计组实验2报告

3.一个不为0的数原数和相反数相或的结果符号位必然为1；0原数和相反数相或的结果符号位必然为0；
val+=(val>>8); //再将val的高8位加到低8位上
return val&0xff; //保留val的最低byte信息为最终结果
}
(5).bang函数，要求如下：
/*
* bang - Compute !x without using !
* Examples: bang(3) = 0, bang(0) = 1
* Bytes numbered from 0 (LSB) to 3 (MSB)
* Examples: getByte(0x12345678,1) = 0x56
* Legal ops: ! ~ & ^ | + << >>
* Max ops: 6
* Rating: 2
*/
#题目说明：要求从数X中取出第n个字节
* Legal ops: ! ~ & ^ | + << >>
* Max ops: 20
* Rating: 3
*/
#题目说明：用算术右移实现逻辑右移功能
#思路：
1、逻辑右移，高位补0。
2、不管是正数还是负数亦或是0，算术右移n位后位与&一个前n位为0，后面的位都为1的数（0000…1111（n个0）），都能把移位后高位的符号变为0（如果原来为0就保持不变）；
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：赵欢
完成时间：2016年4月12日
信息科学与工程学院
实验题目：Datalab
实验目的：按实验要求完善bit.c里的各个函数，实现其功能，并通过btest的测试
实验环境：联想ThinkPad E545,Ubuntu14（32位）
* Legal ops: ~ & ^ | + << >>
* Max ops: 12
* Rating: 4
*/
#题目说明：不施用！符号实现!x的功能（即!0=1,!(other number)=1）；
#思路：
1.0的相反数仍为0。
2.其他整数的相反数符号位位必然与原数相反（原数和相反数必然符号位是其中1个为0，另一个为1）；
3.获得一个前位为0的数：将（1 <<31）得到0x80000000,算术右移n-1位，即((1<<31)>>n)<<1;得到一个前n位为1，后32-n为0的数（1111…0000（n个1）），再按位取反~(((y<<31)>>n)<<1)得到一个前n位为0，后32-n为1的数（0000…1111（n个0）），再&（x>>n）即可实现逻辑右移；
#思路：
1.首先，将需要保留的字节移到最低位字节（编号为00的字节）上，即右
移n个byte（每个byte有8位），也就是n*8（n<<3）位；
2.清除高三位字节的信息而保留最低位字节的信息，即与0xff进行&运算即可。
#代码：
int getByte(int x, int n) {
return x>>(n<<3)& 0xff;
实验内容及操作步骤：
第一步：完善bits.c里的各个函数，代码如下：
(1).bitAnd函数，要求如下：
/*
* bitAnd - x&y using only ~ and |
* Example: bitAnd(6, 5) = 4
* Legal ops: ~ |
* Max ops: 8
* Rating: 1
#代码：
int logicalShift(int x, int n) {
int y=1;
return (~(((y<<31)>>n)<<1))&(x>>n);
}
(4).bitCount函数，要求如下：
/*
* bitCount - returns count of number of 1's in word
* Examples: bitCount(5) = 2, bitCount(7) = 3
* Legal ops: ! ~ & ^ | + << >>
* Max ops: 40
* Rating: 4
*/
#题目说明：返回32位数字串中1的个数；
#思路：
1.依次检测x的每一位，ops会超出所给限操作符数；
*/
#题目说明：不使用&符号实现两个数的位与运算；
#思路：德摩根定律
~(x & y) = (`x) |(~y)(x & y) =~((`x) |(~y))
#代码：
int bitAnd(int x, int y) {
return ~((~x)|(~y));
(2).getByte函数，要求如下：
/*
* getByte - Extract byte n from word x
val+=tmp&(x>>2); //...
val+=tmp&(x>>3);
val+=tmp&(x>&x>>5);
val+=tmp&(x>>6);
val+=tmp&(x>>7); //检测x的7，15，23，31位是否为1
val+=(val>>16); //将val的高16位加到低16位上
}
(3).logicalShift函数，要求如下：
/*
* logicalShift - shift x to the right by n, using a logical shift
* Can assume that 0 <= n <= 31
* Examples: logicalShift(0x87654321,4) = 0x08765432
2.类似，由于bitcount结果不会超过32，故可以利用一个32位二进制数
3.将每次的检测位数设定为4位的；
4.初始化tmp=0x1111，用来依次检测x>>i的0，8，16，24位是否为1；
5.利用val累加分别计算4个字节上1的个数，val的每个字节的值为对应
x每个字节上的1的个数；
6.最后将得到val四个字节的值相加，即x四个字节上1的个数的和，保留
最低字节的信息，为最后结果。
#代码：
int bitCount(int x) {
int tmp=(((0x01<<8|0x01)<<8|0x01)<<8|0x01)<<8|0x01;
int val=tmp&x; //检测x的0，8，16，24位是否为1
val+=tmp&(x>>1); //检测x的1，9，17，25位是否为1