]> git.sur5r.net Git - cc65/blob - doc/ca65.sgml
Document the new ubiquitous_idents feature
[cc65] / doc / ca65.sgml
1 <!doctype linuxdoc system>
2
3 <article>
4 <title>ca65 Users Guide
5 <author>Ullrich von Bassewitz, <htmlurl url="mailto:uz@cc65.org" name="uz@cc65.org">
6 <date>19.07.2000, 29.11.2000, 02.10.2001
7
8 <abstract>
9 ca65 is a powerful macro assembler for the 6502, 65C02 and 65816 CPUs. It is
10 used as a companion assembler for the cc65 crosscompiler, but it may also be
11 used as a standalone product.
12 </abstract>
13
14 <!-- Table of contents -->
15 <toc>
16
17 <!-- Begin the document -->
18
19 <sect>Overview<p>
20
21 ca65 is a replacement for the ra65 assembler that was part of the cc65 C
22 compiler, originally developed by John R. Dunning. I had some problems with
23 ra65 and the copyright does not permit some things which I wanted to be
24 possible, so I decided to write a completely new assembler/linker/archiver
25 suite for the cc65 compiler. ca65 is part of this suite.
26
27 Some parts of the assembler (code generation and some routines for symbol
28 table handling) are taken from an older crossassembler named a816 written
29 by me a long time ago.
30
31
32 <sect1>Design criteria<p>
33
34 Here's a list of the design criteria, that I considered important for the
35 development:
36
37 <itemize>
38
39 <item>  The assembler must support macros. Macros are not essential, but they
40         make some things easier, especially when you use the assembler in the
41         backend of a compiler.
42 <item>  The assembler must support the newer 65C02 and 65816 CPUs. I have been
43         thinking about a 65816 backend for the C compiler, and even my old
44         a816 assembler had support for these CPUs, so this wasn't really a
45         problem.
46 <item>  The assembler must produce relocatable code. This is necessary for the
47         compiler support, and it is more convenient.
48 <item>  Conditional assembly must be supported. This is a must for bigger
49         projects written in assembler (like Elite128).
50 <item>  The assembler must support segments, and it must support more than
51         three segments (this is the count, most other assemblers support).
52         Having more than one code segments helps developing code for systems
53         with a divided ROM area (like the C64).
54 <item>  The linker must be able to resolve arbitrary expressions. It should
55         be able to get things like
56 <tscreen><verb>
57         .import S1, S2
58         .export Special
59         Special = 2*S1 + S2/7
60 </verb></tscreen>
61         right.
62 <item>  True lexical nesting for symbols. This is very convenient for larger
63         assembly projects.
64 <item>  "Cheap" local symbols without lexical nesting for those quick, late
65         night hacks.
66 <item>  I liked the idea of "options" as Anre Fachats .o65 format has it, so I
67         introduced the concept into the object file format use by the new cc65
68         binutils.
69 <item>  The assembler will be a one pass assembler. There was no real need for
70         this decision, but I've written several multipass assemblers, and it
71         started to get boring. A one pass assembler needs much more elaborated
72         data structures, and because of that it's much more fun:-)
73 <item>  Non-GPLed code that may be used in any project without restrictions or
74         fear of "GPL infecting" other code.
75 </itemize>
76 <p>
77
78
79 <sect>Usage<p>
80
81
82 <sect1>Command line option overview<p>
83
84 The assembler accepts the following options:
85
86 <tscreen><verb>
87 ---------------------------------------------------------------------------
88 Usage: ca65 [options] file
89 Short options:
90   -D name[=value]       Define a symbol
91   -I dir                Set an include directory search path
92   -U                    Mark unresolved symbols as import
93   -V                    Print the assembler version
94   -W n                  Set warning level n
95   -g                    Add debug info to object file
96   -h                    Help (this text)
97   -i                    Ignore case of symbols
98   -l                    Create a listing if assembly was ok
99   -o name               Name the output file
100   -s                    Enable smart mode
101   -t sys                Set the target system
102   -v                    Increase verbosity
103
104 Long options:
105   --auto-import         Mark unresolved symbols as import
106   --cpu type            Set cpu type
107   --debug-info          Add debug info to object file
108   --feature name        Set an emulation feature
109   --help                Help (this text)
110   --ignore-case         Ignore case of symbols
111   --include-dir dir     Set an include directory search path
112   --listing             Create a listing if assembly was ok
113   --pagelength n        Set the page length for the listing
114   --smart               Enable smart mode
115   --target sys          Set the target system
116   --verbose             Increase verbosity
117   --version             Print the assembler version
118 ---------------------------------------------------------------------------
119 </verb></tscreen>
120
121
122 <sect1>Command line options in detail<p>
123
124 Here is a description of all the command line options:
125
126 <descrip>
127
128   <label id="option--cpu">
129   <tag><tt>--cpu type</tt></tag>
130
131   Set the default for the CPU type. The option takes a parameter, which
132   may be one of
133
134         6502, 65SC02, 65C02, 65816 and sunplus
135
136   The last one (sunplus) is not available in the freeware version, because the
137   instruction set of the sunplus CPU is "proprietary and confidential".
138
139
140   <label id="option--feature">
141   <tag><tt>--feature name</tt></tag>
142
143   Enable an emulation feature. This is identical as using <tt/.FEATURE/
144   in the source with two exceptions: Feature names must be lower case, and
145   each feature must be specified by using an extra <tt/--feature/ option,
146   comma separated lists are not allowed.
147
148   See the discussion of the <tt><ref id=".FEATURE" name=".FEATURE"></tt>
149   command for a list of emulation features.
150
151
152   <label id="option-g">
153   <tag><tt>-g, --debug-info</tt></tag>
154
155   When this option (or the equivalent control command <tt/.DEBUGINFO/) is
156   used, the assembler will add a section to the object file that contains
157   all symbols (including local ones) together with the symbol values and
158   source file positions. The linker will put these additional symbols into
159   the VICE label file, so even local symbols can be seen in the VICE
160   monitor.
161
162
163   <tag><tt>-h, --help</tt></tag>
164
165   Print the short option summary shown above.
166
167
168   <tag><tt>-i, --ignore-case</tt></tag>
169
170   This option makes the assembler case insensitive on identifiers and labels.
171   This option will override the default, but may itself be overriden by the
172   <tt><ref id=".CASE" name=".CASE"></tt> control command.
173
174
175   <tag><tt>-l, --listing</tt></tag>
176
177   Generate an assembler listing. The listing file will always have the
178   name of the main input file with the extension replaced by ".lst". This
179   may change in future versions.
180
181
182   <tag><tt>-o name</tt></tag>
183
184   The default output name is the name of the input file with the extension
185   replaced by ".o". If you don't like that, you may give another name with
186   the -o option. The output file will be placed in the same directory as
187   the source file, or, if -o is given, the full path in this name is used.
188
189
190   <tag><tt>--pagelength n</tt></tag>
191
192   sets the length of a listing page in lines. See the <tt><ref
193   id=".PAGELENGTH" name=".PAGELENGTH"></tt> directive for more information.
194
195
196   <tag><tt>-s, --smart-mode</tt></tag>
197
198   In smart mode (enabled by -s or the <tt><ref id=".SMART" name=".SMART"></tt>
199   pseudo instruction) the assembler will track usage of the <tt/REP/ and
200   <tt/SEP/ instructions in 65816 mode and update the operand sizes
201   accordingly. If the operand of such an instruction cannot be evaluated by
202   the assembler (for example, because the operand is an imported symbol), a
203   warning is issued.
204
205   Beware: Since the assembler cannot trace the execution flow this may
206   lead to false results in some cases. If in doubt, use the .ixx and .axx
207   instructions to tell the assembler about the current settings. Smart
208   mode is off by default.
209
210
211   <label id="option-t">
212   <tag><tt>-t sys, --target sys</tt></tag>
213
214   Set the target system. This will enable translation of character strings
215   and character constants into the character set of the target platform.
216   The default for the target system is "none", which means that no translation
217   will take place. The assembler supports the same target systems as the
218   compiler, see there for a list.
219
220
221   <tag><tt>-v, --verbose</tt></tag>
222
223   Increase the assembler verbosity. Usually only needed for debugging
224   purposes. You may use this option more than one time for even more
225   verbose output.
226
227
228   <tag><tt>-D</tt></tag>
229
230   This option allows you to define symbols on the command line. Without a
231   value, the symbol is defined with the value zero. When giving a value,
232   you may use the '&dollar;' prefix for hexadecimal symbols. Please note
233   that for some operating systems, '&dollar;' has a special meaning, so
234   you may have to quote the expression.
235
236
237   <tag><tt>-I dir, --include-dir dir</tt></tag>
238
239   Name a directory which is searched for include files. The option may be
240   used more than once to specify more than one directory to search. The
241   current directory is always searched first before considering any
242   additional directores.
243
244
245   <tag><tt>-U, --auto-import</tt></tag>
246
247   Mark symbols that are not defined in the sources as imported symbols. This
248   should be used with care since it delays error messages about typos and such
249   until the linker is run. The compiler uses the equivalent of this switch
250   (<tt><ref id=".AUTOIMPORT" name=".AUTOIMPORT"></tt>) to enable auto imported
251   symbols for the runtime library. However, the compiler is supposed to
252   generate code that runs through the assembler without problems, something
253   which is not always true for assembler programmers.
254
255
256   <tag><tt>-V, --version</tt></tag>
257
258   Print the version number of the assembler. If you send any suggestions
259   or bugfixes, please include the version number.
260
261
262   <label id="option-W">
263   <tag><tt>-Wn</tt></tag>
264
265   Set the warning level for the assembler. Using -W2 the assembler will
266   even warn about such things like unused imported symbols. The default
267   warning level is 1, and it would probably be silly to set it to
268   something lower.
269
270 </descrip>
271 <p>
272
273
274 <sect>Input format<p>
275
276 <sect1>Assembler syntax<p>
277
278 The assembler accepts the standard 6502/65816 assembler syntax. One line may
279 contain a label (which is identified by a colon), and, in addition to the
280 label, an assembler mnemonic, a macro, or a control command (see section <ref
281 id="control-commands" name="Control Commands"> for supported control
282 commands). Alternatively, the line may contain a symbol definition using the
283 '=' token. Everything after a semicolon is handled as a comment (that is, it
284 is ignored).
285
286 Here are some examples for valid input lines:
287
288 <tscreen><verb>
289         Label:                          ; A label and a comment
290                 lda     #$20            ; A 6502 instruction plus comment
291         L1:     ldx     #$20            ; Same with label
292         L2:     .byte   "Hello world"   ; Label plus control command
293                 mymac   $20             ; Macro expansion
294                 MySym = 3*L1            ; Symbol definition
295         MaSym   = Label                 ; Another symbol
296 </verb></tscreen>
297
298 The assembler accepts
299
300 <itemize>
301 <item>all valid 6502 mnemonics when in 6502 mode (the default or after the
302       <tt><ref id=".P02" name=".P02"></tt> command was given).
303 <item>all valid 65SC02 mnemonics when in 65SC02 mode (after the
304       <tt><ref id=".PSC02" name=".PSC02"></tt> command was given).
305 <item>all valid 65C02 mnemonics when in 65C02 mode (after the
306       <tt><ref id=".PC02" name=".PC02"></tt> command was given).
307 <item>all valid 65618 mnemonics when in 65816 mode (after the
308       <tt><ref id=".P816" name=".P816"></tt> command was given).
309 <item>all valid SunPlus mnemonics when in SunPlus mode (after the
310       <tt><ref id=".SUNPLUS" name=".SUNPLUS"></tt> command was given).
311 </itemize>
312
313
314 <sect1>65816 mode<p>
315
316 In 65816 mode several aliases are accepted in addition to the official
317 mnemonics:
318
319 <tscreen><verb>
320         BGE is an alias for BCS
321         BLT is an alias for BCC
322         CPA is an alias for CMP
323         DEA is an alias for DEC A
324         INA is an alias for INC A
325         SWA is an alias for XBA
326         TAD is an alias for TCD
327         TAS is an alias for TCS
328         TDA is an alias for TDC
329         TSA is an alias for TSC
330 </verb></tscreen>
331
332 Evaluation of banked expressions in 65816 mode differs slightly from the
333 official syntax:
334
335 Instead of accepting a 24 bit address (something that is difficult for
336 the assembler to determine and would have required one more special
337 .import command), the bank and the absolute address in that bank are
338 separated by a dot:
339
340 <tscreen><verb>
341         jsl     3.$1234         ; Call subroutine at $1234 in bank 3
342 </verb></tscreen>
343
344 <sect1>Number format<p>
345
346 For literal values, the assembler accepts the widely used number formats:
347 A preceeding '&dollar;' denotes a hex value, a preceeding '%' denotes a
348 binary value, and a bare number is interpeted as a decimal. There are
349 currently no octal values and no floats.
350
351
352 <sect1>Conditional assembly<p>
353
354 Please note that when using the conditional directives (<tt/.IF/ and friends),
355 the input must consist of valid assembler tokens, even in <tt/.IF/ branches
356 that are not assembled. The reason for this behaviour is that the assembler
357 must still be able to detect the ending tokens (like <tt/.ENDIF/), so
358 conversion of the input stream into tokens still takes place. As a consequence
359 conditional assembly directives may <bf/not/ be used to prevent normal text
360 (used as a comment or similar) from being assembled. <p>
361
362
363 <sect>Expressions<p>
364
365
366 <sect1>Expression evaluation<p>
367
368 All expressions are evaluated with (at least) 32 bit precision. An
369 expression may contain constant values and any combination of internal and
370 external symbols. Expressions that cannot be evaluated at assembly time
371 are stored inside the object file for evaluation by the linker.
372 Expressions referencing imported symbols must always be evaluated by the
373 linker.
374
375
376 <sect1>Size of an expression result<p>
377
378 Sometimes, the assembler must know about the size of the value that is the
379 result of an expression. This is usually the case, if a decision has to be
380 made, to generate a zero page or an absolute memory references. In this
381 case, the assembler has to make some assumptions about the result of an
382 expression:
383
384 <itemize>
385 <item>  If the result of an expression is constant, the actual value is
386         checked to see if it's a byte sized expression or not.
387 <item>  If the expression is explicitly casted to a byte sized expression by
388         one of the '&gt;', '&lt;' or '^' operators, it is a byte expression.
389 <item>  If this is not the case, and the expression contains a symbol,
390         explicitly declared as zero page symbol (by one of the .importzp or
391         .exportzp instructions), then the whole expression is assumed to be
392         byte sized.
393 <item>  If the expression contains symbols that are not defined, and these
394         symbols are local symbols, the enclosing scopes are searched for a
395         symbol with the same name. If one exists and this symbol is defined,
396         it's attributes are used to determine the result size.
397 <item>  In all other cases the expression is assumed to be word sized.
398 </itemize>
399
400 Note: If the assembler is not able to evaluate the expression at assembly
401 time, the linker will evaluate it and check for range errors as soon as
402 the result is known.
403
404
405 <sect1>Boolean expressions<p>
406
407 In the context of a boolean expression, any non zero value is evaluated as
408 true, any other value to false. The result of a boolean expression is 1 if
409 it's true, and zero if it's false. There are boolean operators with extrem
410 low precedence with version 2.x (where x &gt; 0). The <tt/.AND/ and <tt/.OR/
411 operators are shortcut operators. That is, if the result of the expression is
412 already known, after evaluating the left hand side, the right hand side is
413 not evaluated.
414
415
416 <sect1>Constant expressions<p>
417
418 Sometimes an expression must evaluate to a constant without looking at any
419 further input. One such example is the <tt/<ref id=".IF" name=".IF">/ command
420 that decides if parts of the code are assembled or not. An expression used in
421 the <tt/.IF/ command cannot reference a symbol defined later, because the
422 decision about the <tt/.IF/ must be made at the point when it is read. If the
423 expression used in such a context contains only constant numerical values,
424 there is no problem. When unresolvable symbols are involved it may get harder
425 for the assembler to determine if the expression is actually constant, and it
426 is even possible to create expressions that aren't recognized as constant.
427 Simplifying the expressions will often help.
428
429 In cases where the result of the expression is not needed immediately, the
430 assembler will delay evaluation until all input is read, at which point all
431 symbols are known. So using arbitrary complex constant expressions is no
432 problem in most cases.
