1-2: Complete MOV_RM_TF_R decoding
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1-1/output.asm
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1-1/output.asm
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@ -0,0 +1,13 @@
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bits 16
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mov cx, bx
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mov ch, ah
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mov dx, bx
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mov si, bx
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mov bx, di
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mov al, cl
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mov ch, ch
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mov bx, ax
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mov bx, si
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mov sp, di
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mov bp, ax
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BIN
1-2/8086coded
Executable file
BIN
1-2/8086coded
Executable file
Binary file not shown.
3
1-2/compile.sh
Executable file
3
1-2/compile.sh
Executable file
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@ -0,0 +1,3 @@
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#! /usr/bin/env bash
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gcc 1-2/decoder.c -O0 -g -gdwarf -o 1-2/8086coded
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251
1-2/decoder.c
Normal file
251
1-2/decoder.c
Normal file
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@ -0,0 +1,251 @@
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#include <stdint.h>
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#include <stdio.h>
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#include <limits.h>
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#include <string.h>
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enum DT_INSTRUCTIONS
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{
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||||||
|
MOV_RM_TF_R = 0b1000'10, //d w
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||||||
|
MOV_I_T_RM = 0b1100'011, // w
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||||||
|
MOV_I_T_R = 0b1011, // w reg
|
||||||
|
MOV_M_T_A = 0b1010'000, // w
|
||||||
|
MOV_A_T_M = 0b1010'001, // w
|
||||||
|
MOV_RM_T_SR = 0b1000'1110,
|
||||||
|
MOV_SR_T_RM = 0b1000'1100,
|
||||||
|
};
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||||||
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enum MOV_REGISTER_MODE
|
||||||
|
{
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||||||
|
MEM_NO_DISP = 0b00,
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||||||
|
MEM_8BIT_DISP = 0b01,
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||||||
|
MEM_16BIT_DISP = 0b010,
|
||||||
|
REG_NO_DISP = 0b11
|
||||||
|
};
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||||||
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||||||
|
#define REG_ENCODING_TXT_LEN 3
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||||||
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char REG_ENCODING_TXT[0b10000][REG_ENCODING_TXT_LEN] = { "al", "cl", "dl", "bl", "ah", "ch", "dh", "bh",
|
||||||
|
"ax", "cx", "dx", "bx", "sp", "bp", "si", "di"};
|
||||||
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||||||
|
#define EA_ENCODING_TXT_LEN 8
|
||||||
|
char EA_ENCODING_TXT[0b1000][EA_ENCODING_TXT_LEN] = { "bx + si", "bx + di", "bp + si", "bp + di",
|
||||||
|
"si", "di", "bp", "bx"};
|
||||||
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||||||
|
enum REG_ENCODING
|
||||||
|
{
|
||||||
|
R_AL = 0b000,
|
||||||
|
R_CL = 0b001,
|
||||||
|
R_DL = 0b010,
|
||||||
|
R_BL = 0b011,
|
||||||
|
R_AH = 0b100,
|
||||||
|
R_CH = 0b101,
|
||||||
|
R_DH = 0b110,
|
||||||
|
R_BH = 0b111
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
enum WREG_ENCODING
