datalabhandout实验报告.doc

湖南大学课程实验报告 课 程 名 称： 计算机组成与结构 实验项目名称： atalab-handout 专 业 班 级： 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 时 间： 2015 年 04 月 23 日 计算机科学与工程系 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：Ubuntu14.04 x86系统 实验内容及操作步骤： int bitAnd(int x, int y) { return ~((~x)|(~y)); } 运用了德摩定律，~((~x)|(~y))= (~ (~x)) (~ (~y))=xy。 int getByte(int x, int n) { return (x(n3))255; } 要从x中提取一个字节，而字节编号为0~3。一个字节为8位2进制。n3即为n*8位。x(n3)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。 int logicalShift(int x, int n) { int mask=~(((131)n)1); return mask(xn); } ~(((131)n)1)即为232-n-1，也就是mask=(000…011111…1)2（n个0，31-n个1）。再mask(xn)即为将x算术右移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。 int bitCount(int x) { int result; int tmp_mask1=(0x55)|(0x558); int mask1=(tmp_mask1)|(tmp_mask116); int tmp_mask2=(0x33)|(0x338); int mask2=(tmp_mask2)|(tmp_mask216); int tmp_mask3=(0x0f)|(0x0f8); int mask3=(tmp_mask3)|(tmp_mask316); int mask4=(0xff)|(0xff16); int mask5=(0xff)|(0xff8); result=(xmask1)+((x1)mask1); result=(resultmask2)+((result2)mask2); result=(result+(result4))mask3; result=(result+(result8))mask4; result=(result+(result16))mask5; return result; } 本题采用二分法，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。 int bang(int x) { return (~((x|(~x+1))31))1; } (x|(~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。 int tmin(void) { return 131; } 131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。 int fitsBits(int x, int n) { int shiftNumber=~n+33; return !(x^((xshiftNumber)shiftNumber)); } shiftNumber=~n+33即为-1-n+33=32-n，((xshiftNumber)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，即返