include "ASM/BitVectorTrie.ma". include "ASM/Arithmetic.ma". include "ASM/ASM.ma". include "basics/russell.ma". (***** Pseudo-code ******) definition inefficient_address_of_word_labels_code_mem ≝ λcode_mem : list labelled_instruction. λid: Identifier. bitvector_of_nat 16 (index_of ? (instruction_matches_identifier ?? id) code_mem). lemma inefficient_address_of_word_labels_None: ∀i,id,instr_list. occurs_exactly_once ?? id (instr_list@[〈None …,i〉]) → inefficient_address_of_word_labels_code_mem instr_list id = inefficient_address_of_word_labels_code_mem (instr_list@[〈None …,i〉]) id. #i #id #instr_list #H whd in ⊢ (??%%); whd in ⊢ (??(??%?)(??%?)); >(index_of_internal_None ?????? H) % qed. lemma inefficient_address_of_word_labels_Some_miss: ∀i,id,id',instr_list. eq_identifier ? id' id = false → occurs_exactly_once ?? id (instr_list@[〈Some ? id',i〉]) → inefficient_address_of_word_labels_code_mem instr_list id = inefficient_address_of_word_labels_code_mem (instr_list@[〈Some … id',i〉]) id. #i #id #id' #instr_list #EQ #H whd in ⊢ (??%%); whd in ⊢ (??(??%?)(??%?)); >(index_of_internal_Some_miss ???????? H) [ @refl | // ] qed. lemma inefficient_address_of_word_labels_Some_hit: ∀i,id,instr_list. occurs_exactly_once ?? id (instr_list@[〈Some ? id,i〉]) → inefficient_address_of_word_labels_code_mem (instr_list@[〈Some … id,i〉]) id = bitvector_of_nat … (|instr_list|). #i #id #instr_list #H whd in ⊢ (??%%); whd in ⊢ (??(??%?)?); >(index_of_internal_Some_hit ?????? H) p >p1 normalize nodelta * #IH1 * #IH2 #IH3 -labels_costs_ppc % [>IH1 >length_append occurs_exactly_once_None in Hocc; @IH2 | #Hocc normalize nodelta >occurs_exactly_once_None in Hocc; @IH3 ] | % #lbl normalize nodelta inversion (eq_identifier ? lbl l) [1,3: #Heq #Hocc >(eq_identifier_eq … Heq) [ >inefficient_address_of_word_labels_Some_hit [ >IH1 >lookup_def_add_hit % | <(eq_identifier_eq … Heq) in Hocc; // ] | >lookup_def_add_hit >IH1 >prf >append_length occurs_exactly_once_Some_eq in Hocc; >eq_identifier_sym >Hneq // ] #Hocc' lapply (IH2 lbl ?) try assumption [ lookup_def_add_miss // % @neq_identifier_neq @Hneq | >lookup_def_add_miss /2/ ] ] ] | @pair_elim * #labels #costs #ppc #EQ destruct normalize nodelta % try % #l #abs cases (abs) | cases (foldl_strong ? (λ_.Σx.?) ???) * * #labels #costs #ppc normalize nodelta * #_ #H @H ] qed. (* The function that creates the label-to-address map *) definition create_label_cost_map: ∀program:list labelled_instruction. label_map × (BitVectorTrie costlabel 16) ≝ λprogram. pi1 … (create_label_cost_map0 program). theorem create_label_cost_map_ok: ∀instr_list. let labels ≝ \fst (create_label_cost_map instr_list) in ((∀id. occurs_exactly_once ?? id instr_list → (bitvector_of_nat ? (lookup_def ?? labels id 0) = inefficient_address_of_word_labels_code_mem instr_list id)) ∧ (∀id. occurs_exactly_once ?? id instr_list → lookup_def ?? labels id 0 < |instr_list|)). #p change with (pi1 … (create_label_cost_map0 ?)) in match (create_label_cost_map ?); @pi2 qed. definition address_of_word_labels : list labelled_instruction → Identifier → Word ≝ λcode_mem : list labelled_instruction. λid: Identifier. let labels ≝ \fst (create_label_cost_map code_mem) in bitvector_of_nat 16 (lookup_def ASMTag ℕ labels id O). lemma address_of_word_labels_None: ∀i,id,instr_list. occurs_exactly_once ?? id (instr_list@[〈None …,i〉]) → address_of_word_labels instr_list id = address_of_word_labels (instr_list@[〈None …,i〉]) id. #i #id #instr_list #H whd in match address_of_word_labels; normalize nodelta lapply (create_label_cost_map_ok (instr_list@[〈None …,i〉])) * #K' #_ lapply (create_label_cost_map_ok instr_list) * #K #_ >K' // >K // K' // >K [2: lapply (occurs_exactly_once_Some ?????? H2) >H1 #H @H ] @inefficient_address_of_word_labels_Some_miss // qed. lemma address_of_word_labels_Some_hit: ∀i,id,instr_list. occurs_exactly_once ?? id (instr_list@[〈Some ? id,i〉]) → address_of_word_labels (instr_list@[〈Some … id,i〉]) id = bitvector_of_nat … (|instr_list|). #i #id #instr_list #H whd in match address_of_word_labels; normalize nodelta lapply (create_label_cost_map_ok (instr_list@[〈Some … id,i〉])) * #K #_ >K // @inefficient_address_of_word_labels_Some_hit // qed. (***** Object-code *******) definition bitvector_max_nat ≝ λlength: nat. 2^length. definition code_memory_size ≝ bitvector_max_nat 16. include alias "ASM/BitVectorTrie.ma". include alias "ASM/Arithmetic.ma". definition next: BitVectorTrie Byte 16 → ∀program_counter: Word. Word × Byte ≝ λpmem: BitVectorTrie Byte 16. λpc: Word. 