|
||||||
|
{
|
||||||
|
WR_AX = 0b000,
|
||||||
|
WR_CX = 0b001,
|
||||||
|
WR_DX = 0b010,
|
||||||
|
WR_BX = 0b011,
|
||||||
|
WR_SP = 0b100,
|
||||||
|
WR_BP = 0b101,
|
||||||
|
WR_SI = 0b110,
|
||||||
|
WR_DI = 0b111
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct
|
||||||
|
{
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||||||
|
FILE *binary;
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||||||
|
uint64_t size;
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||||||
|
} binary_data;
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||||||
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||||||
|
FILE *output;
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||||||
|
binary_data bin;
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||||||
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||||||
|
int MOV_RM_TF_R_parse(uint8_t byte1, uint8_t byte2, binary_data *binary, int bytes_read)
|
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{
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||||||
|
const uint8_t wide_mask = 0b0000'0001;
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||||||
|
const uint8_t dest_mask = 0b0000'0010;
|
||||||
|
const uint8_t mod_mask = 0b1100'0000;
|
||||||
|
const uint8_t regm_mask = 0b0011'1000;
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||||||
|
|
||||||
|
unsigned char byte[1];
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||||||
|
uint8_t low_disp = 0;
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||||||
|
uint8_t high_disp = 0;
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||||||
|
uint16_t wide_disp = 0;
|
||||||
|
uint8_t extra_bytes_read = 0;
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||||||
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||||||
|
bool reg_is_dest = (byte1 & dest_mask);
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||||||
|
uint8_t inst_mod = (byte2 & mod_mask) >> 6;
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||||||
|
//Effective Address string compose vars
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char ea_string[18] = {'\0'};
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|
char *ea_string_write_ptr = ea_string;
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||||||
|
//Number of chars disp value takes
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int disp_len = 0;
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uint8_t reg_value = 0;
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||||||
|
uint8_t ea_table_value = 0;
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||||||
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switch (inst_mod)
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||||||
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{
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||||||
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case (REG_NO_DISP):
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|
//Since we're doing register mode/register to register, both reg and r/m are affected by the W bit
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//if D=1, dest is retrieved from the reg field in byte2 and src from r/m
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||||||
|
uint8_t dest_value = (reg_is_dest) ? ((byte2 & regm_mask) >> 3) + ((byte1 & wide_mask) * 8)
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||||||
|
: (byte2 & (regm_mask >> 3)) + ((byte1 & wide_mask) * 8);
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||||||
|
uint8_t src_value = (reg_is_dest) ? (byte2 & (regm_mask >> 3)) + ((byte1 & wide_mask) * 8)
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||||||
|
: ((byte2 & regm_mask) >> 3) + ((byte1 & wide_mask) * 8);
|
||||||
|
printf("%s %s, %s\n", "mov", REG_ENCODING_TXT[dest_value], REG_ENCODING_TXT[src_value]);
|
||||||
|
fprintf(output, "%s %s, %s\n", "mov", REG_ENCODING_TXT[dest_value], REG_ENCODING_TXT[src_value]);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case (MEM_8BIT_DISP):
