data lab （《深入理解计算机系统》lab1）
po主是在读大学生一枚，最近在学校中上ics课（introduction to computer science）并做配套的10个lab。特在此将lab内容以及我的思考解答过程与各位大神分享，希望能给真正想了解此课及这些实验之人一些帮助。若我的所言有不当之处，也请各位多多加以指正，也算是带一带我这个新人，我将感激不尽。
废话不多说，直入正题。
datalab 是初读此课的新手将要面临的第一个lab（po主当初花了很久才适应啊！），相对来说比较简单，主要是关于bits-level运算的一些题目。说实话，这个lab与整门课的方向比较脱节，很多bits-level的实现也确实更像智力测试题，不过既然有，便要攻克之。在做完之后，也确实对底层bits-level运算实现的理解有颇多加深。
Q1：（蓝色部分是lab要求，其中包括对要求实现的函数的解释、举例、可以用的bits-level操作、最多操作数以及分值，下面是我的函数实现）
很经典的bits-level实现绝对值运算，这也是我认为整个lab中唯一对以后实际应用（包括面试）有价值的运算。不用if操作的绝对值运算可以有效加快运算速度。
第一步取符号位，（正为0，负为111……1），第二步抑或操作对于正数相当于不变，对于负数相当于取反加一（即得相反数），从而完成了统一的取绝对值。
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Q2：
狄摩根定律，不解释。
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Q3：
boring but a little hard one.
题目要求是给出最高位和最低位，完成输出在最高位和最低位之间所有数字为1，其他位为0的一个mask。如题目所给例子即是bitMask（5，3）=（111000）2。
整体思路是构建两个mask，分别是从左端到最高位全部是1，剩下的为0的mask1，和从左端到最低位全部是1，其他是0的mask2，并将二者抑或，即可得到所求的mask。
而中间有一些小细节有其需要注意。
第一个是(exp<<highbit)<<1之所以不写成exp<<(highbit+1),是因为若highbit=31，此时左移（highbit+1）=32位，该操作不进行任何移位。
第二个是最后result&(exp<<lowbit)看似多余，实际上是防止（lowbit>highbit）的情况出现，并将其置0,使其符合题目要求。
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Q4：
分支选择，若x为真（x！=0）则表达式=y，若x为假（x==0）则表达式=z。
利用！操作（当x=0时！x=1，当x!=0时！x=0）容易得到。
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Q5：
不解释。。看不懂的话看看math logic吧。。
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Q6：
要求做一个mask所有偶数位都为1，奇数位都为0。
思路就是从01->0101->01010101->......
利用左移和or操作实现很简单。
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Q7：
相同两数抑或后为0，不同数抑或后不为0.利用此性质易解。
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Q8：
a little difficult.
第一步做一个mask记录x y是否相等
二三步做x-y
第四步要分xy符号相同和xy符号不同两种情况考虑，完成并取符号位。（正则为0，负则为1111……1）
第五步是将0 和1111……1都化成一位的0or1输出。
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Q9:
很简单，取符号位再少许进行运算输出就行。
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Q10：
利用只有0|-0 的符号位是0，其他x|-x符号位是1 即可求出。
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Q11：
若x是2的倍数，必有x&x-1=0.
另外x还需要大于0。（即是上面的isNegative的反）
将两个条件取和运算即可。
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Q12：
题目要求求出输入值2进制中最低位的1的所在位置。
很巧妙的运算，我是通过实验找的规律，具体证明我也无能为力，希望大神能帮忙指出！
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Q13：
利用其它操作符实现！操作。
思想就是压缩法，保留出不为1的位置，最后压缩到只有1位，结果是0则是表明该数之前全非1,结果是1表明该数必有某一位不为0（即该数非0）。
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Q14：
题目要求将每个byte位置颠倒。
思想很简单，就是利用一个mask（1111 1111）将每个byte取出来，之后再利用|操作把每个取出的byte放到应该放的位置。
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Q15：
终于到了最后一个大boss了！
诶话说这个题看起来好长啊。。肯定很难吧。。
仔细分析一下，其实就是要用1个加号实现3个数字相加。
初看可能没啥思路，但是仔细一想可以想到将三个数相加化成两个数相加，最应该直接想到的便是一个数记录无进位结果，另一个数记录进位情况。
三个数相加的无进位可以用抑或表示，x^y^z即可。
而进位情况则是两个数中，两个加数的某一位同为1时需要进位。
3个数的情况下，最多某一位相加是1+1+1 不需要考虑双重进位的情况，那么结果很明了了。
word1是无进位结果，word2代表进位情况（不要忘记最后左移一位！）
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data lab 完成！