]> git.sur5r.net Git - cc65/blob - doc/c64.sgml
updated docs
[cc65] / doc / c64.sgml
1 <!doctype linuxdoc system>
2
3 <article>
4
5 <title>Commodore 64-specific information for cc65
6 <author><url url="mailto:uz@cc65.org" name="Ullrich von Bassewitz">
7 <date>2014-04-14
8
9 <abstract>
10 An overview over the C64 runtime system as it is implemented for the cc65 C
11 compiler.
12 </abstract>
13
14 <!-- Table of contents -->
15 <toc>
16
17 <!-- Begin the document -->
18
19 <sect>Overview<p>
20
21 This file contains an overview of the C64 runtime system as it comes with the
22 cc65 C compiler. It describes the memory layout, C64-specific header files,
23 available drivers, and any pitfalls specific to that platform.
24
25 Please note that C64-specific functions are just mentioned here, they are
26 described in detail in the separate <url url="funcref.html" name="function
27 reference">. Even functions marked as "platform dependent" may be available on
28 more than one platform. Please see the function reference for more
29 information.
30
31
32 <sect>Binary format<p>
33
34 The standard binary output format generated by the linker for the C64 target
35 is a machine language program with a one line BASIC stub, which calls the
36 machine language part via SYS. This means that a program can be loaded as
37 BASIC program and started with RUN. It is of course possible to change this
38 behaviour by using a modified startup file and linker config.
39
40
41 <sect>Memory layout<p>
42
43 cc65 generated programs with the default setup run with the I/O area and the
44 kernal ROM enabled (memory under the kernal may be used for graphics or as
45 extended memory - see the sections about graphics and extended memory
46 drivers). The BASIC ROM is disabled, which gives a usable memory range of
47 &dollar;0800 - &dollar;CFFF. This means that kernal entry points may be called
48 directly, but using the BASIC ROM is not possible without additional code.
49
50 Special locations:
51
52 <descrip>
53   <tag/Text screen/
54   The text screen is located at &dollar;400 (as in the standard setup).
55
56   <tag/Stack/
57   The C runtime stack is located at &dollar;CFFF and growing downwards.
58
59   <tag/Heap/
60   The C heap is located at the end of the program and grows towards the C
61   runtime stack.
62
63 </descrip><p>
64
65
66 <sect>Linker configurations<p>
67
68 The ld65 linker comes with a default config file for the Commodore&nbsp;64,
69 which is used via <tt/-t c64/. The
70 c64 package comes with additional secondary linker config files, which are
71 used via <tt/-t c64 -C &lt;configfile&gt;/.
72
73
74 <sect1>default config file (<tt/c64.cfg/)<p>
75
76 The default configuration is tailored to C programs. It supplies the load
77 address and a small BASIC stub that starts the compiled program using a SYS
78 command.
79
80
81 <sect1><tt/c64-asm.cfg/<p>
82
83 This configuration is made for assembler programmers who don't need a special
84 setup. The default start address is &dollar;801. It can be changed with the
85 linker command line option <tt/--start-addr/. All standard segments with the
86 exception of <tt/zeropage/ are written to the output file and a two byte load
87 address is prepended.
88
89 To use this config file, assemble with <tt/-t c64/ and link with <tt/-C
90 c64-asm.cfg/. The former will make sure that correct character translation is
91 in effect, while the latter supplies the actual config. When using <tt/cl65/,
92 use both command line options.
93
94 Sample command line for <tt/cl65/:
95
96 <tscreen><verb>
97 cl65 -o file.prg -t c64 -C c64-asm.cfg source.s
98 </verb></tscreen>
99
100 To generate code that loads to &dollar;C000:
101
102 <tscreen><verb>
103 cl65 -o file.prg --start-addr $C000 -t c64 -C c64-asm.cfg source.s
104 </verb></tscreen>
105
106 It is also possible to add a small BASIC header to the program, that uses SYS
107 to jump to the program entry point (which is the start of the code segment).
108 The advantage is that the program can be started using RUN.
109
110 To generate a program with a BASIC SYS header, use
111
112 <tscreen><verb>
113 cl65 -o file.prg -u __EXEHDR__ -t c64 -C c64-asm.cfg source.s
114 </verb></tscreen>
115
116 Please note that in this case a changed start address doesn't make sense,
117 since the program must be loaded to the BASIC start address.
