深入理解计算机系统第二版家庭作业答案Word格式.docx

1、3）;2.61A. !xB. !xC. !（x（sizeof（int）-1）1）=2.63对于sra，主要的工作是将xrsl的第w-k-1位扩展到前面的高位。这个可以利用取反加1来实现，不过这里的加1是加1（w-k-1）。如果x的第w-k-1位为0，取反加1后，前面位全为0，如果为1，取反加1后就全是1。最后再使用相应的掩码得到结果。对于srl，注意工作就是将前面的高位清0，即xsra & （1（w-k） - 1）。额外注意k=0时，不能使用1（w-k），于是改用2sra（intk）xsrl =（unsigned）xk;w =sizeof（int） 16）;8）;4）;2）;1）;x的每个位进

2、行异或，如果为0就说明是偶数个1，如果为1就是奇数个1。那么可以想到折半缩小规模。最后一句也可以是 return （x1）&12.66根据提示想到利用或运算，将最高位的1或到比它低的每一位上，忽然想如果x就是10000000.该如何让每一位都为1。于是便想到了二进扩展。先是x右移1位再和原x进行或，变成1100000.，再让结果右移2位和原结果或，变成11110000.，最后到16位，变成11111111.。leftmost_one（unsigned x）|=x（x2.67A.32位机器上没有定义移位32次。B.beyond_msb变为 231。C.定义 a = 115; a=15; set_

3、msb = a beyond_msb = a2;2.68感觉中文版有点问题，注释和函数有点对应不上，于是用英文版的了。个人猜想应该是让x的最低n位变1。lower_one_mask（intn）（2（n-1）2.69rotate_right（unsigned x,sizeof（unsigned）*8;n）（x（w-n-1）2.70这一题是看x的值是否在 - 2（n-1） 到 2（n-1） - 1之间。如果x满足这个条件，则其第n-1位就是符号位。如果该位为0，则前面的w-n位均为0，如果该位为1，则前面的w-n位均为1。所以本质是判断，x的高w-n+1位是否为0或者为-1。fits_bits（i

4、nt=（n-1）;|（x）;2.71A.得到的结果是unsigned，而并非扩展为signed的结果。B.使用int，将待抽取字节左移到最高字节，再右移到最低字节即可。xbyte（unsigned word,bytenum）ret = word（3bytenum） 0 & maxbytes = sizeof（val）2.73请先参考2.74题。可知：t = a + b时，如果a，b异号（或者存在0），则肯定不会溢出。如果a，b均大于等于0，则t=0就是负溢出。于是，可以利用三个变量来表示是正溢出，负溢出还是无溢出。saturating_add（inty）sizeof（int）=（w-1）;yt

5、pos_ovf =x&y&t;neg_ovf = x&y&t;novf =（pos_ovf|neg_ovf）;（pos_ovf & INT_MAX）（novf & ans）（neg_ovf & INT_MIN）;2.74对于有符号整数相减，溢出的规则可以总结为：t = a-b;如果a, b 同号，则肯定不会溢出。如果a=0 & b0，则只有当t=0时才算溢出。如果a=0，则只有当t不过，上述t肯定不会等于0，因为当a，b不同号时：1） a!=b，因此a-b不会等于0。2） a-b = abs（a） + abs（b） = abs（TMax） + abs（TMin）=（2w - 1）所以，a，b异

6、号，t，b同号即可判定为溢出。tsub_ovf（int= y） & （y = t）;顺便整理一下汇编中CF，OF的设定规则（个人总结，如有不对之处，欢迎指正）。t = a + b;CF: （unsigned t） （unsigned a） 进位标志OF: （a0 = b0） & （t0 != a0）t = a - b;=0） | （a t0） 退位标志= b （b0 = t（w-1）;当然，这里用了乘法，不属于整数位级编码规则，聪明的办法是使用int进行移位，并使用与运算。即 （int）x（w-1） & y 和 （int）y x。注：不使用long long来实现signed_high_pro

7、d（int x, int y）是一件比较复杂的工作，而且我不会只使用整数位级编码规则来实现，因为需要使用循环和条件判断。下面的代码是计算两个整数相乘得到的高位和低位。uadd_ok（unsigned x,y= x;voidsigned_prod_result（inty,h,l）h =0;l =（y&1）?x:for（inti=1;ii）&）h+=（unsigned）x（w-i）;if（!uadd_ok（l,x（w-1）*y）（y（w-1）*x）;最后一步计算之前的h即为unsigned相乘得到的高位。sign_h = unsign_h - （x y） - （y x）;sign_h = unsign_h + （x（w-1） * y） + （y（w-1） * x）;2.76A. K=5: （x2） + xB. K=9:3） + xC. K=30:5） - （x1）D. K=-56:3） - （xk，再考虑舍入。舍入的条件是x