Work on X86 native compiler
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Simon Robertshaw
parent
486d26e40b
commit
c4e5e82fec
@ -1466,6 +1466,7 @@ int LuaScriptInterface::virtualMachine_loadProgram(lua_State * l)
|
||||
|
||||
pim::VirtualMachine * machine = new pim::VirtualMachine(luacon_sim);
|
||||
machine->LoadProgram(programData);
|
||||
machine->Compile();
|
||||
|
||||
lua_pushlightuserdata(l, machine);
|
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return 1;
|
||||
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||||
@ -1,9 +1,11 @@
|
||||
//Virtual machine
|
||||
|
||||
#include <iostream>
|
||||
#include <fstream>
|
||||
#include "Machine.h"
|
||||
#include "Opcodes.h"
|
||||
#include "simulation/Simulation.h"
|
||||
#include "X86Native.h"
|
||||
namespace pim
|
||||
{
|
||||
/*unsigned char * rom;
|
||||
@ -414,204 +416,16 @@ namespace pim
|
||||
|
||||
void VirtualMachine::Compile()
|
||||
{
|
||||
while(programCounter < romSize)
|
||||
{
|
||||
Word argument = rom[programCounter].Parameter;
|
||||
switch(rom[programCounter].Opcode)
|
||||
{
|
||||
case Opcode::Load:
|
||||
emit("83 EF 04"); //sub edi 4
|
||||
Native * native = new X86Native();
|
||||
std::vector<unsigned char> executableCode = native->Compile(rom, romSize);
|
||||
Client::Ref().WriteFile(executableCode, "code.x");
|
||||
|
||||
//Load value at base stack + offset into eax
|
||||
emit("8B 85"); //mov eax [ebp+ram+offset]
|
||||
emit((intptr_t) (ram - argument.Integer));
|
||||
unsigned char * romAddress = new unsigned char[executableCode.size()+8];
|
||||
std::fill(romAddress, romAddress+executableCode.size()+8, 0x90); //Fill with NOP for debugging
|
||||
std::copy(executableCode.begin(), executableCode.end(), romAddress+4);
|
||||
|
||||
//Store value in eax onto top of program stack
|
||||
emit("89 07"); //mov [edi], eax
|
||||
emit((intptr_t) (ram));
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Store:
|
||||
//Load value on top of the program stack into eax
|
||||
emit("8B 07"); //mov eax [edi]
|
||||
emit((intptr_t) (ram));
|
||||
|
||||
//Load value in eax onto top of program stack
|
||||
emit("89 85"); //mov [ebp+ram+offset], eax
|
||||
emit((intptr_t) (ram - argument.Integer));
|
||||
|
||||
emit("83 C7 04"); //add edi 4
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Constant:
|
||||
emit("83 EF 04"); //sub edi 4
|
||||
|
||||
emit("C7 07"); //mov [edi] constant
|
||||
emit((int) (argument.Integer));
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Increment:
|
||||
emit("81 07"); //add [edi] constant
|
||||
emit((int) (argument.Integer));
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Discard:
|
||||
emit("83 C7 04"); //add edi 4
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Duplicate:
|
||||
//Copy value on stack into register
|
||||
emit("8B 07"); //mov eax [edi]
|
||||
//Adjust program stack pointer
|
||||
emit("83 EF 04"); //sub edi 4
|
||||
//Move value in eax into program stack
|
||||
emit("89 07"); //mov [edi], eax
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Add:
|
||||
emit("8B 07"); //mov eax [edi]
|
||||
emit("01 47 04"); //add [edi+4] eax
|
||||
emit("83 C7 04"); //add edi 4
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Subtract:
|
||||
emit("8B 07"); //mov eax [edi]
|
||||
emit("29 47 04"); //sub [edi+4] eax
|
||||
emit("83 C7 04"); //add edi 4
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Multiply:
|
||||
emit("8B 47 04"); //mov eax [edi+4]
|
||||
emit("F7 2F"); //imul [edi]
|
||||
emit("89 47 04"); //mov [edi+4] eax
|
||||
emit("83 C7 04"); //add edi 4
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Divide:
|
||||
emit("8B 47 04");//mov eax [edi+4]
|
||||
emit("99"); //cdq
|
||||
emit("F7 3F"); //idiv [edi]
|
||||
emit("89 47 04"); //mov [edi+4] eax
|
||||
