icsapp 答案

在深入理解计算机系统的第二版中，ICSAPP提供的练习题涉及了多个计算机体系结构和编程语言相关的知识点。以下是对这些题目涉及知识点的详细解释： 1. **字节序判断**（2.58）： 这个函数`is_little_endian()`用于检测机器是否采用小端字节序。在小端存储中，最低有效字节存储在内存的最低地址。通过将整型变量`a`赋值1，然后将其视为字节数组访问，可以检查最低有效位（LSB）是否存储在数组的第一个字节。 2. **位操作**（2.59）： 表达式`(x&0xFF) | (y&~0xFF)`用于合并两个整数`x`和`y`的最低8位。`x&0xFF`保留`x`的最低8位，`y&~0xFF`清除`y`的最低8位，然后两者通过`|`操作符合并。 3. **替换字节**（2.60）： 函数`replace_byte(x, b, i)`用于在整数`x`的第`i`个字节位置处插入字节`b`。`x & ~(0xFF<<(i<<3))`清除第`i`个字节，`b << (i<<3)`将`b`左移至正确位置，然后通过`|`操作符合并。 4. **位测试**（2.61）： 这是一道关于位测试的题目，选项C和D与最高和最低字节的位序有关。在中文版中，C表示最低字节，D表示最高字节。表达式`!~(x>>((sizeof(int)-1)<<3))`检查`x`的最高字节是否全为1，这在大小端不同的系统中可能有所不同。 5. **算术右移**（2.63）： 这部分讨论了算术右移（sra）和逻辑右移（srl）。算术右移保持符号位不变，而逻辑右移用0填充。题目给出了实现这两个操作的代码，涉及到位移、取反和掩码的操作。 6. **奇偶性检测**（2.64, 2.65）： `any_even_one()`和`even_ones()`分别检查一个无符号整数`x`中是否有偶数个1或所有1都是偶数个。它们通过位操作进行计算，例如异或操作来减少问题的规模。 7. **左移最左侧1**（2.66）： `leftmost_one()`函数找到无符号整数`x`中最左边的1，并将其扩展到所有位。这个过程通过一系列右移和按位或操作完成，确保所有位最终都设置为1。 8. **移位操作限制**（2.67）： 题目指出在32位机器上，移位操作不能超过31次，因为移位次数超过位宽会导致未定义的行为。同时，`beyond_msb`和`set_msb`变量的设置展示了如何处理位移操作。 9. **生成低位1的掩码**（2.68）： `lower_one_mask(n)`函数返回一个掩码，该掩码的最低`n`位为1，其余位为0。这是通过右移并减1来实现的。 10. **循环右移**（2.69）： `rotate_right()`函数实现了无符号整数`x`的循环右移`n`位。它使用位移操作和按位或来保持数据的完整性，确保最高位移出后从最低位重新进入。 以上就是ICSAPP第二版中的部分练习题所涵盖的计算机系统和编程语言相关的知识点，包括字节序、位操作、移位、位测试、奇偶性检测以及循环移位等。这些知识对于理解和操作计算机底层数据处理至关重要。