Change the task/problem of coroutine

Author: JurFal

docs/lab/lab3.md

@@ -8,7 +8,7 @@
 
 栈帧相关实验。
 
-本学期，我们仍然将金老师 ICS 第三个 Lab 回炉重造，添加更多讲解和小工具提示，以加深各位同学对栈帧和协程的理解，并探索一些相关应用，丰富同学们的知识面。
+本学期，我们仍然将金老师 ICS 第三个 Lab 回炉重造，减轻代码工作量并添加更多讲解和提示，以加深各位同学对栈帧和协程的理解，并探索一些相关应用，丰富同学们的知识面。
 
 本次Lab由五个部分组成，含三个主题：
 
@@ -136,12 +136,17 @@ void foo() {
 
 > [!tip]
 >
-> 注意 cmd 字符串对应地址处的值在输入完后不变；
+> **注意**： cmd 字符串对应地址处的值在输入完后不变；
+> 
 > 我们的目标类似于执行 `system("./malware")`，如果你已经构造成功了 payload 使程序执行 `system("./malware")`，但程序在 `system` 函数的内部崩溃了，这在我们的预期内。**也就是说，只需要见到 `You have successfully detonated the bomb! Congratulations!` 这一行就算通过实验。**
+>
 > 造成这种情况的原因是：`system` 内部某些汇编语句对栈的对齐要求很高，如果没有对齐至 0x10，就会导致程序崩溃。如果你使用 GDB 进行调试，你就可以看到这几条非常“挑剔”的汇编指令。
+>
 > 在正常执行一个函数时，`rsp` 寄存器是向 0x10 对齐的；调用某一个函数时使用的是 `call` 指令，会往栈上压入一个 8 字节的返回地址（这里就破坏了对齐），然后跳转到函数的起始位置。因此，每个函数都会假设自己刚刚被调用时，`rsp` 寄存器是不向 0x10 对齐的。
+>
 > 然而，我们通过劫持返回地址调用某个函数时，我们并没有使用 `call` 指令，而是直接跳转到了函数的开头。这就导致函数开始时，栈反而向 0x10 对齐了，这破坏了 `system` 函数的假设，导致程序崩溃。
-> 解决办法很简单：**不要直接调用 `system` 函数，而是调用一个中间函数，并且跳过函数开头的一条 `push rbp` 指令。**这类似于手动破坏栈的对齐，使得 `system` 函数可以正常执行。
+>
+> 解决办法很简单：不要直接调用 `system` 函数，而是调用一个中间函数，并且跳过函数开头的一条 `push rbp` 指令。这类似于手动破坏栈的对齐，使得 `system` 函数可以正常执行。
 
 ### 实验之后的思考题
 
@@ -173,18 +178,19 @@ void foo() {
 
 **Task 2.1** `dark-calc` 有一个未使用的 `grade_eval` 函数。尝试在阅读代码后，通过 `payload_dark.py` 构建新的 payload，**在 GDB 中**导入到程序 `dark-calc` 执行 `grade_eval`，输出大家理想的成绩！**提交 GDB 运行结果截图（有输出语句 `Hope A will be your grade!` 即可）与 `payload_dark.py` 作为评分依据。无自动评分。**
 
-**Problem 2.1** 查询资料，解释为什么不存在<s>（TA没有发现）</s>通过直接执行 `./dark-calc < payload_dark` 或 `python3 payload_dark.py | ./dark-calc` 执行 `grade_eval` 的方法。
-
 > [!tip]
 >
 > 可以用与 Task 1.1 相似的方法保存 payload 并进行调试。
 >
-> 在 GDB 中，默认程序的栈空间位置固定，我们需要在栈空间内执行代码，期望效果是**赋值输入参数**并**调用函数**。
+> 在 GDB 中，默认程序的栈空间位置在**一次重启期间**固定。
+> 我们需要在栈空间内执行代码，期望效果是**赋值输入参数**并**调用函数**。
 >
 > 大家学过 CSAPP，打过 BombLab，想必对常用 x86-64 汇编指令的机器码有一些了解，此处给出 mov 和 jmp 指令的机器码：
-> - 64 位立即数移动 `mov $imm, %rxx`：`48 c7 [Mod+Reg+R/M](1 byte) [imm](4 byte)`，`Mod` 指定寄存器模式（`11` 为寄存器寻址），`Reg` 源操作数（这里是立即数，所以置为 0），`R/M` 指定目标寄存器；
-> - 跳转到 `rxx` 寄存器指向的地址`jmp *%rxx`：`ff [Mod+Reg+R/M](1 byte)`， `Mod` 指定寄存器模式（`11` 为寄存器寻址），`Reg` 设为 `100` 指定此指令为 `jmp` 指令，`R/M` 指定目标寄存器；
-> - <s>善用人工智能工具编写汇编代码。</s>
+>
+> - 64 位立即数移动 `mov $imm, %rxx`：`48 c7 [Mod+Reg+R/M](1 byte) [imm](4 byte)`，`Mod` 指定寄存器模式（2 位，`11` 为寄存器寻址），`Reg` 源操作数（3 位，这里是立即数，所以置为 0），`R/M` 指定目标寄存器（3 位）；
+> - 跳转到 `rxx` 寄存器指向的地址`jmp *%rxx`：`ff [Mod+Reg+R/M](1 byte)`， `Mod` 指定寄存器模式（2 位，`11` 为寄存器寻址），`Reg` 设为 `100` 指定此指令为 `jmp` 指令（3 位，此处代表指令模式选择值），`R/M` 指定目标寄存器（3 位）；
+>
+> <s>善用人工智能工具编写汇编/机器代码（逃</s>
 