emit("83 C7 04"); //add edi 4
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Modulus:
|
||||
emit("8B 47 04"); // mov eax [edi+4]
|
||||
emit("99"); // cdq
|
||||
emit("F7 3F"); // idiv [edi]
|
||||
emit("89 57 04"); // mov [edi+4] edx
|
||||
emit("83 C7 04"); //add edi 4
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Negate:
|
||||
emit("F7 1F"); //neg [edi]
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Create:
|
||||
//temp1 = PSPop();
|
||||
//temp2 = PSPop();
|
||||
//temp3 = PSPop();
|
||||
//PSPush(sim->create_part(PSPop().Integer, temp3.Integer, temp2.Integer, temp1.Integer));
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Transform:
|
||||
//PSPop();
|
||||
//PSPop();
|
||||
//PSPush((Word)-1);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Get:
|
||||
//temp1 = PSPop();
|
||||
//temp2 = PSPop();
|
||||
//if(temp1.Integer < 0 || temp1.Integer >= YRES || temp2.Integer < 0 || temp2.Integer >= XRES || !(temp = sim->pmap[temp1.Integer][temp2.Integer]))
|
||||
//{
|
||||
// PSPush(-1);
|
||||
// break;
|
||||
//}
|
||||
//PSPush(temp>>8);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Position:
|
||||
//temp1 = PSPop();
|
||||
//if(temp1.Integer < 0 || temp1.Integer >= NPART || !sim->parts[temp1.Integer].type)
|
||||
//{
|
||||
// PSPush(-1);
|
||||
// PSPush(-1);
|
||||
// break;
|
||||
//}
|
||||
//PSPush((int)sim->parts[temp1.Integer].x);
|
||||
//PSPush((int)sim->parts[temp1.Integer].y);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Kill:
|
||||
//sim->kill_part(PSPop().Integer);
|
||||
//PSPush((Word)0);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::LoadProperty:
|
||||
//PSPush(PPROP(PSPop().Integer, argument.Integer));
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::StoreProperty:
|
||||
//temp1 = PSPop();
|
||||
//PPROP(temp1.Integer, argument.Integer) = PSPop();
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::JumpEqual:
|
||||
emit("83 C7 04"); //add edi 8
|
||||
emit("8B 47 FC"); //mov eax, dword ptr [edi-4]
|
||||
emit("3B 47 F7"); //cmp eax, dword ptr [edi-8]
|
||||
emit("75 06"); //jne +6
|
||||
emit("FF 25"); //jmp [0x12345678]
|
||||
emit(0);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::JumpNotEqual:
|
||||
emit("83 C7 04"); //add edi 8
|
||||
emit("8B 47 FC"); //mov eax, dword ptr [edi-4]
|
||||
emit("3B 47 F7"); //cmp eax, dword ptr [edi-8]
|
||||
emit("74 06"); //je +6
|
||||
emit("FF 25"); //jmp [0x12345678]
|
||||
emit(0);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::JumpGreater:
|
||||
emit("83 C7 04"); //add edi 8
|
||||
emit("8B 47 FC"); //mov eax, dword ptr [edi-4]
|
||||
emit("3B 47 F7"); //cmp eax, dword ptr [edi-8]
|
||||
emit("7E 06"); //jng +6
|
||||
emit("FF 25"); //jmp [0x12345678]
|
||||
emit(0);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::JumpGreaterEqual:
|
||||
emit("83 C7 04"); //add edi 8
|
||||
emit("8B 47 FC"); //mov eax, dword ptr [edi-4]
|
||||
emit("3B 47 F7"); //cmp eax, dword ptr [edi-8]
|
||||
emit("7C 06"); //jnge +6
|
||||
emit("FF 25"); //jmp [0x12345678]
|
||||
emit(0);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::JumpLess:
|
||||
emit("83 C7 04"); //add edi 8
|
||||
emit("8B 47 FC"); //mov eax, dword ptr [edi-4]
|
||||
emit("3B 47 F7"); //cmp eax, dword ptr [edi-8]
|
||||
emit("7D 06"); //jnl +6
|
||||
emit("FF 25"); //jmp [0x12345678]
|
||||
emit(0);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::JumpLessEqual:
|
||||
emit("83 C7 04"); //add edi 8
|
||||
emit("8B 47 FC"); //mov eax, dword ptr [edi-4]
|
||||
emit("3B 47 F7"); //cmp eax, dword ptr [edi-8]
|
||||
emit("7F 06"); //jnle +6
|
||||
emit("FF 25"); //jmp [0x12345678]
|
||||
emit(0);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Jump:
|
||||
//programCounter = argument.Integer-1;
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Return:
|
