ICSAPP第二版：计算机系统深入解析与习题答案

本资源是针对"深入理解计算机系统"（ICSAPP）第二版的家庭作业解答，涵盖了二进制基础知识和相关编程练习。以下部分详细解析了章节中的关键知识点： 1. Little-Endian与Big-Endian: 函数`intis_little_endian()`用于检测系统的字节序，它通过将整数`a`的地址转换为字符指针并读取其第一个字节，判断是否符合小端字节序。在不同的体系结构中，存储的字节顺序不同，这会影响数据在网络或不同处理器之间的传输。 2. 位操作: - `x&0xFF`：通过与0xFF（255）进行按位与操作，保留x的低8位。 - `(x&~0xFF)|(y&~0xFF)`：此表达式用于合并两个8位无符号整数，将x的高7位和y的低7位进行异或操作，保留各自最高位。 - `unsignedreplace_byte`：这是一个位操作函数，用于替换一个整数x中的指定字节位置b。 3. 算术右移与逻辑右移: - `int_shifts_are_arithmetic()`：测试一个整数x是否通过右移一位后保持原来的符号。由于原值为-1，右移后应得到0，如果结果仍为-1，则说明是算术右移。 - SRA（算术右移带符号）和SRL（逻辑右移）的区别在于SRA会根据移位前的符号位填充高位。对于SRA，函数`intsra()`首先执行无符号右移，然后通过特定掩码和位操作组合得到最终结果。 4. 奇偶性检测: `any_even_one`函数接收一个无符号整数x，通过检查x与0x55555555（等于二进制10101010...1010，连续1的位宽等于整数字节数）的按位与操作，返回一个非零值如果x至少有一个字节的奇数位为1，反之则为0，用于检测奇数位的分布。 这些知识点展示了二进制操作在底层计算机系统中的应用，包括数据结构、位操作和处理器特性理解。它们在编写底层代码、系统级编程和理解计算机硬件之间的作用至关重要。通过解决这些习题，学习者可以加深对计算机体系结构、内存模型以及指令集的理解。