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Lab 4 - LinkLab 涉及计算机系统基础实验。

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简介：
通过计算机系统基础实验Lab4-LinkLab，我们对一个由若干个二进制模块（以.o文件形式存在）构成的程序进行了逐步调整，这个程序被命名为“linkbomb”。 旨在确保该程序在执行过程中能够完全符合实验所规定的具体行为规范。 此过程依赖于对ELF文件格式以及程序链接流程的深入理解，具体操作包括修改给定二进制可重定位目标文件的各个组成部分，例如其数据内容、机器指令、重定位记录等。

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  • 计算机系统基础实验Lab4-LinkLab
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    “计算机系统基础实验Lab4-LinkLab”是一门针对计算机科学与技术专业的课程实践环节，通过LinkLab平台进行网络通信、操作系统等核心概念的实际操作练习，旨在加深学生对理论知识的理解和应用能力。 在计算机系统基础实验Lab4-LinkLab中，逐步修改一个由多个二进制模块（.o文件）组成的程序（称为“linkbomb”），使其在运行时满足指定的行为要求。基于ELF文件格式和程序链接过程的理解，需要修改给定的二进制可重定位目标文件的数据内容、机器指令以及重定位记录等部分。
     
  • 计算机系统基础实验四.pdf
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    《计算机系统基础实验四》提供了针对计算机硬件与操作系统原理的实践操作指导，帮助学生通过实际动手加深对理论知识的理解和应用。 熟悉LC-3Edit与Simulate软件，掌握IO操作、TRAP指令的编程及IO中断的处理机制。使用LC-3Edit编写汇编程序，通过键盘向计算机中输入一个字符串；当输入7时停止输入，并将结果以逆序的方式输出。例如，若输入“ABCD7”，则在屏幕上显示DCBA。
     
  • BinaryBomb实验——计算机系统基础(gddrxy)
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    BinaryBomb实验是计算机系统课程中的实践环节，旨在通过解决一系列二进制程序谜题，加深学生对汇编语言、链接过程及调试技术的理解。本实验为gddrxy版，提供详细的解题思路和技巧分享。 “二进制炸弹”是一个在Linux系统上运行的可执行C程序，包含7个阶段（phase1至phase6以及一个隐藏阶段）。每个阶段要求用户输入特定字符串来通过该阶段；如果输入正确，则成功拆除该阶段，否则会输出 BOOM!!! 并结束。实验的目标是尽可能多地完成这些拆解任务。 各个阶段考察了不同层次的机器级语言知识： - 阶段1：涉及简单的字符串比较。 - 阶段2：包含for循环的应用。 - 阶段3：展示switch分支结构的理解和使用。 - 阶段4：引入递归函数的概念与实践。 - 阶段5：关注数组元素的有序访问方法。 - 阶段6：处理链表相关的问题。 隐藏阶段仅在成功通过了阶段4之后，且附加特定字符串后才会显现出来。为了完成这项任务，需要使用gdb调试器和objdump工具来反汇编炸弹程序，并逐步分析每个阶段的机器代码以理解其功能，从而推断出正确的输入字符串。这通常涉及设置断点以便于详细追踪每段代码的行为。 每位学生所获得的具体题目会有所不同。
     
  • 计算机系统基础ProxyLab实验-gddrxy
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    《计算机系统基础ProxyLab实验》由gddrxy编写，本书通过一系列基于ProxyLab的实验项目，深入浅出地讲解了计算机系统的底层架构和工作原理。适合于学习计算机科学的学生及研究者使用。 Web代理是一种在网页浏览器与服务器之间充当中间角色的软件程序。借助于Web代理的帮助，当用户需要获取网络资源时，浏览器并不会直接向终端服务器发送请求；而是先将请求提交给代理服务，再由该代理转发到目标服务器上。一旦接收到来自远程服务器的数据响应后，它会立即将这些信息传递回客户端的网页浏览器。 在实际应用中，Web代理可以承担多种功能：例如，在网络防火墙环境下使用时，它们能够确保所有对外部资源的访问都必须通过特定的安全通道（即代理）进行；同时还能隐藏用户的真实身份——当数据包被发送到互联网上的某个站点之前，所有的标识信息都会在传输过程中被移除。此外，Web代理还可以作为缓存机制的一部分工作，在本地存储从远程服务器接收到的对象文件或网页内容，从而加快后续请求的响应速度并减少带宽消耗。 接下来的任务是编写一个能够处理基本HTTP/1.0 GET请求类型的顺序式Web代理程序。在启动时，该软件将在指定端口上监听客户端连接；一旦有新的会话建立起来后，则需要从输入流中读取完整的HTTP协议信息，并进行初步验证以确认其有效性。如果一切正常的话，接下来就要创建到目标网站服务器的新链接，并按照原始请求的内容向后者发起数据索取操作。最后一步则是将接收到的响应结果正确地返回给浏览器客户端。
     
