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778
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matinv.asm
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// version
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.vers 8
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//
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// execution framework
|
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//
|
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__start:
|
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call _main
|
||||
call _exit
|
||||
__stop:
|
||||
jmp __stop
|
||||
|
||||
//
|
||||
// Integer readInteger()
|
||||
//
|
||||
_readInteger:
|
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asf 0
|
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rdint
|
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popr
|
||||
rsf
|
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ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// void writeInteger(Integer)
|
||||
//
|
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_writeInteger:
|
||||
asf 0
|
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pushl -3
|
||||
wrint
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// Character readCharacter()
|
||||
//
|
||||
_readCharacter:
|
||||
asf 0
|
||||
rdchr
|
||||
popr
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// void writeCharacter(Character)
|
||||
//
|
||||
_writeCharacter:
|
||||
asf 0
|
||||
pushl -3
|
||||
wrchr
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// Integer char2int(Character)
|
||||
//
|
||||
_char2int:
|
||||
asf 0
|
||||
pushl -3
|
||||
popr
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// Character int2char(Integer)
|
||||
//
|
||||
_int2char:
|
||||
asf 0
|
||||
pushl -3
|
||||
popr
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// void exit()
|
||||
//
|
||||
_exit:
|
||||
asf 0
|
||||
halt
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// void writeString(String)
|
||||
//
|
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_writeString:
|
||||
asf 1
|
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pushc 0
|
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popl 0
|
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jmp _writeString_L2
|
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_writeString_L1:
|
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pushl -3
|
||||
pushl 0
|
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getfa
|
||||
call _writeCharacter
|
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drop 1
|
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pushl 0
|
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pushc 1
|
||||
add
|
||||
popl 0
|
||||
_writeString_L2:
|
||||
pushl 0
|
||||
pushl -3
|
||||
getsz
|
||||
lt
|
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brt _writeString_L1
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// Integer gcd(Integer, Integer)
|
||||
//
|
||||
_gcd:
|
||||
asf 1
|
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jmp __2
|
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__1:
|
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pushl -4
|
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pushl -3
|
||||
mod
|
||||
popl 0
|
||||
pushl -3
|
||||
popl -4
|
||||
pushl 0
|
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popl -3
|
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__2:
|
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pushl -3
|
||||
pushc 0
|
||||
ne
|
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brt __1
|
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__3:
|
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pushl -4
|
||||
popr
|
||||
jmp __0
|
||||
__0:
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// record { Integer num; Integer den; } newFraction(Integer, Integer)
|
||||
//
|
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_newFraction:
|
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asf 4
