行一条指令所用的时钟周期） = = = 平均时钟周期数 ÷ \div ÷ 平均指令条数.
MIPS （平均每秒执行百万条指令数） = 1 / =1/ =1/ 时钟周期（ns） ÷ \div ÷ CPI × 1 0 − 6 \times 10^{-6} ×10−6.
CPI 越低，时钟频率越高（即时钟周期越低）时，用户 CPU 时间越低（即CPU执行速度越快）。
峰值 MIPS 在 CPI 最低处。
整体改进后速度提升倍数 = 1 / ( =1/( =1/( 改进部分时间比例 / / / 改进部分速度提升倍数 + + + 未改进部分时间比例 ) ) ).
数据
整数
进制转换 ： b n . . . b 0 . b − 1 . . . b − m ( R ) = ∑ i = − m n b n R n ( 10 ) , m , n > 0 {b_n...b_0.b_{-1}...b_{-m}}{(R)}={\sum{i=-m}^n b_nR^n}_{(10)}, m,n>0 bn...b0.b−1...b−m(R)=∑i=−mnbnRn(10),m,n>0.
2 进制 ⇔ \Leftrightarrow ⇔ 16 进制：4 位 一组。
小端存储 ： A 1 A 2 ∣ B 1 B 2 ∣ C 1 C 2 ∣ D 1 D 2 → D 1 D 2 C 1 C 2 B 1 B 2 A 1 A 2 ( 16 ) A_1A_2\ | \ B_1B_2\ | \ C_1C_2\ | \ D_1D_2 \to {D_1D_2C_1C_2B_1B_2A_1A_2}_{(16)} A1A2 ∣ B1B2 ∣ C1C2 ∣ D1D2→D1D2C1C2B1B2A1A2(16).
字长 ：ALU 内部的数据宽度。
补码 ：正数符号位为 0，数值为自身；负数符号位为1，数值为按位取反后末位加 1。
求反： − y = ( ∼ y ) + 1 -y=(\sim y)+1 −y=(∼y)+1，其中 ∼ \sim ∼ 为按位取反。
| 加法器标志寄存器 | ZF 零标志 | OF 溢出标志 | SF 符号标志 | CF 进/错位标志 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 结果不为 0 | 结果未溢出（有符号） | 结果为正 | 结果最高位发生进/错位；结果未溢出（无符号） |
| 1 | 结果为 0 | 结果发生溢出（有符号） | 结果为负 | 结果最高位无进/错位；结果发生溢出（无符号） |
减法时， x − y = x + ( ( ∼ y ) + 1 ) x-y=x+((\sim y)+1) x−y=x+((∼y)+1) 中加法进位记为 C C C，则 C F = ! C CF=! C CF=!C，其中 ! ! ! 为逻辑非。
异号相加 ，同号相减 时，永远不会溢出。
正溢出 ：正数 + + + 正数 → \to → 负数，即正数 − - − 负数 → \to → 负数。
负溢出 ：负数 + + + 负数 → \to → 正数，即负数 − - − 正数 → \to → 正数。
浮点数（IEEE 754）
| 单精度值类型 | 符号（1位） | 阶码（8位，偏置127） | 尾数（23位） | 值 |
|---|---|---|---|---|
| 规格化非零数 | 0 或 1 | 0 < e < 255 0<e<255 0<e<255 | 任意 | ( − 1 ) s × 2 e − 127 × ( 1. f ) (-1)^s\times2^{e-127}\times(1.f) (−1)s×2e−127×(1.f) |
| 正零 | 0 | 0 | 0 | + 0 +0 +0 |
| 负零 | 1 | 0 | 0 | − 0 -0 −0 |
| 正无穷大 | 0 | 全 1，即 255 ( 10 ) _{(10)} (10) | 0 | + ∞ +\infty +∞ |
| 负无穷大 | 1 | 全 1 | 0 | − ∞ -\infty −∞ |
| 非规划化数 | 0 或 1 | 0 | 非 0 | 下溢， ( − 1 ) s × 2 − 126 × ( 0. f ) (-1)^s\times2^{-126}\times(0.f) (−1)s×2−126×(0.f) |
| 非数 | 0 或 1 | 全 1 | 非 0 | N a N NaN NaN |
- 浮点数加减法
对阶 ：小阶向大阶对齐，隐藏位 还原到尾数。
尾数加减 ：定点原码加减，注意符号 。
规格化 ：右规，尾数右移，阶码加 1；左规，尾数左移，阶码逐次减 1。
尾数舍入 ：保护位 + + + 舍入位 + + + 粘位；就近舍入（0 舍 1 入），正向舍入，负向舍入，向 0 舍入。
溢出判断：右规时会发生阶码上溢；左规时会变为非规格化数。
汇编（IA-32）
基础
- AT&T 格式
指令形式 ："op src,dst"，即 dst ← \gets ← dst op src.