433
434
435
436 <sect1>Available operators<label id="operators"><p>
437
438 Available operators sorted by precedence:
439
440 <tscreen><verb>
441     Op          Description                             Precedence
442   -------------------------------------------------------------------
443                 Builtin string functions                0
444
445                 Builtin pseudo variables                1
446                 Builtin pseudo functions                1
447     +           Unary plus                              1
448     -           Unary minus                             1
449     ~           Unary bitwise not                       1
450     .BITNOT     Unary bitwise not                       1
451     &lt;           Low byte operator                       1
452     &gt;           High byte operator                      1
453     ^           Bank byte operator                      1
454
455     *           Multiplication                          2
456     /           Division                                2
457     .MOD        Modulo operation                        2
458     &amp;           Bitwise and                             2
459     .BITAND     Bitwise and                             2
460     ^           Bitwise xor                             2
461     .BITXOR     Bitwise xor                             2
462     &lt;&lt;          Shift left operator                     2
463     .SHL        Shift left operator                     2
464     &gt;&gt;          Shift right operator
465     .SHR        Shift right operator                    2
466
467     +           Binary plus                             3
468     -           Binary minus                            3
469     |           Binary or                               3
470     .BITOR      Binary or                               3
471
472     =           Compare operation (equal)               4
473     &lt;&gt;          Compare operation (not equal)           4
474     &lt;           Compare operation (less)                4
475     &gt;           Compare operation (greater)             4
476     &lt;=          Compare operation (less or equal)       4
477     &gt;=          Compare operation (greater or equal)    4
478
479     &amp;&amp;          Boolean and                             5
480     .AND        Boolean and                             5
481     .XOR        Boolean xor                             5
482
483     ||          Boolean or                              6
484     .OR         Boolean or                              6
485
486     !           Boolean not                             7
487     .NOT        Boolean not                             7
488 </verb></tscreen>
489
490
491 To force a specific order of evaluation, braces may be used as usual.
492
493 <p>
494
495
496
497 <sect>Symbols and labels<p>
498
499 The assembler allows you to use symbols instead of naked values to make
500 the source more readable. There are a lot of different ways to define and
501 use symbols and labels, giving a lot of flexibility.
502
503
504 <sect1>Numeric constants<p>
505
506 Numeric constants are defined using the equal sign or the label assignment
507 operator. After doing
508
509 <tscreen><verb>
510       two = 2
511 </verb></tscreen>
512
513 may use the symbol "two" in every place where a number is expected, and it is
514 evaluated to the value 2 in this context. The label assignment operator causes
515 the same, but causes the symbol to be marked as a label, which may cause a
516 different handling in the debugger:
517
518 <tscreen><verb>
519       io := $d000
520 </verb></tscreen>
521
522 The right side can of course be an expression:
523
524 <tscreen><verb>
525       four = two * two
526 </verb></tscreen>
527
528
529 <sect1>Standard labels<p>
530
531 A label is defined by writing the name of the label at the start of the line
532 (before any instruction mnemonic, macro or pseudo directive), followed by a
533 colon. This will declare a symbol with the given name and the value of the
534 current program counter.
535
536
537 <sect1>Local labels and symbols<p>
538
539 Using the <tt><ref id=".PROC" name=".PROC"></tt> directive, it is possible to
540 create regions of code where the names of labels and symbols are local to this
541 region. They are not known outside of this region and cannot be accessed from
542 there. Such regions may be nested like PROCEDUREs in Pascal.
543
544 See the description of the <tt><ref id=".PROC" name=".PROC"></tt>
545 directive for more information.
546
547
548 <sect1>Cheap local labels<p>
549
550 Cheap local labels are defined like standard labels, but the name of the
551 label must begin with a special symbol (usually '@', but this can be
552 changed by the <tt><ref id=".LOCALCHAR" name=".LOCALCHAR"></tt>
553 directive).
554
555 Cheap local labels are visible only between two non cheap labels. As soon as a
556 standard symbol is encountered (this may also be a local symbol if inside a
557 region defined with the <tt><ref id=".PROC" name=".PROC"></tt> directive), the
558 cheap local symbol goes out of scope.
559
560 You may use cheap local labels as an easy way to reuse common label
561 names like "Loop". Here is an example:
562
563 <tscreen><verb>
564         Clear:  lda    #$00             ; Global label
565                 ldy    #$20
566         @Loop:  sta    Mem,y            ; Local label
567                 dey
568                 bne    @Loop            ; Ok
569                 rts
570         Sub:    ...                     ; New global label
571                 bne    @Loop            ; ERROR: Unknown identifier!
572 </verb></tscreen>
573
574 <sect1>Unnamed labels<p>
575
576 If you really want to write messy code, there are also unnamed
577 labels. These labels do not have a name (you guessed that already,
578 didn't you?). A colon is used to mark the absence of the name.
579
580 Unnamed labels may be accessed by using the colon plus several minus
581 or plus characters as a label designator. Using the '-' characters
582 will create a back reference (use the n'th label backwards), using
583 '+' will create a forward reference (use the n'th label in forward
584 direction). An example will help to understand this:
585
586 <tscreen><verb>
587         :       lda     (ptr1),y        ; #1
588                 cmp     (ptr2),y
589                 bne     :+              ; -> #2
590                 tax
591                 beq     :+++            ; -> #4
592                 iny
593                 bne     :-              ; -> #1
594                 inc     ptr1+1
595                 inc     ptr2+1
596                 bne     :-              ; -> #1
597
598         :       bcs     :+              ; #2 -> #3
599                 ldx     #$FF
600                 rts
601
602         :       ldx     #$01            ; #3
603         :       rts                     ; #4
604 </verb></tscreen>
605
606 As you can see from the example, unnamed labels will make even short
607 sections of code hard to understand, because you have to count labels
608 to find branch targets (this is the reason why I for my part do
609 prefer the "cheap" local labels). Nevertheless, unnamed labels are
610 convenient in some situations, so it's your decision.
611
612
613 <sect1>Using macros to define labels and constants<p>
614
615 While there are drawbacks with this approach, it may be handy in some
616 situations. Using <tt><ref id=".DEFINE" name=".DEFINE"></tt>, it is
617 possible to define symbols or constants that may be used elsewhere. Since
618 the macro facility works on a very low level, there is no scoping. On the
619 other side, you may also define string constants this way (this is not
620 possible with the other symbol types).
621
622 Example:
623
624 <tscreen><verb>
625         .DEFINE two     2
626         .DEFINE version "SOS V2.3"
627
628         four = two * two        ; Ok
629         .byte   version         ; Ok
630
631         .PROC                   ; Start local scope
632         two = 3                 ; Will give "2 = 3" - invalid!
633         .ENDPROC
634 </verb></tscreen>
635
636
637 <sect1>Symbols and <tt>.DEBUGINFO</tt><p>
638
639 If <tt><ref id=".DEBUGINFO" name=".DEBUGINFO"></tt> is enabled (or <ref
640 id="option-g" name="-g"> is given on the command line), global, local and
641 cheap local labels are written to the object file and will be available in the
642 symbol file via the linker. Unnamed labels are not written to the object file,
643 because they don't have a name which would allow to access them.
644
645
646
647 <sect>Scopes<label id="scopes"><p>
648
649 ca65 implements several sorts of scopes for symbols.
650
651 <sect1>Global scope<p>
652
653 All (non cheap local) symbols that are declared outside of any nested scopes
654 are in global scope.
655
656
657 <sect1>A special scope: cheap locals<p>
658
659 A special scope is the scope for cheap local symbols. It lasts from one non
660 local symbol to the next one, without any provisions made by the programmer.
661 All other scopes differ in usage but use the same concept internally.
662
663
664 <sect1>Generic nested scopes<p>
665
666 A nested scoped for generic use is started with <tt/<ref id=".SCOPE"
667 name=".SCOPE">/ and closed with <tt/<ref id=".ENDSCOPE" name=".ENDSCOPE">/.
668 The scope can have a name, in which case it is accessible from the outside by
669 using <ref id="scopesyntax" name="explicit scopes">. If the scope does not
670 have a name, all symbols created within the scope are local to the scope, and
671 aren't accessible from the outside.
672
673 A nested scope can access symbols from the local or from enclosing scopes by
674 name without using explicit scope names. In some cases there may be
675 ambiguities, for example if there is a reference to a local symbol that is not
676 yet defined, but a symbol with the same name exists in outer scopes:
677
678 <tscreen><verb>
679         .scope  outer
680                 foo     = 2
681                 .scope  inner
682                         lda     #foo
683                         foo     = 3
684                 .endscope
685         .endscope
686 </verb></tscreen>
687
688 In the example above, the <tt/lda/ instruction will load the value 3 into the
689 accumulator, because <tt/foo/ is redefined in the scope. However:
690
691 <tscreen><verb>
692         .scope  outer
693                 foo     = $1234
694                 .scope  inner
695                         lda     foo,x
696                         foo     = $12
697                 .endscope
698         .endscope
699 </verb></tscreen>
700
701 Here, <tt/lda/ will still load from <tt/$12,x/, but since it is unknown to the
702 assembler that <tt/foo/ is a zeropage symbol when translating the instruction,
703 absolute mode is used instead. In fact, the assembler will not use absolute
704 mode by default, but it will search through the enclosing scopes for a symbol
705 with the given name. If one is found, the address size of this symbol is used.
706 This may lead to errors:
707
708 <tscreen><verb>
709         .scope  outer
710                 foo     = $12
711                 .scope  inner
712                         lda     foo,x
713                         foo     = $1234
714                 .endscope
715         .endscope
716 </verb></tscreen>
717
718 In this case, when the assembler sees the symbol <tt/foo/ in the <tt/lda/
719 instruction, it will search for an already defined symbol <tt/foo/. It will
720 find <tt/foo/ in scope <tt/outer/, and a close look reveals that it is a
721 zeropage symbol. So the assembler will use zeropage addressing mode. If
722 <tt/foo/ is redefined later in scope <tt/inner/, the assembler tries to change
723 the address in the <tt/lda/ instruction already translated, but since the new
724 value needs absolute addressing mode, this fails, and an error message "Range
725 error" is output.
726
727 Of course the most simple solution for the problem is to move the definition
728 of <tt/foo/ in scope <tt/inner/ upwards, so it preceeds its use. There may be
729 rare cases when this cannot be done. In these cases, you can use one of the
730 address size override operators:
731
732 <tscreen><verb>
733         .scope  outer
734                 foo     = $12
735                 .scope  inner
736                         lda     a:foo,x
737                         foo     = $1234
738                 .endscope
739         .endscope
740 </verb></tscreen>
741
742 This will cause the <tt/lda/ instruction to be translated using absolute
743 addressing mode, which means changing the symbol reference later does not
744 cause any errors.
745
746
747 <sect1>Nested procedures<p>
748
749 A nested procedure is created by use of <tt/<ref id=".PROC" name=".PROC">/. It
750 differs from a <tt/<ref id=".SCOPE" name=".SCOPE">/ in that it must have a
751 name, and a it will introduce a symbol with this name in the enclosing scope.
752 So
753
754 <tscreen><verb>
755         .proc   foo
756                 ...
757         .endscope
758 </verb></tscreen>
759
760 is actually the same as
761
762 <tscreen><verb>
763         foo:
764         .scope  foo
765                 ...
766         .endscope
767 </verb></tscreen>
768
769 This is the reason why a procedure must have a name. If you want a scope
770 without a name, use <tt/<ref id=".SCOPE" name=".SCOPE">/.
771
772 <bf/Note:/ As you can see from the example above, scopes and symbols live in
773 different namespaces. There can be a symbol named <tt/foo/ and a scope named
774 <tt/foo/ without any conflicts (but see the section titled <ref
775 id="scopesearch" name="&quot;Scope search order&quot;">).
776
777
778 <sect1>Structs, unions and enums<p>
779
780 Structs, unions and enums are explained in a <ref id="structs" name="separate
781 section">, I do only cover them here, because if they are declared with a
782 name, they open a nested scope, similar to <tt/<ref id=".SCOPE"
783 name=".SCOPE">/. However, when no name is specified, the behaviour is
784 different: In this case, no new scope will be opened, symbols declared within
785 a struct, union, or enum declaration will then be added to the enclosing scope
786 instead.
787
788
789 <sect1>Explicit scope specification<label id="scopesyntax"><p>
790
791 Accessing symbols from other scopes is possible by using an explicit scope
792 specification, provided that the scope where the symbol lives in has a name.
793 The namespace token (<tt/::/) is used to access other scopes:
794
795 <tscreen><verb>
796         .scope  foo
797         bar:    .word   0
798         .endscope
799
800                 ...
801                 lda     foo::bar        ; Access foo in scope bar
802 </verb></tscreen>
803
804 The only way to deny access to a scope from the outside is to declare a scope
805 without a name (using the <tt/<ref id=".SCOPE" name=".SCOPE">/ command).
806
807 A special syntax is used to specify the global scope: If a symbol or scope is
808 preceeded by the namespace token, the global scope is searched:
809
810 <tscreen><verb>
811         bar     = 3
812
813         .scope  foo
814                 bar     = 2
815                 lda     #::bar  ; Access the global bar (which is 3)
816         .endscope
817 </verb></tscreen>
818
819
820 <sect1>Scope search order<label id="scopesearch"><p>
821
822 The assembler searches for a scope in a similar way as for a symbol. First, it
823 looks in the current scope, and then it walks up the enclosing scopes until
824 the scope is found.
825
826 However, one important thing to note when using explicit scope syntax is, that
827 a symbol may be accessed before it is defined, but a scope may <bf/not/ be
828 used without a preceeding definition. This means that in the following
829 example:
830
831 <tscreen><verb>
832         .scope  foo
833                 bar     = 3
834         .endscope
835
836         .scope  outer
837                 lda     #foo::bar  ; Will load 3, not 2!
838                 .scope  foo
839                         bar     = 2
840                 .endscope
841         .endscope
842 </verb></tscreen>
843
844 the reference to the scope <tt/foo/ will use the global scope, and not the
845 local one, because the local one is not visible at the point where it is
846 referenced.
847
848 Things get more complex if a complete chain of scopes is specified:
849
850 <tscreen><verb>
851         .scope  foo
852                 .scope  outer
853                         .scope  inner
854                                 bar = 1
855                         .endscope
856                 .endscope
857                 .scope  another
858                         .scope  nested
859                                 lda     #outer::inner::bar      ; 1
860                         .endscope
861                 .endscope
862         .endscope
863
864         .scope  outer
865                 .scope  inner
866                         bar = 2
867                 .endscope
868         .endscope
869 </verb></tscreen>
870
871 When <tt/outer::inner::bar/ is referenced in the <tt/lda/ instruction, the
872 assembler will first search in the local scope for a scope named <tt/outer/.
873 Since none is found, the enclosing scope (<tt/another/) is checked. There is
874 still no scope named <tt/outer/, so scope <tt/foo/ is checked, and finally
875 scope <tt/outer/ is found. Within this scope, <tt/inner/ is searched, and in
876 this scope, the assembler looks for a symbol named <tt/bar/.
877
878 Please note that once the anchor scope is found, all following scopes
879 (<tt/inner/ in this case) are expected to be found exactly in this scope. The
880 assembler will search the scope tree only for the first scope (if it is not
881 anchored in the root scope). Starting from there on, there is no flexibility,
882 so if the scope named <tt/outer/ found by the assembler does not contain a
883 scope named <tt/inner/, this would be an error, even if such a pair does exist
884 (one level up in global scope).
885
886 Ambiguities that may be introduced by this search algorithm may be removed by
887 anchoring the scope specification in the global scope. In the example above,
888 if you want to access the "other" symbol <tt/bar/, you would have to write:
889
890 <tscreen><verb>
891         .scope  foo
892                 .scope  outer
893                         .scope  inner
894                                 bar = 1
895                         .endscope
896                 .endscope
897                 .scope  another
898                         .scope  nested
899                                 lda     #::outer::inner::bar    ; 2
900                         .endscope
901                 .endscope
902         .endscope
903
904         .scope  outer
905                 .scope  inner
906                         bar = 2
907                 .endscope
908         .endscope
909 </verb></tscreen>
910
911
912 <sect>Address sizes and memory models<label id="address-sizes"><p>
913
914 <sect1>Address sizes<p>
915
916 ca65 assigns each segment and each symbol an address size. This is true, even
917 if the symbol is not used as an address. You may also think of a value range
918 of the symbol instead of an address size.