|
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pushl -4
|
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pushc 0
|
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lt
|
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brf __5
|
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pushc 0
|
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pushl -4
|
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sub
|
||||
popl 0
|
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jmp __6
|
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__5:
|
||||
pushl -4
|
||||
popl 0
|
||||
__6:
|
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pushl -3
|
||||
pushc 0
|
||||
lt
|
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brf __7
|
||||
pushc 0
|
||||
pushl -3
|
||||
sub
|
||||
popl 1
|
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jmp __8
|
||||
__7:
|
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pushl -3
|
||||
popl 1
|
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__8:
|
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pushl 0
|
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pushl 1
|
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call _gcd
|
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drop 2
|
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pushr
|
||||
popl 2
|
||||
new 2
|
||||
popl 3
|
||||
pushl -4
|
||||
pushc 0
|
||||
lt
|
||||
pushl -3
|
||||
pushc 0
|
||||
lt
|
||||
ne
|
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brf __9
|
||||
pushl 3
|
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pushc 0
|
||||
pushl 0
|
||||
sub
|
||||
pushl 2
|
||||
div
|
||||
putf 0
|
||||
jmp __10
|
||||
__9:
|
||||
pushl 3
|
||||
pushl 0
|
||||
pushl 2
|
||||
div
|
||||
putf 0
|
||||
__10:
|
||||
pushl 3
|
||||
pushl 1
|
||||
pushl 2
|
||||
div
|
||||
putf 1
|
||||
pushl 3
|
||||
popr
|
||||
jmp __4
|
||||
__4:
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// void writeFraction(record { Integer num; Integer den; })
|
||||
//
|
||||
_writeFraction:
|
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asf 0
|
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pushl -3
|
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getf 0
|
||||
call _writeInteger
|
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drop 1
|
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pushc 1
|
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newa
|
||||
dup
|
||||
pushc 0
|
||||
pushc 47
|
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putfa
|
||||
call _writeString
|
||||
drop 1
|
||||
pushl -3
|
||||
getf 1
|
||||
call _writeInteger
|
||||
drop 1
|
||||
__11:
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// record { Integer num; Integer den; } negFraction(record { Integer num; Integer den; })
|
||||
//
|
||||
_negFraction:
|
||||
asf 0
|
||||
pushc 0
|
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pushl -3
|
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getf 0
|
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sub
|
||||
pushl -3
|
||||
getf 1
|
||||
call _newFraction
|
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drop 2
|
||||
pushr
|
||||
popr
|
||||
jmp __12
|
||||
__12:
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// record { Integer num; Integer den; } addFraction(record { Integer num; Integer den; }, record { Integer num; Integer den; })
|
||||
//
|
||||
_addFraction:
|
||||
asf 0
|
||||
pushl -4
|
||||
getf 0
|
||||
pushl -3
|
||||
getf 1
|
||||
mul
|
||||
pushl -3
|
||||
getf 0
|
||||
pushl -4
|
||||
getf 1
|
||||
mul
|
||||
add
|
||||
pushl -4
|
||||
getf 1
|
||||
pushl -3
|
||||
getf 1
|
||||
mul
|
||||
call _newFraction
|
||||
drop 2
|
||||
pushr
|
||||
popr
|
||||
jmp __13
|
||||
__13:
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// record { Integer num; Integer den; } subFraction(record { Integer num; Integer den; }, record { Integer num; Integer den; })
|
||||
//
|
||||
_subFraction:
|
||||
asf 0
|
||||
pushl -4
|
||||
getf 0
|
||||
pushl -3