||||
emit("81 C6"); //add esi constant
|
||||
emit(argument.Integer);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::LocalEnter:
|
||||
emit("81 EE"); //sub esi constant
|
||||
emit(argument.Integer);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
//std::cout << programStack << std::endl;
|
||||
programCounter++;
|
||||
}
|
||||
//std::cout << "CS: " << callStack << " PS: " << programStack << std::endl;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void VirtualMachine::emit(std::string opcode)
|
||||
{
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
void VirtualMachine::emit(int constant)
|
||||
{
|
||||
|
||||
delete native;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void VirtualMachine::CallCompiled(std::string entryPoint)
|
||||
|
||||
@ -78,9 +78,6 @@ namespace pim
|
||||
//Instruction * instructions;
|
||||
|
||||
int programCounter;
|
||||
|
||||
void emit(std::string opcode);
|
||||
void emit(int constant);
|
||||
public:
|
||||
VirtualMachine(Simulation * sim);
|
||||
int OpcodeArgSize(int opcode);
|
||||
|
||||
11
src/pim/Native.h
Normal file
11
src/pim/Native.h
Normal file
@ -0,0 +1,11 @@
|
||||
#include "Machine.h"
|
||||
|
||||
namespace pim
|
||||
{
|
||||
class Native
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
Native() {}
|
||||
virtual std::vector<unsigned char> Compile(Instruction * rom, int romSize) {}
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
275
src/pim/X86Native.cpp
Normal file
275
src/pim/X86Native.cpp
Normal file
@ -0,0 +1,275 @@
|
||||
#include "Opcodes.h"
|
||||
#include "X86Native.h"
|
||||
|
||||
namespace pim
|
||||
{
|
||||
std::vector<unsigned char> X86Native::Compile(Instruction * rom, int romSize)
|
||||
{
|
||||
#if defined(X86) && !defined(_64BIT)
|
||||
int programCounter = 0;
|
||||
nativeRom.clear();
|
||||
while(programCounter < romSize)
|
||||
{
|
||||
Word argument = rom[programCounter].Parameter;
|
||||
switch(rom[programCounter].Opcode)
|
||||
{
|
||||
case Opcode::Load:
|
||||
emit("83 EE 04"); //sub esi, 4
|
||||
//Load value at base stack + offset into eax
|
||||
emit("8B 85"); //mov eax, [ebp+offset]
|
||||
emit((int) (argument.Integer));
|
||||
//Store value in eax onto top of program stack
|
||||
emit("89 06"); //mov [esi], eax
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Store:
|
||||
//Load value on top of the program stack into eax
|
||||
emit("8B 06"); //mov eax, [esi]
|
||||
//Load value in eax into memory
|
||||
emit("89 85"); //mov [ebp+offset], eax
|
||||
emit((int) (argument.Integer));
|
||||
emit("83 C6 04"); //add esi, 4
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Constant:
|
||||
emit("83 EE 04"); //sub esi, 4
|
||||
emit("C7 06"); //mov [esi], dword ptr constant
|
||||
emit((int) (argument.Integer));
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Increment:
|
||||
emit("81 06"); //add [esi], dword ptr constant
|
||||
emit((int) (argument.Integer));
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Discard:
|
||||
emit("83 C6 04"); //add esi, 4
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Duplicate:
|
||||
//Copy value on stack into register
|
||||
emit("8B 06"); //mov eax, [esi]
|
||||
//Adjust program stack pointer
|
||||
emit("83 EE 04"); //sub esi, 4
|
||||
//Move value in eax into program stack
|
||||
emit("89 06"); //mov [esi], eax
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Add:
|
||||
emit("8B 06"); //mov eax, [esi]
|
||||
emit("83 C6 04"); //add esi, 4
|
||||
emit("01 06"); //add [esi], eax
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Subtract:
|
||||
emit("8B 06"); //mov eax, [esi]
|
||||
emit("83 C6 04"); //add esi, 4
|
||||
emit("29 06"); //sub [esi], eax
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Multiply:
|
||||
emit("8B 46 04"); //mov eax, [esi+4]
|
||||
