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1、1 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：通信 1301 班 姓名： 学号： 指 导 教师：某神 完 成 时 间：2015年4月17日 计算机科学与工程系 2 实验题目：datalab 实验目的：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：个人电脑、linux 发行版本。 *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 (2).getByte 函数，要求如下： /* * getByte - Extra
2、ct byte n from word x *Bytes numbered from 0 (LSB) to 3 (MSB) *Examples: getByte(0x12345678,1) = 0x56 *Legal ops: ! /将 x 的第 n 个 byte 移到最低 byte 位 return ret/返回最低位信息 BAB|A 3 (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 t=(tn)16);/将
3、 val 的高 16 位加到低 16 位上 val+=(val8);/再将 val 的高 8 位加到低 8 位上 return val/保留 val 的最低 byte 信息 为最终结果 #贴一下某神代码（如果实验可以用 0x0-0xff 以外的数） ： *二分合并，log 级别复杂度* 5 (5).bang 函数，要求如下： /* * bang - Compute !x without using ! *Examples: bang(3) = 0, bang(0) = 1 *Legal ops: (6).tmin 函数，要求如下： /* * tmin - return minimum twos
4、 complement integer *Legal ops: ! (7).fitsBits 函数，要求如下： /* * fitsBits - return 1 if x can be represented as an *n-bit, twos complement integer. *1 n)+(!lowx) (9).negate 函数，要求如下： /* * negate - return -x *Example: negate(1) = -1. *Legal ops: ! (10).isPositive 函数，要求如下： /* * isPositive - return 1 if x 0
5、, return 0 otherwise *Example: isPositive(-1) = 0. *Legal ops: ! /s 表示x 的符号位 22)1 (2) 12() 1x(2 U ) 12() 12( )x(2U) 12()x(2 U 12)x(2 U )x(2 U 2)x(2 U 1 0 1 0 1 0 w 1 0 ww 1 0 1 0 得证。 写成将 由 w i i i w i i i w i i iw w i i iww w i i iww w i i iw xxxT xTT xTT xT 8 return s/返回 x 为正数满足的条件 /* return !(x31)
6、|(!x); */ (11).isLessOrEqual 函数，要求如下： /* * isLessOrEqual - if x 31);/sy 表示 y 的符号位 int z=y+(x+1);/z=y-x int s=!(z31);/s 表示z 的符号位 return (!(sxsy)/返回上述思路中两种情况 (12).ilog2 函数，要求如下： /* * ilog2 - return floor(log base 2 of x), where x 0 *Example: ilog2(16) = 4 *Legal ops: ! s=!(x16);/判断最高位是否在高 16 位上 s1=s8)
7、;/判断最高位是否在高 8 位上 s2=s4);/. s3=s2); s4=s1); s5=s;/最后一位 return s1+s2+s3+s4+s5;/累加得出结果 (13).float_neg 函数，要求如下： /* * float_neg - Return bit-level equivalent of expression -f for *floating point argument f. *Both the argument and result are passed as unsigned ints, but *they are to be interpreted as the
8、bit-level representations of *single-precision floating point values. *When argument is NaN, return argument. *Legal ops: Any integer/unsigned operations incl. |, /符号位取反 return uf;/返回 NaN (14).float_i2f 函数，要求如下： /* * float_i2f - Return bit-level equivalent of expression (float) x *Result is returned
9、 as unsigned int, but *it is to be interpreted as the bit-level representation of a *single-precision floating point values. *Legal ops: Any integer/unsigned operations incl. |, /初始化 exp int frac=0;/用来保存尾数 11 int delta;/保存精度 int frac_mask=(1i) exp=i+127;/偏置指数 e=E+Bias，Bias=127 x=x128|(x=128)/处理精度，四舍
10、五入 frac+=delta;/加上精度 if(frac23)/如果尾数溢出 frac/取尾数的后 23 位 exp+=1;/产生进位 return s|(exp23)|frac;/返回最后结果 (15).float_twice 函数，要求如下： /* * float_twice - Return bit-level equivalent of expression 2*f for *floating point argument f. *Both the argument and result are passed as unsigned ints, but *they are to be
11、interpreted as the bit-level representation of *single-precision floating point values. *When argument is NaN, return argument *Legal ops: Any integer/unsigned operations incl. |, /取阶码 int frac=uf if(exp0xff)/如果阶码部分不为 255 if(!exp)/阶码部分不为 0 frac=1;/将尾数左移一位即可 else/如果阶码为 0 exp+;/将阶码加 1 if(exp=255)/所得阶码为 255 frac=0;/将尾数设置为 0，表示无穷大 /省略 else 情况，即 uf 为 NaN return s|(exp23)|frac;/整合结果并返回 第二步： 在 Linux 下测试函数是否正确，指令如下： *编译：./dlc bits.c *测试 make btest ./btest *实验结果及分析： 13 如上图，测试后结果完全正确，说明思路和代码全部正确。 *收获与体会： 通过本实验，我对各种数据类型的在计算机中的表示方法有了更好的了解；用各种 运算符在一定的操作数限定内实现了函数的功能，更加熟悉了各种运算符，锻炼了思 维和代码能力。 实 验 成 绩