|
||||
getf 1
|
||||
mul
|
||||
pushl -3
|
||||
getf 0
|
||||
pushl -4
|
||||
getf 1
|
||||
mul
|
||||
sub
|
||||
pushl -4
|
||||
getf 1
|
||||
pushl -3
|
||||
getf 1
|
||||
mul
|
||||
call _newFraction
|
||||
drop 2
|
||||
pushr
|
||||
popr
|
||||
jmp __14
|
||||
__14:
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// record { Integer num; Integer den; } mulFraction(record { Integer num; Integer den; }, record { Integer num; Integer den; })
|
||||
//
|
||||
_mulFraction:
|
||||
asf 0
|
||||
pushl -4
|
||||
getf 0
|
||||
pushl -3
|
||||
getf 0
|
||||
mul
|
||||
pushl -4
|
||||
getf 1
|
||||
pushl -3
|
||||
getf 1
|
||||
mul
|
||||
call _newFraction
|
||||
drop 2
|
||||
pushr
|
||||
popr
|
||||
jmp __15
|
||||
__15:
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// record { Integer num; Integer den; } divFraction(record { Integer num; Integer den; }, record { Integer num; Integer den; })
|
||||
//
|
||||
_divFraction:
|
||||
asf 0
|
||||
pushl -4
|
||||
getf 0
|
||||
pushl -3
|
||||
getf 1
|
||||
mul
|
||||
pushl -4
|
||||
getf 1
|
||||
pushl -3
|
||||
getf 0
|
||||
mul
|
||||
call _newFraction
|
||||
drop 2
|
||||
pushr
|
||||
popr
|
||||
jmp __16
|
||||
__16:
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// Fraction[][] newMatrix(record { Integer num; Integer den; }, record { Integer num; Integer den; }, record { Integer num; Integer den; }, record { Integer num; Integer den; })
|
||||
//
|
||||
_newMatrix:
|
||||
asf 1
|
||||
pushc 2
|
||||
newa
|
||||
popl 0
|
||||
pushl 0
|
||||
pushc 0
|
||||
pushc 2
|
||||
newa
|
||||
putfa
|
||||
pushl 0
|
||||
pushc 1
|
||||
pushc 2
|
||||
newa
|
||||
putfa
|
||||
pushl 0
|
||||
pushc 0
|
||||
getfa
|
||||
pushc 0
|
||||
pushl -6
|
||||
putfa
|
||||
pushl 0
|
||||
pushc 0
|
||||
getfa
|
||||
pushc 1
|
||||
pushl -5
|
||||
putfa
|
||||
pushl 0
|
||||
pushc 1
|
||||
getfa
|
||||
pushc 0
|
||||
pushl -4
|
||||
putfa
|
||||
pushl 0
|
||||
pushc 1
|
||||
getfa
|
||||
pushc 1
|
||||
pushl -3
|
||||
putfa
|
||||
pushl 0
|
||||
popr
|
||||
jmp __17
|
||||
__17:
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// void writeMatrix(Fraction[][])
|
||||
//
|
||||
_writeMatrix:
|
||||
asf 2
|
||||
pushc 0
|
||||
popl 0
|
||||
jmp __20
|
||||
__19:
|
||||
pushc 0
|
||||
popl 1
|
||||
jmp __23
|
||||
__22:
|
||||
pushl -3
|
||||
pushl 0
|
||||
getfa
|
||||
pushl 1
|
||||
getfa
|
||||
call _writeFraction
|
||||
drop 1
|
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pushc 2
|
||||
newa
|
||||
dup
|
||||
pushc 0
|
||||
pushc 32
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 1
|
||||
pushc 32
|
||||
putfa
|
||||
call _writeString
|
||||
drop 1
|
||||
pushl 1
|
||||
pushc 1
|
||||
add
|
||||
popl 1
|
||||
__23:
|
||||
pushl 1
|
||||
pushl -3
|
||||
pushl 0
|
||||
getfa
|
||||
getsz
|
||||
lt
|
||||
brt __22
|
||||
__24:
|
||||
pushc 1
|
||||
newa
|
||||
dup
|
||||
pushc 0
|
||||
pushc 10
|
||||
putfa
|
||||
call _writeString
|
||||
drop 1
|
||||
pushl 0
|
||||
pushc 1
|
||||
add
|
||||
popl 0
|
||||
__20:
|
||||
pushl 0
|
||||
pushl -3
|
||||
getsz
|
||||
lt
|
||||
brt __19
|
||||
__21:
|
||||
pushc 1
|
||||
newa
|
||||
dup
|
||||
pushc 0
|
||||
pushc 10
|
||||
putfa
|
||||
call _writeString
|
||||
drop 1
|
||||
__18:
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// Fraction[][] invertMatrix(Fraction[][])
|
||||
//
|
||||
_invertMatrix:
|
||||
asf 1
|
||||
pushl -3
|
||||
pushc 0
|
||||
getfa
|
||||
pushc 0
|
||||
getfa
|
||||
pushl -3
|
||||
pushc 1
|
||||
getfa
|
||||
pushc 1
|
||||
getfa
|
||||
call _mulFraction
|
||||
drop 2
|
||||
pushr
|
||||
pushl -3
|
||||
pushc 0
|
||||
getfa
|
||||
pushc 1
|
||||
getfa
|
||||
pushl -3
|
||||
pushc 1
|
||||
getfa
|
||||
pushc 0
|
||||
getfa
|
||||
call _mulFraction
|
||||
drop 2
|
||||
pushr
|
||||
call _subFraction
|
||||
drop 2
|
||||
pushr
|
||||
popl 0
|
||||
pushl 0
|
||||
getf 0
|
||||
pushc 0
|
||||
eq
|
||||
brf __26
|
||||
pushc 33
|
||||
newa
|
||||
dup
|
||||
pushc 0
|
||||
pushc 101
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 1
|
||||
pushc 114
