2017-2018-1 20155319 《信息安全系统设计基础》第6周学习总结-白红宇

2017-2018-1 20155319 《信息安全系统设计基础》第6周学习总结

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发布时间：2019-06-23

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教材学习内容总结

异常控制流概述

控制转移：从一条指令到下一条指令的过渡。

控制流：控制转移序列。

- 最简单的控制流：平滑的序列，每条指令在存储器中都是相邻的。 - 平滑流的突变：由于跳转、调用和返回等指令造成两条指令不相邻。

异常控制流（Exceptional Control Flow， ECF）：现代操作系统通过使控制流发生突变来对系统状态做出反应，这些突变称为异常控制流。

异常控制流发生在计算机系统的各个层次

- 硬件层：硬件检测到的事件会触发控制突然装移到异常处理程序 - 操作系统层：内核通过上下文转换将控制从一个用户进程转移到另一个用户进程。 - 应用层：一个进程可以发送信号到到另一个进程，而接收者将会控制突然转移到它的一个信号处理程序。 - 一个程序可以通过回避通常的栈规则，并执行到其它函数中任意位置的非本地跳转来对错误做出反应。

ECF是操作系统用来实现I/O、进程和虚拟存器的基本机制。

应用程序通过使用一个叫做陷阱或者系统调用的ECF形式，向操作系统请求服务。

操作系统为应用程序提供了强大的ECF机制，用来创建新进程、等待进程终止、通知其他进程中系统的异常事件、检测和相应这些事件。

ECF是计算机系统中实现并发的基本机制。

软件异常允许程序进行非本地跳转来响应错误情况。非本地跳转是一种应用层ECF，在C中通过setjump和longjmp提供。

系统级I/O

1.输入输出I/O

输入输出I/O是在主存和外部设备（如磁盘，网络和终端）之间拷贝数据的过程。

- 输入就是从I/O设备拷贝数据到贮存

- 输出就是从主存拷贝数据到I/O设备

2.Unix I/O

一个Unix文件就是一个m个字节的序列：B0，B1，...，Bk，...，B(m-1)

所有的I/O设备，如网络、磁盘、和终端，都被模型化为文件，而所有的输入和输出都被当做想对应的文件的读写来执行。这种将设备优雅的映射为文件的方式，允许Unix内核引出一个简单、低级的应用接口，称为UnixI/O，这使得所有的输入和输出都能以一种统一且一致的方式来执行。1.打开文件

一个应用程序通过要求内核来打开文件，内核返回一个小的非负整数（描述符），内核记录有关这个文件的所有的信息，应用程序只需要记住这个描述符。
```
Unix外壳创建的每个进程开始时都有三个打开的文件：  - 标准输入（描述符为0）  - 标准输出（描述符为1）  - 标准错误（描述符为2）
```

头文件<unistd.h>
```
定义常量STDIN_FILENO、STDOUT_FILENO、STDERR_FILENO  可以用来代替显式的描述符
```
输入输出I/O是在主存和外部设备（如磁盘，网络和终端）之间拷贝数据的过程。
- 输入就是从I/O设备拷贝数据到贮存
- 输出就是从主存拷贝数据到I/O设备