919
920 Possible address sizes are:
921
922 <itemize>
923 <item>Zeropage or direct (8 bits)
924 <item>Absolute (16 bits)
925 <item>Far (24 bits)
926 <item>Long (32 bits)
927 <itemize>
928
929 Since the assembler uses default address sizes for the segments and symbols,
930 it is usually not necessary to override the default behaviour. In cases, where
931 it is necessary, the following keywords may be used to specify address sizes:
932
933 <itemize>
934 <item>DIRECT, ZEROPAGE or ZP for zeropage addressing (8 bits).
935 <item>ABSOLUTE, ABS or NEAR for absolute addressing (16 bits).
936 <item>FAR for far addressing (24 bits).
937 <item>LONG or DWORD for long addressing (32 bits).
938 <itemize>
939
940
941 <sect1>Address sizes of segments<p>
942
943 The assembler assigns an address size to each segment. Since the
944 representation of a label within this segment is "segment start + offset",
945 labels will inherit the address size of the segment they are declared in.
946
947 The address size of a segment may be changed, by using an optional address
948 size modifier. See the <tt/<ref id=".SEGMENT" name="segment directive">/ for
949 an explanation on how this is done.
950
951
952 <sect1>Address sizes of symbols<p>
953
954
955
956
957 <sect1>Memory models<p>
958
959 The default address size of a segment depends on the memory model used. Since
960 labels inherit the address size from the segment they are declared in,
961 changing the memory model is an easy way to change the address size of many
962 symbols at once.
963
964
965
966
967 <sect>Pseudo variables<label id="pseudo-variables"><p>
968
969 Pseudo variables are readable in all cases, and in some special cases also
970 writable.
971
972 <sect1><tt>*</tt><p>
973
974   Reading this pseudo variable will return the program counter at the start
975   of the current input line.
976
977   Assignment to this variable is possible when <tt/<ref id=".FEATURE"
978   name=".FEATURE pc_assignment">/ is used. Note: You should not use
979   assignments to <tt/*/, use <tt/<ref id=".ORG" name=".ORG">/ instead.
980
981
982 <sect1><tt>.CPU</tt><label id=".CPU"><p>
983
984   Reading this pseudo variable will give a constant integer value that
985   tells which CPU is currently enabled. It can also tell which instruction
986   set the CPU is able to translate. The value read from the pseudo variable
987   should be further examined by using one of the constants defined by the
988   "cpu" macro package (see <tt/<ref id=".MACPACK" name=".MACPACK">/).
989
990   It may be used to replace the .IFPxx pseudo instructions or to construct
991   even more complex expressions.
992
993   Example:
994
995   <tscreen><verb>
996         .macpack        cpu
997         .if     (.cpu .bitand CPU_ISET_65816)
998                 phx
999                 phy
1000         .else
1001                 txa
1002                 pha
1003                 tya
1004                 pha
1005         .endif
1006   </verb></tscreen>
1007
1008
1009 <sect1><tt>.PARAMCOUNT</tt><label id=".PARAMCOUNT"><p>
1010
1011   This builtin pseudo variable is only available in macros. It is replaced by
1012   the actual number of parameters that were given in the macro invocation.
1013
1014   Example:
1015
1016   <tscreen><verb>
1017         .macro  foo     arg1, arg2, arg3
1018         .if     .paramcount <> 3
1019         .error  "Too few parameters for macro foo"
1020         .endif
1021         ...
1022         .endmacro
1023   </verb></tscreen>
1024
1025   See section <ref id="macros" name="Macros">.
1026
1027
1028 <sect1><tt>.TIME</tt><label id=".TIME"><p>
1029
1030   Reading this pseudo variable will give a constant integer value that
1031   represents the current time in POSIX standard (as seconds since the
1032   Epoch).
1033
1034   It may be used to encode the time of translation somewhere in the created
1035   code.
1036
1037   Example:
1038
1039   <tscreen><verb>
1040         .dword  .time   ; Place time here
1041   </verb></tscreen>
1042
1043
1044 <sect1><tt>.VERSION</tt><label id=".VERSION"><p>
1045
1046   Reading this pseudo variable will give the assembler version according to
1047   the following formula:
1048
1049         VER_MAJOR*$100 + VER_MINOR*$10 + VER_PATCH
1050
1051   It may be used to encode the assembler version or check the assembler for
1052   special features not available with older versions.
1053
1054   Example:
1055
1056   Version 2.11.1 of the assembler will return $2B1 as numerical constant when
1057   reading the pseudo variable <tt/.VERSION/.
1058
1059
1060
1061 <sect>Pseudo functions<label id="pseudo-functions"><p>
1062
1063 Pseudo functions expect their arguments in parenthesis, and they have a result,
1064 either a string or an expression.
1065
1066
1067 <sect1><tt>.BANKBYTE</tt><label id=".BANKBYTE"><p>
1068
1069   The function returns the bank byte (that is, bits 16-23) of its argument.
1070   It works identical to the '^' operator.
1071
1072   See: <tt><ref id=".HIBYTE" name=".HIBYTE"></tt>,
1073        <tt><ref id=".LOBYTE" name=".LOBYTE"></tt>
1074
1075
1076 <sect1><tt>.BLANK</tt><label id=".BLANK"><p>
1077
1078   Builtin function. The function evaluates its argument in braces and
1079   yields "false" if the argument is non blank (there is an argument), and
1080   "true" if there is no argument. As an example, the <tt/.IFBLANK/ statement
1081   may be replaced by
1082
1083   <tscreen><verb>
1084         .if     .blank(arg)
1085   </verb></tscreen>
1086
1087
1088 <sect1><tt>.CONCAT</tt><label id=".CONCAT"><p>
1089
1090   Builtin string function. The function allows to concatenate a list of string
1091   constants separated by commas. The result is a string constant that is the
1092   concatentation of all arguments. This function is most useful in macros and
1093   when used together with the <tt/.STRING/ builtin function. The function may
1094   be used in any case where a string constant is expected.
1095
1096   Example:
1097
1098   <tscreen><verb>
1099         .include        .concat ("myheader", ".", "inc")
1100   </verb></tscreen>
1101
1102   This is the same as the command
1103
1104   <tscreen><verb>
1105         .include        "myheader.inc"
1106   </verb></tscreen>
1107
1108
1109 <sect1><tt>.CONST</tt><label id=".CONST"><p>
1110
1111   Builtin function. The function evaluates its argument in braces and
1112   yields "true" if the argument is a constant expression (that is, an
1113   expression that yields a constant value at assembly time) and "false"
1114   otherwise. As an example, the .IFCONST statement may be replaced by
1115
1116   <tscreen><verb>
1117         .if     .const(a + 3)
1118   </verb></tscreen>
1119
1120
1121 <sect1><tt>.HIBYTE</tt><label id=".HIBYTE"><p>
1122
1123   The function returns the high byte (that is, bits 8-15) of its argument.
1124   It works identical to the '>' operator.
1125
1126   See: <tt><ref id=".LOBYTE" name=".LOBYTE"></tt>,
1127        <tt><ref id=".BANKBYTE" name=".BANKBYTE"></tt>
1128
1129
1130 <sect1><tt>.HIWORD</tt><label id=".HIWORD"><p>
1131
1132   The function returns the high word (that is, bits 16-31) of its argument.
1133
1134   See: <tt><ref id=".LOWORD" name=".LOWORD"></tt>
1135
1136
1137 <sect1><tt>.LEFT</tt><label id=".LEFT"><p>
1138
1139   Builtin function. Extracts the left part of a given token list.
1140
1141   Syntax:
1142
1143   <tscreen><verb>
1144         .LEFT (&lt;int expr&gt;, &lt;token list&gt;)
1145   </verb></tscreen>
1146
1147   The first integer expression gives the number of tokens to extract from
1148   the token list. The second argument is the token list itself.
1149
1150   Example:
1151
1152   To check in a macro if the given argument has a '#' as first token
1153   (immidiate addressing mode), use something like this:
1154
1155   <tscreen><verb>
1156         .macro  ldax    arg
1157                 ...
1158                 .if (.match (.left (1, arg), #))
1159
1160                 ; ldax called with immidiate operand
1161                 ...
1162
1163                 .endif
1164                 ...
1165         .endmacro
1166   </verb></tscreen>
1167
1168   See also the <tt><ref id=".MID" name=".MID"></tt> and <tt><ref id=".RIGHT"
1169   name=".RIGHT"></tt> builtin functions.
1170
1171
1172 <sect1><tt>.LOBYTE</tt><label id=".LOBYTE"><p>
1173
1174   The function returns the low byte (that is, bits 0-7) of its argument.
1175   It works identical to the '<' operator.
1176
1177   See: <tt><ref id=".HIBYTE" name=".HIBYTE"></tt>,
1178        <tt><ref id=".BANKBYTE" name=".BANKBYTE"></tt>
1179
1180
1181 <sect1><tt>.LOWORD</tt><label id=".LOWORD"><p>
1182
1183   The function returns the low word (that is, bits 0-15) of its argument.
1184
1185   See: <tt><ref id=".HIWORD" name=".HIWORD"></tt>
1186
1187
1188 <sect1><tt>.MATCH</tt><label id=".MATCH"><p>
1189
1190   Builtin function. Matches two token lists against each other. This is
1191   most useful within macros, since macros are not stored as strings, but
1192   as lists of tokens.
1193
1194   The syntax is
1195
1196   <tscreen><verb>
1197         .MATCH(&lt;token list #1&gt;, &lt;token list #2&gt;)
1198   </verb></tscreen>
1199
1200   Both token list may contain arbitrary tokens with the exception of the
1201   terminator token (comma resp. right parenthesis) and
1202
1203   <itemize>
1204   <item>end-of-line
1205   <item>end-of-file
1206   </itemize>
1207
1208   Often a macro parameter is used for any of the token lists.
1209
1210   Please note that the function does only compare tokens, not token
1211   attributes. So any number is equal to any other number, regardless of the
1212   actual value. The same is true for strings. If you need to compare tokens
1213   <em/and/ token attributes, use the <tt><ref id=".XMATCH"
1214   name=".XMATCH"></tt> function.
1215
1216   Example:
1217
1218   Assume the macro <tt/ASR/, that will shift right the accumulator by one,
1219   while honoring the sign bit. The builtin processor instructions will allow
1220   an optional "A" for accu addressing for instructions like <tt/ROL/ and
1221   <tt/ROR/. We will use the <tt><ref id=".MATCH" name=".MATCH"></tt> function
1222   to check for this and print and error for invalid calls.
1223
1224   <tscreen><verb>
1225         .macro  asr     arg
1226
1227                 .if (.not .blank(arg)) .and (.not .match (arg, a))
1228                 .error "Syntax error"
1229                 .endif
1230
1231                 cmp     #$80            ; Bit 7 into carry
1232                 lsr     a               ; Shift carry into bit 7
1233
1234         .endmacro
1235   </verb></tscreen>
1236
1237   The macro will only accept no arguments, or one argument that must be the
1238   reserved keyword "A".
1239
1240   See: <tt><ref id=".XMATCH" name=".XMATCH"></tt>
1241
1242
1243 <sect1><tt>.MID</tt><label id=".MID"><p>
1244
1245   Builtin function. Takes a starting index, a count and a token list as
1246   arguments. Will return part of the token list.
1247
1248   Syntax:
1249
1250   <tscreen><verb>
1251         .MID (&lt;int expr&gt;, &lt;int expr&gt;, &lt;token list&gt;)
1252   </verb></tscreen>
1253
1254   The first integer expression gives the starting token in the list (the
1255   first token has index 0). The second integer expression gives the number
1256   of tokens to extract from the token list. The third argument is the
1257   token list itself.
1258
1259   Example:
1260
1261   To check in a macro if the given argument has a '<tt/#/' as first token
1262   (immidiate addressing mode), use something like this:
1263
1264     <tscreen><verb>
1265         .macro  ldax    arg
1266                 ...
1267                 .if (.match (.mid (0, 1, arg), #))
1268
1269                 ; ldax called with immidiate operand
1270                 ...
1271
1272                 .endif
1273                 ...
1274         .endmacro
1275   </verb></tscreen>
1276
1277   See also the <tt><ref id=".LEFT" name=".LEFT"></tt> and <tt><ref id=".RIGHT"
1278   name=".RIGHT"></tt> builtin functions.
1279
1280
1281 <sect1><tt>.REF, .REFERENCED</tt><label id=".REFERENCED"><p>
1282
1283   Builtin function. The function expects an identifier as argument in braces.
1284   The argument is evaluated, and the function yields "true" if the identifier
1285   is a symbol that has already been referenced somewhere in the source file up
1286   to the current position. Otherwise the function yields false. As an example,
1287   the <tt><ref id=".IFREF" name=".IFREF"></tt> statement may be replaced by
1288
1289   <tscreen><verb>
1290         .if     .referenced(a)
1291   </verb></tscreen>
1292
1293   See: <tt><ref id=".DEFINED" name=".DEFINED"></tt>
1294
1295
1296 <sect1><tt>.RIGHT</tt><label id=".RIGHT"><p>
1297
1298   Builtin function. Extracts the right part of a given token list.
1299
1300   Syntax:
1301
1302   <tscreen><verb>
1303         .RIGHT (&lt;int expr&gt;, &lt;token list&gt;)
1304   </verb></tscreen>
1305
1306   The first integer expression gives the number of tokens to extract from
1307   the token list. The second argument is the token list itself.
1308
1309   See also the <tt><ref id=".LEFT" name=".LEFT"></tt> and <tt><ref id=".MID"
1310   name=".MID"></tt> builtin functions.
1311
1312
1313 <sect1><tt>.SIZEOF</tt><label id=".SIZEOF"><p>
1314
1315   <tt/.SIZEOF/ is a pseudo function that returns the size of its argument. The
1316   argument can be a struct/union, a struct member, a procedure, or a label. In
1317   case of a procedure or label, its size is defined by the amount of data
1318   placed in the segment where the label is relative to. If a line of code
1319   switches segments (for example in a macro) data placed in other segments
1320   does not count for the size.
1321
1322   Please note that a symbol or scope must exist, before it is used together with
1323   <tt/.SIZEOF/ (this may get relaxed later, but will always be true for scopes).
1324   A scope has preference over a symbol with the same name, so if the last part
1325   of a name represents both, a scope and a symbol, the scope is choosen over the
1326   symbol.
1327
1328   After the following code:
1329
1330   <tscreen><verb>
1331         .struct Point                   ; Struct size = 4
1332                 xcoord  .word
1333                 xcoord  .word
1334         .endstruct
1335
1336         P:      .tag    Point           ; Declare a point
1337         @P:     .tag    Point           ; Declare another point
1338
1339         .code
1340         .proc   Code
1341                 nop
1342                 .proc   Inner
1343                         nop
1344                 .endproc
1345                 nop
1346         .endproc
1347
1348         .proc   Data
1349         .data                           ; Segment switch!!!
1350                 .res    4
1351         .endproc
1352   </verb></tscreen>
1353
1354   <descrip>
1355     <tag><tt/.sizeof(Point)/</tag>
1356     will have the value 4, because this is the size of struct <tt/Point/.
1357
1358     <tag><tt/.sizeof(Point::xcoord)/</tag>
1359     will have the value 2, because this is the size of the member <tt/xcoord/
1360     in struct <tt/Point/.
1361
1362     <tag><tt/.sizeof(P)/</tag>
1363     will have the value 4, this is the size of the data declared on the same
1364     source line as the label <tt/P/, which is in the same segment that <tt/P/
1365     is relative to.
1366
1367     <tag><tt/.sizeof(@P)/</tag>
1368     will have the value 4, see above. The example demonstrates that <tt/.SIZEOF/
1369     does also work for cheap local symbols.
1370
1371     <tag><tt/.sizeof(Code)/</tag>
1372     will have the value 3, since this is amount of data emitted into the code
1373     segment, the segment that was active when <tt/Code/ was entered. Note that
1374     this value includes the amount of data emitted in child scopes (in this
1375     case <tt/Code::Inner/).
1376
1377     <tag><tt/.sizeof(Code::Inner)/</tag>
1378     will have the value 1 as expected.