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 2
|
||||
pushc 114
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 3
|
||||
pushc 111
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 4
|
||||
pushc 114
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 5
|
||||
pushc 58
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 6
|
||||
pushc 32
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 7
|
||||
pushc 109
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 8
|
||||
pushc 97
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 9
|
||||
pushc 116
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 10
|
||||
pushc 114
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 11
|
||||
pushc 105
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 12
|
||||
pushc 120
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 13
|
||||
pushc 32
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 14
|
||||
pushc 99
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 15
|
||||
pushc 97
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 16
|
||||
pushc 110
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 17
|
||||
pushc 110
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 18
|
||||
pushc 111
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 19
|
||||
pushc 116
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 20
|
||||
pushc 32
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 21
|
||||
pushc 98
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 22
|
||||
pushc 101
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 23
|
||||
pushc 32
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 24
|
||||
pushc 105
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 25
|
||||
pushc 110
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 26
|
||||
pushc 118
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 27
|
||||
pushc 101
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 28
|
||||
pushc 114
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 29
|
||||
pushc 116
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 30
|
||||
pushc 101
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 31
|
||||
pushc 100
|
||||
putfa
|
||||
dup
|
||||
pushc 32
|
||||
pushc 10
|
||||
putfa
|
||||
call _writeString
|
||||
drop 1
|
||||
call _exit
|
||||
__26:
|
||||
pushl -3
|
||||
pushc 1
|
||||
getfa
|
||||
pushc 1
|
||||
getfa
|
||||
pushl 0
|
||||
call _divFraction
|
||||
drop 2
|
||||
pushr
|
||||
pushl -3
|
||||
pushc 0
|
||||
getfa
|
||||
pushc 1
|
||||
getfa
|
||||
call _negFraction
|
||||
drop 1
|
||||
pushr
|
||||
pushl 0
|
||||
call _divFraction
|
||||
drop 2
|
||||
pushr
|
||||
pushl -3
|
||||
pushc 1
|
||||
getfa
|
||||
pushc 0
|
||||
getfa
|
||||
call _negFraction
|
||||
drop 1
|
||||
pushr
|
||||
pushl 0
|
||||
call _divFraction
|
||||
drop 2
|
||||
pushr
|
||||
pushl -3
|
||||
pushc 0
|
||||
getfa
|
||||
pushc 0
|
||||
getfa
|
||||
pushl 0
|
||||
call _divFraction
|
||||
drop 2
|
||||
pushr
|
||||
call _newMatrix
|
||||
drop 4
|
||||
pushr
|
||||
popr
|
||||
jmp __25
|
||||
__25:
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
|
||||
//
|
||||
// void main()
|
||||
//
|
||||
_main:
|
||||
asf 3
|
||||
pushc 1
|
||||
newa
|
||||
dup
|
||||
pushc 0
|
||||
pushc 10
|
||||
putfa
|
||||
call _writeString
|
||||
drop 1
|
||||
pushc 7
|
||||
pushc 1
|
||||
call _newFraction
|
||||
drop 2
|
||||
pushr
|
||||
pushc 4
|
||||
pushc 1
|
||||
call _newFraction
|
||||
drop 2
|
||||
pushr
|
||||
pushc 6
|
||||
pushc 1
|
||||
call _newFraction
|
||||
drop 2
|
||||
pushr
|
||||
pushc 5
|
||||
pushc 1
|
||||
call _newFraction
|
||||
drop 2
|
||||
pushr
|
||||
call _newMatrix
|
||||
drop 4
|
||||
pushr
|
||||
popl 0
|
||||
pushl 0
|
||||
call _writeMatrix
|
||||
drop 1
|
||||
pushl 0
|
||||
call _invertMatrix
|
||||
drop 1
|
||||
pushr
|
||||
popl 1
|
||||
pushl 1
|
||||
call _writeMatrix
|
||||
drop 1
|
||||
pushl 1
|
||||
call _invertMatrix
|
||||
drop 1
|
||||
pushr
|
||||
popl 2
|
||||
pushl 2
|
||||
call _writeMatrix
|
||||
drop 1
|
||||
__27:
|