  • AttackLab实验——计算机系统基础（gddrxy）
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    AttackLab实验是面向计算机科学教育设计的一系列互动实践课程，专注于教授学生理解计算机系统的安全性和脆弱性。通过实际操作和攻击模拟，学员能够深入掌握操作系统、网络架构及应用程序中的潜在威胁与防御策略，为构建更安全的数字环境奠定坚实基础。 实验原理与内容“AttackLab”是一个运行在Linux下的可执行C程序，包含5个阶段（phase1~phase5），每个阶段有不同的任务要求。学生需要根据缓冲区的工作方式以及程序的反汇编代码来确定攻击字符串长度和其中的关键信息。每次成功实施缓冲区溢出攻击时会收到相应的提示；若失败，则只会显示“segmentation fault”。 实验中，不允许绕过validate函数执行攻击操作。在进行缓冲区溢出之后，返回地址可以指向以下位置：1. touch1、touch2 或 touch3 函数的起始地址；2. 自行注入的攻击代码首地址；3. 在后两个阶段（ROP攻击）中，farm.c文件对应的可利用gadget的起始地址。需要注意的是，在使用这些gadget时，它们必须位于start_farm和end_farm之间。 实验分为五个阶段进行： - 前三个阶段使用ctarget作为目标程序； - 后两个阶段则需要针对rtarget执行攻击。 每个阶段分别考察一种缓冲区溢出的方式，并且难度逐渐增加。
     
  • 计算机系统基础实验一.pdf
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    《计算机系统基础实验一》是一份针对初学者设计的实践教程，涵盖了操作系统、编程语言及网络等基础知识的应用与探索。通过一系列精心设计的任务和挑战，帮助学生加深对理论知识的理解，并培养解决问题的能力。 学习LC-Edit和Simulate软件的使用指导书，并熟悉这些软件的操作方法。 首先，在LC-3Edit 中编写机器指令来实现十个整数求和的功能，并编译成OBJ文件，之后利用Simulate模拟器运行该OBJ文件以获取结果。 其次，在LC-3Edit中编写用于判断地址内存单元中的数据从左到右出现的第一个1的位置的机器指令。同样地，将这些指令编译为OBJ文件并通过Simulate模拟器执行来获得最终的结果。
     
  • 计算机系统基础实验三.pdf
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    《计算机系统基础实验三》是一份针对计算机科学与技术专业学生的实践教学文档，内容涵盖操作系统、编译原理等核心课程的基础实验操作和分析。通过本实验，学生能够加深对理论知识的理解，并提升动手能力和问题解决技巧。 本实验报告涵盖的知识点包括LC-3汇编语言编程、16位补码的二进制操作以及LOOP循环与AND逻辑指令的应用。 LC-3是一种教学用简化计算机模型，被广泛用于美国大学中的计算机科学课程中以帮助学生理解基本计算原理和结构。在该平台上进行汇编语言程序设计能够使学生们深入了解底层的操作机制，包括但不限于指令集、寄存器操作及内存寻址等概念。 实验的主要任务是编写一个LC-3汇编代码来统计R0寄存器内数值中1的数量，并将结果存储于R1寄存器。此程序名为“统计字符串”，其功能在于计算并记录下R0中的1的个数到R1。 为了达成这一目标，需要使用几种基础指令：首先进行初始化操作，即清空包括R0、R1、R2和R3在内的所有涉及寄存器；将二进制“1”（即x1）赋值给R2以执行位与运算来判断每一位是否为1。这里引入了计数器寄存器R3，初始设为其最大循环次数——对于一个16位的寄存器来说就是进行16次检查；而使用R1存放最终统计结果。 程序进入核心循环部分后会利用AND指令实现对当前位是否为“1”的判断。如果某一位是1，执行逻辑与操作后的值依然保持不变（即仍为1），此时通过BRp条件跳转至ZJLOOP标签继续进行下一轮检查；反之，则直接进入下一循环阶段而无需额外处理。每完成一次位的检验，R2和计数器寄存器R3分别递减以准备下一个位置的检测工作。 当所有操作完成后（即R3为零时），程序将停止其循环过程，并在R1中保存最终结果——也就是原先存储于R0中的1的数量。此时虽然代码还存在恢复初始状态的部分，但由于整个循环已经结束，这部分指令实际上并不被执行。 此外，在实验过程中需要借助计算机、LC-3Edit和Simulate模拟器软件进行编程实践与调试工作，并在完成后观察最终结果是否符合预期。尽管报告中没有提供具体的结果截图，但可以推测出R1中的数值应当准确反映了之前设定的统计目标值。 通过此次操作练习不仅加深了对LOOP循环及AND逻辑指令的理解，还提升了如何利用特定位运算手段获取所需数据的能力（如本实验所展示的具体案例）。这进一步促进了汇编语言编程技巧与思维方式的发展，并有助于学生更好地掌握计算机系统的基础知识和相关高级概念。
     
  • 计算机系统基础实验简介 (Lab2) - 20191
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    本课程为计算机科学专业开设的基础实验课第二部分，旨在通过实际操作加深学生对操作系统、网络原理等核心概念的理解。适合希望增强动手能力与理论知识结合的学生参与。 第一步：调用第二步：查看汇编源代码文件asm.txt第三步：在反汇编文件中继续查找phase_1的位置第四步：在main()函数的汇编代码中进行操作
     
  • 天津大学计算机系统基础实验课程
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    天津大学的计算机系统基础实验课程旨在通过实践操作，帮助学生深入理解计算机硬件和软件的基本原理及其相互作用，增强学生的动手能力和创新思维。 19级计算机科学与技术上机实验包括：实验1-位操作、实验2-整数与浮点数、实验3-拆弹专家、实验4-代码注入攻击以及实验5-高速缓存。