1379
1380     <tag><tt/.sizeof(Data)/</tag>
1381     will have the value 0. Data is emitted within the scope <tt/Data/, but since
1382     the segment is switched after entry, this data is emitted into another
1383     segment.
1384   </descrip>
1385
1386
1387 <sect1><tt>.STRAT</tt><label id=".STRAT"><p>
1388
1389   Builtin function. The function accepts a string and an index as
1390   arguments and returns the value of the character at the given position
1391   as an integer value. The index is zero based.
1392
1393   Example:
1394
1395   <tscreen><verb>
1396         .macro  M       Arg
1397                 ; Check if the argument string starts with '#'
1398                 .if (.strat (Arg, 0) = '#')
1399                 ...
1400                 .endif
1401         .endmacro
1402   </verb></tscreen>
1403
1404
1405 <sect1><tt>.STRING</tt><label id=".STRING"><p>
1406
1407   Builtin function. The function accepts an argument in braces and converts
1408   this argument into a string constant. The argument may be an identifier, or
1409   a constant numeric value.
1410
1411   Since you can use a string in the first place, the use of the function may
1412   not be obvious. However, it is useful in macros, or more complex setups.
1413
1414   Example:
1415
1416   <tscreen><verb>
1417         ; Emulate other assemblers:
1418         .macro  section name
1419                 .segment        .string(name)
1420         .endmacro
1421   </verb></tscreen>
1422
1423
1424 <sect1><tt>.STRLEN</tt><label id=".STRLEN"><p>
1425
1426   Builtin function. The function accepts a string argument in braces and
1427   eveluates to the length of the string.
1428
1429   Example:
1430
1431   The following macro encodes a string as a pascal style string with
1432   a leading length byte.
1433
1434   <tscreen><verb>
1435         .macro  PString Arg
1436                 .byte   .strlen(Arg), Arg
1437         .endmacro
1438   </verb></tscreen>
1439
1440
1441 <sect1><tt>.TCOUNT</tt><label id=".TCOUNT"><p>
1442
1443   Builtin function. The function accepts a token list in braces. The
1444   function result is the number of tokens given as argument.
1445
1446   Example:
1447
1448   The <tt/ldax/ macro accepts the '#' token to denote immidiate addressing (as
1449   with the normal 6502 instructions). To translate it into two separate 8 bit
1450   load instructions, the '#' token has to get stripped from the argument:
1451
1452   <tscreen><verb>
1453         .macro  ldax    arg
1454                 .if (.match (.mid (0, 1, arg), #))
1455                 ; ldax called with immidiate operand
1456                 lda     #<(.right (.tcount (arg)-1, arg))
1457                 ldx     #>(.right (.tcount (arg)-1, arg))
1458                 .else
1459                 ...
1460                 .endif
1461         .endmacro
1462   </verb></tscreen>
1463
1464
1465 <sect1><tt>.XMATCH</tt><label id=".XMATCH"><p>
1466
1467   Builtin function. Matches two token lists against each other. This is
1468   most useful within macros, since macros are not stored as strings, but
1469   as lists of tokens.
1470
1471   The syntax is
1472
1473   <tscreen><verb>
1474         .XMATCH(&lt;token list #1&gt;, &lt;token list #2&gt;)
1475   </verb></tscreen>
1476
1477   Both token list may contain arbitrary tokens with the exception of the
1478   terminator token (comma resp. right parenthesis) and
1479
1480   <itemize>
1481   <item>end-of-line
1482   <item>end-of-file
1483   </itemize>
1484
1485   Often a macro parameter is used for any of the token lists.
1486
1487   The function compares tokens <em/and/ token values. If you need a function
1488   that just compares the type of tokens, have a look at the <tt><ref
1489   id=".MATCH" name=".MATCH"></tt> function.
1490
1491   See: <tt><ref id=".MATCH" name=".MATCH"></tt>
1492
1493
1494
1495 <sect>Control commands<label id="control-commands"><p>
1496
1497 Here's a list of all control commands and a description, what they do:
1498
1499
1500 <sect1><tt>.A16</tt><label id=".A16"><p>
1501
1502   Valid only in 65816 mode. Switch the accumulator to 16 bit.
1503
1504   Note: This command will not emit any code, it will tell the assembler to
1505   create 16 bit operands for immediate accumulator adressing mode.
1506
1507   See also: <tt><ref id=".SMART" name=".SMART"></tt>
1508
1509
1510 <sect1><tt>.A8</tt><label id=".A8"><p>
1511
1512   Valid only in 65816 mode. Switch the accumulator to 8 bit.
1513
1514   Note: This command will not emit any code, it will tell the assembler to
1515   create 8 bit operands for immediate accu adressing mode.
1516
1517   See also: <tt><ref id=".SMART" name=".SMART"></tt>
1518
1519
1520 <sect1><tt>.ADDR</tt><label id=".ADDR"><p>
1521
1522   Define word sized data. In 6502 mode, this is an alias for <tt/.WORD/ and
1523   may be used for better readability if the data words are address values. In
1524   65816 mode, the address is forced to be 16 bit wide to fit into the current
1525   segment. See also <tt><ref id=".FARADDR" name=".FARADDR"></tt>. The command
1526   must be followed by a sequence of (not necessarily constant) expressions.
1527
1528   Example:
1529
1530   <tscreen><verb>
1531         .addr   $0D00, $AF13, _Clear
1532   </verb></tscreen>
1533
1534   See: <tt><ref id=".FARADDR" name=".FARADDR"></tt>, <tt><ref id=".WORD"
1535        name=".WORD"></tt>
1536
1537
1538 <sect1><tt>.ALIGN</tt><label id=".ALIGN"><p>
1539
1540   Align data to a given boundary. The command expects a constant integer
1541   argument that must be a power of two, plus an optional second argument
1542   in byte range. If there is a second argument, it is used as fill value,
1543   otherwise the value defined in the linker configuration file is used
1544   (the default for this value is zero).
1545
1546   Since alignment depends on the base address of the module, you must
1547   give the same (or a greater) alignment for the segment when linking.
1548   The linker will give you a warning, if you don't do that.
1549
1550   Example:
1551
1552   <tscreen><verb>
1553         .align  256
1554   </verb></tscreen>
1555
1556
1557 <sect1><tt>.ASCIIZ</tt><label id=".ASCIIZ"><p>
1558
1559   Define a string with a trailing zero.
1560
1561   Example:
1562
1563   <tscreen><verb>
1564         Msg:    .asciiz "Hello world"
1565   </verb></tscreen>
1566
1567   This will put the string "Hello world" followed by a binary zero into
1568   the current segment. There may be more strings separated by commas, but
1569   the binary zero is only appended once (after the last one).
1570
1571
1572 <sect1><tt>.ASSERT</tt><label id=".ASSERT"><p>
1573
1574   Add an assertion. The command is followed by an expression, an action
1575   specifier and a message that is output in case the assertion fails. The
1576   action specifier may be one of <tt/warning/ or <tt/error/. The assertion
1577   is passed to the linker and will be evaluated when segment placement has
1578   been done.
1579
1580   Example:
1581
1582   <tscreen><verb>
1583         .assert         * = $8000, error, "Code not at $8000"
1584   </verb></tscreen>
1585
1586   The example assertion will check that the current location is at $8000,
1587   when the output file is written, and abort with an error if this is not
1588   the case. More complex expressions are possible. The action specifier
1589   <tt/warning/ outputs a warning, while the <tt/error/ specifier outputs
1590   an error message. In the latter case, generation if the output file is
1591   suppressed.
1592
1593
1594 <sect1><tt>.AUTOIMPORT</tt><label id=".AUTOIMPORT"><p>
1595
1596   Is followed by a plus or a minus character. When switched on (using a
1597   +), undefined symbols are automatically marked as import instead of
1598   giving errors. When switched off (which is the default so this does not
1599   make much sense), this does not happen and an error message is
1600   displayed. The state of the autoimport flag is evaluated when the
1601   complete source was translated, before outputing actual code, so it is
1602   <em/not/ possible to switch this feature on or off for separate sections
1603   of code. The last setting is used for all symbols.
1604
1605   You should probably not use this switch because it delays error
1606   messages about undefined symbols until the link stage. The cc65
1607   compiler (which is supposed to produce correct assembler code in all
1608   circumstances, something which is not true for most assembler
1609   programmers) will insert this command to avoid importing each and every
1610   routine from the runtime library.
1611
1612   Example:
1613
1614   <tscreen><verb>
1615         .autoimport     +       ; Switch on auto import
1616   </verb></tscreen>
1617
1618
1619 <sect1><tt>.BSS</tt><label id=".BSS"><p>
1620
1621   Switch to the BSS segment. The name of the BSS segment is always "BSS",
1622   so this is a shortcut for
1623
1624   <tscreen><verb>
1625         .segment  "BSS"
1626   </verb></tscreen>
1627
1628   See also the <tt><ref id=".SEGMENT" name=".SEGMENT"></tt> command.
1629
1630
1631 <sect1><tt>.BYT, .BYTE</tt><label id=".BYTE"><p>
1632
1633   Define byte sized data. Must be followed by a sequence of (byte ranged)
1634   expressions or strings.
1635
1636   Example:
1637
1638   <tscreen><verb>
1639         .byte   "Hello "
1640         .byt    "world", $0D, $00
1641   </verb></tscreen>
1642
1643
1644 <sect1><tt>.CASE</tt><label id=".CASE"><p>
1645
1646   Switch on or off case sensitivity on identifiers. The default is off
1647   (that is, identifiers are case sensitive), but may be changed by the
1648   -i switch on the command line.
1649   The command must be followed by a '+' or '-' character to switch the
1650   option on or off respectively.
1651
1652   Example:
1653
1654   <tscreen><verb>
1655         .case   -               ; Identifiers are not case sensitive
1656   </verb></tscreen>
1657
1658
1659 <sect1><tt>.CHARMAP</tt><label id=".CHARMAP"><p>
1660
1661   Apply a custom mapping for characters. The command is followed by two
1662   numbers in the range 1..255. The first one is the index of the source
1663   character, the second one is the mapping. The mapping applies to all
1664   character and string constants when they generate output, and overrides
1665   a mapping table specified with the <tt><ref id="option-t" name="-t"></tt>
1666   command line switch.
1667
1668   Example:
1669
1670   <tscreen><verb>
1671         .charmap        $41, $61        ; Map 'A' to 'a'
1672   </verb></tscreen>
1673
1674
1675 <sect1><tt>.CODE</tt><label id=".CODE"><p>
1676
1677   Switch to the CODE segment. The name of the CODE segment is always
1678   "CODE", so this is a shortcut for
1679
1680   <tscreen><verb>
1681         .segment  "CODE"
1682   </verb></tscreen>
1683
1684   See also the <tt><ref id=".SEGMENT" name=".SEGMENT"></tt> command.
1685
1686
1687 <sect1><tt>.CONDES</tt><label id=".CONDES"><p>
1688
1689   Export a symbol and mark it in a special way. The linker is able to build
1690   tables of all such symbols. This may be used to automatically create a list
1691   of functions needed to initialize linked library modules.
1692
1693   Note: The linker has a feature to build a table of marked routines, but it
1694   is your code that must call these routines, so just declaring a symbol with
1695   <tt/.CONDES/ does nothing by itself.
1696
1697   All symbols are exported as an absolute (16 bit) symbol. You don't need to
1698   use an additional <tt><ref id=".EXPORT" name=".EXPORT"></tt> statement, this
1699   is implied by <tt/.CONDES/.
1700
1701   <tt/.CONDES/ is followed by the type, which may be <tt/constructor/,
1702   <tt/destructor/ or a numeric value between 0 and 6 (where 0 is the same as
1703   specifiying <tt/constructor/ and 1 is equal to specifying <tt/destructor/).
1704   The <tt><ref id=".CONSTRUCTOR" name=".CONSTRUCTOR"></tt> and <tt><ref
1705   id=".DESTRUCTOR" name=".DESTRUCTOR"></tt> commands are actually shortcuts
1706   for <tt/.CONDES/ with a type of <tt/constructor/ resp. <tt/destructor/.
1707
1708   After the type, an optional priority may be specified. Higher numeric values
1709   mean higher priority. If no priority is given, the default priority of 7 is
1710   used. Be careful when assigning priorities to your own module constructors
1711   so they won't interfere with the ones in the cc65 library.
1712
1713   Example:
1714
1715   <tscreen><verb>
1716         .condes         ModuleInit, constructor
1717         .condes         ModInit, 0, 16
1718   </verb></tscreen>
1719
1720   See the <tt><ref id=".CONSTRUCTOR" name=".CONSTRUCTOR"></tt> and <tt><ref
1721   id=".DESTRUCTOR" name=".DESTRUCTOR"></tt> commands and the separate section
1722   <ref id="condes" name="Module constructors/destructors"> explaining the
1723   feature in more detail.
1724
1725
1726 <sect1><tt>.CONSTRUCTOR</tt><label id=".CONSTRUCTOR"><p>
1727
1728   Export a symbol and mark it as a module constructor. This may be used
1729   together with the linker to build a table of constructor subroutines that
1730   are called by the startup code.
1731
1732   Note: The linker has a feature to build a table of marked routines, but it
1733   is your code that must call these routines, so just declaring a symbol as
1734   constructor does nothing by itself.
1735
1736   A constructor is always exported as an absolute (16 bit) symbol. You don't
1737   need to use an additional <tt/.export/ statement, this is implied by
1738   <tt/.constructor/. It may have an optional priority that is separated by a
1739   comma. Higher numeric values mean a higher priority. If no priority is
1740   given, the default priority of 7 is used. Be careful when assigning
1741   priorities to your own module constructors so they won't interfere with the
1742   ones in the cc65 library.
1743
1744   Example:
1745
1746   <tscreen><verb>
1747         .constructor    ModuleInit
1748         .constructor    ModInit, 16
1749   </verb></tscreen>
1750
1751   See the <tt><ref id=".CONDES" name=".CONDES"></tt> and <tt><ref
1752   id=".DESTRUCTOR" name=".DESTRUCTOR"></tt> commands and the separate section
1753   <ref id="condes" name="Module constructors/destructors"> explaining the
1754   feature in more detail.
1755
1756
1757 <sect1><tt>.DATA</tt><label id=".DATA"><p>
1758
1759   Switch to the DATA segment. The name of the DATA segment is always
1760   "DATA", so this is a shortcut for
1761
1762   <tscreen><verb>
1763         .segment  "DATA"
1764   </verb></tscreen>
1765
1766   See also the <tt><ref id=".SEGMENT" name=".SEGMENT"></tt> command.
1767
1768
1769 <sect1><tt>.DBYT</tt><label id=".DBYT"><p>
1770
1771   Define word sized data with the hi and lo bytes swapped (use <tt/.WORD/ to
1772   create word sized data in native 65XX format). Must be followed by a
1773   sequence of (word ranged) expressions.
1774
1775   Example:
1776
1777   <tscreen><verb>
1778         .dbyt   $1234, $4512
1779   </verb></tscreen>
1780
1781   This will emit the bytes
1782
1783   <tscreen><verb>
1784         $12 $34 $45 $12
1785   </verb></tscreen>
1786
1787   into the current segment in that order.
1788
1789
1790 <sect1><tt>.DEBUGINFO</tt><label id=".DEBUGINFO"><p>
1791
1792   Switch on or off debug info generation. The default is off (that is,
1793   the object file will not contain debug infos), but may be changed by the
1794   -g switch on the command line.
1795   The command must be followed by a '+' or '-' character to switch the
1796   option on or off respectively.
1797
1798   Example:
1799
1800   <tscreen><verb>
1801         .debuginfo      +       ; Generate debug info
1802   </verb></tscreen>
1803
1804
1805 <sect1><tt>.DEFINE</tt><label id=".DEFINE"><p>
1806
1807   Start a define style macro definition. The command is followed by an
1808   identifier (the macro name) and optionally by a list of formal arguments
1809   in braces.