emit("F7 2E"); //imul [esi]
|
||||
emit("83 C6 04"); //add esi, 4
|
||||
emit("89 06"); //mov [esi], eax
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Divide:
|
||||
emit("8B 46 04"); //mov eax [esi+4]
|
||||
emit("99"); //cdq
|
||||
emit("F7 3E"); //idiv [esi]
|
||||
emit("83 C6 04"); //add esi, 4
|
||||
emit("89 06"); //mov [esi], eax
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Modulus:
|
||||
emit("8B 46 04"); //mov eax [esi+4]
|
||||
emit("99"); //cdq
|
||||
emit("F7 3E"); //idiv [esi]
|
||||
emit("83 C6 04"); //add esi, 4
|
||||
emit("89 16"); //mov [esi], edx
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Negate:
|
||||
emit("F7 1E"); //neg [esi]
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Create:
|
||||
//temp1 = PSPop();
|
||||
//temp2 = PSPop();
|
||||
//temp3 = PSPop();
|
||||
//PSPush(sim->create_part(PSPop().Integer, temp3.Integer, temp2.Integer, temp1.Integer));
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Transform:
|
||||
//PSPop();
|
||||
//PSPop();
|
||||
//PSPush((Word)-1);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Get:
|
||||
//temp1 = PSPop();
|
||||
//temp2 = PSPop();
|
||||
//if(temp1.Integer < 0 || temp1.Integer >= YRES || temp2.Integer < 0 || temp2.Integer >= XRES || !(temp = sim->pmap[temp1.Integer][temp2.Integer]))
|
||||
//{
|
||||
// PSPush(-1);
|
||||
// break;
|
||||
//}
|
||||
//PSPush(temp>>8);
|
||||
{
|
||||
int propertyOffset = argument.Integer;
|
||||
int partsArray = 0;
|
||||
emit("8B 06"); //mov eax, [esi]
|
||||
//mov ecx, [esi+4]
|
||||
|
||||
//and eax, 348
|
||||
//and ecx, 612
|
||||
|
||||
//imul eax, 612, eax
|
||||
emit("8B 46 04"); //add eax, ecx
|
||||
emit("8B 81"); //mov eax, [eax*4+pmap]
|
||||
//sar eax, 8
|
||||
emit("89 06"); //mov [esi+4], eax #Copy eax onto stack
|
||||
emit("83 C6 08"); //add esi, 4
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Position:
|
||||
//temp1 = PSPop();
|
||||
//if(temp1.Integer < 0 || temp1.Integer >= NPART || !sim->parts[temp1.Integer].type)
|
||||
//{
|
||||
// PSPush(-1);
|
||||
// PSPush(-1);
|
||||
// break;
|
||||
//}
|
||||
//PSPush((int)sim->parts[temp1.Integer].x);
|
||||
//PSPush((int)sim->parts[temp1.Integer].y);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Kill:
|
||||
//sim->kill_part(PSPop().Integer);
|
||||
//PSPush((Word)0);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::LoadProperty:
|
||||
{
|
||||
int propertyOffset = argument.Integer;
|
||||
int partsArray = 0;
|
||||
emit("8B 06"); //mov eax, [esi] #Load index from stack
|
||||
emit("C1 E0 03"); //sal eax, 3 #Shift index left (multiply by 8)
|
||||
emit("8D 14 C5"); //lea edx, [eax*8] #Mutiply by 8 again and copy into edx //Size of 56 is represented by (1*(8^2))-(1*8)
|
||||
emit("89 D1"); //mov ecx, edx
|
||||
emit("29 C1"); //sub ecx, eax #Subtract index*8^2 by index*8 to get the index*56
|
||||
emit("8B 81"); //mov eax, [ecx+propertyOffset+partsArray] #Copy value at index+baseAddress+propertyOffset into eax
|
||||
emit(partsArray+propertyOffset);
|
||||
emit("89 06"); //mov [esi], eax #Copy eax onto stack
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::StoreProperty:
|
||||
{
|
||||
int propertyOffset = argument.Integer;
|
||||
int partsArray = 0;
|
||||
emit("8B 06"); //mov eax, [esi]
|
||||
emit("C1 E0 03"); //sal eax, 3
|
||||
emit("8D 14 C5"); //lea edx, [eax*8]
|
||||
emit("89 D1"); //mov ecx, edx
|
||||
emit("29 C1"); //sub ecx, eax
|
||||
emit("8B 46 04"); //mov eax, [esi+4]
|
||||
emit("89 81"); //mov [ecx+propertyOffset+partsArray], eax
|
||||
emit(partsArray+propertyOffset);
|
||||
emit("83 C6 08"); //add esi, 8
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::JumpEqual:
|
||||
emit("83 C6 08"); //add esi, 8
|
||||
emit("8B 46 FC"); //mov eax, [esi-4]
|
||||
emit("3B 46 F8"); //cmp eax, [esi-8]
|
||||
