计算机系统概论:栈的特性与操作解析
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更新于2024-08-05
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"《计算机系统概论(原书第二版)》习题答案第十章,包含部分英文内容,主要涉及栈的数据结构以及栈操作的实现和边界检查。"
在计算机科学中,栈是一种非常重要的数据结构,其核心特性是后进先出(Last In First Out, LIFO)。第十章的习题答案主要围绕这个主题展开,解释了栈的基本性质和操作。
10.1 题目解释了栈的定义特征,即它的访问方式是独一无二的,表现为后进先出的特性。这意味着最后压入栈中的元素将在所有其他元素之前被弹出。这种特性使得栈在许多算法和程序设计中得到广泛应用,如函数调用、表达式求值等。
10.3 题目给出了几个基本的栈操作指令,包括PUSH(压栈)和POP(弹栈)。例如:
(a) PUSHR1 将寄存器R1的值压入栈顶。
(b) POPR0 将栈顶的值弹出并赋给寄存器R0。
(c) PUSHR3 类似地,将寄存器R3的值压入栈。
(d) POPR7 弹出栈顶值到寄存器R7。
10.5 题目讨论了栈溢出和栈下溢的检测方法。通过维护一个跟踪栈底的指针,我们可以将其与分配给栈的首地址和末地址进行比较。如果指针超过这些边界,就可能发生溢出或下溢,这是在实现栈时必须考虑的重要安全性问题。
随后的代码示例展示了如何在实际程序中实现PUSH和POP操作。在这个例子中,栈使用内存位置x3FFF(BASE)到x3FFB(MAX)作为存储空间,R6作为栈底指针。在POP操作中,首先保存需要的寄存器状态,然后检查栈底指针是否等于x4000,如果相等则表示栈为空。如果不为空,则从栈顶加载值,并更新栈底指针。
这个代码片段还展示了如何迭代遍历栈顶,从栈顶加载值,以及栈顶元素的更新过程。在处理栈操作时,确保边界条件的正确检查是避免程序错误的关键。
这部分习题答案提供了关于栈数据结构和操作的深入理解,包括它们的逻辑、实现细节以及异常处理。这些知识对于学习计算机系统和编程语言的底层原理至关重要。
2016-05-27 上传
2023-11-15 上传
2023-06-01 上传
2024-04-02 上传
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2023-05-12 上传
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