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This commit is contained in:
nub31
@@ -1,306 +0,0 @@
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using System.Text;
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using Nub.Lang.Frontend.Parsing;
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namespace Nub.Lang.Backend.Custom;
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||||||
public class ExpressionGenerator
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{
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private readonly StringBuilder _builder;
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private readonly SymbolTable _symbolTable;
|
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||||||
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||||||
public ExpressionGenerator(SymbolTable symbolTable, StringBuilder builder)
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||||||
{
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||||||
_symbolTable = symbolTable;
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_builder = builder;
|
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}
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||||||
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||||||
public void GenerateExpression(ExpressionNode expression, LocalFunc func)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
switch (expression)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
case BinaryExpressionNode binaryExpression:
|
|
||||||
GenerateBinaryExpression(binaryExpression, func);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case FuncCallExpressionNode funcCallExpression:
|
|
||||||
GenerateFuncCall(funcCallExpression.FuncCall, func);
|
|
||||||
break;
|
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||||||
case IdentifierNode identifier:
|
|
||||||
GenerateIdentifier(identifier, func);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case LiteralNode literal:
|
|
||||||
GenerateLiteral(literal);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case SyscallExpressionNode syscallExpression:
|
|
||||||
GenerateSyscall(syscallExpression.Syscall, func);
|
|
||||||
break;
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||||||
default:
|
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||||||
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(expression));
|
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}
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}
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private void GenerateBinaryExpression(BinaryExpressionNode binaryExpression, LocalFunc func)
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||||||
{
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||||||
GenerateExpression(binaryExpression.Left, func);
|
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||||||
_builder.AppendLine(" push rax");
|
|
||||||
GenerateExpression(binaryExpression.Right, func);
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" mov rbx, rax");
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" pop rax");
|
|
||||||
|
|
||||||
switch (binaryExpression.Operator)
|
|
||||||
{
|
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||||||
case BinaryExpressionOperator.Equal:
|
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||||||
GenerateComparison(binaryExpression.Left.Type);
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" sete al");
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" movzx rax, al");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case BinaryExpressionOperator.NotEqual:
|
|
||||||
GenerateComparison(binaryExpression.Left.Type);
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" setne al");
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" movzx rax, al");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case BinaryExpressionOperator.GreaterThan:
|
|
||||||
GenerateComparison(binaryExpression.Left.Type);
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" setg al");
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" movzx rax, al");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case BinaryExpressionOperator.GreaterThanOrEqual:
|
|
||||||
GenerateComparison(binaryExpression.Left.Type);
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" setge al");
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" movzx rax, al");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case BinaryExpressionOperator.LessThan:
|
|
||||||
GenerateComparison(binaryExpression.Left.Type);
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" setl al");
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" movzx rax, al");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case BinaryExpressionOperator.LessThanOrEqual:
|
|
||||||
GenerateComparison(binaryExpression.Left.Type);
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" setle al");
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" movzx rax, al");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case BinaryExpressionOperator.Plus:
|
|
||||||
GenerateBinaryAddition(binaryExpression.Left.Type);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case BinaryExpressionOperator.Minus:
|
|
||||||
GenerateBinarySubtraction(binaryExpression.Left.Type);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case BinaryExpressionOperator.Multiply:
|
|
||||||
GenerateBinaryMultiplication(binaryExpression.Left.Type);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case BinaryExpressionOperator.Divide:
|
|
||||||
GenerateBinaryDivision(binaryExpression.Left.Type);
|
|
||||||
break;
|
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||||||
default:
|
|
||||||
throw new ArgumentOutOfRangeException();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
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||||||
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||||||
private void GenerateComparison(Type type)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
switch (type)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
case DelegateType:
|
|
||||||