1810   See section <ref id="macros" name="Macros">.
1811
1812
1813 <sect1><tt>.DEF, .DEFINED</tt><label id=".DEFINED"><p>
1814
1815   Builtin function. The function expects an identifier as argument in braces.
1816   The argument is evaluated, and the function yields "true" if the identifier
1817   is a symbol that is already defined somewhere in the source file up to the
1818   current position. Otherwise the function yields false. As an example, the
1819   <tt><ref id=".IFDEF" name=".IFDEF"></tt> statement may be replaced by
1820
1821   <tscreen><verb>
1822         .if     .defined(a)
1823   </verb></tscreen>
1824
1825
1826 <sect1><tt>.DESTRUCTOR</tt><label id=".DESTRUCTOR"><p>
1827
1828   Export a symbol and mark it as a module destructor. This may be used
1829   together with the linker to build a table of destructor subroutines that
1830   are called by the startup code.
1831
1832   Note: The linker has a feature to build a table of marked routines, but it
1833   is your code that must call these routines, so just declaring a symbol as
1834   constructor does nothing by itself.
1835
1836   A destructor is always exported as an absolute (16 bit) symbol. You don't
1837   need to use an additional <tt/.export/ statement, this is implied by
1838   <tt/.destructor/. It may have an optional priority that is separated by a
1839   comma. Higher numerical values mean a higher priority. If no priority is
1840   given, the default priority of 7 is used. Be careful when assigning
1841   priorities to your own module destructors so they won't interfere with the
1842   ones in the cc65 library.
1843
1844   Example:
1845
1846   <tscreen><verb>
1847         .destructor     ModuleDone
1848         .destructor     ModDone, 16
1849   </verb></tscreen>
1850
1851   See the <tt><ref id=".CONDES" name=".CONDES"></tt> and <tt><ref
1852   id=".CONSTRUCTOR" name=".CONSTRUCTOR"></tt> commands and the separate
1853   section <ref id="condes" name="Module constructors/destructors"> explaining
1854   the feature in more detail.
1855
1856
1857 <sect1><tt>.DWORD</tt><label id=".DWORD"><p>
1858
1859   Define dword sized data (4 bytes) Must be followed by a sequence of
1860   expressions.
1861
1862   Example:
1863
1864   <tscreen><verb>
1865         .dword  $12344512, $12FA489
1866   </verb></tscreen>
1867
1868
1869 <sect1><tt>.ELSE</tt><label id=".ELSE"><p>
1870
1871   Conditional assembly: Reverse the current condition.
1872
1873
1874 <sect1><tt>.ELSEIF</tt><label id=".ELSEIF"><p>
1875
1876   Conditional assembly: Reverse current condition and test a new one.
1877
1878
1879 <sect1><tt>.END</tt><label id=".END"><p>
1880
1881   Forced end of assembly. Assembly stops at this point, even if the command
1882   is read from an include file.
1883
1884
1885 <sect1><tt>.ENDENUM</tt><label id=".ENDENUM"><p>
1886
1887   End a <tt><ref id=".ENUM" name=".ENUM"></tt> declaration.
1888
1889
1890 <sect1><tt>.ENDIF</tt><label id=".ENDIF"><p>
1891
1892   Conditional assembly: Close a <tt><ref id=".IF" name=".IF..."></tt> or
1893   <tt><ref id=".ELSE" name=".ELSE"></tt> branch.
1894
1895
1896 <sect1><tt>.ENDMAC, .ENDMACRO</tt><label id=".ENDMACRO"><p>
1897
1898   End of macro definition (see section <ref id="macros" name="Macros">).
1899
1900
1901 <sect1><tt>.ENDPROC</tt><label id=".ENDPROC"><p>
1902
1903   End of local lexical level (see <tt><ref id=".PROC" name=".PROC"></tt>).
1904
1905
1906 <sect1><tt>.ENDREP, .ENDREPEAT</tt><label id=".ENDREPEAT"><p>
1907
1908   End a <tt><ref id=".REPEAT" name=".REPEAT"></tt> block.
1909
1910
1911 <sect1><tt>.ENDSCOPE</tt><label id=".ENDSCOPE"><p>
1912
1913   End of local lexical level (see <tt/<ref id=".SCOPE" name=".SCOPE">/).
1914
1915
1916 <sect1><tt>.ENDSTRUCT</tt><label id=".ENDSTRUCT"><p>
1917
1918   Ends a struct definition. See the <tt/<ref id=".STRUCT" name=".STRUCT">/
1919   command and the separate section named <ref id="structs" name="&quot;Structs
1920   and unions&quot;">.
1921
1922
1923 <sect1><tt>.ENUM</tt><label id=".ENUM"><p>
1924
1925   Start an enumeration. This directive is very similar to the C <tt/enum/
1926   keyword. If a name is given, a new scope is created for the enumeration,
1927   otherwise the enumeration members are placed in the enclosing scope.
1928
1929   In the enumeration body, symbols are declared. The first symbol has a value
1930   of zero, and each following symbol will get the value of the preceeding plus
1931   one. This behaviour may be overriden by an explicit assignment. Two symbols
1932   may have the same value.
1933
1934   Example:
1935
1936   <tscreen><verb>
1937         .enum   errorcodes
1938                 no_error
1939                 file_error
1940                 parse_error
1941         .endenum
1942   </verb></tscreen>
1943
1944   Above example will create a new scope named <tt/errorcodes/ with three
1945   symbols in it that get the values 0, 1 and 2 respectively. Another way
1946   to write this would have been:
1947
1948   <tscreen><verb>
1949         .scope  errorcodes
1950                 no_error        = 0
1951                 file_error      = 1
1952                 parse_error     = 2
1953         .endscope
1954   </verb></tscreen>
1955
1956   Please note that explicit scoping must be used to access the identifiers:
1957
1958   <tscreen><verb>
1959         .word   errorcodes::no_error
1960   </verb></tscreen>
1961
1962   A more complex example:
1963
1964   <tscreen><verb>
1965         .enum
1966                 EUNKNOWN        = -1
1967                 EOK
1968                 EFILE
1969                 EBUSY
1970                 EAGAIN
1971                 EWOULDBLOCK     = EAGAIN
1972         .endenum
1973   </verb></tscreen>
1974
1975   In this example, the enumeration does not have a name, which means that the
1976   members will be visible in the enclosing scope and can be used in this scope
1977   without explicit scoping. The first member (<tt/EUNKNOWN/) has the value -1.
1978   The value for the following members is incremented by one, so <tt/EOK/ would
1979   be zero and so on. <tt/EWOULDBLOCK/ is an alias for <tt/EGAIN/, so it has an
1980   override for the value using an already defined symbol.
1981
1982
1983 <sect1><tt>.ERROR</tt><label id=".ERROR"><p>
1984
1985   Force an assembly error. The assembler will output an error message
1986   preceeded by "User error" and will <em/not/ produce an object file.
1987
1988   This command may be used to check for initial conditions that must be
1989   set before assembling a source file.
1990
1991   Example:
1992
1993   <tscreen><verb>
1994         .if     foo = 1
1995         ...
1996         .elseif bar = 1
1997         ...
1998         .else
1999         .error  "Must define foo or bar!"
2000         .endif
2001   </verb></tscreen>
2002
2003   See also the <tt><ref id=".WARNING" name=".WARNING"></tt> and <tt><ref
2004   id=".OUT" name=".OUT"></tt> directives.
2005
2006
2007 <sect1><tt>.EXITMAC, .EXITMACRO</tt><label id=".EXITMACRO"><p>
2008
2009   Abort a macro expansion immidiately. This command is often useful in
2010   recursive macros. See separate section <ref id="macros" name="Macros">.
2011
2012
2013 <sect1><tt>.EXPORT</tt><label id=".EXPORT"><p>
2014
2015   Make symbols accessible from other modules. Must be followed by a comma
2016   separated list of symbols to export, with each one optionally followed by
2017   an address specification. The default is to export the symbol with the
2018   address size it actually has. The assembler will issue a warning, if the
2019   symbol is exported with an address size smaller than the actual address
2020   size.
2021
2022   Example:
2023
2024   <tscreen><verb>
2025         .export foo
2026         .export bar: far
2027   </verb></tscreen>
2028
2029   See: <tt><ref id=".EXPORTZP" name=".EXPORTZP"></tt>
2030
2031
2032 <sect1><tt>.EXPORTZP</tt><label id=".EXPORTZP"><p>
2033
2034   Make symbols accessible from other modules. Must be followed by a comma
2035   separated list of symbols to export. The exported symbols are explicitly
2036   marked as zero page symols.
2037
2038   Example:
2039
2040   <tscreen><verb>
2041         .exportzp  foo, bar
2042   </verb></tscreen>
2043
2044   See: <tt><ref id=".EXPORT" name=".EXPORT"></tt>
2045
2046
2047 <sect1><tt>.FARADDR</tt><label id=".FARADDR"><p>
2048
2049   Define far (24 bit) address data. The command must be followed by a
2050   sequence of (not necessarily constant) expressions.
2051
2052   Example:
2053
2054   <tscreen><verb>
2055         .faraddr        DrawCircle, DrawRectangle, DrawHexagon
2056   </verb></tscreen>
2057
2058   See: <tt><ref id=".ADDR" name=".ADDR"></tt>
2059
2060
2061 <sect1><tt>.FEATURE</tt><label id=".FEATURE"><p>
2062
2063   This directive may be used to enable one or more compatibility features
2064   of the assembler. While the use of <tt/.FEATURE/ should be avoided when
2065   possible, it may be useful when porting sources written for other
2066   assemblers. There is no way to switch a feature off, once you have
2067   enabled it, so using
2068
2069   <tscreen><verb>
2070         .FEATURE        xxx
2071   </verb></tscreen>
2072
2073   will enable the feature until end of assembly is reached.
2074
2075   The following features are available:
2076
2077   <descrip>
2078
2079   <tag><tt>at_in_identifiers</tt></tag>
2080
2081     Accept the at character (`@') as a valid character in identifiers. The
2082     at character is not allowed to start an identifier, even with this
2083     feature enabled.
2084
2085   <tag><tt>dollar_in_identifiers</tt></tag>
2086
2087     Accept the dollar sign (`&dollar;') as a valid character in identifiers. The
2088     at character is not allowed to start an identifier, even with this
2089     feature enabled.
2090
2091   <tag><tt>dollar_is_pc</tt></tag>
2092
2093     The dollar sign may be used as an alias for the star (`*'), which
2094     gives the value of the current PC in expressions.
2095     Note: Assignment to the pseudo variable is not allowed.
2096
2097   <tag><tt>labels_without_colons</tt></tag>
2098
2099     Allow labels without a trailing colon. These labels are only accepted,
2100     if they start at the beginning of a line (no leading white space).
2101
2102   <tag><tt>leading_dot_in_identifiers</tt></tag>
2103
2104     Accept the dot (`.') as the first character of an identifier. This may be
2105     used for example to create macro names that start with a dot emulating
2106     control directives of other assemblers. Note however, that none of the
2107     reserved keywords built into the assembler, that starts with a dot, may be
2108     overridden. When using this feature, you may also get into trouble if
2109     later versions of the assembler define new keywords starting with a dot.
2110
2111   <tag><tt>loose_char_term</tt></tag>
2112
2113     Accept single quotes as well as double quotes as terminators for char
2114     constants.
2115
2116   <tag><tt>loose_string_term</tt></tag>
2117
2118     Accept single quotes as well as double quotes as terminators for string
2119     constants.
2120
2121   <tag><tt>missing_char_term</tt></tag>
2122
2123     Accept single quoted character constants where the terminating quote is
2124     missing.
2125     <tscreen><verb>
2126         lda     #'a
2127     </verb></tscreen>
2128     <bf/Note:/ This does not work in conjunction with <tt/.FEATURE
2129     loose_string_term/, since in this case the input would be ambigous.
2130
2131   <tag><tt>pc_assignment</tt></tag>
2132
2133     Allow assignments to the PC symbol (`*' or `&dollar;' if <tt/dollar_is_pc/
2134     is enabled). Such an assignment is handled identical to the <tt><ref
2135     id=".ORG" name=".ORG"></tt> command (which is usually not needed, so just
2136     removing the lines with the assignments may also be an option when porting
2137     code written for older assemblers).
2138
2139   <tag><tt>ubiquitous_idents</tt></tag>
2140
2141     Allow the use of instructions names as names for macros and symbols. This
2142     makes it possible to "overload" instructions by defining a macro with the
2143     same name. This does also make it possible to introduce hard to find errors
2144     in your code, so be careful!
2145
2146   </descrip>
2147
2148   It is also possible to specify features on the command line using the
2149   <tt><ref id="option--feature" name="--feature"></tt> command line option.
2150   This is useful when translating sources written for older assemblers, when
2151   you don't want to change the source code.
2152
2153   As an example, to translate sources written for Andre Fachats xa65
2154   assembler, the features
2155
2156   <verb>
2157         labels_without_colons, pc_assignment, loose_char_term
2158   </verb>
2159
2160   may be helpful. They do not make ca65 completely compatible, so you may not
2161   be able to translate the sources without changes, even when enabling these
2162   features. However, I have found several sources that translate without
2163   problems when enabling these features on the command line.
2164
2165
2166 <sect1><tt>.FILEOPT, .FOPT</tt><label id=".FOPT"><p>
2167
2168   Insert an option string into the object file. There are two forms of
2169   this command, one specifies the option by a keyword, the second
2170   specifies it as a number. Since usage of the second one needs knowledge
2171   of the internal encoding, its use is not recommended and I will only
2172   describe the first form here.
2173
2174   The command is followed by one of the keywords
2175
2176   <tscreen><verb>
2177         author
2178         comment
2179         compiler
2180   </verb></tscreen>
2181
2182   a comma and a string. The option is written into the object file
2183   together with the string value. This is currently unidirectional and
2184   there is no way to actually use these options once they are in the
2185   object file.
2186
2187   Examples:
2188
2189   <tscreen><verb>
2190         .fileopt        comment, "Code stolen from my brother"
2191         .fileopt        compiler, "BASIC 2.0"
2192         .fopt           author, "J. R. User"
2193   </verb></tscreen>
2194
2195
2196 <sect1><tt>.FORCEIMPORT</tt><label id=".FORCEIMPORT"><p>
2197
2198   Import an absolute symbol from another module. The command is followed by a
2199   comma separated list of symbols to import. The command is similar to <tt>
2200   <ref id=".IMPORT" name=".IMPORT"></tt>, but the import reference is always
2201   written to the generated object file, even if the symbol is never referenced
2202   (<tt><ref id=".IMPORT" name=".IMPORT"></tt> will not generate import
2203   references for unused symbols).
2204
2205   Example:
2206
2207   <tscreen><verb>
2208         .forceimport    needthisone, needthistoo
2209   </verb></tscreen>
2210
2211   See: <tt><ref id=".IMPORT" name=".IMPORT"></tt>
2212
2213
2214 <sect1><tt>.GLOBAL</tt><label id=".GLOBAL"><p>
2215
2216   Declare symbols as global. Must be followed by a comma separated list of
2217   symbols to declare. Symbols from the list, that are defined somewhere in the
2218   source, are exported, all others are imported. Additional <tt><ref
2219   id=".IMPORT" name=".IMPORT"></tt> or <tt><ref id=".EXPORT"
2220   name=".EXPORT"></tt> commands for the same symbol are allowed.
2221
2222   Example:
2223
2224   <tscreen><verb>
2225         .global foo, bar
2226   </verb></tscreen>
2227
2228
2229 <sect1><tt>.GLOBALZP</tt><label id=".GLOBALZP"><p>
2230
2231   Declare symbols as global. Must be followed by a comma separated list of
2232   symbols to declare. Symbols from the list, that are defined somewhere in the
2233   source, are exported, all others are imported. Additional <tt><ref
2234   id=".IMPORTZP" name=".IMPORTZP"></tt> or <tt><ref id=".EXPORTZP"
2235   name=".EXPORTZP"></tt> commands for the same symbol are allowed. The symbols
2236   in the list are explicitly marked as zero page symols.
2237
2238   Example:
2239
2240   <tscreen><verb>
2241         .globalzp foo, bar
2242   </verb></tscreen>
2243
2244
2245 <sect1><tt>.I16</tt><label id=".I16"><p>
2246
2247   Valid only in 65816 mode. Switch the index registers to 16 bit.
2248
2249   Note: This command will not emit any code, it will tell the assembler to
2250   create 16 bit operands for immediate operands.
2251
2252   See also the <tt><ref id=".I8" name=".I8"></tt> and <tt><ref id=".SMART"
2253   name=".SMART"></tt> commands.