118
119 <sect>Extras<p>
120
121 <sect1>80 Columns conio driver<p>
122
123 The C64 package comes with an alternative software driven 80 columns
124 module <tt/c64-soft80.o/ which uses the memory under I/O between &dollar;d000
125 and &dollar;ffff.
126
127 In memory constrained situations the memory from &dollar;400 to &dollar;7FF
128 can be made available to a program by calling <tt/_heapadd ((void *) 0x400, 0x400);/
129 at the beginning of <tt/main()/. Doing so is beneficial even if the program
130 doesn't use the the heap explicitly because loading a driver (and in fact
131 already opening a driver file) uses the heap implicitly.
132
133 Using <tt/c64-soft80.o/ is as simple as placing it on the linker command
134 line like this:
135
136 <tscreen><verb>
137 cl65 -t c64 myprog.c c64-soft80.o
138 </verb></tscreen>
139
140 Note that the soft80 conio driver is incompatible with the
141 <tt/c64-ram.emd (c64_ram_emd)/ extended memory driver and the
142  <tt/c64-hi.tgi (c64_hi_tgi)/ graphics driver.
143
144 <sect2>80 Columns conio driver (monochrome)<p>
145
146 In an (even more) memory constrained situation, a size optimized version of the
147 software driven 80 columns module may be used, which only supports one common
148 text color for the whole screen.
149
150 <tscreen><verb>
151 cl65 -t c64 myprog.c c64-soft80mono.o
152 </verb></tscreen>
153
154 <sect>Platform-specific header files<p>
155
156 Programs containing C64-specific code may use the <tt/c64.h/ or <tt/cbm.h/
157 header files. Using the later may be an option when writing code for more than
158 one CBM platform, since it includes <tt/c64.h/ and declares several functions
159 common to all CBM platforms.
160
161
162 <sect1>C64-specific functions<p>
163
164 The functions listed below are special for the C64. See the <url
165 url="funcref.html" name="function reference"> for declaration and usage.
166
167 <itemize>
168 <item>get_ostype
169 </itemize>
170
171
172 <sect1>CBM-specific functions<p>
173
174 Some functions are available for all (or at least most) of the Commodore
175 machines. See the <url url="funcref.html" name="function reference"> for
176 declaration and usage.
177
178 <itemize>
179 <item>cbm_close
180 <item>cbm_closedir
181 <item>cbm_k_setlfs
182 <item>cbm_k_setnam
183 <item>cbm_k_load
184 <item>cbm_k_save
185 <item>cbm_k_open
186 <item>cbm_k_close
187 <item>cbm_k_readst
188 <item>cbm_k_chkin
189 <item>cbm_k_ckout
190 <item>cbm_k_basin
191 <item>cbm_k_bsout
192 <item>cbm_k_clrch
193 <item>cbm_load
194 <item>cbm_open
195 <item>cbm_opendir
196 <item>cbm_read
197 <item>cbm_readdir
198 <item>cbm_save
199 <item>cbm_write
200 <item>get_tv
201 </itemize>
202
203
204 <sect1>Hardware access<p>
205
206 The following pseudo variables declared in the <tt/c64.h/ header file do allow
207 access to hardware located in the address space. Some variables are
208 structures, accessing the struct fields will access the chip registers.
209
210 <descrip>
211
212   <tag><tt/VIC/</tag>
213   The <tt/VIC/ structure allows access to the VIC II (the graphics
214   controller). See the <tt/_vic2.h/ header file located in the include
215   directory for the declaration of the structure.
216
217   <tag><tt/SID/</tag>
218   The <tt/SID/ structure allows access to the SID (the sound interface
219   device). See the <tt/_sid.h/ header file located in the include directory
220   for the declaration of the structure.
221
222   <tag><tt/CIA1, CIA2/</tag>
223   Access to the two CIA (complex interface adapter) chips is available via
224   the <tt/CIA1/ and <tt/CIA2/ variables. The structure behind these variables
225   is explained in <tt/_6526.h/.
226
227   <tag><tt/COLOR_RAM/</tag>
228   A character array that mirrors the color RAM of the C64 at &dollar;D800.
229
230 </descrip><p>
231
232
233
234 <sect>Loadable drivers<p>
235
236 The names in the parentheses denote the symbols to be used for static linking of the drivers.
237
238
239 <sect1>Graphics drivers<p>
240
241 <em>Note:</em> All available graphics drivers for the TGI interface will use
242 the space below the I/O area and kernal ROM, so you can have hires graphics in
243 the standard setup without any memory loss or need for a changed
244 configuration.
