深入理解计算机系统作业2

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我是靠谱客的博主冷酷酸奶，这篇文章主要介绍深入理解计算机系统作业2，现在分享给大家，希望可以做个参考。

1.栈上的局部存储

2.函数调用时的参数传递

3.函数的递归调用2

4.函数的递归调用1

5.简单的函数调用

1.栈上的局部存储

题目描述

下面的汇编代码是函数func1和func2编译后生成的：

func1:

    movl (%rdi), %edx

    movl (%rsi), %eax

    leal (%rax,%rdx), %ecx

    movl %ecx, (%rdi)

    subl %eax, %edx

    movl %edx, (%rsi)

    ret

func2:

    subq $16, %rsp

    movl %edi, 12(%rsp)

    movl %esi, 8(%rsp)

    leaq 8(%rsp), %rsi

    leaq 12(%rsp), %rdi

    call func1

    movl 12(%rsp), %edx

    movl 8(%rsp), %eax

    imull %eax, %eax

    imull %edx, %edx

    addl %edx, %eax

    addq $16, %rsp

    ret

main函数已经写好了，请根据上述汇编代码设计等价的func1和func2函数：

int main(){

    int a,b;

    scanf("%d%d",&a,&b);

    printf("%dn",func2(a,b));

    return 0;

}

输入描述

输入整型数a和b

输出描述

main函数调用func2函数并输出函数的返回值，func2会嵌套调用func1函数

提示

你需要提交完整的程序，请将上面的main函数复制到你的程序中。

思路：由于我们是汇编转C，我们的C代码中不会出现像汇编中寄存器不够用的情况需要入栈等操作，翻译时出现函数的调用，一般都要push某些值入栈，然后再被调用函数中使用，体现在我们的C代码种就是直接调用函数不需要那么多多余的变量。

做题技巧：注意调用前后值的变化

AC code：

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#include<stdio.h>
#define L long
void func1(int* a, int* b)
{
int t = *a;
*a = *b + *a;
*b = t - *b;
}
int func2(int a, int b)
{
//%edi
%esi
func1(&a, &b);
return b * b + a * a;
}
int main()
{
int a, b;
scanf("%d%d", &a, &b);
printf("%dn", func2(a,b));
return 0;
}

2.函数调用时的参数传递

题目描述

下面的汇编代码是函数func编译后生成的：

func:

    leal (%rcx,%rdx), %edx

    movslq %edx, %rdx

    leaq (%rsi,%rdi), %rdi

    movq %rdx, %rsi

    imulq %rdi, %rsi

    movswl %r9w, %r9d

    movswl %r8w, %r8d

    addl %r8d, %r9d

    movslq %r9d, %r9

    imulq %r9, %rsi

    movsbl 16(%rsp), %edx

    movsbl 8(%rsp), %eax

    leal (%rdx,%rax), %eax

    cltq

    imulq %rsi, %rax

    ret

main函数已经写好了，请根据上述汇编代码设计一个等价的C函数：

int main(){

    int a,b;

    scanf("%d%d",&a,&b);

    printf("%ldn",func(a,b,a+b,a-b,a*a,b*b,a*b,a*a-b));

    return 0;

}

输入描述

按照main函数的要求，输入2个整型数

输出描述

main函数调用func函数并输出函数的返回值

提示

你需要提交完整的程序，请将上面的main函数复制到你的程序中。

难点：参数太多，注意程序未给出入栈操作，所以出现栈指针的时候，所代表参数即是比6多的那些在栈种的参数。

AC code：

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#include<stdio.h>
#define Int long
int func(Int a, Int b, Int c, Int d, Int e, Int f, Int g, Int h)
{
//%edi
%esi
%edx
%ecx
%r8d
%r9d
return (c + d) * (a + b) * (e + f) * (h + g);
}
int main()
{
int a, b;
scanf("%d%d", &a, &b);
printf("%ldn", func(a, b, a + b, a - b, a * a, b * b, a * b, a * a - b));
return 0;
}

3.函数的递归调用2

题目描述

下面的汇编代码是函数func编译后生成的：

func:

    pushq %rbx

    movl %edi, %ebx

    movl $1, %eax

    testl %edi, %edi

    jle .L3

    shrl $31, %edi

    addl %ebx, %edi

    sarl %edi

    call func

    leal 3(%rax,%rbx), %eax

.L3:

    popq %rbx

    ret

main函数已经写好了，请根据上述汇编代码设计一个等价的C函数：

int main(){

    int a;

    scanf("%d",&a);

    printf("%dn",func(a));

    return 0;

}

输入描述

输入整型数a

输出描述

main函数调用func函数并输出函数的返回值

提示

你需要提交完整的程序，请将上面的main函数复制到你的程序中。

本题要用到第二章关于除以2的k次幂的优化方法的知识点

技巧：找到递归结束条件，除去多余变量

AC code：

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#include<stdio.h>
#define Int long
int func(int a)
{
//%edi
if(a <= 0) return 1;//递归结束条件
return func(a >> 1) + a + 3;
}
int main()
{
int a;
scanf("%d", &a);
printf("%dn", func(a));
return 0;
}

4.函数的递归调用1

题目描述

下面的汇编代码是函数func编译后生成的：

func:

    pushq %rbx

    movl %edi, %ebx

    movl $1, %eax

    cmpl $1, %edi

    jle .L3

    leal -1(%rbx), %edi

    call func

    imull %ebx, %ebx

    addl %ebx, %eax

.L3:

    popq %rbx

    ret

main函数已经写好了，请根据上述汇编代码设计一个等价的C函数：

int main(){

    int a;

    scanf("%d",&a);

    printf("%dn",func(a));

    return 0;

}

输入描述

输入整型数a

输出描述

main函数调用func函数并输出函数的返回值

提示

你需要提交完整的程序，请将上面的main函数复制到你的程序中。

技巧：找到递归结束条件

AC code：

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#include<stdio.h>
#define Int long
int func(int a)
{
//%edi
if(a <= 1) return 1;//递归结束条件
return func(a - 1) + a * a;
}
int main()
{
int a;
scanf("%d", &a);
printf("%dn", func(a));
return 0;
}

5.简单的函数调用

题目描述

下面的汇编代码是函数func1和func2编译后生成的：

func1:

    leal (%rsi,%rdi), %edi

    movl %edx, %eax

    imull %edi, %eax

    ret

func2:

    leal (%rsi,%rdi), %edx

    addl $2, %esi

    addl $1, %edi

    call func1

    rep

    ret

main函数已经写好了，请根据上述汇编代码设计等价的func1和func2函数：

int main(){

    int a,b;

    scanf("%d%d",&a,&b);

    printf("%dn",func2(a,b));

    return 0;

}

输入描述

输入整型数a和b

输出描述

main函数调用func2函数并输出函数的返回值，func2会嵌套调用func1函数

提示

你需要提交完整的程序，请将上面的main函数复制到你的程序中

技巧：嵌套调用

AC code：

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#include<stdio.h>
#define Int long
int func1(int a, int b, int t)
{
//%edi
//%esi
//%edx
return t * (a + b);
}
int func2(int a, int b)
{
//%edi
//%esi
return
func1(a + 1, b + 2, a + b);
}
int main()
{
int a, b;
scanf("%d%d", &a, &b);
printf("%dn", func2(a, b));
return 0;
}