〈add … pc (bitvector_of_nat 16 1), lookup … pc pmem (zero …)〉. definition load_code_memory0: ∀program: list Byte. Σres: BitVectorTrie Byte 16. let program_size ≝ |program| in program_size ≤ 2^16 → ∀pc. ∀pc_ok: pc < program_size. nth_safe ? pc program pc_ok = \snd (next res (bitvector_of_nat … pc)) ≝ λprogram. \snd (foldl_strong ? (λprefix. Σres: nat × (BitVectorTrie Byte 16). let 〈i,mem〉 ≝ res in i = |prefix| ∧ (i ≤ 2^16 → ∀pc. ∀pc_ok: pc < |prefix|. nth_safe ? pc prefix pc_ok = \snd (next mem (bitvector_of_nat … pc)))) program (λprefix,v,tl,prf,i_mem. let 〈i,mem〉 ≝ i_mem in 〈S i,insert … (bitvector_of_nat … i) v mem〉) 〈0,Stub Byte 16〉). [3: cases (foldl_strong ? (λprefix.Σres.?) ???) * #i #mem * #H1 >H1 #H2 @H2 | % // #_ #pc #abs @⊥ @(absurd … abs (not_le_Sn_O …)) | cases i_mem in p; * #i' #mem' #H #EQ destruct(EQ) cases H -H #H1 #H2 % [ >length_append >H1 normalize // | #LE #pc #pc_ok cases (le_to_or_lt_eq … pc_ok) [2: #EQ_Spc >(?: pc = |prefix| + 0) in pc_ok; [2: >length_append in EQ_Spc; normalize #EQ @injective_S >EQ //] #pc_ok length_append H2 [2: @(transitive_le … LE) //] cut (pc ≠ i) [ >H1 @lt_to_not_eq @lt_S_S_to_lt //] #NEQ whd in ⊢ (??%%); @sym_eq @lookup_insert_miss >eq_bv_false % #EQ @(absurd ?? NEQ) @(eq_bitvector_of_nat_to_eq … EQ) try assumption @(transitive_lt … LE) >H1 @lt_S_S_to_lt //]] qed. definition load_code_memory: list Byte → BitVectorTrie Byte 16 ≝ λprogram.load_code_memory0 program. lemma load_code_memory_ok: ∀program: list Byte. let program_size ≝ |program| in program_size ≤ 2^16 → ∀pc. ∀pc_ok: pc < program_size. nth_safe ? pc program pc_ok = \snd (next (load_code_memory program) (bitvector_of_nat … pc)). whd in match load_code_memory; normalize nodelta #program @pi2 qed. lemma Prod_inv_rect_Type0: ∀A,B. ∀P: A × B → Type[0].∀ab. (∀a,b. ab = 〈a,b〉 → P 〈a,b〉) → P ab. #A #B #P * /2/ qed. notation > "hvbox('let' 〈ident x,ident y〉 {ident H} ≝ t 'in' s)" with precedence 10 for @{ Prod_inv_rect_Type0 ??? $t (λ${ident x}.λ${ident y}.λ${ident H}.$s) }. notation < "hvbox('let' 〈ident x,ident y〉 {ident H} ≝ t 'in' s)" with precedence 10 for @{ Prod_inv_rect_Type0 $z $w $r $t (λ${ident x}:$X.λ${ident y}:$Y.λ${ident H}:$h.$s) }. lemma breakup_pair' : ∀A,B,C:Type[0].∀x. ∀R:C → Prop. ∀P:∀a:A.∀b:B. x=〈a,b〉 → C. R (P (\fst x) (\snd x) ?) → R (let 〈a,b〉 {H} ≝ x in P a b H). [2: // ] #A #B #C *; normalize /2/ qed. (* timings taken from SIEMENS *) definition fetch0: ∀code_memory: BitVectorTrie Byte 16. ∀program_counter: Word. Byte → instruction × Word × nat ≝ λpmem. λpc. λv. let 〈b,v〉 ≝ head … v in if b then let 〈b,v〉 ≝ head … v in if b then let 〈b,v〉 ≝ head … v in if b then let 〈b,v〉 ≝ head … v in if b then let 〈b,v〉 ≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (MOV … (inl … (inl … (inl … (inl … (inr … 〈REGISTER v,ACC_A〉)))))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (MOV … (inl … (inl … (inl … (inl … (inr … 〈INDIRECT (from_singl … v),ACC_A〉)))))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (MOV … (inl … (inl … (inl … (inr … 〈DIRECT b1,ACC_A〉))))), pc〉, 1〉 else 〈〈RealInstruction (CPL … ACC_A), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (MOVX … (inr … 〈EXT_INDIRECT (from_singl … v),ACC_A〉)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈ACALL … (ADDR11 (([[true;true;true]]) @@ b1)), pc〉, 2〉 else 〈〈RealInstruction (MOVX … (inr … 