||||
rsf
|
||||
ret
|
||||
146
matinv.nj
Normal file
146
matinv.nj
Normal file
@ -0,0 +1,146 @@
|
||||
//
|
||||
// matinv.nj -- invert 2x2 matrices of fractions
|
||||
//
|
||||
|
||||
//--------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
// greatest common divisor
|
||||
|
||||
Integer gcd(Integer a, Integer b) {
|
||||
local Integer h;
|
||||
while (b != 0) {
|
||||
h = a % b;
|
||||
a = b;
|
||||
b = h;
|
||||
}
|
||||
return a;
|
||||
}
|
||||
|
||||
//--------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
// fractions
|
||||
|
||||
type Fraction = record {
|
||||
Integer num;
|
||||
Integer den;
|
||||
};
|
||||
|
||||
Fraction newFraction(Integer num, Integer den) {
|
||||
local Integer n;
|
||||
local Integer d;
|
||||
local Integer g;
|
||||
local Fraction r;
|
||||
if (num < 0) {
|
||||
n = -num;
|
||||
} else {
|
||||
n = num;
|
||||
}
|
||||
if (den < 0) {
|
||||
d = -den;
|
||||
} else {
|
||||
d = den;
|
||||
}
|
||||
g = gcd(n, d);
|
||||
r = new(Fraction);
|
||||
if ((num < 0) != (den < 0)) {
|
||||
r.num = -n / g;
|
||||
} else {
|
||||
r.num = n / g;
|
||||
}
|
||||
r.den = d / g;
|
||||
return r;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void writeFraction(Fraction f) {
|
||||
writeInteger(f.num);
|
||||
writeString("/");
|
||||
writeInteger(f.den);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Fraction negFraction(Fraction f) {
|
||||
return newFraction(-f.num, f.den);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Fraction addFraction(Fraction f1, Fraction f2) {
|
||||
return newFraction(f1.num * f2.den + f2.num * f1.den, f1.den * f2.den);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Fraction subFraction(Fraction f1, Fraction f2) {
|
||||
return newFraction(f1.num * f2.den - f2.num * f1.den, f1.den * f2.den);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Fraction mulFraction(Fraction f1, Fraction f2) {
|
||||
return newFraction(f1.num * f2.num, f1.den * f2.den);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Fraction divFraction(Fraction f1, Fraction f2) {
|
||||
return newFraction(f1.num * f2.den, f1.den * f2.num);
|
||||
}
|
||||
|
||||
//--------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
// 2x2 matrices of fractions
|
||||
|
||||
type Matrix = Fraction[][];
|
||||
|
||||
Matrix newMatrix(Fraction a00, Fraction a01,
|
||||
Fraction a10, Fraction a11) {
|
||||
local Matrix m;
|
||||
m = new(Fraction[2][]);
|
||||
m[0] = new(Fraction[2]);
|
||||
m[1] = new(Fraction[2]);
|
||||
m[0][0] = a00;
|
||||
m[0][1] = a01;
|
||||
m[1][0] = a10;
|
||||
m[1][1] = a11;
|
||||
return m;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void writeMatrix(Matrix m) {
|
||||
local Integer i;
|
||||
local Integer j;
|
||||
i = 0;
|
||||
while (i < sizeof(m)) {
|
||||
j = 0;
|
||||
while (j < sizeof(m[i])) {
|
||||
writeFraction(m[i][j]);
|
||||
writeString(" ");
|
||||
j = j + 1;
|
||||
}
|
||||
writeString("\n");
|
||||
i = i + 1;
|
||||
}
|
||||
writeString("\n");
|
||||
}
|
||||
|
||||
Matrix invertMatrix(Matrix m) {
|
||||
local Fraction det;
|
||||
det = subFraction(mulFraction(m[0][0], m[1][1]),
|
||||
mulFraction(m[0][1], m[1][0]));
|
||||
if (det.num == 0) {
|
||||
writeString("error: matrix cannot be inverted\n");
|
||||
exit();
|
||||
}
|
||||
return newMatrix(
|
||||
divFraction(m[1][1], det), divFraction(negFraction(m[0][1]), det),
|
||||
divFraction(negFraction(m[1][0]), det), divFraction(m[0][0], det)
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
|
||||
//--------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
void main() {
|
||||
local Matrix matrix;
|
||||
local Matrix result1;
|
||||
local Matrix result2;
|
||||
writeString("\n");
|
||||
matrix = newMatrix(
|
||||
newFraction(7, 1), newFraction(4, 1),
|
||||
newFraction(6, 1), newFraction(5, 1)
|
||||
);
|
||||
writeMatrix(matrix);
|
||||
result1 = invertMatrix(matrix);
|
||||
writeMatrix(result1);
|
||||
result2 = invertMatrix(result1);
|
||||
writeMatrix(result2);
|
||||
}
|
||||
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