2254
2255
2256 <sect1><tt>.I8</tt><label id=".I8"><p>
2257
2258   Valid only in 65816 mode. Switch the index registers to 8 bit.
2259
2260   Note: This command will not emit any code, it will tell the assembler to
2261   create 8 bit operands for immediate operands.
2262
2263   See also the <tt><ref id=".I16" name=".I16"></tt> and <tt><ref id=".SMART"
2264   name=".SMART"></tt> commands.
2265
2266
2267 <sect1><tt>.IF</tt><label id=".IF"><p>
2268
2269   Conditional assembly: Evalute an expression and switch assembler output
2270   on or off depending on the expression. The expression must be a constant
2271   expression, that is, all operands must be defined.
2272
2273   A expression value of zero evaluates to FALSE, any other value evaluates
2274   to TRUE.
2275
2276
2277 <sect1><tt>.IFBLANK</tt><label id=".IFBLANK"><p>
2278
2279   Conditional assembly: Check if there are any remaining tokens in this line,
2280   and evaluate to FALSE if this is the case, and to TRUE otherwise. If the
2281   condition is not true, further lines are not assembled until an <tt><ref
2282   id=".ELSE" name=".ESLE"></tt>, <tt><ref id=".ELSEIF" name=".ELSEIF"></tt> or
2283   <tt><ref id=".ENDIF" name=".ENDIF"></tt> directive.
2284
2285   This command is often used to check if a macro parameter was given. Since an
2286   empty macro parameter will evaluate to nothing, the condition will evaluate
2287   to FALSE if an empty parameter was given.
2288
2289   Example:
2290
2291   <tscreen><verb>
2292         .macro     arg1, arg2
2293         .ifblank   arg2
2294                    lda     #arg1
2295         .else
2296                    lda     #arg2
2297         .endif
2298         .endmacro
2299   </verb></tscreen>
2300
2301   See also: <tt><ref id=".BLANK" name=".BLANK"></tt>
2302
2303
2304 <sect1><tt>.IFCONST</tt><label id=".IFCONST"><p>
2305
2306   Conditional assembly: Evaluate an expression and switch assembler output
2307   on or off depending on the constness of the expression.
2308
2309   A const expression evaluates to to TRUE, a non const expression (one
2310   containing an imported or currently undefined symbol) evaluates to
2311   FALSE.
2312
2313   See also: <tt><ref id=".CONST" name=".CONST"></tt>
2314
2315
2316 <sect1><tt>.IFDEF</tt><label id=".IFDEF"><p>
2317
2318   Conditional assembly: Check if a symbol is defined. Must be followed by
2319   a symbol name. The condition is true if the the given symbol is already
2320   defined, and false otherwise.
2321
2322   See also: <tt><ref id=".DEFINED" name=".DEFINED"></tt>
2323
2324
2325 <sect1><tt>.IFNBLANK</tt><label id=".IFNBLANK"><p>
2326
2327   Conditional assembly: Check if there are any remaining tokens in this line,
2328   and evaluate to TRUE if this is the case, and to FALSE otherwise. If the
2329   condition is not true, further lines are not assembled until an <tt><ref
2330   id=".ELSE" name=".ELSE"></tt>, <tt><ref id=".ELSEIF" name=".ELSEIF"></tt> or
2331   <tt><ref id=".ENDIF" name=".ENDIF"></tt> directive.
2332
2333   This command is often used to check if a macro parameter was given.
2334   Since an empty macro parameter will evaluate to nothing, the condition
2335   will evaluate to FALSE if an empty parameter was given.
2336
2337   Example:
2338
2339   <tscreen><verb>
2340         .macro     arg1, arg2
2341                    lda     #arg1
2342         .ifnblank  arg2
2343                    lda     #arg2
2344         .endif
2345         .endmacro
2346   </verb></tscreen>
2347
2348   See also: <tt><ref id=".BLANK" name=".BLANK"></tt>
2349
2350
2351 <sect1><tt>.IFNDEF</tt><label id=".IFNDEF"><p>
2352
2353   Conditional assembly: Check if a symbol is defined. Must be followed by
2354   a symbol name. The condition is true if the the given symbol is not
2355   defined, and false otherwise.
2356
2357   See also: <tt><ref id=".DEFINED" name=".DEFINED"></tt>
2358
2359
2360 <sect1><tt>.IFNREF</tt><label id=".IFNREF"><p>
2361
2362   Conditional assembly: Check if a symbol is referenced. Must be followed
2363   by a symbol name. The condition is true if if the the given symbol was
2364   not referenced before, and false otherwise.
2365
2366   See also: <tt><ref id=".REFERENCED" name=".REFERENCED"></tt>
2367
2368
2369 <sect1><tt>.IFP02</tt><label id=".IFP02"><p>
2370
2371   Conditional assembly: Check if the assembler is currently in 6502 mode
2372   (see <tt><ref id=".P02" name=".P02"></tt> command).
2373
2374
2375 <sect1><tt>.IFP816</tt><label id=".IFP816"><p>
2376
2377   Conditional assembly: Check if the assembler is currently in 65816 mode
2378   (see <tt><ref id=".P816" name=".P816"></tt> command).
2379
2380
2381 <sect1><tt>.IFPC02</tt><label id=".IFPC02"><p>
2382
2383   Conditional assembly: Check if the assembler is currently in 65C02 mode
2384   (see <tt><ref id=".PC02" name=".PC02"></tt> command).
2385
2386
2387 <sect1><tt>.IFPSC02</tt><label id=".IFPSC02"><p>
2388
2389   Conditional assembly: Check if the assembler is currently in 65SC02 mode
2390   (see <tt><ref id=".PSC02" name=".PSC02"></tt> command).
2391
2392
2393 <sect1><tt>.IFREF</tt><label id=".IFREF"><p>
2394
2395   Conditional assembly: Check if a symbol is referenced. Must be followed
2396   by a symbol name. The condition is true if if the the given symbol was
2397   referenced before, and false otherwise.
2398
2399   This command may be used to build subroutine libraries in include files
2400   (you may use separate object modules for this purpose too).
2401
2402   Example:
2403
2404   <tscreen><verb>
2405         .ifref  ToHex                   ; If someone used this subroutine
2406         ToHex:  tay                     ; Define subroutine
2407                 lda     HexTab,y
2408                 rts
2409         .endif
2410   </verb></tscreen>
2411
2412   See also: <tt><ref id=".REFERENCED" name=".REFERENCED"></tt>
2413
2414
2415 <sect1><tt>.IMPORT</tt><label id=".IMPORT"><p>
2416
2417   Import a symbol from another module. The command is followed by a comma
2418   separated list of symbols to import, with each one optionally followed by
2419   an address specification.
2420
2421   Example:
2422
2423   <tscreen><verb>
2424         .import foo
2425         .import bar: zeropage
2426   </verb></tscreen>
2427
2428   See: <tt><ref id=".IMPORTZP" name=".IMPORTZP"></tt>
2429
2430
2431 <sect1><tt>.IMPORTZP</tt><label id=".IMPORTZP"><p>
2432
2433   Import a symbol from another module. The command is followed by a comma
2434   separated list of symbols to import. The symbols are explicitly imported
2435   as zero page symbols (that is, symbols with values in byte range).
2436
2437   Example:
2438
2439   <tscreen><verb>
2440         .importzp       foo, bar
2441   </verb></tscreen>
2442
2443   See: <tt><ref id=".IMPORT" name=".IMPORT"></tt>
2444
2445
2446 <sect1><tt>.INCBIN</tt><label id=".INCBIN"><p>
2447
2448   Include a file as binary data. The command expects a string argument
2449   that is the name of a file to include literally in the current segment.
2450   In addition to that, a start offset and a size value may be specified,
2451   separated by commas. If no size is specified, all of the file from the
2452   start offset to end-of-file is used. If no start position is specified
2453   either, zero is assume (which means that the whole file is inserted).
2454
2455   Example:
2456
2457   <tscreen><verb>
2458         ; Include whole file
2459         .incbin         "sprites.dat"
2460
2461         ; Include file starting at offset 256
2462         .incbin         "music.dat", $100
2463
2464         ; Read 100 bytes starting at offset 200
2465         .incbin         "graphics.dat", 200, 100
2466   </verb></tscreen>
2467
2468
2469 <sect1><tt>.INCLUDE</tt><label id=".INCLUDE"><p>
2470
2471   Include another file. Include files may be nested up to a depth of 16.
2472
2473   Example:
2474
2475   <tscreen><verb>
2476         .include        "subs.inc"
2477   </verb></tscreen>
2478
2479
2480 <sect1><tt>.LINECONT</tt><label id=".LINECONT"><p>
2481
2482   Switch on or off line continuations using the backslash character
2483   before a newline. The option is off by default.
2484   Note: Line continuations do not work in a comment. A backslash at the
2485   end of a comment is treated as part of the comment and does not trigger
2486   line continuation.
2487   The command must be followed by a '+' or '-' character to switch the
2488   option on or off respectively.
2489
2490   Example:
2491
2492   <tscreen><verb>
2493         .linecont       +               ; Allow line continuations
2494
2495         lda     \
2496                 #$20                    ; This is legal now
2497   </verb></tscreen>
2498
2499
2500 <sect1><tt>.LIST</tt><label id=".LIST"><p>
2501
2502   Enable output to the listing. The command must be followed by a boolean
2503   switch ("on", "off", "+" or "-") and will enable or disable listing
2504   output.
2505   The option has no effect if the listing is not enabled by the command line
2506   switch -l. If -l is used, an internal counter is set to 1. Lines are output
2507   to the listing file, if the counter is greater than zero, and suppressed if
2508   the counter is zero. Each use of <tt/.LIST/ will increment or decrement the
2509   counter.
2510
2511   Example:
2512
2513   <tscreen><verb>
2514         .list   on              ; Enable listing output
2515   </verb></tscreen>
2516
2517
2518 <sect1><tt>.LISTBYTES</tt><label id=".LISTBYTES"><p>
2519
2520   Set, how many bytes are shown in the listing for one source line. The
2521   default is 12, so the listing will show only the first 12 bytes for any
2522   source line that generates more than 12 bytes of code or data.
2523   The directive needs an argument, which is either "unlimited", or an
2524   integer constant in the range 4..255.
2525
2526   Examples:
2527
2528   <tscreen><verb>
2529         .listbytes      unlimited       ; List all bytes
2530         .listbytes      12              ; List the first 12 bytes
2531         .incbin         "data.bin"      ; Include large binary file
2532   </verb></tscreen>
2533
2534
2535 <sect1><tt>.LOCAL</tt><label id=".LOCAL"><p>
2536
2537   This command may only be used inside a macro definition. It declares a
2538   list of identifiers as local to the macro expansion.
2539
2540   A problem when using macros are labels: Since they don't change their name,
2541   you get a "duplicate symbol" error if the macro is expanded the second time.
2542   Labels declared with <tt><ref id=".LOCAL" name=".LOCAL"></tt> have their
2543   name mapped to an internal unique name (<tt/___ABCD__/) with each macro
2544   invocation.
2545
2546   Some other assemblers start a new lexical block inside a macro expansion.
2547   This has some drawbacks however, since that will not allow <em/any/ symbol
2548   to be visible outside a macro, a feature that is sometimes useful. The
2549   <tt><ref id=".LOCAL" name=".LOCAL"></tt> command is in my eyes a better way
2550   to address the problem.
2551
2552   You get an error when using <tt><ref id=".LOCAL" name=".LOCAL"></tt> outside
2553   a macro.
2554
2555
2556 <sect1><tt>.LOCALCHAR</tt><label id=".LOCALCHAR"><p>
2557
2558   Defines the character that start "cheap" local labels. You may use one
2559   of '@' and '?' as start character. The default is '@'.
2560
2561   Cheap local labels are labels that are visible only between two non
2562   cheap labels. This way you can reuse identifiers like "<tt/loop/" without
2563   using explicit lexical nesting.
2564
2565   Example:
2566
2567   <tscreen><verb>
2568         .localchar      '?'
2569
2570         Clear:  lda     #$00            ; Global label
2571         ?Loop:  sta     Mem,y           ; Local label
2572                 dey
2573                 bne     ?Loop           ; Ok
2574                 rts
2575         Sub:    ...                     ; New global label
2576                 bne     ?Loop           ; ERROR: Unknown identifier!
2577   </verb></tscreen>
2578
2579
2580 <sect1><tt>.MACPACK</tt><label id=".MACPACK"><p>
2581
2582   Insert a predefined macro package. The command is followed by an
2583   identifier specifying the macro package to insert. Available macro
2584   packages are:
2585
2586   <tscreen><verb>
2587         generic         Defines generic macros like add and sub.
2588         longbranch      Defines conditional long jump macros.
2589         cbm             Defines the scrcode macro
2590         cpu             Defines constants for the .CPU variable
2591   </verb></tscreen>
2592
2593   Including a macro package twice, or including a macro package that
2594   redefines already existing macros will lead to an error.
2595
2596   Example:
2597
2598   <tscreen><verb>
2599         .macpack        longbranch      ; Include macro package
2600
2601                 cmp     #$20            ; Set condition codes
2602                 jne     Label           ; Jump long on condition
2603   </verb></tscreen>
2604
2605   Macro packages are explained in more detail in section <ref
2606   id="macropackages" name="Macro packages">.
2607
2608
2609 <sect1><tt>.MAC, .MACRO</tt><label id=".MAC"><p>
2610
2611   Start a classic macro definition. The command is followed by an identifier
2612   (the macro name) and optionally by a comma separated list of identifiers
2613   that are macro parameters.
2614
2615   See section <ref id="macros" name="Macros">.
2616
2617
2618 <sect1><tt>.ORG</tt><label id=".ORG"><p>
2619
2620   Start a section of absolute code. The command is followed by a constant
2621   expression that gives the new PC counter location for which the code is
2622   assembled. Use <tt><ref id=".RELOC" name=".RELOC"></tt> to switch back to
2623   relocatable code.
2624
2625   Please note that you <em/do not need/ this command in most cases. Placing
2626   code at a specific address is the job of the linker, not the assembler, so
2627   there is usually no reason to assemble code to a specific address.
2628
2629   You may not switch segments while inside a section of absolute code.
2630
2631   Example:
2632
2633   <tscreen><verb>
2634         .org    $7FF            ; Emit code starting at $7FF
2635   </verb></tscreen>
2636
2637
2638 <sect1><tt>.OUT</tt><label id=".OUT"><p>
2639
2640   Output a string to the console without producing an error. This command
2641   is similiar to <tt/.ERROR/, however, it does not force an assembler error
2642   that prevents the creation of an object file.
2643
2644   Example:
2645
2646   <tscreen><verb>
2647         .out    "This code was written by the codebuster(tm)"
2648   </verb></tscreen>
2649
2650   See also the <tt><ref id=".WARNING" name=".WARNING"></tt> and <tt><ref
2651   id=".ERROR" name=".ERROR"></tt> directives.
2652
2653
2654 <sect1><tt>.P02</tt><label id=".P02"><p>
2655
2656   Enable the 6502 instruction set, disable 65SC02, 65C02 and 65816
2657   instructions. This is the default if not overridden by the
2658   <tt><ref id="option--cpu" name="--cpu"></tt> command line option.
2659
2660   See: <tt><ref id=".PC02" name=".PC02"></tt>, <tt><ref id=".PSC02"
2661   name=".PSC02"></tt> and <tt><ref id=".P816" name=".P816"></tt>
2662
2663
2664 <sect1><tt>.P816</tt><label id=".P816"><p>
2665
2666   Enable the 65816 instruction set. This is a superset of the 65SC02 and
2667   6502 instruction sets.
2668
2669   See: <tt><ref id=".P02" name=".P02"></tt>, <tt><ref id=".PSC02"
2670   name=".PSC02"></tt> and <tt><ref id=".PC02" name=".PC02"></tt>
2671
2672
2673 <sect1><tt>.PAGELEN, .PAGELENGTH</tt><label id=".PAGELENGTH"><p>
2674
2675   Set the page length for the listing. Must be followed by an integer
2676   constant. The value may be "unlimited", or in the range 32 to 127. The
2677   statement has no effect if no listing is generated. The default value is -1
2678   (unlimited) but may be overridden by the <tt/--pagelength/ command line
2679   option. Beware: Since ca65 is a one pass assembler, the listing is generated
2680   after assembly is complete, you cannot use multiple line lengths with one
2681   source. Instead, the value set with the last <tt/.PAGELENGTH/ is used.