245
246 <descrip>
247   <tag><tt/c64-hi.tgi (c64_hi_tgi)/</tag>
248   This driver features a resolution of 320*200 with two colors and an
249   adjustable palette (that means that the two colors can be chosen out of a
250   palette of the 16 C64 colors).
251 </descrip><p>
252
253 Note that the graphics drivers are incompatible with the
254 <tt/c64-ram.emd (c64_ram_emd)/ extended memory driver and the
255  <tt/c64-soft80.o/ software 80 columns conio driver.
256
257 <sect1>Extended memory drivers<p>
258
259 <descrip>
260
261   <tag><tt/c64-c256k.emd (c64_c256k_emd)/</tag>
262   A driver for the C64 256K memory expansion. This driver offers 768 pages of
263   256 bytes each. Written and contributed by Marco van den Heuvel.
264
265   <tag><tt/c64-dqbb.emd (c64_dqbb_emd)/</tag>
266   A driver for the Double Quick Brown Box cartridge. This driver offers
267   64 pages of 256 bytes each. Written and contributed by Marco van den Heuvel.
268
269   <tag><tt/c64-georam.emd (c64_georam_emd)/</tag>
270   A driver for the Berkeley Softworks GeoRam cartridge. The driver will
271   determine the available RAM from the connected cartridge. It supports 64KB
272   up to 2048KB of RAM.
273
274   <tag><tt/c64-isepic.emd (c64_isepic_emd)/</tag>
275   A driver for the ISEPIC cartridge. This driver offers just 8 pages of 256
276   bytes each. Written and contributed by Marco van den Heuvel.
277
278   <tag><tt/c64-ram.emd (c64_ram_emd)/</tag>
279   A driver for the hidden RAM below the I/O area and kernal ROM. Supports 48
280   256 byte pages. Please note that this driver is incompatible with any of the
281   graphics drivers, or the soft80 conio driver!
282
283   <tag><tt/c64-ramcart.emd (c64_ramcart_emd)/</tag>
284   A driver for the RamCart 64/128 written and contributed by Maciej Witkowiak.
285   Will test the hardware for the available RAM.
286
287   <tag><tt/c64-reu.emd (c64_reu_emd)/</tag>
288   A driver for the CBM REUs. The driver will determine from the connected REU
289   if it supports 128KB of RAM or more. In the latter case, 256KB are assumed,
290   but since there are no range checks, the application can use more memory if
291   it has better knowledge about the hardware than the driver.
292
293   <tag><tt/c64-vdc.emd (c64_vdc_emd)/</tag>
294   A driver for the VDC memory of the C128. Written and contributed by Maciej
295   Witkowiak. Can be used if the program is running in C64 mode of the C128.
296   Autodetects the amount of memory available (16 or 64K) and offers 64 or 256
297   pages of 256 bytes each.
298
299   <tag><tt/dtv-himem.emd (dtv_himem_emd)/</tag>
300   A driver for the C64 D2TV (the second or PAL version). This driver offers
301   indeed 7680 pages of 256 bytes each.
302
303 </descrip><p>
304
305
306 <sect1>Joystick drivers<p>
307
308 The default drivers, <tt/joy_stddrv (joy_static_stddrv)/, point to <tt/c64-stdjoy.joy (c64_stdjoy_joy)/.
309
310 <descrip>
311
312   <tag><tt/c64-hitjoy.joy (c64_hitjoy_joy)/</tag>
313   Driver for the Digital Excess &amp; Hitmen adapter contributed by Groepaz.
314   See <url url="http://www.digitalexcess.de/downloads/productions.php"> on
315   instructions how to build one. Up to four joysticks are supported.
316
317   <tag><tt/c64-ptvjoy.joy (c64_ptvjoy_joy)/</tag>
318   Driver for the Protovision 4-player adapter contributed by Groepaz. See
319   <url url="http://www.protovision-online.de/hardw/hardwstart.htm"> for prices and
320   building instructions. Up to four joysticks are supported.
