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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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（2位） /* * bitAnd - xy using only ~ and | * Example: bitAnd(6, 5) = 4 * Legal ops: ~ | * Max ops: 8 * Rating: 1 */ #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 * Bytes numbered from 0 (LSB) to 3 (MSB) * Examples: getByte(01) = 0x56 * Legal ops: ! ~ ^ | + * Max ops: 6 * Rating: 2 */ #题目说明要求从X中取出第n个字节 #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（n3）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(n3) 0xff; } (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(04) = 0 * Legal ops: ! ~ ^ | + * Max ops: 20 * Rating: 3 */ #题目说明算术右移实现逻辑右移功能 1、逻辑右移，高位补0。 2、不管是正数还是负数亦或是…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）； 3.获得一个前位为0的数：将（1 31）得到0,算术右移n-1位，即((131)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~(((y31)n)1)得到一个前n位为0，后32-n为1的数（0000…1111（n个0）），再 （xn）即可实现逻辑右移； #代码： int logicalShift(int x, int n) { int y=1; return (~(((y31)n)1))(xn); } (4).bitCount 函数，要求如下： /* * bitCount - returns count of number of 1s 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； 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xi 的0，8，16，24 位是否为1；