〈EXT_INDIRECT_DPTR,ACC_A〉)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (MOV … (inl … (inl … (inl … (inl … (inl … 〈ACC_A,REGISTER v〉)))))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (MOV … (inl … (inl … (inl … (inl … (inl … 〈ACC_A,INDIRECT (from_singl … v)〉)))))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (MOV … (inl … (inl … (inl … (inl … (inl … 〈ACC_A,DIRECT b1〉)))))), pc〉, 1〉 else 〈〈RealInstruction (CLR … ACC_A), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (MOVX … (inl … 〈ACC_A,EXT_INDIRECT (from_singl … v)〉)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈AJMP … (ADDR11 (([[true;true;true]]) @@ b1)), pc〉, 2〉 else 〈〈RealInstruction (MOVX … (inl … 〈ACC_A,EXT_INDIRECT_DPTR〉)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (DJNZ … (REGISTER v) (RELATIVE b1)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (XCHD … ACC_A (INDIRECT (from_singl … v))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in let 〈pc,b2〉 {EQ'} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (DJNZ … (DIRECT b1) (RELATIVE b2)), pc〉, 2〉 else 〈〈RealInstruction (DA … ACC_A), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (SETB … CARRY), pc〉, 1〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (SETB … (BIT_ADDR b1)), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈ACALL … (ADDR11 (([[true;true;false]]) @@ b1)), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (POP … (DIRECT b1)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (XCH … ACC_A (REGISTER v)), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (XCH … ACC_A (INDIRECT (from_singl … v))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (XCH … ACC_A (DIRECT b1)), pc〉, 1〉 else 〈〈RealInstruction (SWAP … ACC_A), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (CLR … CARRY), pc〉, 1〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (CLR … (BIT_ADDR b1)), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈AJMP … (ADDR11 (([[true;true;false]]) @@ b1)), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (PUSH … (DIRECT b1)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in let 〈pc,b2〉 {EQ'} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (CJNE … (inr … 〈REGISTER v,DATA b1〉) (RELATIVE b2)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in let 〈pc,b2〉 {EQ'} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (CJNE … (inr … 〈INDIRECT (from_singl … v),DATA b1〉) (RELATIVE b2)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in let 〈pc,b2〉 {EQ'} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (CJNE … (inl … 〈ACC_A,DIRECT b1〉) (RELATIVE b2)), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in let 〈pc,b2〉 {EQ'} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (CJNE … (inl … 〈ACC_A,DATA b1〉) (RELATIVE b2)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (CPL … CARRY), pc〉, 1〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (CPL … (BIT_ADDR b1)), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈ACALL … (ADDR11 (([[true;false;true]]) @@ b1)), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (ANL … (inr … 〈CARRY,N_BIT_ADDR b1〉)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (MOV … (inl … (inl … (inl … (inl … (inr … 〈REGISTER v,DIRECT b1〉)))))), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (MOV … (inl … (inl … (inl … (inl … (inr … 〈INDIRECT (from_singl … v),DIRECT b1〉)))))), pc〉, 2〉 else 〈〈RealInstruction (MUL … ACC_A ACC_B), pc〉, 4〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (INC … DPTR), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (MOV … (inl … (inr … 〈CARRY,BIT_ADDR b1〉))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈AJMP … (ADDR11 (([[true;false;true]]) @@ b1)), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (ORL … (inr … 〈CARRY,N_BIT_ADDR b1〉)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (SUBB … ACC_A (REGISTER v)), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (SUBB … ACC_A (INDIRECT (from_singl … v))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (SUBB … ACC_A (DIRECT b1)), pc〉, 1〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (SUBB … ACC_A (DATA b1)), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈MOVC … ACC_A (ACC_DPTR), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (MOV … (inr … 〈BIT_ADDR b1,CARRY〉)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈ACALL … (ADDR11 (([[true;false;false]]) @@ b1)), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in let 〈pc,b2〉 {EQ'} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (MOV … (inl … (inl … (inr … 〈DPTR,DATA16 (b1 @@ b2)〉)))), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (MOV … (inl … (inl … (inl … (inr … 〈DIRECT b1,REGISTER v〉))))), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (MOV … (inl … (inl … (inl … (inr … 〈DIRECT b1,INDIRECT (from_singl … v)〉))))), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in let 〈pc,b2〉 {EQ'} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (MOV … (inl … (inl … (inl … (inr … 〈DIRECT b1,DIRECT b2〉))))), pc〉, 2〉 else 〈〈RealInstruction (DIV … ACC_A ACC_B), pc〉, 4〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈MOVC … ACC_A (ACC_PC), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (ANL … (inr … 〈CARRY,BIT_ADDR b1〉)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈AJMP … (ADDR11 (([[true;false;false]]) @@ b1)), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈SJMP … (RELATIVE b1), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (MOV … (inl … (inl … (inl … (inl … (inr … 〈REGISTER v,DATA b1〉)))))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (MOV … (inl … (inl … (inl … (inl … (inr … 〈INDIRECT (from_singl … v),DATA b1〉)))))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in let 〈pc,b2〉 {EQ'} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (MOV … (inl … (inl … (inl … (inr … 〈DIRECT b1,DATA b2〉))))), pc〉, 3〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (MOV … (inl … (inl … (inl … (inl … (inl … 〈ACC_A,DATA b1〉)))))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈JMP … INDIRECT_DPTR, pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (ORL … (inr … 〈CARRY,BIT_ADDR b1〉)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈ACALL … (ADDR11 (([[false;true;true]]) @@ b1)), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (JNZ … (RELATIVE b1)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (XRL … (inl … 〈ACC_A,REGISTER v〉)), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (XRL … (inl … 〈ACC_A,INDIRECT (from_singl … v)〉)), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (XRL … (inl … 〈ACC_A,DIRECT b1〉)), pc〉, 1〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (XRL … (inl … 〈ACC_A,DATA b1〉)), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in let 〈pc,b2〉 {EQ'} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (XRL … (inr … 〈DIRECT b1,DATA b2〉)), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (XRL … (inr … 〈DIRECT b1,ACC_A〉)), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈AJMP … (ADDR11 (([[false;true;true]]) @@ b1)), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (JZ … (RELATIVE b1)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (ANL … (inl … (inl … 〈ACC_A,REGISTER v〉))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (ANL … (inl … (inl … 〈ACC_A,INDIRECT (from_singl … v)〉))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (ANL … (inl … (inl … 〈ACC_A,DIRECT b1〉))), pc〉, 1〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (ANL … (inl … (inl … 〈ACC_A,DATA b1〉))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in let 〈pc,b2〉 {EQ'} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (ANL … (inl … (inr … 〈DIRECT b1,DATA b2〉))), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (ANL … (inl … (inr … 〈DIRECT b1,ACC_A〉))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈ACALL … (ADDR11 (([[false;true;false]]) @@ b1)), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (JNC … (RELATIVE