throw new NotSupportedException($"Comparison on type {type.GetType().Name} is not supported");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case PrimitiveType:
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" cmp rax, rax");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case StringType:
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" mov rdi, rax");
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" mov rsi, rbx");
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" call strcmp");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
default:
|
|
||||||
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(type));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
private void GenerateBinaryAddition(Type type)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if (type is not PrimitiveType primitiveType)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
throw new InvalidOperationException("Addition can only be done on primitive types");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
switch (primitiveType.Kind)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
case PrimitiveTypeKind.Int64:
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" add rax, rbx");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case PrimitiveTypeKind.Int32:
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" add eax, ebx");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
default:
|
|
||||||
throw new InvalidOperationException($"Invalid type {primitiveType.Kind}");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
private void GenerateBinarySubtraction(Type type)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if (type is not PrimitiveType primitiveType)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
throw new InvalidOperationException("Subtraction can only be done on primitive types");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
switch (primitiveType.Kind)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
case PrimitiveTypeKind.Int64:
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" sub rax, rbx");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case PrimitiveTypeKind.Int32:
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" sub eax, ebx");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
default:
|
|
||||||
throw new InvalidOperationException($"Invalid type {primitiveType.Kind}");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
private void GenerateBinaryMultiplication(Type type)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if (type is not PrimitiveType primitiveType)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
throw new InvalidOperationException("Multiplication can only be done on primitive types");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
switch (primitiveType.Kind)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
case PrimitiveTypeKind.Int64:
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" imul rbx");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case PrimitiveTypeKind.Int32:
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" imul ebx");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
default:
|
|
||||||
throw new InvalidOperationException($"Invalid type {primitiveType.Kind}");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
private void GenerateBinaryDivision(Type type)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if (type is not PrimitiveType primitiveType)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
throw new InvalidOperationException("Division can only be done on primitive types");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
switch (primitiveType.Kind)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
case PrimitiveTypeKind.Int64:
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" cqo");
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" idiv rbx");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case PrimitiveTypeKind.Int32:
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" cdq");
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" idiv ebx");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
default:
|
|
||||||
throw new InvalidOperationException($"Invalid type {primitiveType.Kind}");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
private void GenerateIdentifier(IdentifierNode identifier, LocalFunc func)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
var variable = func.ResolveVariable(identifier.Identifier);
|
|
||||||
|
|
||||||
switch (variable)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
case GlobalVariable globalVariable:
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" mov rax, [{globalVariable.Identifier}]");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case LocalVariable localVariable:
|
|
||||||
{
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" mov rax, [rbp - {localVariable.Offset}]");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
default:
|
|
||||||
{
|
|
||||||
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(variable));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
private void GenerateLiteral(LiteralNode literal)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
switch (literal.Type)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
case DelegateType:
|
|
||||||
{
|
|
||||||
throw new NotImplementedException();
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
case StringType:
|
|
||||||
{
|
|
||||||
var ident = _symbolTable.LabelFactory.Create();
|
|
||||||
_symbolTable.DefineString(ident, literal.Literal);
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" mov rax, {ident}");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
case PrimitiveType primitive:
|
|
||||||
{
|
|
||||||
switch (primitive.Kind)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
case PrimitiveTypeKind.Bool:
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" mov rax, {(bool.Parse(literal.Literal) ? "1" : "0")}");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case PrimitiveTypeKind.Char:
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" mov rax, '{literal.Literal}'");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case PrimitiveTypeKind.Int64:
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" mov rax, {literal.Literal}");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case PrimitiveTypeKind.Int32:
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" mov rax, {literal.Literal}");
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
default:
|
|
||||||
throw new Exception("Cannot convert literal to string");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
default:
|
|
||||||
throw new ArgumentOutOfRangeException();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
public void GenerateFuncCall(FuncCall funcCall, LocalFunc func)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
var symbol = _symbolTable.ResolveFunc(funcCall.Name, funcCall.Parameters.Select(p => p.Type).ToList());
|
|
||||||
string[] registers = ["rdi", "rsi", "rdx", "rcx", "r8", "r9"];
|
|
||||||
|
|
||||||
for (var i = funcCall.Parameters.Count - 1; i >= 0; i--)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
GenerateExpression(funcCall.Parameters.ElementAt(i), func);
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" push rax");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
var registerParameters = Math.Min(registers.Length, funcCall.Parameters.Count);
|
|
||||||
var stackParameters = funcCall.Parameters.Count - registerParameters;
|
|
||||||
|
|
||||||
for (var i = 0; i < registerParameters; i++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" pop {registers[i]}");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" call {symbol.StartLabel}");
|
|
||||||
if (stackParameters != 0)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" add rsp, {stackParameters}");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
public void GenerateSyscall(Syscall syscall, LocalFunc func)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
string[] registers = ["rax", "rdi", "rsi", "rdx", "r10", "r8", "r9"];
|
|
||||||
|
|
||||||
foreach (var parameter in syscall.Parameters)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
GenerateExpression(parameter, func);
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" push rax");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
for (var i = syscall.Parameters.Count - 1; i >= 0; i--)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" pop {registers[i]}");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" syscall");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
@@ -1,146 +0,0 @@
|
|||||||
using System.Text;
|
|
||||||
using Nub.Lang.Frontend.Parsing;
|
|
||||||
|
|
||||||
namespace Nub.Lang.Backend.Custom;
|
|
||||||
|
|
||||||
public class FuncGenerator
|
|
||||||
{
|
|
||||||
private readonly SymbolTable _symbolTable;
|
|
||||||
private readonly ExpressionGenerator _expressionGenerator;
|
|
||||||
private readonly StringBuilder _builder;
|
|
||||||
|
|
||||||
public FuncGenerator(SymbolTable symbolTable, StringBuilder builder, ExpressionGenerator expressionGenerator)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
_symbolTable = symbolTable;
|
|
||||||
_builder = builder;
|
|
||||||
_expressionGenerator = expressionGenerator;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
public string GenerateFuncDefinition(LocalFuncDefinitionNode node)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
var func = _symbolTable.ResolveLocalFunc(node.Name, node.Parameters.Select(p => p.Type).ToList());
|
|
||||||
|
|
||||||
_builder.AppendLine($"; {node.ToString()}");
|
|
||||||
_builder.AppendLine($"{func.StartLabel}:");
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" ; Set up stack frame");
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" push rbp");
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" mov rbp, rsp");
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" sub rsp, {func.StackAllocation}");
|
|
||||||
|
|
||||||
string[] registers = ["rdi", "rsi", "rdx", "rcx", "r8", "r9"];
|
|
||||||
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" ; Body");
|
|
||||||
for (var i = 0; i < func.Parameters.Count; i++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
var parameter = func.ResolveLocalVariable(func.Parameters.ElementAt(i).Name);
|
|
||||||
if (i < registers.Length)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" mov [rbp - {parameter.Offset}], {registers[i]}");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
else
|
|
||||||
{
|
|
||||||
var stackOffset = 16 + (i - registers.Length) * 8;
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" mov rax, [rbp + {stackOffset}]");
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" mov [rbp - {parameter.Offset}], rax");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
GenerateBlock(node.Body, func);
|
|
||||||
|
|
||||||
_builder.AppendLine($"{func.EndLabel}:");
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" ; Clean up stack frame");
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" mov rsp, rbp");
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" pop rbp");
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" ret");
|
|
||||||
|
|
||||||
var result = _builder.ToString();
|
|
||||||
_builder.Clear();
|
|
||||||
return result;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
private void GenerateBlock(BlockNode block, LocalFunc func)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
foreach (var statement in block.Statements)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
GenerateStatement(statement, func);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
private void GenerateStatement(StatementNode statement, LocalFunc func)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
switch (statement)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
case FuncCallStatementNode funcCallStatement:
|
|
||||||
_expressionGenerator.GenerateFuncCall(funcCallStatement.FuncCall, func);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case IfNode ifStatement:
|
|
||||||
GenerateIf(ifStatement, func);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case ReturnNode @return:
|
|
||||||
GenerateReturn(@return, func);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case SyscallStatementNode syscallStatement:
|
|
||||||
_expressionGenerator.GenerateSyscall(syscallStatement.Syscall, func);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case VariableAssignmentNode variableAssignment:
|
|
||||||
GenerateVariableAssignment(variableAssignment, func);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case VariableReassignmentNode variableReassignment:
|
|
||||||
GenerateVariableReassignment(variableReassignment, func);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
default:
|
|
||||||
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(statement));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
private void GenerateIf(IfNode ifStatement, LocalFunc func)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
var endLabel = _symbolTable.LabelFactory.Create();
|
|
||||||
GenerateIf(ifStatement, endLabel, func);
|
|
||||||
_builder.AppendLine($"{endLabel}:");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
private void GenerateIf(IfNode ifStatement, string endLabel, LocalFunc func)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
var nextLabel = _symbolTable.LabelFactory.Create();
|
|
||||||
_expressionGenerator.GenerateExpression(ifStatement.Condition, func);
|
|
||||||
_builder.AppendLine(" cmp rax, 0");
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" je {nextLabel}");
|
|
||||||
GenerateBlock(ifStatement.Body, func);
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" jmp {endLabel}");
|
|
||||||
_builder.AppendLine($"{nextLabel}:");
|
|
||||||
|
|
||||||
if (ifStatement.Else.HasValue)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
ifStatement.Else.Value.Match
|
|
||||||
(
|
|
||||||
elseIfStatement => GenerateIf(elseIfStatement, endLabel, func),
|
|
||||||
elseStatement => GenerateBlock(elseStatement, func)
|
|
||||||
);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
private void GenerateReturn(ReturnNode @return, LocalFunc func)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if (@return.Value.HasValue)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
_expressionGenerator.GenerateExpression(@return.Value.Value, func);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" jmp {func.EndLabel}");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
private void GenerateVariableAssignment(VariableAssignmentNode variableAssignment, LocalFunc func)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
var variable = func.ResolveLocalVariable(variableAssignment.Name);
|
|
||||||
_expressionGenerator.GenerateExpression(variableAssignment.Value, func);
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" mov [rbp - {variable.Offset}], rax");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
private void GenerateVariableReassignment(VariableReassignmentNode variableReassignment, LocalFunc func)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
var variable = func.ResolveLocalVariable(variableReassignment.Name);
|
|
||||||
_expressionGenerator.GenerateExpression(variableReassignment.Value, func);
|
|
||||||
_builder.AppendLine($" mov [rbp - {variable.Offset}], rax");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
@@ -10,16 +10,12 @@ public class Generator
|
|||||||
private readonly List<DefinitionNode> _definitions;
|
private readonly List<DefinitionNode> _definitions;
|
||||||
private readonly SymbolTable _symbolTable;
|
private readonly SymbolTable _symbolTable;
|
||||||
private readonly StringBuilder _builder;
|
private readonly StringBuilder _builder;
|
||||||
private readonly ExpressionGenerator _expressionGenerator;
|
|
||||||
private readonly FuncGenerator _funcGenerator;
|
|
||||||
|
|
||||||
public Generator(IReadOnlyCollection<DefinitionNode> definitions)
|
public Generator(IReadOnlyCollection<DefinitionNode> definitions)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
_definitions = [];
|
_definitions = [];
|
||||||
_builder = new StringBuilder();
|
_builder = new StringBuilder();
|
||||||
_symbolTable = new SymbolTable();
|
_symbolTable = new SymbolTable();
|
||||||
_expressionGenerator = new ExpressionGenerator(_symbolTable, _builder);
|
|
||||||
_funcGenerator = new FuncGenerator(_symbolTable, _builder, _expressionGenerator);
|
|
||||||
|
|
||||||
foreach (var globalVariableDefinition in definitions.OfType<GlobalVariableDefinitionNode>())
|
foreach (var globalVariableDefinition in definitions.OfType<GlobalVariableDefinitionNode>())
|
||||||
{
|
{
|
||||||
@@ -67,7 +63,7 @@ public class Generator
|
|||||||
foreach (var globalVariable in _definitions.OfType<GlobalVariableDefinitionNode>())
|
foreach (var globalVariable in _definitions.OfType<GlobalVariableDefinitionNode>())
|
||||||
{
|
{
|
||||||
var symbol = _symbolTable.ResolveGlobalVariable(globalVariable.Name);
|
var symbol = _symbolTable.ResolveGlobalVariable(globalVariable.Name);
|
||||||
_expressionGenerator.GenerateExpression(globalVariable.Value, main);
|
GenerateExpression(globalVariable.Value, main);
|
||||||
_builder.AppendLine($" mov [{symbol.Identifier}], rax");
|
_builder.AppendLine($" mov [{symbol.Identifier}], rax");
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@@ -85,7 +81,7 @@ public class Generator
|
|||||||
foreach (var funcDefinition in _definitions.OfType<LocalFuncDefinitionNode>())
|
foreach (var funcDefinition in _definitions.OfType<LocalFuncDefinitionNode>())
|
||||||
{
|
{
|
||||||
_builder.AppendLine();
|
_builder.AppendLine();
|
||||||
_builder.AppendLine(_funcGenerator.GenerateFuncDefinition(funcDefinition));
|
_builder.AppendLine(GenerateFuncDefinition(funcDefinition));
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
_builder.AppendLine("""
|
_builder.AppendLine("""
|
||||||
@@ -118,4 +114,420 @@ public class Generator
|
|||||||
|
|
||||||
return _builder.ToString();
|
return _builder.ToString();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private string GenerateFuncDefinition(LocalFuncDefinitionNode node)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
var func = _symbolTable.ResolveLocalFunc(node.Name, node.Parameters.Select(p => p.Type).ToList());
|
||||||
|
|
||||||
|
_builder.AppendLine($"; {node.ToString()}");
|
||||||
|
_builder.AppendLine($"{func.StartLabel}:");
