深刻理解计算机系统家庭做业——20135308

深刻理解计算机系统家庭做业

2.74

解题思路：

有符号整数的相减，溢出规则为：

y=a-b

（1）a,b同号时，y必定不会溢出。

（2）若 a>=0 && b<0 ,则当 y<=0 时溢出。

（3）若 a<=0 && b>=0，则当y>=0时溢出。

当a != b时,  a - b 不等于0。

因此a，b异号，y，b同号便可断定为溢出。

首先先定义两个整型变量x,y，计算出他们的位数，而后计算x - y的值，将三个值右移到符号位，比较a,b是否异号，y,b是否同号。

int tsub_ovf(int x, int y)
{
    int w = sizeof(int)<<3;//左移三位至关于乘以2^3,4*8=32位
    int t = x - y;
    x>>=(w-1);//右移31位，只剩符号位
    y>>=(w-1);
    t>>=(w-1);
    return (x != y) && (y == t);
}

　

2.78

　

解题思路：

计算5*x/8至关于计算((x<<2) + x) >> 3，要舍入x为负数时的状况。

咱们假设x的位模式为[b(w-1), b(w-2), ... , b(0)]

计算[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)] ，而后右移三位，因此咱们能够忽略下方的b(1),b(0)。

因此计算(x<<2) + x，再右移一位，可是(x<<2) + x可能也会溢出，因此计算(x>>3) + (x>>1)，这样就不会溢出了。看看b(0)+b(2)会不会产生进位，若是产生进位，则再加一。

最后考虑负数的舍入。负数向0舍入的条件是x<0 && ((x<<2)+x 的后三位不全为0)。知足舍入条件的话，结果再加1。加法后三位不全为0等价为x后三位不全为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

解题思路：

A.π的二进制数表示为：0 10000000 10010010000111111101011，

它表示的二进制小数值为：11.0010010000111111101011

B.根据2.82，可知1/7的表示为0.001001[001]...，

因此22/7为11.001001001001001[001]...

C.从第9位开始不一样。

8.11

 

解题思路：

4行

8.12

解题思路：

8行

8.21

解题思路：

abc或者bac。c确定在a和b以后。

由于fork函数只被调用一次，可是会返回两次：父进程返回子进程的PID，子进程返回0.若是失败返回-1。

在fork后，子进程和父进程继续执行fork（）函数后的指令。

因此不管是先输出a仍是b，c确定在最后面。

下面，咱们调试代码，运行，验证一下结果：

将文件保存在821.c中，并调试：

运行文件，查看结果：

结果是abc，c果真在最后面。

9.19

解题思路：

1) a是正确答案，a，对于伙伴系统，若是要申请大小为33的空间，那么须要分配64个空间。若是申请大小为65的空间，那么块大小就须要128，因此最多可能有约50%的空间被浪费。b中，最佳适配要搜索全部空间，因此确定比首次适配要慢一些。c，边界标记主要功能是释放一个块时，能当即和先后空闲块合并。若是空闲块不按顺序排列的话，其实也可以和前一个或者后一个空闲块进行合并，但若是要和先后一块儿合并，可能会有些困难，那须要搜索先后块在空闲链表中的位置，而且删除一个再进行合并。能够参考P576，LIFO方法。d，其实任何分配器均可能有外部碎片，只要剩余的空闲块大小和足够可是单个都不够，就会产生外部碎片。

2)d是正确答案。d， 块大小递增，那么最佳适配法找到的块和首次适配找到的块是同一个，由于最佳适配老是想找一个恰好大于请求块大小的空闲块。a，块大小递减，首次适配很容易找到，因此分配性能会很高。b，最佳适配方法不管怎样，都要搜索全部的链表（除非维护成块大小递增的链表）。c，是匹配的最小的。

3) c是正确答案。c，保守的意思就是全部可能被引用的堆都会被标记，int像指针，因此可能认为它表示的地址是正在被引用的（实际上它只是个int）。

 

 

汇总

2.74 **

2.78 **

2.90 *

8.11 *

8.12 *

8.21 **

9.19 *

共计：十分