2682
2683   Examples:
2684
2685   <tscreen><verb>
2686         .pagelength     66              ; Use 66 lines per listing page
2687
2688         .pagelength     unlimited       ; Unlimited page length
2689   </verb></tscreen>
2690
2691
2692 <sect1><tt>.PC02</tt><label id=".PC02"><p>
2693
2694   Enable the 65C02 instructions set. This instruction set includes all
2695   6502 and 65SC02 instructions.
2696
2697   See: <tt><ref id=".P02" name=".P02"></tt>, <tt><ref id=".PSC02"
2698   name=".PSC02"></tt> and <tt><ref id=".P816" name=".P816"></tt>
2699
2700
2701 <sect1><tt>.POPSEG</tt><label id=".POPSEG"><p>
2702
2703   Pop the last pushed segment from the stack, and set it.
2704
2705   This command will switch back to the segment that was last pushed onto the
2706   segment stack using the <tt><ref id=".PUSHSEG" name=".PUSHSEG"></tt>
2707   command, and remove this entry from the stack.
2708
2709   The assembler will print an error message if the segment stack is empty
2710   when this command is issued.
2711
2712   See: <tt><ref id=".PUSHSEG" name=".PUSHSEG"></tt>
2713
2714
2715 <sect1><tt>.PROC</tt><label id=".PROC"><p>
2716
2717   Start a nested lexical level with the given name and adds a symbol with this
2718   name to the enclosing scope. All new symbols from now on are in the local
2719   lexical level and are accessible from outside only via <ref id="scopesyntax"
2720   name="explicit scope specification">. Symbols defined outside this local
2721   level may be accessed as long as their names are not used for new symbols
2722   inside the level. Symbols names in other lexical levels do not clash, so you
2723   may use the same names for identifiers. The lexical level ends when the
2724   <tt><ref id=".ENDPROC" name=".ENDPROC"></tt> command is read. Lexical levels
2725   may be nested up to a depth of 16 (this is an artificial limit to protect
2726   against errors in the source).
2727
2728   Note: Macro names are always in the global level and in a separate name
2729   space. There is no special reason for this, it's just that I've never
2730   had any need for local macro definitions.
2731
2732   Example:
2733
2734   <tscreen><verb>
2735         .proc   Clear           ; Define Clear subroutine, start new level
2736                 lda     #$00
2737         L1:     sta     Mem,y   ; L1 is local and does not cause a
2738                                 ; duplicate symbol error if used in other
2739                                 ; places
2740                 dey
2741                 bne     L1      ; Reference local symbol
2742                 rts
2743         .endproc                ; Leave lexical level
2744   </verb></tscreen>
2745
2746   See: <tt/<ref id=".ENDPROC" name=".ENDPROC">/ and <tt/<ref id=".SCOPE"
2747   name=".SCOPE">/
2748
2749
2750 <sect1><tt>.PSC02</tt><label id=".PSC02"><p>
2751
2752   Enable the 65SC02 instructions set. This instruction set includes all
2753   6502 instructions.
2754
2755   See: <tt><ref id=".P02" name=".P02"></tt>, <tt><ref id=".PC02"
2756   name=".PC02"></tt> and <tt><ref id=".P816" name=".P816"></tt>
2757
2758
2759 <sect1><tt>.PUSHSEG</tt><label id=".PUSHSEG"><p>
2760
2761   Push the currently active segment onto a stack. The entries on the stack
2762   include the name of the segment and the segment type. The stack has a size
2763   of 16 entries.
2764
2765   <tt/.PUSHSEG/ allows together with <tt><ref id=".POPSEG" name=".POPSEG"></tt>
2766   to switch to another segment and to restore the old segment later, without
2767   even knowing the name and type of the current segment.
2768
2769   The assembler will print an error message if the segment stack is already
2770   full, when this command is issued.
2771
2772   See: <tt><ref id=".POPSEG" name=".POPSEG"></tt>
2773
2774
2775 <sect1><tt>.REPEAT</tt><label id=".REPEAT"><p>
2776
2777   Repeat all commands between <tt/.REPEAT/ and <tt><ref id=".ENDREPEAT"
2778   name=".ENDREPEAT"></tt> constant number of times. The command is followed by
2779   a constant expression that tells how many times the commands in the body
2780   should get repeated. Optionally, a comma and an identifier may be specified.
2781   If this identifier is found in the body of the repeat statement, it is
2782   replaced by the current repeat count (starting with zero for the first time
2783   the body is repeated).
2784
2785   <tt/.REPEAT/ statements may be nested. If you use the same repeat count
2786   identifier for a nested <tt/.REPEAT/ statement, the one from the inner
2787   level will be used, not the one from the outer level.
2788
2789   Example:
2790
2791   The following macro will emit a string that is "encrypted" in that all
2792   characters of the string are XORed by the value $55.
2793
2794   <tscreen><verb>
2795         .macro  Crypt   Arg
2796                 .repeat .strlen(Arg), I
2797                 .byte   .strat(Arg, I) .xor $55
2798                 .endrep
2799         .endmacro
2800   </verb></tscreen>
2801
2802   See: <tt><ref id=".ENDREPEAT" name=".ENDREPEAT"></tt>
2803
2804
2805 <sect1><tt>.RELOC</tt><label id=".RELOC"><p>
2806
2807   Switch back to relocatable mode. See the <tt><ref id=".ORG"
2808   name=".ORG"></tt> command.
2809
2810
2811 <sect1><tt>.RES</tt><label id=".RES"><p>
2812
2813   Reserve storage. The command is followed by one or two constant
2814   expressions. The first one is mandatory and defines, how many bytes of
2815   storage should be defined. The second, optional expression must by a
2816   constant byte value that will be used as value of the data. If there
2817   is no fill value given, the linker will use the value defined in the
2818   linker configuration file (default: zero).
2819
2820   Example:
2821
2822   <tscreen><verb>
2823         ; Reserve 12 bytes of memory with value $AA
2824         .res    12, $AA
2825   </verb></tscreen>
2826
2827
2828 <sect1><tt>.RODATA</tt><label id=".RODATA"><p>
2829
2830   Switch to the RODATA segment. The name of the RODATA segment is always
2831   "RODATA", so this is a shortcut for
2832
2833   <tscreen><verb>
2834         .segment  "RODATA"
2835   </verb></tscreen>
2836
2837   The RODATA segment is a segment that is used by the compiler for
2838   readonly data like string constants.
2839
2840   See also the <tt><ref id=".SEGMENT" name=".SEGMENT"></tt> command.
2841
2842
2843 <sect1><tt>.SCOPE</tt><label id=".SCOPE"><p>
2844
2845   Start a nested lexical level with the given name. All new symbols from now
2846   on are in the local lexical level and are accessible from outside only via
2847   <ref id="scopesyntax" name="explicit scope specification">. Symbols defined
2848   outside this local level may be accessed as long as their names are not used
2849   for new symbols inside the level. Symbols names in other lexical levels do
2850   not clash, so you may use the same names for identifiers. The lexical level
2851   ends when the <tt><ref id=".ENDSCOPE" name=".ENDSCOPE"></tt> command is
2852   read. Lexical levels may be nested up to a depth of 16 (this is an
2853   artificial limit to protect against errors in the source).
2854
2855   Note: Macro names are always in the global level and in a separate name
2856   space. There is no special reason for this, it's just that I've never
2857   had any need for local macro definitions.
2858
2859   Example:
2860
2861   <tscreen><verb>
2862         .scope  Error                   ; Start new scope named Error
2863                 None = 0                ; No error
2864                 File = 1                ; File error
2865                 Parse = 2               ; Parse error
2866         .endproc                        ; Close lexical level
2867
2868                 ...
2869                 lda #Error::File        ; Use symbol from scope Error
2870   </verb></tscreen>
2871
2872   See: <tt/<ref id=".ENDSCOPE" name=".ENDSCOPE">/ and <tt/<ref id=".PROC"
2873   name=".PROC">/
2874
2875
2876 <sect1><tt>.SEGMENT</tt><label id=".SEGMENT"><p>
2877
2878   Switch to another segment. Code and data is always emitted into a
2879   segment, that is, a named section of data. The default segment is
2880   "CODE". There may be up to 254 different segments per object file
2881   (and up to 65534 per executable). There are shortcut commands for
2882   the most common segments ("CODE", "DATA" and "BSS").
2883
2884   The command is followed by a string containing the segment name (there are
2885   some constraints for the name - as a rule of thumb use only those segment
2886   names that would also be valid identifiers). There may also be an optional
2887   address size separated by a colon. See the section covering <tt/<ref
2888   id="address-sizes" name="address sizes">/ for more information.
2889
2890   The default address size for a segment depends on the memory model specified
2891   on the command line. The default is "absolute", which means that you don't
2892   have to use an address size modifier in most cases.
2893
2894   "absolute" means that the is a segment with 16 bit (absolute) addressing.
2895   That is, the segment will reside somewhere in core memory outside the zero
2896   page. "zeropage" (8 bit) means that the segment will be placed in the zero
2897   page and direct (short) addressing is possible for data in this segment.
2898
2899   Beware: Only labels in a segment with the zeropage attribute are marked
2900   as reachable by short addressing. The `*' (PC counter) operator will
2901   work as in other segments and will create absolute variable values.
2902
2903   Please note that a segment cannot have two different address sizes. A
2904   segment specified as zeropage cannot be declared as being absolute later.
2905
2906   Examples:
2907
2908   <tscreen><verb>
2909         .segment "ROM2"                 ; Switch to ROM2 segment
2910         .segment "ZP2": zeropage        ; New direct segment
2911         .segment "ZP2"                  ; Ok, will use last attribute
2912         .segment "ZP2": absolute        ; Error, redecl mismatch
2913   </verb></tscreen>
2914
2915   See: <tt><ref id=".BSS" name=".BSS"></tt>, <tt><ref id=".CODE"
2916   name=".CODE"></tt>, <tt><ref id=".DATA" name=".DATA"></tt> and <tt><ref
2917   id=".RODATA" name=".RODATA"></tt>
2918
2919
2920 <sect1><tt>.SETCPU</tt><label id=".SETCPU"><p>
2921
2922   Switch the CPU instruction set. The command is followed by a string that
2923   specifies the CPU. Possible values are those that can also be supplied to
2924   the <tt><ref id="option--cpu" name="--cpu"></tt> command line option,
2925   namely: 6502, 65SC02, 65C02, 65816 and sunplus. Please note that support
2926   for the sunplus CPU is not available in the freeware version, because the
2927   instruction set of the sunplus CPU is "proprietary and confidential".
2928
2929   See: <tt><ref id=".CPU" name=".CPU"></tt>,
2930        <tt><ref id=".IFP02" name=".IFP02"></tt>,
2931        <tt><ref id=".IFP816" name=".IFP816"></tt>,
2932        <tt><ref id=".IFPC02" name=".IFPC02"></tt>,
2933        <tt><ref id=".IFPSC02" name=".IFPSC02"></tt>,
2934        <tt><ref id=".P02" name=".P02"></tt>,
2935        <tt><ref id=".P816" name=".P816"></tt>,
2936        <tt><ref id=".PC02" name=".PC02"></tt>,
2937        <tt><ref id=".PSC02" name=".PSC02"></tt>
2938
2939
2940 <sect1><tt>.SMART</tt><label id=".SMART"><p>
2941
2942   Switch on or off smart mode. The command must be followed by a '+' or
2943   '-' character to switch the option on or off respectively. The default
2944   is off (that is, the assembler doesn't try to be smart), but this
2945   default may be changed by the -s switch on the command line.
2946
2947   In smart mode the assembler will do the following:
2948
2949   <itemize>
2950   <item>Track usage of the <tt/REP/ and <tt/SEP/ instructions in 65816 mode
2951         and update the operand sizes accordingly. If the operand of such an
2952         instruction cannot be evaluated by the assembler (for example, because
2953         the operand is an imported symbol), a warning is issued. Beware: Since
2954         the assembler cannot trace the execution flow this may lead to false
2955         results in some cases. If in doubt, use the <tt/.Inn/ and <tt/.Ann/
2956         instructions to tell the assembler about the current settings.
2957   <item>In 65816 mode, replace a <tt/RTS/ instruction by <tt/RTL/ if it is
2958         used within a procedure declared as <tt/far/, or if the procedure has
2959         no explicit address specification, but it is <tt/far/ because of the
2960         memory model used.
2961   </itemize>
2962
2963   Example:
2964
2965   <tscreen><verb>
2966         .smart                          ; Be smart
2967         .smart  -                       ; Stop being smart
2968   </verb></tscreen>
2969
2970   See: <tt><ref id=".A16" name=".A16"></tt>,
2971        <tt><ref id=".A8" name=".A8"></tt>,
2972        <tt><ref id=".I16" name=".I16"></tt>,
2973        <tt><ref id=".I8" name=".I8"></tt>
2974
2975
2976 <sect1><tt>.STRUCT</tt><label id=".STRUCT"><p>
2977
2978   Starts a struct definition. Structs are covered in a separate section named
2979   <ref id="structs" name="&quot;Structs and unions&quot;">.
2980
2981   See: <tt><ref id=".ENDSTRUCT" name=".ENDSTRUCT"></tt>
2982
2983
2984 <sect1><tt>.SUNPLUS</tt><label id=".SUNPLUS"><p>
2985
2986   Enable the SunPlus instructions set. This command will not work in the
2987   freeware version of the assembler, because the instruction set is
2988   "proprietary and confidential".
2989
2990   See: <tt><ref id=".P02" name=".P02"></tt>, <tt><ref id=".PSC02"
2991   name=".PSC02"></tt>, <tt><ref id=".PC02" name=".PC02"></tt>, and
2992   <tt><ref id=".P816" name=".P816"></tt>
2993
2994
2995 <sect1><tt>.TAG</tt><label id=".TAG"><p>
2996
2997   Allocate space for a struct or union.
2998
2999   Example:
3000
3001   <tscreen><verb>
3002         .struct Point
3003                 xcoord  .word
3004                 ycoord  .word
3005         .endstruct
3006
3007         .bss
3008                 .tag    Point           ; Allocate 4 bytes
3009   </verb></tscreen>
3010
3011
3012 <sect1><tt>.WARNING</tt><label id=".WARNING"><p>
3013
3014   Force an assembly warning. The assembler will output a warning message
3015   preceeded by "User warning". This warning will always be output, even if
3016   other warnings are disabled with the <tt><ref id="option-W" name="-W0"></tt>
3017   command line option.
3018
3019   This command may be used to output possible problems when assembling
3020   the source file.
3021
3022   Example:
3023
3024   <tscreen><verb>
3025         .macro  jne     target
3026                 .local L1
3027                 .ifndef target
3028                 .warning "Forward jump in jne, cannot optimize!"
3029                 beq     L1
3030                 jmp     target
3031         L1:
3032                 .else
3033                 ...
3034                 .endif
3035         .endmacro
3036   </verb></tscreen>
3037
3038   See also the <tt><ref id=".ERROR" name=".ERROR"></tt> and <tt><ref id=".OUT"
3039   name=".OUT"></tt> directives.
3040
3041
3042 <sect1><tt>.WORD</tt><label id=".WORD"><p>
3043
3044   Define word sized data. Must be followed by a sequence of (word ranged,
3045   but not necessarily constant) expressions.
3046
3047   Example:
3048
3049   <tscreen><verb>
3050         .word   $0D00, $AF13, _Clear
3051   </verb></tscreen>
3052
3053
3054 <sect1><tt>.ZEROPAGE</tt><label id=".ZEROPAGE"><p>
3055
3056   Switch to the ZEROPAGE segment and mark it as direct (zeropage) segment.
3057   The name of the ZEROPAGE segment is always "ZEROPAGE", so this is a
3058   shortcut for
3059
3060   <tscreen><verb>
3061         .segment  "ZEROPAGE", zeropage
3062   </verb></tscreen>
3063
3064   Because of the "zeropage" attribute, labels declared in this segment are
3065   addressed using direct addressing mode if possible. You <em/must/ instruct
3066   the linker to place this segment somewhere in the address range 0..$FF
3067   otherwise you will get errors.
