反匯編與反編譯作業(yè)全自動(dòng)生成與批改系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前在計(jì)算機(jī)教學(xué)當(dāng)中，越來(lái)越重視培養(yǎng)學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)底層知識(shí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的整體認(rèn)知。通過(guò)這樣來(lái)幫助學(xué)生建立對(duì)計(jì)算機(jī)的整體系統(tǒng)觀，從而幫助學(xué)生能寫(xiě)出運(yùn)行速度更快、更穩(wěn)定的程序。對(duì)于這一類型的課程，離不開(kāi)對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)表示方式，機(jī)器級(jí)別的指令，CPU工作方式等計(jì)算機(jī)底層概念進(jìn)行講解和練習(xí)。但是目前這類課程的練習(xí)和考試對(duì)于教師來(lái)說(shuō)卻是十分的繁瑣。因?yàn)檫@類的課程往往都會(huì)引入逆向工程、匯編語(yǔ)言、內(nèi)存排布等計(jì)算機(jī)底層的知識(shí)，目前的教學(xué)輔助系

2、統(tǒng)不能很好地適應(yīng)這類課程的教學(xué)需求。教師需要人工生成大量與逆向相關(guān)的題目供學(xué)生練習(xí)和考試，之后再通過(guò)傳統(tǒng)人工檢視或者逐個(gè)運(yùn)行的方式來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生提交答案的正確性。因此，有一套教學(xué)系統(tǒng)來(lái)輔助相關(guān)的教學(xué)顯得尤為重要。
　　針對(duì)上述需求，本文對(duì)計(jì)算機(jī)教學(xué)輔助系統(tǒng)中的逆向相關(guān)自動(dòng)出題技術(shù)和批改技術(shù)以及用戶代碼精確內(nèi)存測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了研究。根據(jù)對(duì)自動(dòng)出題和批改的研究，設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了一套自動(dòng)生成練習(xí)和評(píng)測(cè)的軟件，來(lái)解決大規(guī)模計(jì)算機(jī)底層相關(guān)課程教學(xué)活動(dòng)

3、中的困難。本文借鑒了ACM/ICPC的系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一套新的計(jì)算機(jī)教學(xué)輔助系統(tǒng)，使之能很好適應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)底層知識(shí)的能力的需求。本系統(tǒng)旨在通過(guò)支持模式化的出題和即時(shí)反饋?zhàn)鳂I(yè)評(píng)分結(jié)果，減少教師的手工工作量，同時(shí)讓學(xué)生們學(xué)會(huì)自己分析錯(cuò)誤原因，增加上機(jī)實(shí)習(xí)的次數(shù)，提高對(duì)計(jì)算機(jī)底層知識(shí)的興趣。從而達(dá)到提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)底層能力這一教學(xué)目標(biāo)。
　　系統(tǒng)的出題功能以逆向反匯編為突破口，使用匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言轉(zhuǎn)換的題目鍛煉學(xué)生。在題目在設(shè)計(jì)上

4、，本文把研究的關(guān)鍵點(diǎn)放在既要考慮到要能覆蓋到足夠的知識(shí)點(diǎn)以便滿足授課的使用，也要考慮到能盡可能還原實(shí)際應(yīng)用反匯編的場(chǎng)景，同時(shí)還要能自動(dòng)生成和批改難度相同但具體實(shí)現(xiàn)不同的題目。系統(tǒng)把題目分為題型和表達(dá)式兩部分，并設(shè)計(jì)了四種有關(guān)題型。通過(guò)組合題型和表達(dá)式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)的考察。
　　對(duì)于用戶代碼的精確內(nèi)存測(cè)量，本文提出了一種在Windows平臺(tái)下，基于源代碼的用戶代碼精確內(nèi)存測(cè)量方法。它不僅測(cè)量效果精確，而且能很好的應(yīng)用到計(jì)算機(jī)底