|| ELF Header
;jm;50;00;00;00  jump over data to code
;'i;'n;'0;'2;00   (0x40007d) input filename
;'o;'u;'t;'0;'2;00  (0x400082) output filename
;00;00;' ;'n;'o;'t;' ;'r;'e;'c;'o;'g;'n;'i;'z;'e;'d;\n;00;00;00;00;00;00 (0x400088) error message/where we read to
;48;b8;00 (0x4000a0) load immediate instruction
;00;00;00;00;00 
;00;00;00;00;00;00;00;00 (0x4000a8) used for output
;00;00;' ;'b;'a;'d;' ;'l;'a;'b;'e;'l;\n;00 (0x400090)
;00;00;' 'b;'a;'d;' ;'n;'u;'m;'b;'e;'r;\n;00 (0x40009e)
;00

;im;7d;00;40;00;00;00;00;00 pointer to input filename
;JA
;zA O_RDONLY
;IA
;im;02;00;00;00;00;00;00;00 syscall 2, open
;sy

;im;82;00;40;00;00;00;00;00 pointer to output filename
;JA
;im;41;02;00;00;00;00;00;00 O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC
;IA
;im;ed;01;00;00;00;00;00;00 0o755
;DA
;im;02;00;00;00;00;00;00;00 open
;sy

begin by writing the elf header.
the segment we're loading in includes the ELF header at address 0x400000, so we can just read it from there
;im;04;00;00;00;00;00;00;00 out fd
;JA
;im;00;00;40;00;00;00;00;00 pointer to ELF header
;IA
;im;78;00;00;00;00;00;00;00 length of ELF header
;DA
;im;01;00;00;00;00;00;00;00 write
;sy

-- read command --
;im;03;00;00;00;00;00;00;00 input file descriptor
;JA
;im;88;00;40;00;00;00;00;00 where to read to
;IA
;im;02;00;00;00;00;00;00;00 read 2 bytes
;DA
;zA  read
;sy

;BA
;im;02;00;00;00;00;00;00;00
;jg;cd;cd;cd;cd  end of file

calculate the index in the command table
;im;88;00;40;00;00;00;00;00
;BA
;zA;lb
;<I;07
;CA
;im;89;00;40;00;00;00;00;00
;BA
;zA;lb
;BC
;+B
;RA store it away in rbp
;BA

let's check if it's a label definition
;im;3a;1d;00;00;00;00;00;00
;cm
;jn;cd;cd;cd;cd  skip label definition handling code

it's a label definition. first, let's get the position in the file.
we can do this with the lseek syscall.
it can be used to move to a different point in the file, but it can also be
used to get the current file offset, in bytes
;im;04;00;00;00;00;00;00;00 fd
;JA
;zA;IA   don't move
;im;01;00;00;00;00;00;00;00 SEEK_CUR (use the current position)
;DA
;im;08;00;00;00;00;00;00;00 lseek
;sy

our offset is now in rax. let's add the base address,
then store the label address away in rbp
;BA
;im;00;00;40;00;00;00;00;00
;+B
;RA

read 2-byte label name
;im;03;00;00;00;00;00;00;00 input fd
;JA
;im;88;00;40;00;00;00;00;00
;IA
;im;02;00;00;00;00;00;00;00
;DA
;zA
;sy

get the address of the entry in the label table
;im;88;00;40;00;00;00;00;00
;BA
;zA;lb
;<I;07
;CA
;im;89;00;40;00;00;00;00;00
;BA
;zA;lb
;BC
;+B
;BA
;im;00;00;43;00;00;00;00;00 label table offset = 0x430000
;+B

okay now let's write the current address there
;BA
;AR
;sq

;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00 unused padding
;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00 unused padding

;jm;cd;cd;cd;cd  skip to newline


okay it's not a label definition. let's look at the command table
;AB
;<I;03
;BA
;im;00;00;41;00;00;00;00;00 command table offset = 0x410000
;+B
;BA
;zA;lb
check if there's anything there
;te
;jn;cd;cd;cd;cd

okay there's nothing there. that's not good. let's print our error message.
;im;02;00;00;00;00;00;00;00 stderr
;JA
;im;88;00;40;00;00;00;00;00 error message
;IA
;im;12;00;00;00;00;00;00;00 length
;DA
;im;01;00;00;00;00;00;00;00 write
;sy


okay there *is* something here.
;DA
;im;01;00;00;00;00;00;00;00 add 1 to address to skip over length
;+B
;IA
;im;04;00;00;00;00;00;00;00  fd
;JA
;im;01;00;00;00;00;00;00;00 write
;sy

now let's check if it's a special instruction, i.e. im or a jump instruction
;BR
;im;ed;34;00;00;00;00;00;00
;cm
;jn;cd;cd;cd;cd jump over "im" handling code

read two bytes:
;im;03;00;00;00;00;00;00;00
;JA
;im;9e;00;40;00;00;00;00;00
;IA
;im;02;00;00;00;00;00;00;00
;DA
;zA
;sy

now look at the second byte (the first one should be a space):
;im;9f;00;40;00;00;00;00;00
;BA
;zA
;lb
;BA
;im;3a;00;00;00;00;00;00;00
;cm
;jn;cd;cd;cd;cd

It's a :. Let's look at the label.
Read 2 bytes.

;im;03;00;00;00;00;00;00;00
;JA
;im;90;00;40;00;00;00;00;00
;IA
;im;02;00;00;00;00;00;00;00
;DA
;zA
;sy

Now find the entry in the label table.

