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शिक्षक उत्तर कुंजी

बिट और निरूपण

चार प्रकार के प्रमाण लें: संबंधित स्थिति का अनुमान; सीमाओं सहित अलग मामलों में व्यवहार; रिकॉर्ड और स्थिति से व्याख्या; तथा एक अंतर का तर्कपूर्ण सुधार। कागज़ या विद्यालय की स्वीकृत प्रक्रिया में हर पहलू को शुरुआती, सहायता से या स्वतंत्र रूप से दर्ज करें। चुनौती पास होना मशीन के व्यवहार का प्रमाण है, लेखन का या पूरी समझ का नहीं। समान रूप से सही प्रोग्राम स्वीकार करें; सार्वजनिक कुंजी एक उदाहरण है, एकमात्र उत्तर नहीं।

सार्वजनिक शिक्षण सामग्री। समाधान उदाहरण हैं; अन्य समान रूप से सही प्रोग्राम भी वास्तविक जाँच पास कर सकते हैं।

22. बिट मास्क और फ्लैग

AND से बिट चुनें और OR से लगाएँ।

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1. अनुमान और निष्पादन क्रम

प्रयोग प्रोग्राम चलाने से पहले आउटपुट अनुमान करें और पहले तीन चलाए निर्देशों का क्रम लिखें। आवश्यक रजिस्टर, फ्लैग या मेमोरी दर्ज करें। फिर एक-एक कदम चलाकर मिलाएँ।

LOAD 13
AND 5
PRINT
OR 2
PRINT
HALT

इनपुट कतार में रखें: कोई नहीं

मेमोरी शुरू करें: शुरू में सभी बाइट शून्य

प्रयोग अनुमान कुंजी

आउटपुट: 5, 7

निर्देश	पहले PC	बाद में PC	पहले R0	बाद में R0	संबंधित स्थिति	आउटपुट
LOAD	0	1	0	13	`{"registers":[13,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	कोई नहीं
AND	1	2	13	5	`{"registers":[5,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	कोई नहीं
PRINT	2	3	5	5	`{"registers":[5,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	5

2. बनाएँ और जाँचें

0 से 255 तक बाइट पढ़ें। AND 5 से केवल बिट 0 और 2 को संख्यात्मक मास्क के रूप में छापें।

ज़रूरी निर्देश प्रकार: INPUT, AND

चुनौती समाधान उदाहरण

INPUT
AND 5
PRINT
HALT

वास्तविक जाँच मामले

मामला 1

इनपुट: 7
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 5

मामला 2

इनपुट: 10
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 0

मामला 3

इनपुट: 20
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 4

मामला 4

इनपुट: 255
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 5

3. मशीन समझाएँ

मास्क 5 क्या चुनता है?

तर्क और शिक्षण टिप्पणी

बाइनरी 00000101 बिट 0/2 चुनता, बाकी साफ़ करता है। यह संख्यात्मक घटाव नहीं है।

23. बिट पलटना

XOR का उलटने योग्य बदलाव संग्रहित सेटिंग पर लागू करें।

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1. अनुमान और निष्पादन क्रम

LOAD 42
XOR 6
PRINT
XOR 6
PRINT
HALT

इनपुट कतार में रखें: कोई नहीं

मेमोरी शुरू करें: शुरू में सभी बाइट शून्य

प्रयोग अनुमान कुंजी

आउटपुट: 44, 42

निर्देश	पहले PC	बाद में PC	पहले R0	बाद में R0	संबंधित स्थिति	आउटपुट
LOAD	0	1	0	42	`{"registers":[42,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	कोई नहीं
XOR	1	2	42	44	`{"registers":[44,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	कोई नहीं
PRINT	2	3	44	44	`{"registers":[44,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	44

2. बनाएँ और जाँचें

एक बाइट पढ़ें। बिट 1 और 2 पलटें, बदली बाइट पता 20 पर रखें और वापस पढ़कर छापें। फिर वही बिट पलटें, बहाल बाइट पता 20 पर रखें और बहाल मान छापें।

ज़रूरी निर्देश प्रकार: INPUT, XOR, STORE, LOAD

चुनौती समाधान उदाहरण

INPUT
XOR 6
STORE 20
LOAD [20]
PRINT
XOR 6
STORE 20
LOAD [20]
PRINT
HALT

वास्तविक जाँच मामले

मामला 1

इनपुट: 0
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 6, 0
अपेक्षित अंतिम मेमोरी: 20: 0
ज़रूरी मेमोरी पढ़ाई: 20

मामला 2

इनपुट: 42
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 44, 42
अपेक्षित अंतिम मेमोरी: 20: 42
ज़रूरी मेमोरी पढ़ाई: 20

मामला 3

इनपुट: 255
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 249, 255
अपेक्षित अंतिम मेमोरी: 20: 255
ज़रूरी मेमोरी पढ़ाई: 20

3. मशीन समझाएँ

एक ही XOR मास्क दो बार पलटने पर क्या होता है?

तर्क और शिक्षण टिप्पणी

मूल मान लौटता है: 42 XOR 6=44, फिर 44 XOR 6=42।

24. चिह्न वाले बिट और बड़ा मान

NOT समझें और चिह्न मास्क से अंतर का चिह्न जाँचें।

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1. अनुमान और निष्पादन क्रम

LOAD 255
NOT
PRINT
NOT
PRINT
HALT

इनपुट कतार में रखें: कोई नहीं

मेमोरी शुरू करें: शुरू में सभी बाइट शून्य

प्रयोग अनुमान कुंजी

आउटपुट: -256, 255

निर्देश	पहले PC	बाद में PC	पहले R0	बाद में R0	संबंधित स्थिति	आउटपुट
LOAD	0	1	0	255	`{"registers":[255,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	कोई नहीं
NOT	1	2	255	-256	`{"registers":[-256,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":true,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	कोई नहीं
PRINT	2	3	-256	-256	`{"registers":[-256,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":true,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	-256

2. बनाएँ और जाँचें

−10,000 से 10,000 तक दो पूर्णांक पढ़ें और बड़ा छापें। घटाव तथा चिह्न वाला 32-बिट चिह्न मास्क उपयोग करें।

ज़रूरी निर्देश प्रकार: INPUT, SUB, AND, JUMP_IF_ZERO

चुनौती समाधान उदाहरण

INPUT
COPY R0 R1
INPUT
COPY R0 R2
LOAD R1
SUB R2
AND -2147483648
JUMP_IF_ZERO first
LOAD R2
JUMP show
first: LOAD R1
show: PRINT
HALT

वास्तविक जाँच मामले

मामला 1

इनपुट: 5, 9
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 9

मामला 2

इनपुट: 9, 5
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 9

मामला 3

इनपुट: 7, 7
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 7

मामला 4

इनपुट: -3, 2
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 2

मामला 5

इनपुट: -8, -2
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: -2

3. मशीन समझाएँ

NOT 255, 0 के बजाय −256 क्यों है?

तर्क और शिक्षण टिप्पणी

NOT सभी चिह्न वाले 32 बिट उलटता है। केवल बाइट पूरक के लिए अलग मास्क 255 चाहिए।