 ## 三、栈溢出的防御
 
@@ -207,16 +213,22 @@ gcc -fno-pie -no-pie -o dark-calc-my dark-calc.c
 
 **Problem 3.1** 这种防御机制是否能够彻底“防御”栈溢出漏洞？
 
-**Problem 3.2** 尝试查询资料，复原出之前实验中 `dark-calc` 的编译指令（有一个关键参数）。
+**Problem 3.2** 尝试查询资料，复原出之前实验中 `dark-calc` 的编译指令。
+
+> [!tip]
+> 通过特定命令行参数，可以不开启防御机制；
+> 为触发可写栈空间漏洞，编译时包含了额外文件，不仅包含 `dark-calc.c`。
 
-## 四、栈帧的更多应用（协程）
+## 四、栈帧的更多应用——协程
 
 > 改编自 2024 StackLab 的第三部分（源于 2022 年 Kieray Lab），减少协程部分的代码工作量，替换为阅读思考题。
 
 在前两项任务中，我们已经加深了对程序运行时的栈帧的认识，接下来，我们使用栈帧和一定的汇编语言，来给 C 语言实现一些更加现代的功能吧。
 
 在本实验中，你可以在 coroutine 文件夹下，使用 `make clean && make` 来编译代码，使用 `./program` 来运行代码。
 
+**注意**：本实验中，各测试**默认注释掉**，需手动删除 `main.cpp` 中的注释符号来开启；提交时，请留下你能通过的测试，**将其他测试注释掉**。
+
 ### 前言
 
 > 在本实验中，你并不需要清晰地知道进程和线程的区别。你可以理解为一个进程可以开启多个线程，让 CPU 的不同核心同时计算不同的功能。
@@ -333,7 +345,7 @@ funcB:
 
 接下来，我们将通过汇编实现 save 和 restore 的功能（显然，不考虑汇编和调用库函数的纯 C 语言难以实现这个功能），不过在此之前我们先着手用汇编语言写一个简单的函数吧。
 
-**Problem 4.5** 请用不超过5条汇编指令<sup>2</sup>实现函数 naive_func，直接写在实验报告中。该函数的功能为：将函数的返回地址保存到第一个参数所指定的内存地址，然后返回0。可参考伪代码：
+**Problem 4.5** 请用不超过5条汇编指令<sup>2</sup>实现函数 naive_func，直接写在实验报告中。该函数的功能为：将函数的返回地址保存到第一个参数所指定的内存地址，然后返回 0。可参考伪代码：
 
 ```pseudocode
 naive_func(void **p):
@@ -427,8 +439,9 @@ catch{
 **Task 4.2** 请在 `context.c` 中实现函数 `__err_stk_push` 和 `__err_stk_pop`。如果一切顺利，在完成本节内容后，你将能通过 test3、test4 和 test5。
 
 > [!tip]
+>
 > C 语言提供了 cleanup 属性，被添加该属性的变量会在生命周期结束时执行对应的函数，可以理解为类似析构函数的功能，可参考[这里](https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Common-Variable-Attributes.html)。我们实现了 `__err_cleanup` 函数作为对 `__err_try` 执行清理操作的接口。
-> 可以阅读 `context.h` 中对 `try`、`catch` 和 `throw` 的宏定义，帮助理解错误处理栈的应用场景，为接下来的 Task 4.3 做准备。
+> **可以阅读 `context.h` 中对 `try`、`catch` 和 `throw` 的宏定义**，帮助理解错误处理栈的应用场景，为接下来的 Task 4.3 做准备。
 
 ### 基于上下文切换的生成器（协程）
 
@@ -495,9 +508,11 @@ funcB:
 
 在已给出的 `__generator` 结构体中，我们使用 `data` 变量来传输 `yield` 和 `send` 的参数。为方便起见，我们将程序的主函数也视作一个generator（只不过你不需要手动给这个generator制作一个栈空间和初始上下文），因此全局变量 `__now_gen` 被初始化为了 `&__main_gen`，且每个generator都有自己的异常处理栈。
 
-**Task 4.3** 请实现 `generator` 构造函数；完成此内容后，你将能通过 test6、test7 和 test8。
+**Task 4.3** 根据自己编写的上下文保存和恢复规则，参照样例解释，实现 `generator` 构造函数的**上下文构建部分**；完成此内容后，你将能通过 test6、test7 和 test8。
+
+**Problem 4.3** 请阅读 `context.c` 中的函数 `send`、 `yield`、 `back_to_reality`，`context.h` 中对 `try`、`catch` 和 `throw` 的宏定义，并在报告中解释这些函数和宏定义的功能。
 
-**Problem 4.3** 请阅读 `context.c` 中的函数 `send`, `yield` ，`context.h` 中对 `try`、`catch` 和 `throw` 的宏定义，并在报告中解释这些函数和宏定义的实现细节。
+**Problem 4.4** 任选 test6、test7、test8 中的一个，使用 GDB 动态调试，运用 `x/10gx $rsp` 指令查看至少两种不同位置处开始的栈帧或是伪栈帧并截图，体会协程中开辟虚拟栈空间的设计。
 
 ### 协程的一些实际应用