321
322   <tag><tt/c64-stdjoy.joy (c64_stdjoy_joy)/</tag>
323   Supports up to two standard joysticks connected to the joysticks port of
324   the C64.
325
326   <tag><tt/c64-numpad.joy (c64_numpad_joy)/</tag>
327   Supports one joystick emulated by the numberpad of the C128 in C64 mode,
328   the firebutton is labeled &dquot;5&dquot; and ENTER.
329
330 </descrip><p>
331
332
333 <sect1>Mouse drivers<p>
334
335 The default drivers, <tt/mouse_stddrv (mouse_static_stddrv)/, point to <tt/c64-1351.mou (c64_1351_mou)/.
336
337 <descrip>
338
339   <tag><tt/c64-1351.mou (c64_1351_mou)/</tag>
340   Supports a standard mouse connected to port #0 of the C64.
341
342   <tag><tt/c64-inkwell.mou (c64_inkwell_mou)/</tag>
343   Supports the Inkwell Systems lightpens, connected to port #0 of the C64.
344   It can read both the one-button 170-C and the two-button 184-C pens.  (It can
345   read other lightpens and light-guns that send their button signal to the
346   joystick left-button pin or the paddle Y [up/down] pin.)
347
348   <tag><tt/c64-joy.mou (c64_joy_mou)/</tag>
349   Supports a mouse emulated by a standard joystick, e.g. 1350 mouse, in port
350   #1 of the C64.
351
352   <tag><tt/c64-pot.mou (c64_pot_mou)/</tag>
353   Supports a potentiometer device, e.g. Koala Pad, connected to port #1 of
354   the C64.
355
356 </descrip><p>
357
358
359 <sect1>RS232 device drivers<p>
360
361 <descrip>
362
363   <tag><tt/c64-swlink.ser (c64_swlink_ser)/</tag>
364   Driver for the SwiftLink cartridge. Supports up to 38400 BPS, hardware flow
365   control (RTS/CTS), and interrupt-driven receives. Note that, because of the
366   peculiarities of the 6551 chip, together with the use of the NMI, transmits
367   are not interrupt driven; and, the transceiver blocks if the receiver asserts
368   flow control because of a full buffer.
369
370 </descrip><p>
371
372
373
374 <sect>Limitations<p>
375
376
377
378 <sect>Other hints<p>
379
380
381 <sect1>Escape code<p>
382
383 For an Esc, press CTRL and the <tt/[/ key.
384
385
386 <sect1>Passing arguments to the program<p>
387
388 Command-line arguments can be passed to <tt/main()/. Since this is not
389 supported directly by BASIC, the following syntax was chosen:
390
391 <tscreen><verb>
392     RUN:REM ARG1 " ARG2 IS QUOTED" ARG3 "" ARG5
393 </verb></tscreen>
394
395 <enum>
396 <item>Arguments are separated by spaces.
397 <item>Arguments may be quoted.
398 <item>Leading and trailing spaces around an argument are ignored. Spaces within
399       a quoted argument are allowed.
400 <item>The first argument passed to <tt/main()/ is the program name.
401 <item>A maximum number of 10 arguments (including the program name) are
402       supported.
403 </enum>
404
405
406 <sect1>Program return code<p>
407
408 The program return code (low byte) is passed back to BASIC by use of the
409 <tt/ST/ variable.
410
411
412 <sect1>Interrupts<p>
413
414 The runtime for the C64 uses routines marked as <tt/.INTERRUPTOR/ for
415 interrupt handlers. Such routines must be written as simple machine language
416 subroutines and will be called automatically by the interrupt handler code
417 when they are linked into a program. See the discussion of the <tt/.CONDES/
418 feature in the <url url="ca65.html" name="assembler manual">.
419
420
421
422 <sect>License<p>
423
424 This software is provided 'as-is', without any expressed or implied
425 warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages
426 arising from the use of this software.
427
428 Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
429 including commercial applications, and to alter it and redistribute it
430 freely, subject to the following restrictions:
431
432 <enum>
433 <item>  The origin of this software must not be misrepresented; you must not
434         claim that you wrote the original software. If you use this software
435         in a product, an acknowledgment in the product documentation would be
436         appreciated but is not required.
437 <item>  Altered source versions must be plainly marked as such, and must not
438         be misrepresented as being the original software.
439 <item>  This notice may not be removed or altered from any source
440         distribution.
441 </enum>
442
443 </article>