;im;90;00;40;00;00;00;00;00
;BA
;zA;lb
;<I;07
;CA
;im;91;00;40;00;00;00;00;00
;BA
;zA;lb
;BC
;+B
;<I;03
;BA
;im;00;00;43;00;00;00;00;00  Offset of label table = 0x430000
;+B
;BA
;zA
;lq
;te check if there's anything there
;jn;cd;cd;cd;cd

oh no there's nothing there
;im;02;00;00;00;00;00;00;00 stderr
;JA
;im;90;00;40;00;00;00;00;00 bad label error message
;IA
;im;0a;00;00;00;00;00;00;00 length
;DA
;im;01;00;00;00;00;00;00;00 write
;sy
;im;01;00;00;00;00;00;00;00 exit code
;JA
;im;3c;00;00;00;00;00;00;00 exit
;sy


okay let's output what's at that label
;BA
;im;a8;00;40;00;00;00;00;00
;xc
;sq
;IB pointer to data
;im;04;00;00;00;00;00;00;00 file descriptor
;JA
;im;08;00;00;00;00;00;00;00 length
;DA
;im;01;00;00;00;00;00;00;00 write
;sy

;jm;cd;cd;cd;cd  skip to newline

okay it's not a label
let's check if it's hexadecimal
;im;78;00;00;00;00;00;00;00  ascii 'x'
;cm
;jne;cd;cd;cd;cd

it's hexadecimal. we'll use rcx to store the number
;zA;CA
;im;03;00;00;00;00;00;00;00 input fd
;JA
;im;88;00;40;00;00;00;00;00
;IA
;im;01;00;00;00;00;00;00;00 read 1 byte at a time
;DA
;zA read
;sy

;im;88;00;40;00;00;00;00;00
;BA
;zA;lb
;BA
;im;30;00;00;00;00;00;00;00
;jl;cd;cd;cd;cd end of number
;im;39;00;00;00;00;00;00;00
;jg;cd;cd;cd;cd end of number

okay it's one of 0-9
;im;d0;ff;ff;ff;ff;ff;ff;ff
;+B
;BA
;AC
;<I;04
;+B
;CA
;jm;cd;cd;cd;cd  jump back to read the next digit

;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00 unused padding

check if it's a-f
;im;61;00;00;00;00;00;00;00
;jl;cd;cd;cd;cd end of number
;im;66;00;00;00;00;00;00;00
;jg;cd;cd;cd;cd end of number

okay it is
;im;a9;ff;ff;ff;ff;ff;ff;ff
;+B
;BA
;AC
;<I;04
;+B
;CA
;jm;cd;cd;cd;cd  jump back to read the next digit

;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00 unused padding

it's not hexadecimal, let's check if it's decimal
;im;64;00;00;00;00;00;00;00
;cm
;jne;cd;cd;cd;cd  bad number


it's decimal. we'll use rcx to store the number
;zA;CA
;im;03;00;00;00;00;00;00;00 input fd
;JA
;im;88;00;40;00;00;00;00;00
;IA
;im;01;00;00;00;00;00;00;00 read 1 byte at a time
;DA
;zA read
;sy

;im;88;00;40;00;00;00;00;00
;BA
;zA;lb
;BA

check if it's 0-9
;im;30;00;00;00;00;00;00;00
;jl;cd;cd;cd;cd end of number
;im;39;00;00;00;00;00;00;00
;jg;cd;cd;cd;cd end of number

okay it is
;im;d0;ff;ff;ff;ff;ff;ff;ff
;+B
;DA store digit away in rdx
;im;0a;00;00;00;00;00;00;00
;BC
;+*
;BD return digit to rbx
;+B
;CA
;jm;cd;cd;cd;cd  next digit

;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00 unused padding


--- end of number ---
the number will be in rcx
;im;a8;00;40;00;00;00;00;00  this is where we'll put the number
;BA
;AC
;sq

now write it to the file
;im;04;00;00;00;00;00;00;00
;JA
;im;a8;00;40;00;00;00;00;00
;IA
;im;08;00;00;00;00;00;00;00
;DA
;im;01;00;00;00;00;00;00;00
;sy

;jm;cd;cd;cd;cd skip to newline

;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00 unused padding


--- bad number ---
;im;02;00;00;00;00;00;00;00 stderr
;JA
;im;9e;00;40;00;00;00;00;00 bad number error message
;IA
;im;0b;00;00;00;00;00;00;00 length
;DA
;im;01;00;00;00;00;00;00;00 write
;sy
;im;01;00;00;00;00;00;00;00 exit code
;JA
;im;3c;00;00;00;00;00;00;00 exit
;sy

;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00 unused padding

okay it's not an im instruction. let's check if it's a jump instruction
;AR
;>I;07
;BA
;im;6a;00;00;00;00;00;00;00
;cm
;jn;cd;cd;cd;cd skip to newline

it is a jump instruction. let's read in the label and write it to--
wait a minute! this is just like our immediate label code. let's just
read the space between the command and the label, and then jump there

;im;03;00;00;00;00;00;00;00
;JA
;im;88;00;40;00;00;00;00;00
;IA
;im;01;00;00;00;00;00;00;00
;DA
;zA
;sy

;jm;cd;cd;cd;cd

;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00 unused padding
;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00 unused padding


-- skip to newline --
read 1 byte into 0x400088
;im;03;00;00;00;00;00;00;00
;JA
;im;88;00;40;00;00;00;00;00
;IA
;im;01;00;00;00;00;00;00;00
;DA
;sy

;im;88;00;40;00;00;00;00;00
;BA
;zA;lb;BA
;im;0a;00;00;00;00;00;00;00
;cm
;jn;cd;cd;cd;cd  go back to the start of "skip to newline"
;jm;cd;cd;cd;cd  go all the way back and read the next two-byte command


;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00 unused padding
;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00 unused padding
;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00 unused padding
;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00;00 unused padding

-- end of file --
;zA;JA  exit code 0
;im;3c;00;00;00;00;00;00;00 exit
;sy

;cc
;