b1)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (ORL … (inl … (inl … 〈ACC_A,REGISTER v〉))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (ORL … (inl … (inl … 〈ACC_A,INDIRECT (from_singl … v)〉))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (ORL … (inl … (inl … 〈ACC_A,DIRECT b1〉))), pc〉, 1〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (ORL … (inl … (inl … 〈ACC_A,DATA b1〉))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in let 〈pc,b2〉 {EQ'} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (ORL … (inl … (inr … 〈DIRECT b1,DATA b2〉))), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (ORL … (inl … (inr … 〈DIRECT b1,ACC_A〉))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈AJMP … (ADDR11 (([[false;true;false]]) @@ b1)), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (JC … (RELATIVE b1)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (ADDC … ACC_A (REGISTER v)), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (ADDC … ACC_A (INDIRECT (from_singl … v))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (ADDC … ACC_A (DIRECT b1)), pc〉, 1〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (ADDC … ACC_A (DATA b1)), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (RLC … ACC_A), pc〉, 1〉 else 〈〈RealInstruction (RETI …), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈ACALL … (ADDR11 (([[false;false;true]]) @@ b1)), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in let 〈pc,b2〉 {EQ'} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (JNB … (BIT_ADDR b1) (RELATIVE b2)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (ADD … ACC_A (REGISTER v)), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (ADD … ACC_A (INDIRECT (from_singl … v))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (ADD … ACC_A (DIRECT b1)), pc〉, 1〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (ADD … ACC_A (DATA b1)), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (RL … ACC_A), pc〉, 1〉 else 〈〈RealInstruction (RET …), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈AJMP … (ADDR11 (([[false;false;true]]) @@ b1)), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in let 〈pc,b2〉 {EQ'} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (JB … (BIT_ADDR b1) (RELATIVE b2)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (DEC … (REGISTER v)), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (DEC … (INDIRECT (from_singl … v))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (DEC … (DIRECT b1)), pc〉, 1〉 else 〈〈RealInstruction (DEC … ACC_A), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (RRC … ACC_A), pc〉, 1〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in let 〈pc,b2〉 {EQ'} ≝ next pmem pc in 〈〈LCALL … (ADDR16 (b1 @@ b2)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈ACALL … (ADDR11 (([[false;false;false]]) @@ b1)), pc〉, 2〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in let 〈pc,b2〉 {EQ'} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (JBC … (BIT_ADDR b1) (RELATIVE b2)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (INC … (REGISTER v)), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (INC … (INDIRECT (from_singl … v))), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈RealInstruction (INC … (DIRECT b1)), pc〉, 1〉 else 〈〈RealInstruction (INC … ACC_A), pc〉, 1〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈b,v〉≝ head … v in if b then 〈〈RealInstruction (RR … ACC_A), pc〉, 1〉 else let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in let 〈pc,b2〉 {EQ'} ≝ next pmem pc in 〈〈LJMP … (ADDR16 (b1 @@ b2)), pc〉, 2〉 else let 〈b,v〉≝ head … v in if b then let 〈pc,b1〉 {EQ} ≝ next pmem pc in 〈〈AJMP … (ADDR11 (([[false;false;false]]) @@ b1)), pc〉, 2〉 else 〈〈RealInstruction (NOP …), pc〉, 1〉. % qed. definition fetch: ∀code_memory: BitVectorTrie Byte 16. ∀program_counter: Word. instruction × Word × nat ≝ λpmem: BitVectorTrie Byte 16. λpc: Word. let 〈word, byte〉 ≝ next pmem pc in fetch0 pmem word byte.