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||||||
|
fread(byte, sizeof(byte), 1, bin.binary);
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||||||
|
extra_bytes_read++;
|
||||||
|
low_disp = (uint8_t)byte[0];
|
||||||
|
reg_value = ((byte2 & regm_mask) >> 3) + ((byte1 & wide_mask) * 8);
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||||||
|
ea_table_value = (byte2 & (regm_mask >> 3));
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||||||
|
|
||||||
|
//EA STRING GENERATION
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||||||
|
*ea_string_write_ptr = '[';
|
||||||
|
ea_string_write_ptr++;
|
||||||
|
memcpy(ea_string_write_ptr, EA_ENCODING_TXT[ea_table_value], strlen(EA_ENCODING_TXT[ea_table_value]));
|
||||||
|
ea_string_write_ptr += strlen(EA_ENCODING_TXT[ea_table_value]);
|
||||||
|
memcpy(ea_string_write_ptr, " + ", 3);
|
||||||
|
ea_string_write_ptr += 3;
|
||||||
|
disp_len = sprintf(ea_string_write_ptr, "%d", low_disp);
|
||||||
|
ea_string_write_ptr += disp_len;
|
||||||
|
*ea_string_write_ptr = ']';
|
||||||
|
//END
|
||||||
|
|
||||||
|
printf("%s %s, %s\n", "mov", (reg_is_dest ? REG_ENCODING_TXT[reg_value]
|
||||||
|
: ea_string)
|
||||||
|
, (reg_is_dest ? ea_string
|
||||||
|
: REG_ENCODING_TXT[reg_value]));
|
||||||
|
fprintf(output, "%s %s, %s\n", "mov", (reg_is_dest ? REG_ENCODING_TXT[reg_value]
|
||||||
|
: ea_string)
|
||||||
|
, (reg_is_dest ? ea_string
|
||||||
|
: REG_ENCODING_TXT[reg_value]));
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case (MEM_16BIT_DISP):
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||||||
|
fread(byte, sizeof(byte), 1, bin.binary);
|
||||||
|
extra_bytes_read++;
|
||||||
|
low_disp = (uint8_t)byte[0];
|
||||||
|
fread(byte, sizeof(byte), 1, bin.binary);
|
||||||
|
extra_bytes_read++;
|
||||||
|
high_disp = (uint8_t)byte[0];
|
||||||
|
|
||||||
|
//Composing wide displacement
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||||||
|
wide_disp = high_disp << 8;
|
||||||
|
wide_disp = wide_disp | low_disp;
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||||||
|
reg_value = ((byte2 & regm_mask) >> 3) + ((byte1 & wide_mask) * 8);
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||||||
|
ea_table_value = (byte2 & (regm_mask >> 3));
|
||||||
|
|
||||||
|
//EA STRING GENERATION
|
||||||
|
*ea_string_write_ptr = '[';
|
||||||
|
ea_string_write_ptr++;
|
||||||
|
memcpy(ea_string_write_ptr, EA_ENCODING_TXT[ea_table_value], strlen(EA_ENCODING_TXT[ea_table_value]));
|
||||||
|
ea_string_write_ptr += strlen(EA_ENCODING_TXT[ea_table_value]);
|
||||||
|
memcpy(ea_string_write_ptr, " + ", 3);
|
||||||
|
ea_string_write_ptr += 3;
|
||||||
|
disp_len = sprintf(ea_string_write_ptr, "%d", wide_disp);
|
||||||
|
ea_string_write_ptr += disp_len;
|
||||||
|
*ea_string_write_ptr = ']';
|
||||||
|
//END
|
||||||
|
|
||||||
|
printf("%s %s, %s\n", "mov", (reg_is_dest ? REG_ENCODING_TXT[reg_value]
|
||||||
|
: ea_string)
|
||||||
|
, (reg_is_dest ? ea_string
|
||||||
|
: REG_ENCODING_TXT[reg_value]));
|
||||||
|
fprintf(output, "%s %s, %s\n", "mov", (reg_is_dest ? REG_ENCODING_TXT[reg_value]
|
||||||
|
: ea_string)
|
||||||
|
, (reg_is_dest ? ea_string
|
||||||
|
: REG_ENCODING_TXT[reg_value]));
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case (MEM_NO_DISP):
|
||||||
|
//Checking if special case 110 applies
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||||||
|
ea_table_value = (byte2 & (regm_mask >> 3));
|
||||||
|
//If R/M equals 110, there actually is displacement to worry about
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||||||
|
bool is_direct_address = (ea_table_value == 0b110);
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||||||
|
if (is_direct_address)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fread(byte, sizeof(byte), 1, bin.binary);
|
||||||
|
extra_bytes_read++;
|
||||||
|
low_disp = (uint8_t)byte[0];
|
||||||
|
