深刻理解計算機系統家庭做業——20135308

深刻理解計算機系統家庭做業

2.74

解題思路：

有符號整數的相減，溢出規則爲：

y=a-b

（1）a,b同號時，y必定不會溢出。

（2）若 a>=0 && b<0 ,則當 y<=0 時溢出。

（3）若 a<=0 && b>=0，則當y>=0時溢出。

當a != b時,  a - b 不等於0。

因此a，b異號，y，b同號便可斷定爲溢出。

首先先定義兩個整型變量x,y，計算出他們的位數，而後計算x - y的值，將三個值右移到符號位，比較a,b是否異號，y,b是否同號。

int tsub_ovf(int x, int y)
{
    int w = sizeof(int)<<3;//左移三位至關於乘以2^3,4*8=32位
    int t = x - y;
    x>>=(w-1);//右移31位，只剩符號位
    y>>=(w-1);
    t>>=(w-1);
    return (x != y) && (y == t);
}

　

2.78

　

解題思路：

計算5*x/8至關於計算((x<<2) + x) >> 3，要舍入x爲負數時的狀況。

咱們假設x的位模式爲[b(w-1), b(w-2), ... , b(0)]

計算[b(w-1),b(w-2),b(w-3),   ...    ,b(0),  0, 0] + [b(w-1),b(w-2),...,b(2),  b(1), b(0)] ，而後右移三位，因此咱們能夠忽略下方的b(1),b(0)。

因此計算(x<<2) + x，再右移一位，可是(x<<2) + x可能也會溢出，因此計算(x>>3) + (x>>1)，這樣就不會溢出了。看看b(0)+b(2)會不會產生進位，若是產生進位，則再加一。

最後考慮負數的舍入。負數向0舍入的條件是x<0 && ((x<<2)+x 的後三位不全爲0)。知足舍入條件的話，結果再加1。加法後三位不全爲0等價爲x後三位不全爲0。

 

int mul5div8(int x)
{
    int b0 = x&1, b2 = (x>>2)&1;
    int ans = (x>>3) + (x>>1);
    int w = sizeof(int)<<3;
    ans += (b0&b2);
    ans += ((x>>(w-1)) && (x&7));
    return ans;
} 

　　

2.90

解題思路：

A.π的二進制數表示爲：0 10000000 10010010000111111101011，

它表示的二進制小數值爲：11.0010010000111111101011

B.根據2.82，可知1/7的表示爲0.001001[001]...，

因此22/7爲11.001001001001001[001]...

C.從第9位開始不一樣。

8.11

 

解題思路：

4行

8.12

解題思路：

8行

8.21

解題思路：

abc或者bac。c確定在a和b以後。

由於fork函數只被調用一次，可是會返回兩次：父進程返回子進程的PID，子進程返回0.若是失敗返回-1。

在fork後，子進程和父進程繼續執行fork（）函數後的指令。

因此不管是先輸出a仍是b，c確定在最後面。

下面，咱們調試代碼，運行，驗證一下結果：

將文件保存在821.c中，並調試：

運行文件，查看結果：

結果是abc，c果真在最後面。

9.19

解題思路：

1) a是正確答案，a，對於夥伴系統，若是要申請大小爲33的空間，那麼須要分配64個空間。若是申請大小爲65的空間，那麼塊大小就須要128，因此最多可能有約50%的空間被浪費。b中，最佳適配要搜索全部空間，因此確定比首次適配要慢一些。c，邊界標記主要功能是釋放一個塊時，能當即和先後空閒塊合併。若是空閒塊不按順序排列的話，其實也可以和前一個或者後一個空閒塊進行合併，但若是要和先後一塊兒合併，可能會有些困難，那須要搜索先後塊在空閒鏈表中的位置，而且刪除一個再進行合併。能夠參考P576，LIFO方法。d，其實任何分配器均可能有外部碎片，只要剩餘的空閒塊大小和足夠可是單個都不夠，就會產生外部碎片。

2)d是正確答案。d， 塊大小遞增，那麼最佳適配法找到的塊和首次適配找到的塊是同一個，由於最佳適配老是想找一個恰好大於請求塊大小的空閒塊。a，塊大小遞減，首次適配很容易找到，因此分配性能會很高。b，最佳適配方法不管怎樣，都要搜索全部的鏈表（除非維護成塊大小遞增的鏈表）。c，是匹配的最小的。

3) c是正確答案。c，保守的意思就是全部可能被引用的堆都會被標記，int像指針，因此可能認爲它表示的地址是正在被引用的（實際上它只是個int）。

 

 

彙總

2.74 **

2.78 **

2.90 *

8.11 *

8.12 *

8.21 **

9.19 *

共計：十分