长度后缀：b → \to → 8bit；w → \to → 16bit；l → \to → 32bit；q → \to → 64bit.
数字 ："$number".
寄存器操作数 ："%register".
存储器操作数 （寻址方式）："offset ( %base, %index, scale )"，即 %base + + + %index × \times × scale + + + offset.
指令类型：传送（数据传送 /地址传送 /标志传送/IO）；定点算术运算（加减 乘除/自增自减/取负/比较 ）；按位运算（逻辑/移位）；控制转移（无条件转移 /条件转移 /条件设置/条件传送/调用返回/内中断）。 - IA-32 寄存器
通用寄存器（32bit）：EAX 累加器，EBX 基址寄存器，ECX 计数寄存器，EDX 数据寄存器，ESP 栈指针寄存器，EBP 基址指针寄存器，ESI 源变址寄存器，EDI 目标变址寄存器。
专用寄存器（32bit）：EIP 指针指令寄存器，EFLAGS 标志寄存器。
段寄存器（16bit）：CS 代码段，SS 堆栈段，DS 数据段，ES FS GS 附加段。
C语言逆向
（待更新~）
过程调用：内存分配，栈帧结构
运算还原
选择结构：switch-case实现 - 连续比较/数组/二分查找
循环结构：while/do-while/自增自减
数组
内存对齐
链接
ELF 文件格式：ELF 头 + + + .text 节（目标代码） + + + .rodata 节（只读数据） + + + .data 节（已初始化全局变量） + + + .bss 节（未初始化全局变量，占位符） + + + .symtab 符号表（函数名和非局部变量名） + + +.rel.text 节（重定位） + + + .rel.data 节（重定位） + + + .debug 节（调试符号表） + + + .line 节（-g 选项） + + + .strtab 节（符号及节名） + + + 节头表。
可读写数据段 ： .data 节（已初始化全局变量） + + + .bss 节（未初始化全局变量，占位符）。
符号分类：全局 （非 static ）；外部 （extern ）；本地 （static ）。
符号解析：强符号 为函数名和已初始化全局变量名；弱符号 为未初始化全局变量名；本地符号无强弱。
强符号只能定义一次；同时有强弱符号，符号类型以强符号为准 ，弱符号指向同一处地址；多个弱符号，任选其一。
例题
- 有符号整数表示（字长 16bit）
0F 80 → \to → 1000 0000 0000 1111 (补) → \to → -32753 ( 10 ) _{(10)} (10). - 有符号整数减法（字长 8bit）
A3H - 3AH → \to → 1010 0011 (补) − - − 0011 1010 (补) = = = 1010 0011 (补) + 1100 0110 (补) = = = 0110 1001 (补) → \to → 69H; 标志 CF = = = 0, OF = 1 =1 =1, SF = = = 0, ZF = = = 0; 负溢. - 单精度浮点数表示（大端）
3FB00000H → \to → 1.011B → \to → 1.375 ( 10 ) _{(10)} (10).
C2FA4000H → − \to - →− 1.111101001B → \to → -125.125 ( 10 ) _{(10)} (10). - 单精度浮点数加法（大端）
3FB00000H + + + C2FA4000H → \to → 对阶 0.00000101100 ( 2 ) + − _{(2)} +\ - (2)+ − 1.111101001 ( 2 ) _{(2)} (2); 阶码 10000101 ( 2 ) → _{(2)} \to (2)→ 尾数加减 − - − 1.11101111000 ( 2 ) → _{(2)}\to (2)→ 规格化 1 ∣ | ∣ 1000 0101 ∣ | ∣ 1110 1111 0000 0000 0000 000 → \to → 尾数舍入(无) → \to → C2F78000H. - 链接（gcc -m32）
cpp
// main.c
#include <stdio.h>
int d = 100;
int x = 200;
int y = 300;
void pi(void);
int main() {
y = 0;
p1();
printf("d=%d, x=%d, y=%d\n", d, x, y);
return 0;
}
cpp
// p1.c
double d;
short y;
void p1(void) {
d = 1.0;
y = -100;
}
bash
gcc -m32 -o linktest main.c p1.c
./linktest
>>> d=0, x=1072693248, y = 65436d = d= d= 1.0 (double, 64 bit) → \to → 00 00 00 00 ∣ | ∣ 00 00 F0 3F (小端) → x = \to x= →x= 3FF00000H (大端), d = d= d= 0 → x = \to x= →x= 1072693248, d = d= d= 0.
y = y= y= -100 (short, 16bit) → \to → 1001 1100 1111 1111 (补) → \to → 11 11 11 11 11 11 11 00 11 01 10 ∣ | ∣ 00 00 ... (小端) → \to → 65436 ( 10 ) _{(10)} (10).