湖南大学计组实验lab2 datalab.pdfVIP

课程实验报告 课 程 名 称： 计算机组成与结构 实验项目名称： datalab 专 业 班 级： 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 时 间： 2016 年 4 月 11 日 信息科学与工程学院 实验题目：datalab 实验目的：按照要求完成 bits.c 中的 15 个函数，完善函数功能，并通过测试。 实验环境：ubuntu14.04 虚拟机 实验内容及操作步骤： 一 完善代码，并作说明 1 bitAnd 函数 /* * bitAnd - xy using only ~ and | * Example: bitAnd(6, 5) = 4 * Legal ops: ~ | * Max ops: 8 * Rating: 1 */ int bitAnd(int x, int y) { return ~((~x)|(~y)); } 代码思路：根据德摩根定律 AB=~ （~AB）=~ （~A+~B） 2 getByte 函数 /* * getByte - Extract byte n from word x * Bytes numbered from 0 (LSB) to 3 (MSB) * Examples: getByte(01) = 0x56 * Legal ops: ! ~ ^ | + * Max ops: 6 * Rating: 2 */ int getByte(int x, int n) { return (x ( n 3) ) 0xFF; } 代码思路：因为只要取某一 byte，就可以将这一byte 的内容移到最低 byte 处， 再与 0xff 作运算，即可得到所求byte 内容。 3 logicalShift 函数 /* * logicalShift - shift x to the right by n, using a logical shift * Can assume that 0 = n = 31 * Examples: logicalShift(04) = 0 * Legal ops: ! ~ ^ | + * Max ops: 20 * Rating: 3 */ int logicalShift(int x, int n) { int t=(131)x; t=~((tn)1); return (xn)t; } 代码思路：考虑要作逻辑移位，我们把这个数分成两部分，符号位和非符号位。 先取 x 的符号位 t，表示为 a0000…000，再将它右移 n-1 位，考虑到 n 可以取 0， 所以不能直接移 n-1 位，即为第二行代码，得到 aaa…aaa000…000 共有 n 个 a，此时， 再对该数据取反，得到 a’a’a’…a’a’a’111…111；共有 n 个 a’ 最后，将 x 算术右移 n 位，再与上述得到的内容相与，因为 x 作算术右移时的最 高 n 位都是 a，a 与 a’作运算自然得 0，而右移后到达低 32-n 位的实为逻辑右移后 的数据，在与 111111…111 相与时，自然保留不变，从而完成了逻辑右移操作。 4 bitCount 函数 /* * bitCount - returns count of number of 1s in word * Examples: bitCount(5) = 2, bitCount(7) = 3 * Legal ops: ! ~ ^ | + * Max ops: 40