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" ; Set up stack frame");
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" push rbp");
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" mov rbp, rsp");
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" sub rsp, {func.StackAllocation}");
|
||||||
|
|
||||||
|
string[] registers = ["rdi", "rsi", "rdx", "rcx", "r8", "r9"];
|
||||||
|
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" ; Body");
|
||||||
|
for (var i = 0; i < func.Parameters.Count; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
var parameter = func.ResolveLocalVariable(func.Parameters.ElementAt(i).Name);
|
||||||
|
if (i < registers.Length)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" mov [rbp - {parameter.Offset}], {registers[i]}");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
var stackOffset = 16 + (i - registers.Length) * 8;
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" mov rax, [rbp + {stackOffset}]");
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" mov [rbp - {parameter.Offset}], rax");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
GenerateBlock(node.Body, func);
|
||||||
|
|
||||||
|
_builder.AppendLine($"{func.EndLabel}:");
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" ; Clean up stack frame");
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" mov rsp, rbp");
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" pop rbp");
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" ret");
|
||||||
|
|
||||||
|
var result = _builder.ToString();
|
||||||
|
_builder.Clear();
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void GenerateBlock(BlockNode block, LocalFunc func)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
foreach (var statement in block.Statements)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
GenerateStatement(statement, func);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void GenerateStatement(StatementNode statement, LocalFunc func)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
switch (statement)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case FuncCallStatementNode funcCallStatement:
|
||||||
|
GenerateFuncCall(funcCallStatement.FuncCall, func);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case IfNode ifStatement:
|
||||||
|
GenerateIf(ifStatement, func);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case ReturnNode @return:
|
||||||
|
GenerateReturn(@return, func);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case SyscallStatementNode syscallStatement:
|
||||||
|
GenerateSyscall(syscallStatement.Syscall, func);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case VariableAssignmentNode variableAssignment:
|
||||||
|
GenerateVariableAssignment(variableAssignment, func);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case VariableReassignmentNode variableReassignment:
|
||||||
|
GenerateVariableReassignment(variableReassignment, func);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(statement));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void GenerateIf(IfNode ifStatement, LocalFunc func)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
var endLabel = _symbolTable.LabelFactory.Create();
|
||||||
|
GenerateIf(ifStatement, endLabel, func);
|
||||||
|
_builder.AppendLine($"{endLabel}:");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void GenerateIf(IfNode ifStatement, string endLabel, LocalFunc func)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
var nextLabel = _symbolTable.LabelFactory.Create();
|
||||||
|
GenerateExpression(ifStatement.Condition, func);
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" cmp rax, 0");
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" je {nextLabel}");
|
||||||
|
GenerateBlock(ifStatement.Body, func);
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" jmp {endLabel}");
|
||||||
|
_builder.AppendLine($"{nextLabel}:");
|
||||||
|
|
||||||
|
if (ifStatement.Else.HasValue)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
ifStatement.Else.Value.Match
|
||||||
|
(
|
||||||
|
elseIfStatement => GenerateIf(elseIfStatement, endLabel, func),
|
||||||
|
elseStatement => GenerateBlock(elseStatement, func)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void GenerateReturn(ReturnNode @return, LocalFunc func)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (@return.Value.HasValue)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
GenerateExpression(@return.Value.Value, func);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" jmp {func.EndLabel}");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void GenerateVariableAssignment(VariableAssignmentNode variableAssignment, LocalFunc func)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
var variable = func.ResolveLocalVariable(variableAssignment.Name);
|
||||||
|
GenerateExpression(variableAssignment.Value, func);
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" mov [rbp - {variable.Offset}], rax");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void GenerateVariableReassignment(VariableReassignmentNode variableReassignment, LocalFunc func)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
var variable = func.ResolveLocalVariable(variableReassignment.Name);
|
||||||
|
GenerateExpression(variableReassignment.Value, func);
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" mov [rbp - {variable.Offset}], rax");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void GenerateExpression(ExpressionNode expression, LocalFunc func)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
switch (expression)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case BinaryExpressionNode binaryExpression:
|
||||||
|
GenerateBinaryExpression(binaryExpression, func);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case FuncCallExpressionNode funcCallExpression:
|
||||||
|
GenerateFuncCall(funcCallExpression.FuncCall, func);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case IdentifierNode identifier:
|
||||||
|
GenerateIdentifier(identifier, func);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case LiteralNode literal:
|
||||||
|