fread(byte, sizeof(byte), 1, bin.binary);
|
||||||
|
extra_bytes_read++;
|
||||||
|
high_disp = (uint8_t)byte[0];
|
||||||
|
|
||||||
|
//Composing wide displacement
|
||||||
|
wide_disp = high_disp << 8;
|
||||||
|
wide_disp = wide_disp | low_disp;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
reg_value = ((byte2 & regm_mask) >> 3) + ((byte1 & wide_mask) * 8);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (is_direct_address)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
//EA STRING GENERATION
|
||||||
|
*ea_string_write_ptr = '[';
|
||||||
|
ea_string_write_ptr++;
|
||||||
|
disp_len = sprintf(ea_string_write_ptr, "%d", wide_disp);
|
||||||
|
ea_string_write_ptr += disp_len;
|
||||||
|
*ea_string_write_ptr = ']';
|
||||||
|
//END
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
//EA STRING GENERATION
|
||||||
|
*ea_string_write_ptr = '[';
|
||||||
|
ea_string_write_ptr++;
|
||||||
|
memcpy(ea_string_write_ptr, EA_ENCODING_TXT[ea_table_value], strlen(EA_ENCODING_TXT[ea_table_value]));
|
||||||
|
ea_string_write_ptr += strlen(EA_ENCODING_TXT[ea_table_value]);
|
||||||
|
*ea_string_write_ptr = ']';
|
||||||
|
//END
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
printf("%s %s, %s\n", "mov", (reg_is_dest ? REG_ENCODING_TXT[reg_value]
|
||||||
|
: ea_string)
|
||||||
|
, (reg_is_dest ? ea_string
|
||||||
|
: REG_ENCODING_TXT[reg_value]));
|
||||||
|
fprintf(output, "%s %s, %s\n", "mov", (reg_is_dest ? REG_ENCODING_TXT[reg_value]
|
||||||
|
: ea_string)
|
||||||
|
, (reg_is_dest ? ea_string
|
||||||
|
: REG_ENCODING_TXT[reg_value]));
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return extra_bytes_read;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int main(int argc, char** argv)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (argc != 2) return -1;
|
||||||
|
if (CHAR_BIT != 8) return -2;
|
||||||
|
|
||||||
|
unsigned char byte[1];
|
||||||
|
bin.binary = fopen(argv[1], "rb");
|
||||||
|
fseek(bin.binary, 0, SEEK_END);
|
||||||
|
bin.size = ftell(bin.binary);
|
||||||
|
fseek(bin.binary, 0, SEEK_SET);
|
||||||
|
|
||||||
|
output = fopen("output.asm", "w");
|
||||||
|
fprintf(output, "%s\n\n", "bits 16");
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int bytes_read = 0; bytes_read < bin.size; bytes_read++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fread(byte, sizeof(byte), 1, bin.binary);
|
||||||
|
uint8_t manip_inst = (uint8_t)byte[0];
|
||||||
|
uint8_t inst = (uint8_t)byte[0];
|
||||||
|
//For now we're just checking for RM_TF_R
|
||||||
|
manip_inst = (manip_inst >> 2);
|
||||||
|
if (manip_inst != MOV_RM_TF_R) break;
|
||||||
|
if (bytes_read >= bin.size) break;
|
||||||
|
fread(byte, sizeof(byte), 1, bin.binary);
|
||||||
|
bytes_read++;
|
||||||
|
uint8_t inst_byte2 = (uint8_t)byte[0];
|
||||||
|
bytes_read += MOV_RM_TF_R_parse(inst, inst_byte2, 0, 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
BIN
1-2/listing-40
Normal file
BIN
1-2/listing-40
Normal file
Binary file not shown.
22
1-2/listing-40.asm
Normal file
22
1-2/listing-40.asm
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,22 @@
|
||||||
|
bits 16
|
||||||
|
|
||||||
|
; Signed displacements
|
||||||
|
mov ax, [bx + di - 37]
|
||||||
|
mov [si - 300], cx
|
||||||
|
mov dx, [bx - 32]
|
||||||
|
|
||||||
|
; Explicit sizes
|
||||||
|
mov [bp + di], byte 7
|
||||||
|
mov [di + 901], word 347
|
||||||
|
|
||||||
|
; Direct address
|
||||||
|
mov bp, [5]
|
||||||
|
mov bx, [3458]
|
||||||
|
|
||||||
|
; Memory-to-accumulator test
|
||||||
|
mov ax, [2555]
|
||||||
|
mov ax, [16]
|
||||||
|
|
||||||
|
; Accumulator-to-memory test
|
||||||
|
mov [2554], ax
|
||||||
|
mov [15], ax
|
||||||
4
1-2/nasm-compile.sh
Executable file
4
1-2/nasm-compile.sh
Executable file
|
|
@ -0,0 +1,4 @@
|
||||||
|
#! /usr/bin/env bash
|
||||||
|
|
||||||
|
nasm -f bin 1-2/listing-39.asm -o 1-2/listing-39
|
||||||
|
nasm -f bin 1-2/listing-40.asm -o 1-2/listing-40
|
||||||
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