emit("75 08"); //jne 8
|
||||
emit("E9 01"); //jmp [0x12345678]
|
||||
emit((int)0);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::JumpNotEqual:
|
||||
emit("83 C6 04"); //add esi, 8
|
||||
emit("8B 46 FC"); //mov eax, [esi-4]
|
||||
emit("3B 46 F8"); //cmp eax, [esi-8]
|
||||
emit("74 08"); //je 8
|
||||
emit("E9 01"); //jmp [0x12345678]
|
||||
emit((int)0);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::JumpGreater:
|
||||
emit("83 C6 08"); //add esi 8
|
||||
emit("8B 46 FC"); //mov eax, [esi-4]
|
||||
emit("3B 46 F8"); //cmp eax, [esi-8]
|
||||
emit("7E 08"); //jng 8
|
||||
emit("E9 01"); //jmp [0x12345678]
|
||||
emit((int)0);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::JumpGreaterEqual:
|
||||
emit("83 C6 08"); //add esi 8
|
||||
emit("8B 46 FC"); //mov eax, [esi-4]
|
||||
emit("3B 46 F8"); //cmp eax, [esi-8]
|
||||
emit("7C 08"); //jnge +6
|
||||
emit("E9 01"); //jmp [0x12345678]
|
||||
emit((int)0);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::JumpLess:
|
||||
emit("83 C6 08"); //add esi 8
|
||||
emit("8B 46 FC"); //mov eax, [esi-4]
|
||||
emit("3B 46 F8"); //cmp eax, [esi-8]
|
||||
emit("7D 08"); //jnl +6
|
||||
emit("E9 01"); //jmp [0x12345678]
|
||||
emit((int)0);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::JumpLessEqual:
|
||||
emit("83 C6 08"); //add esi 8
|
||||
emit("8B 46 FC"); //mov eax, [esi-4]
|
||||
emit("3B 46 F8"); //cmp eax, [esi-8]
|
||||
emit("7F 08"); //jnle +6
|
||||
emit("E9 01"); //jmp [0x12345678]
|
||||
emit((int)0);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Jump:
|
||||
//programCounter = argument.Integer-1;
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::Return:
|
||||
emit("81 C7"); //add edi, constant
|
||||
emit(argument.Integer);
|
||||
break;
|
||||
case Opcode::LocalEnter:
|
||||
emit("81 EF"); //sub edi constant
|
||||
emit(argument.Integer);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
//std::cout << programStack << std::endl;
|
||||
programCounter++;
|
||||
}
|
||||
//std::cout << "CS: " << callStack << " PS: " << programStack << std::endl;
|
||||
return nativeRom;
|
||||
#endif
|
||||
}
|
||||
|
||||
void X86Native::emit(std::string opcode)
|
||||
{
|
||||
unsigned char c1, c2;
|
||||
unsigned char v;
|
||||
const char * string = opcode.c_str();
|
||||
|
||||
while (true)
|
||||
{
|
||||
c1 = string[0];
|
||||
c2 = string[1];
|
||||
|
||||
v = (hex( c1 ) << 4) | hex(c2);
|
||||
nativeRom.push_back(v);
|
||||
|
||||
if (!string[2])
|
||||
{
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
string += 3;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void X86Native::emit(int constant)
|
||||
{
|
||||
nativeRom.push_back(constant & 0xFF);
|
||||
nativeRom.push_back((constant >> 8) & 0xFF);
|
||||
nativeRom.push_back((constant >> 16) & 0xFF);
|
||||
nativeRom.push_back((constant >> 24) & 0xFF);
|
||||
}
|
||||
|
||||
unsigned char X86Native::hex(char c)
|
||||
{
|
||||
if (c >= 'a' && c <= 'f')
|
||||
return 10 + c - 'a';
|
||||
if (c >= 'A' && c <= 'F')
|
||||
return 10 + c - 'A';
|
||||
if (c >= '0' && c <= '9')
|
||||
return c - '0';
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
17
src/pim/X86Native.h
Normal file
17
src/pim/X86Native.h
Normal file
@ -0,0 +1,17 @@
|
||||
#include <vector>
|
||||
#include "Native.h"
|
||||
|
||||
namespace pim
|
||||
{
|
||||
class X86Native : public Native
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
X86Native() : Native(), nativeRom() {}
|
||||
virtual std::vector<unsigned char> Compile(Instruction * rom, int romSize);
|
||||
private:
|
||||
void emit(std::string opcode);
|
||||
void emit(int constant);
|
||||
unsigned char hex(char c);
|
||||
std::vector<unsigned char> nativeRom;
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
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