GenerateLiteral(literal);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case SyscallExpressionNode syscallExpression:
|
||||||
|
GenerateSyscall(syscallExpression.Syscall, func);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(expression));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void GenerateBinaryExpression(BinaryExpressionNode binaryExpression, LocalFunc func)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
GenerateExpression(binaryExpression.Left, func);
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" push rax");
|
||||||
|
GenerateExpression(binaryExpression.Right, func);
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" mov rbx, rax");
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" pop rax");
|
||||||
|
|
||||||
|
switch (binaryExpression.Operator)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case BinaryExpressionOperator.Equal:
|
||||||
|
GenerateComparison(binaryExpression.Left.Type);
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" sete al");
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" movzx rax, al");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case BinaryExpressionOperator.NotEqual:
|
||||||
|
GenerateComparison(binaryExpression.Left.Type);
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" setne al");
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" movzx rax, al");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case BinaryExpressionOperator.GreaterThan:
|
||||||
|
GenerateComparison(binaryExpression.Left.Type);
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" setg al");
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" movzx rax, al");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case BinaryExpressionOperator.GreaterThanOrEqual:
|
||||||
|
GenerateComparison(binaryExpression.Left.Type);
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" setge al");
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" movzx rax, al");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case BinaryExpressionOperator.LessThan:
|
||||||
|
GenerateComparison(binaryExpression.Left.Type);
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" setl al");
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" movzx rax, al");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case BinaryExpressionOperator.LessThanOrEqual:
|
||||||
|
GenerateComparison(binaryExpression.Left.Type);
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" setle al");
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" movzx rax, al");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case BinaryExpressionOperator.Plus:
|
||||||
|
GenerateBinaryAddition(binaryExpression.Left.Type);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case BinaryExpressionOperator.Minus:
|
||||||
|
GenerateBinarySubtraction(binaryExpression.Left.Type);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case BinaryExpressionOperator.Multiply:
|
||||||
|
GenerateBinaryMultiplication(binaryExpression.Left.Type);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case BinaryExpressionOperator.Divide:
|
||||||
|
GenerateBinaryDivision(binaryExpression.Left.Type);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(binaryExpression.Operator));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void GenerateComparison(Type type)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
switch (type)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case DelegateType:
|
||||||
|
throw new NotSupportedException($"Comparison on type {type.GetType().Name} is not supported");
|
||||||
|
case PrimitiveType:
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" cmp rax, rax");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case StringType:
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" mov rdi, rax");
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" mov rsi, rbx");
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" call strcmp");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(type));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void GenerateBinaryAddition(Type type)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (type is not PrimitiveType primitiveType)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
throw new InvalidOperationException("Addition can only be done on primitive types");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
switch (primitiveType.Kind)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case PrimitiveTypeKind.Int64:
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" add rax, rbx");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case PrimitiveTypeKind.Int32:
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" add eax, ebx");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
throw new InvalidOperationException($"Invalid type {primitiveType.Kind}");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void GenerateBinarySubtraction(Type type)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (type is not PrimitiveType primitiveType)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
throw new InvalidOperationException("Subtraction can only be done on primitive types");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
switch (primitiveType.Kind)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case PrimitiveTypeKind.Int64:
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" sub rax, rbx");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case PrimitiveTypeKind.Int32:
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" sub eax, ebx");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
throw new InvalidOperationException($"Invalid type {primitiveType.Kind}");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void GenerateBinaryMultiplication(Type type)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (type is not PrimitiveType primitiveType)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
throw new InvalidOperationException("Multiplication can only be done on primitive types");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
switch (primitiveType.Kind)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case PrimitiveTypeKind.Int64:
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" imul rbx");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case PrimitiveTypeKind.Int32:
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" imul ebx");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
throw new InvalidOperationException($"Invalid type {primitiveType.Kind}");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void GenerateBinaryDivision(Type type)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (type is not PrimitiveType primitiveType)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
throw new InvalidOperationException("Division can only be done on primitive types");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
switch (primitiveType.Kind)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case PrimitiveTypeKind.Int64:
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" cqo");
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" idiv rbx");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case PrimitiveTypeKind.Int32:
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" cdq");
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" idiv ebx");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
throw new InvalidOperationException($"Invalid type {primitiveType.Kind}");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void GenerateIdentifier(IdentifierNode identifier, LocalFunc func)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
var variable = func.ResolveVariable(identifier.Identifier);
|
||||||
|
|
||||||
|
switch (variable)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case GlobalVariable globalVariable:
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" mov rax, [{globalVariable.Identifier}]");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case LocalVariable localVariable:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" mov rax, [rbp - {localVariable.Offset}]");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(variable));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void GenerateLiteral(LiteralNode literal)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
switch (literal.Type)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case DelegateType:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
throw new NotImplementedException();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
case StringType:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
var ident = _symbolTable.LabelFactory.Create();
|
||||||
|
_symbolTable.DefineString(ident, literal.Literal);
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" mov rax, {ident}");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
case PrimitiveType primitive:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
switch (primitive.Kind)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case PrimitiveTypeKind.Bool:
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" mov rax, {(bool.Parse(literal.Literal) ? "1" : "0")}");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case PrimitiveTypeKind.Char:
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" mov rax, '{literal.Literal}'");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case PrimitiveTypeKind.Int64:
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" mov rax, {literal.Literal}");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case PrimitiveTypeKind.Int32:
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" mov rax, {literal.Literal}");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
throw new Exception("Cannot convert literal to string");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
throw new ArgumentOutOfRangeException();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void GenerateFuncCall(FuncCall funcCall, LocalFunc func)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
var symbol = _symbolTable.ResolveFunc(funcCall.Name, funcCall.Parameters.Select(p => p.Type).ToList());
|
||||||
|
string[] registers = ["rdi", "rsi", "rdx", "rcx", "r8", "r9"];
|
||||||
|
|
||||||
|
for (var i = funcCall.Parameters.Count - 1; i >= 0; i--)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
GenerateExpression(funcCall.Parameters.ElementAt(i), func);
|
||||||
|
_builder.AppendLine(" push rax");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
var registerParameters = Math.Min(registers.Length, funcCall.Parameters.Count);
|
||||||
|
var stackParameters = funcCall.Parameters.Count - registerParameters;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (var i = 0; i < registerParameters; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" pop {registers[i]}");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" call {symbol.StartLabel}");
|
||||||
|
if (stackParameters != 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
_builder.AppendLine($" add rsp, {stackParameters}");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void GenerateSyscall(Syscall syscall, LocalFunc func)
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{
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string[] registers = ["rax", "rdi", "rsi", "rdx", "r10", "r8", "r9"];
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foreach (var parameter in syscall.Parameters)
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{
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GenerateExpression(parameter, func);
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_builder.AppendLine(" push rax");
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}
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for (var i = syscall.Parameters.Count - 1; i >= 0; i--)
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{
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_builder.AppendLine($" pop {registers[i]}");
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}
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_builder.AppendLine(" syscall");
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}
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}
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}
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