家庭作业汇总

《深入理解计算机系统》家庭作业共计15分

第二章(共计5分)

***2.66.

写出代码实现如下函数int leftmost_one(unsigned x)，函数遵循位级整数编码规则，假设数据类型int有32位。代码最多只能包含15个算术运算、位运算和逻辑运算

int leftmost_one(unsigned x)

{

　　if(x==0)

　　{

　　　　return x;

　　}

　　if(x>(1<<31))

　　{

　　　　return 0x80000000;

　　}

　　x|=(x>>1);

　　x|=(x>>1);

　　x|=(x>>1);

　　x|=(x>>1);

　　x|=(x>>1);

　　x+=1;

　　x=x>>1;

　　return x;

}

 

**2.76.

生成一段代码，将整数变量x乘以不同的常数因子K，为提高效率，只使用+、-、<<运算，对于下列K值写出执行乘法运算的C表达式，每个表达式中最多用3个运算

A.K=5:  (x<<2)+x

B.K=9:  (x<<3)+x

C.K=30:  (x<<5)-(x<<1)

D.K=-56:  (x<<3)-(x<<6)

 

**2.82.

一些数字的二进制表示是由形如0.yyyyy……的无穷串组成，y是一个k位的序列。例如1/3的二进制表示是0.010101……(y=01)

A.设Y=B2Uk(y)，这个数有二进制表示y。给出一个由Y和k组成的公式表示这个无穷串的值  x=Y/(2^k-1)

B.对于下列y值，串的数值是多少？

(a)001  x=1/7

(b)1001  x=3/5

(c)000111  x=1/9

 

第三章（共计2分）

*3.54.一个函数的原型为int decode2(int x, int y, int z);

 

int decode2(int x, int y, int z)
{
    int k;
    z -= y; 
    k = z; 
    k<<= 15;
    k>>= 15;
    return  k*(z^x);
}

 

*3.69.

 

 

long trace(tree_ptr tp)
{
    long ret = 0;
    while(tp != NULL)
    {
        ret = tp->val;
        tp = tp->left;
    }
    return ret;
}

作用是从根一直遍历左子树，找到第一个没有左子树的节点的值。

第六章（共计3分）

**6.23

　　假设要求设计一个每条磁道位数固定的旋转磁盘，已知每个磁道的位数是由最里层磁道的周长确定的，可以假设它就是中间那个圆洞的周长。因此如果把磁盘中间的洞做得大一点，每个磁道的位数就会增大，但是总的磁道数会减少。如果用r来表示盘面的半径，x*r表示圆洞的半径，那么x取什么值能使这个磁盘的容量最大？

　　答：假设半径为r的磁盘总的磁道是K，磁道沿半径方向是均匀分布的。除掉内部的x*r，剩下的磁道数为 (1-x)*K。则总容量为2*pi*x*r*(1-x)*K，其中pi，r和K都是常数，变量只剩下x*(1-x)。所以这个函数在x = 0.5的时候最大。即x取0.5时磁盘容量最大。

*6.26

　　下面的表给出了一些不同的高速缓存的参数。对于每个高速缓存，填写出表中缺失的字段。m是物理地址的位数，C是高度缓存大小（数据字节数），B是以字节为单位的块大小，E是相联度，S是高速缓存组数，t是标记位数，s是组索引位数，b是块偏移位数。

高速 缓存	m	C	B	E	S	t	s	b
1	32	2048	4	4	128	23	7	2
2	32	2048	4	512	1	30	0	2
3	32	2048	8	1	256	21	8	3
4	32	2048	8	128	2	28	1	3
5	32	2048	32	1	64	21	6	5
6	32	2048	32	4	16	23	4	5

第十章（共计1分）

*10.7

修改如图所示的cpfile程序，使得它用RIO函数从标准输入拷贝到标准输出，一次MAXBUF个字节

答：

int main(int argc, char **argv)
{
    int n;
    rio_t rio;
    char buf[MAXBUF];

    Rio_readinitb(&rio, STDIN_FILENO);
    while((n = Rio_readnb(&rio, buf, MAXBUF)) != 0)
        Rio_writen(STDOUT_FILENO, buf, n);
} 

 第八章（共计4分）

**8.14

下面这个程序会输出多少个“hello”输出行？

答：主进程只打印一行。主进程的直接子进程会打印一行，子进程的子进程再打印一行。所以一共输出3个“hello”输出行。

**8.15

下面这个程序会输出多少个“hello”输出行？



答：因为这里的子进程是return而不是exit，说明两个子进程都要到回到main函数去打印那里的hello。所以一共输出5个“hello”输出行。