计组实验datalab-handout实验报告

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1、计算机组成实验实验1：实验题目：datalab-handout实验目的：根据bits.c中的要求补全其中的函数，并根据README中的要求在linux环境下检测函数是否符合要求。实验环境：Ubuntu14.04x86系统实验内容及操作步骤：intbitAnd(intx,inty){return~((~x)

2、(~y));}运用了德摩定律，~((~x)

3、(~y))=(~(~x))&(~(~y))=x&y。intgetByte(intx,intn){return(x>>(n<<3))&255;}要从x中提取一个字节

4、，而字节编号为0~3。一个字节为8位2进制。n<<3即为n*8位。x>>(n<<3)即为x只保留下除去最后n*8位剩下的部分。再&255则只保留剩下的最右一个字节。得出的结果便为编号指定要提取的那个字节。intlogicalShift(intx,intn){intmask=~(((1<<31)>>n)<<1);returnmask&(x>>n);}~(((1<<31)>>n)<<1)即为232-n-1，也就是mask=(000…011111…1)2（n个0，31-n个1）。再mask&(x>>n)即为将x算术

5、右移n位后并上mask这个前n位为0的掩码，使当x为负数时位移补1换为补0。intbitCount(intx){intresult;inttmp_mask1=(0x55)

6、(0x55<<8);intmask1=(tmp_mask1)

7、(tmp_mask1<<16);inttmp_mask2=(0x33)

8、(0x33<<8);intmask2=(tmp_mask2)

9、(tmp_mask2<<16);inttmp_mask3=(0x0f)

10、(0x0f<<8);intmask3=(tmp_mask3)

11、(tmp_m

12、ask3<<16);intmask4=(0xff)

13、(0xff<<16);intmask5=(0xff)

14、(0xff<<8);result=(x&mask1)+((x>>1)&mask1);result=(result&mask2)+((result>>2)&mask2);result=(result+(result>>4))&mask3;result=(result+(result>>8))&mask4;result=(result+(result>>16))&mask5;returnresult;}本题采

15、用二分法，先计算x每两位中1的个数，并用对应的两位来储存这个个数。然后计算每四位1的个数，再用对应的四位进行储存。依次类推，最后整合得到16位中1的个数，即为x中1的个数并输出。intbang(intx){return(~((x

16、(~x+1))>>31))&1;}(x

17、(~x+1)即当x为0时，结果为（00…0)2(31个0)。其余情况最首位均为1。因此右移31位后再取反只有x=0时最后一位为1。再&1取最后一位。因此当x=0时得到1，其余情况得到0。inttmin(void){return1<<31;}1<

18、<31即(100…0)2(31个0)。其中1是符号位。即为负零，以表示最小的整数。intfitsBits(intx,intn){intshiftNumber=~n+33;return!(x^((x<>shiftNumber));}shiftNumber=~n+33即为-1-n+33=32-n，((x<>shiftNumber)即先左移32-n位，再右移32-n位，即保留最后n位数。在与x按位异或并逻辑取反，若两者两同即x可被表示为一个n位整数，结果为!0

19、，即返回为1。两者不同则不可表示为n位整数，结果为!(一个非零数)，返回0。intdivpwr2(intx,intn){intsignx=x>>31;intmask=(1<>n;}signx=x>>31为取x的符号位，mask=(1<

20、ias)>>n当x为正数即x>>n，得到结果符合要求。当x为负数时，需要加上偏置量2n-1得到预期结果，因此加上signx，得到结果符合要求。intnegate(intx){return~x+1;}~x+1即-1-x+1=-x。得到结果正确。intisPositive(intx){return!((x>>31)

21、(!x));//return~(x>>31)&!!x}(x>>31)即取x的符号位，!x