深入理解计算机系统第二、三章家庭作业之2.64 2.65 3.66 3.68

深入理解计算机系统第二、三章家庭作业

题目2.64

题目要求

判断二进制数偶数位是否有任意一位位为1，有的话返回1，否则返回0

解题过程

int any_even_one(unsigned x)
{ 
	return !!(x & (0x55555555)); 
} 

题目2.65

题目要求

写出代码实现如下函数：
int even_ones(unsigned x);

解题过程

分析：因为本题受12次操作的限制，故不能按位计算是否该位为1。考虑到本题只需要判断1的个数的奇偶性，而并不需要计算一共有多少个1。那么我们考虑到如果能去掉偶数个1对结果并不会产生影响，这需要快速的去掉偶数个1。因为异或运算恰好可以把同为1时变成0。然后在利用分治的方法，整体异或来减少操作次数。
操作：
1.前16和后16位对齐后异或，那么这时候原来32位的奇偶性和目前异或出来的16位的结果一致。
2.同理前8位和后8位对齐异或。
3.同理前4位和后4位对齐异或。
4.同理前2位和后2位对齐异或。
5.同理前1位和后1位对齐异或。
最后只需要判断最后那一位上是1还是 0即可。

int even_ones(unsigned x)  
{  
	unsigned  y = x >> 16; x ^= y;  
	y = x >> 8; x ^= y;  
	y = x >> 4; x ^= y;  
	y = x >> 2; x ^= y;   
	y = x >> 1; x ^= y;   
  
	return !(x & 1);  
  
}  

题目3.66

题目要求

你负责维护一个大型的C 程序时，遇到如下代码：

 1 typedef struct {  
 2 　　int left;  
 3 　　a_struct a[CNT];  
 4 　　int right;  
 5 } b_struct;  
 6   
 7 void test(int i, b_struct *bp)  
 8 {  
 9 　　int n = bp->left + bp->right;  
10 　　a_struct *ap = &bp->a[i];  
11 　　ap->x[ap->idx] = n;  
12 }  

通过反汇编代码得出CNT的值和a_struct的完整声明：

 1 000000 <test>:  
 2 0:55push   				%ebp  
 3 1:89 e5 					mov%esp,%ebp  
 4 3:53						push   %ebx  
 5 4:8b 45 08  				mov0x8(%ebp),%eax ;%eax=i  
 6 7:8b 4d 0c  				mov0xc(%ebp),%ecx ;%ecx=bp  
 7 a:8b d8 1c  				imul   	$0x1c,%eax,%ebx ;%ebx=i*28  
 8 d:8d 14 c5 00 00 00 00   lea0x0(,%eax,8),%edx ;%edx=8i;  
 9 14:29 c2					sub%eax,%edx ;%edx=7i;  
10 16:03 54 19 04  			add0x4(%ecx,%ebx,1),%edx ;%edx=7i+[bp+28i+4]  
11 1a:8b 81 c8 00 00 00		mov%0xc8(%ecx),%eax ;%eax=right  
12 20:03 01					add(%ecx),%eax  ;%eax=right+left  
13 22:89 44 91 08  			mov%eax,0x8(%ecx,%edx,4) ;[bp+4*7i+4*[bp+28i+4]+0x8]=%eax  
14 26:5b   					pop%ebx  
15 27:5d   					pop%ebp  
16 28:c3   					ret  

解题过程

A CNT=7
B

    struct a_struct
	{

   		int idx;

   		int x[6];

    }

下面是简单的分析

5 i -->eax

6 bp -->ecx

7 28i-->ebx

8 8i-->edx

9 7i-->edx

10(28i+bp+4)+7i-->edx 对于C中第10行,我觉得这一行有点难理解，(28i+bp+4)是直接计算出了ap->idx的值，因为a_struct只包含7个int值，所以加7i，就计算出了ap->x[ap->idx]距离a[CNT]的起始地址有多少个int

11 *(bp+0xc8)-->eax

12 bp+(bp+0xc8) -->eax 对应C第9行

13 eax-->(edx4+bp+8) 对应C第11行。

3.68

解题过程

void good_echo()
{
char c;
int x = 0;
while( x=getchar(), x!='\n' && x!=EOF)
{
putchar(x);
}
}

参考资料

1.esp和ebp的区别：http://blog.csdn.net/running_noodle/article/details/2838679
2.寄存器详解：http://wenku.baidu.com/link?url=m0isHkEhemZjFVVi46QzXgfkBdBUaF3FBMTpblEV1bSuWNjgjVHiDjXHXK330-4JuysvJFZE0tSybe6UgP7sQFtjfWDSMAAlrF4gj833uOW
3.http://wenku.baidu.com/link?url=ZwLOIG3ha7OK1EYU1n3jLKR9zD158bEgXEBu5RteaqhyFa_rntWK5pJ5CjIQoR-bhKNZRjBsHtrEq8JlZeSoSfeXD8bwMJBa4MLGd1Qbiam
4.http://blog.csdn.net/yang_f_k/article/details/9007303