3068
3069   See: <tt><ref id=".SEGMENT" name=".SEGMENT"></tt>
3070
3071
3072
3073 <sect>Macros<label id="macros"><p>
3074
3075
3076 <sect1>Introduction<p>
3077
3078 Macros may be thought of as "parametrized super instructions". Macros are
3079 sequences of tokens that have a name. If that name is used in the source
3080 file, the macro is "expanded", that is, it is replaced by the tokens that
3081 were specified when the macro was defined.
3082
3083
3084 <sect1>Macros without parameters<p>
3085
3086 In it's simplest form, a macro does not have parameters. Here's an
3087 example:
3088
3089 <tscreen><verb>
3090         .macro  asr             ; Arithmetic shift right
3091                 cmp     #$80    ; Put bit 7 into carry
3092                 ror             ; Rotate right with carry
3093         .endmacro
3094 </verb></tscreen>
3095
3096 The macro above consists of two real instructions, that are inserted into
3097 the code, whenever the macro is expanded. Macro expansion is simply done
3098 by using the name, like this:
3099
3100 <tscreen><verb>
3101         lda     $2010
3102         asr
3103         sta     $2010
3104 </verb></tscreen>
3105
3106
3107 <sect1>Parametrized macros<p>
3108
3109 When using macro parameters, macros can be even more useful:
3110
3111 <tscreen><verb>
3112         .macro  inc16   addr
3113                 clc
3114                 lda     addr
3115                 adc     #$01
3116                 sta     addr
3117                 lda     addr+1
3118                 adc     #$00
3119                 sta     addr+1
3120         .endmacro
3121 </verb></tscreen>
3122
3123 When calling the macro, you may give a parameter, and each occurence of
3124 the name "addr" in the macro definition will be replaced by the given
3125 parameter. So
3126
3127 <tscreen><verb>
3128         inc16   $1000
3129 </verb></tscreen>
3130
3131 will be expanded to
3132
3133 <tscreen><verb>
3134                 clc
3135                 lda     $1000
3136                 adc     #$01
3137                 sta     $1000
3138                 lda     $1000+1
3139                 adc     #$00
3140                 sta     $1000+1
3141 </verb></tscreen>
3142
3143 A macro may have more than one parameter, in this case, the parameters
3144 are separated by commas. You are free to give less parameters than the
3145 macro actually takes in the definition. You may also leave intermediate
3146 parameters empty. Empty parameters are replaced by empty space (that is,
3147 they are removed when the macro is exanded). If you have a look at our
3148 macro definition above, you will see, that replacing the "addr" parameter
3149 by nothing will lead to wrong code in most lines. To help you, writing
3150 macros with a variable parameter list, there are some control commands:
3151
3152 <tt><ref id=".IFBLANK" name=".IFBLANK"></tt> tests the rest of the line and
3153 returns true, if there are any tokens on the remainder of the line. Since
3154 empty parameters are replaced by nothing, this may be used to test if a given
3155 parameter is empty. <tt><ref id=".IFNBLANK" name=".IFNBLANK"></tt> tests the
3156 opposite.
3157
3158 Look at this example:
3159
3160 <tscreen><verb>
3161         .macro  ldaxy   a, x, y
3162         .ifnblank       a
3163                 lda     #a
3164         .endif
3165         .ifnblank       x
3166                 ldx     #x
3167         .endif
3168         .ifnblank       y
3169                 ldy     #y
3170         .endif
3171         .endmacro
3172 </verb></tscreen>
3173
3174 This macro may be called as follows:
3175
3176 <tscreen><verb>
3177         ldaxy   1, 2, 3         ; Load all three registers
3178
3179         ldaxy   1, , 3          ; Load only a and y
3180
3181         ldaxy   , , 3           ; Load y only
3182 </verb></tscreen>
3183
3184 There's another helper command for determining, which macro parameters are
3185 valid: <tt><ref id=".PARAMCOUNT" name=".PARAMCOUNT"></tt> This command is
3186 replaced by the parameter count given, <em/including/ intermediate empty macro
3187 parameters:
3188
3189 <tscreen><verb>
3190         ldaxy   1               ; .PARAMCOUNT = 1
3191         ldaxy   1,,3            ; .PARAMCOUNT = 3
3192         ldaxy   1,2             ; .PARAMCOUNT = 2
3193         ldaxy   1,              ; .PARAMCOUNT = 2
3194         ldaxy   1,2,3           ; .PARAMCOUNT = 3
3195 </verb></tscreen>
3196
3197
3198 <sect1>Detecting parameter types<p>
3199
3200 Sometimes it is nice to write a macro that acts differently depending on the
3201 type of the argument supplied. An example would be a macro that loads a 16 bit
3202 value from either an immediate operand, or from memory. The <tt/<ref
3203 id=".MATCH" name=".MATCH">/ and <tt/<ref id=".XMATCH" name=".XMATCH">/
3204 functions will allow you to do exactly this:
3205
3206 <tscreen><verb>
3207         .macro  ldax    arg
3208                 .if (.match (.left (1, arg), #))
3209                     ; immediate mode
3210                     lda     #<(.right (.tcount (arg)-1, arg))
3211                     ldx     #>(.right (.tcount (arg)-1, arg))
3212                 .else
3213                     ; assume absolute or zero page
3214                     lda     arg
3215                     ldx     1+(arg)
3216                 .endif
3217         .endmacro
3218 </verb></tscreen>
3219
3220 Using the <tt/<ref id=".MATCH" name=".MATCH">/ function, the macro is able to
3221 check if its argument begins with a hash mark. If so, two immediate loads are
3222 emitted, Otherwise a load from an absolute zero page memory location is
3223 assumed. So this macro can be used as
3224
3225 <tscreen><verb>
3226         foo:    .word   $5678
3227         ...
3228                 ldax    #$1234          ; X=$12, A=$34
3229         ...
3230                 ldax    foo             ; X=$56, A=$78
3231 </verb></tscreen>
3232
3233
3234 <sect1>Recursive macros<p>
3235
3236 Macros may be used recursively:
3237
3238 <tscreen><verb>
3239         .macro  push    r1, r2, r3
3240                 lda     r1
3241                 pha
3242         .if     .paramcount > 1
3243                 push    r2, r3
3244         .endif
3245         .endmacro
3246 </verb></tscreen>
3247
3248 There's also a special macro to help writing recursive macros: <tt><ref
3249 id=".EXITMACRO" name=".EXITMACRO"></tt> This command will stop macro expansion
3250 immidiately:
3251
3252 <tscreen><verb>
3253         .macro  push    r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7
3254         .ifblank        r1
3255                 ; First parameter is empty
3256                 .exitmacro
3257         .else
3258                 lda     r1
3259                 pha
3260         .endif
3261                 push    r2, r3, r4, r5, r6, r7
3262         .endmacro
3263 </verb></tscreen>
3264
3265 When expanding this macro, the expansion will push all given parameters
3266 until an empty one is encountered. The macro may be called like this:
3267
3268 <tscreen><verb>
3269         push    $20, $21, $32           ; Push 3 ZP locations
3270         push    $21                     ; Push one ZP location
3271 </verb></tscreen>
3272
3273
3274 <sect1>Local symbols inside macros<p>
3275
3276 Now, with recursive macros, <tt><ref id=".IFBLANK" name=".IFBLANK"></tt> and
3277 <tt><ref id=".PARAMCOUNT" name=".PARAMCOUNT"></tt>, what else do you need?
3278 Have a look at the inc16 macro above. Here is it again:
3279
3280 <tscreen><verb>
3281         .macro  inc16   addr
3282                 clc
3283                 lda     addr
3284                 adc     #$01
3285                 sta     addr
3286                 lda     addr+1
3287                 adc     #$00
3288                 sta     addr+1
3289         .endmacro
3290 </verb></tscreen>
3291
3292 If you have a closer look at the code, you will notice, that it could be
3293 written more efficiently, like this:
3294
3295 <tscreen><verb>
3296         .macro  inc16   addr
3297                 inc     addr
3298                 bne     Skip
3299                 inc     addr+1
3300         Skip:
3301         .endmacro
3302 </verb></tscreen>
3303
3304 But imagine what happens, if you use this macro twice? Since the label
3305 "Skip" has the same name both times, you get a "duplicate symbol" error.
3306 Without a way to circumvent this problem, macros are not as useful, as
3307 they could be. One solution is, to start a new lexical block inside the
3308 macro:
3309
3310 <tscreen><verb>
3311         .macro  inc16   addr
3312         .proc
3313                 inc     addr
3314                 bne     Skip
3315                 inc     addr+1
3316         Skip:
3317         .endproc
3318         .endmacro
3319 </verb></tscreen>
3320
3321 Now the label is local to the block and not visible outside. However,
3322 sometimes you want a label inside the macro to be visible outside. To make
3323 that possible, there's a new command that's only usable inside a macro
3324 definition: <tt><ref id=".LOCAL" name=".LOCAL"></tt>. <tt/.LOCAL/ declares one
3325 or more symbols as local to the macro expansion. The names of local variables
3326 are replaced by a unique name in each separate macro expansion. So we could
3327 also solve the problem above by using <tt/.LOCAL/:
3328
3329 <tscreen><verb>
3330         .macro  inc16   addr
3331                 .local  Skip            ; Make Skip a local symbol
3332                 clc
3333                 lda     addr
3334                 adc     #$01
3335                 sta     addr
3336                 bcc     Skip
3337                 inc     addr+1
3338         Skip:                           ; Not visible outside
3339         .endmacro
3340 </verb></tscreen>
3341
3342
3343 <sect1>C style macros<p>
3344
3345 Starting with version 2.5 of the assembler, there is a second macro type
3346 available: C style macros using the <tt/.DEFINE/ directive. These macros are
3347 similar to the classic macro type described above, but behaviour is sometimes
3348 different:
3349
3350 <itemize>
3351
3352 <item>  Macros defined with <tt><ref id=".DEFINE" name=".DEFINE"></tt> may not
3353         span more than a line. You may use line continuation (see <tt><ref
3354         id=".LINECONT" name=".LINECONT"></tt>) to spread the definition over
3355         more than one line for increased readability, but the macro itself
3356         may not contain an end-of-line token.
3357
3358 <item>  Macros defined with <tt><ref id=".DEFINE" name=".DEFINE"></tt> share
3359         the name space with classic macros, but they are detected and replaced
3360         at the scanner level. While classic macros may be used in every place,
3361         where a mnemonic or other directive is allowed, <tt><ref id=".DEFINE"
3362         name=".DEFINE"></tt> style macros are allowed anywhere in a line. So
3363         they are more versatile in some situations.
3364
3365 <item>  <tt><ref id=".DEFINE" name=".DEFINE"></tt> style macros may take
3366         parameters. While classic macros may have empty parameters, this is
3367         not true for <tt><ref id=".DEFINE" name=".DEFINE"></tt> style macros.
3368         For this macro type, the number of actual parameters must match
3369         exactly the number of formal parameters.
3370
3371         To make this possible, formal parameters are enclosed in braces when
3372         defining the macro. If there are no parameters, the empty braces may
3373         be omitted.
3374
3375 <item>  Since <tt><ref id=".DEFINE" name=".DEFINE"></tt> style macros may not
3376         contain end-of-line tokens, there are things that cannot be done. They
3377         may not contain several processor instructions for example. So, while
3378         some things may be done with both macro types, each type has special
3379         usages. The types complement each other.
3380
3381 </itemize>
3382
3383 Let's look at a few examples to make the advantages and disadvantages
3384 clear.
3385
3386 To emulate assemblers that use "<tt/EQU/" instead of "<tt/=/" you may use the
3387 following <tt/.DEFINE/:
3388
3389 <tscreen><verb>
3390         .define EQU     =
3391
3392         foo     EQU     $1234           ; This is accepted now
3393 </verb></tscreen>
3394
3395 You may use the directive to define string constants used elsewhere:
3396
3397 <tscreen><verb>
3398         ; Define the version number
3399         .define VERSION         "12.3a"
3400
3401         ; ... and use it
3402         .asciiz VERSION
3403 </verb></tscreen>
3404
3405 Macros with parameters may also be useful:
3406
3407 <tscreen><verb>
3408         .define DEBUG(message)  .out    message
3409
3410         DEBUG   "Assembling include file #3"
3411 </verb></tscreen>
3412
3413 Note that, while formal parameters have to be placed in braces, this is
3414 not true for the actual parameters. Beware: Since the assembler cannot
3415 detect the end of one parameter, only the first token is used. If you
3416 don't like that, use classic macros instead:
3417
3418 <tscreen><verb>
3419         .macro  message
3420                 .out    message
3421         .endmacro
3422 </verb></tscreen>
3423
3424 (This is an example where a problem can be solved with both macro types).
3425
3426
3427 <sect1>Characters in macros<p>
3428
3429 When using the <ref id="option-t" name="-t"> option, characters are translated
3430 into the target character set of the specific machine. However, this happens
3431 as late as possible. This means that strings are translated if they are part
3432 of a <tt><ref id=".BYTE" name=".BYTE"></tt> or <tt><ref id=".ASCIIZ"
3433 name=".ASCIIZ"></tt> command. Characters are translated as soon as they are
3434 used as part of an expression.
3435
3436 This behaviour is very intuitive outside of macros but may be confusing when
3437 doing more complex macros. If you compare characters against numeric values,
3438 be sure to take the translation into account.
3439
3440
3441
3442
3443 <sect>Macro packages<label id="macropackages"><p>
3444
3445 Using the <tt><ref id=".MACPACK" name=".MACPACK"></tt> directive, predefined
3446 macro packages may be included with just one command. Available macro packages
3447 are:
3448
3449
3450 <sect1><tt>.MACPACK generic</tt><p>
3451
3452 This macro package defines macros that are useful in almost any program.
3453 Currently, two macros are defined:
3454
3455 <tscreen><verb>
3456         .macro  add     Arg
3457                 clc
3458                 adc     Arg
3459         .endmacro
3460
3461         .macro  sub     Arg
3462                 sec
3463                 sbc     Arg
3464         .endmacro
3465 </verb></tscreen>
3466
3467
3468 <sect1><tt>.MACPACK longbranch</tt><p>
3469
3470 This macro package defines long conditional jumps. They are named like the
3471 short counterpart but with the 'b' replaced by a 'j'. Here is a sample
3472 definition for the "<tt/jeq/" macro, the other macros are built using the same
3473 scheme:
3474
3475 <tscreen><verb>
3476         .macro  jeq     Target
3477                 .if     .def(Target) .and ((*+2)-(Target) <= 127)
3478                 beq     Target
3479                 .else
3480                 bne     *+5
3481                 jmp     Target
3482                 .endif
3483         .endmacro
3484 </verb></tscreen>
3485
3486 All macros expand to a short branch, if the label is already defined (back
3487 jump) and is reachable with a short jump. Otherwise the macro expands to a
3488 conditional branch with the branch condition inverted, followed by an absolute
3489 jump to the actual branch target.
3490
3491 The package defines the following macros:
3492
3493 <tscreen><verb>
3494         jeq, jne, jmi, jpl, jcs, jcc, jvs, jvc
3495 </verb></tscreen>
3496
3497
3498
3499 <sect1><tt>.MACPACK cbm</tt><p>
3500
3501 The cbm macro package will define a macro named <tt/scrcode/. It takes a
3502 string as argument and places this string into memory translated into screen
3503 codes.
3504
3505
3506 <sect1><tt>.MACPACK cpu</tt><p>
3507
3508 This macro package does not define any macros but constants used to examine
3509 the value read from the <tt/<ref id=".CPU" name=".CPU">/ pseudo variable. For
3510 each supported CPU a constant similar to
3511
3512 <tscreen><verb>
3513     CPU_6502
3514     CPU_65SC02
3515     CPU_65C02
3516     CPU_65816
3517     CPU_SUNPLUS
3518 </verb></tscreen>
3519
3520 is defined. These constants may be used to determine the exact type of the
3521 currently enabled CPU. In addition to that, for each CPU instruction set,
3522 another constant is defined:
3523
3524 <tscreen><verb>
3525     CPU_ISET_6502
3526     CPU_ISET_65SC02
3527     CPU_ISET_65C02
3528     CPU_ISET_65816
3529     CPU_ISET_SUNPLUS
3530 </verb></tscreen>
3531
3532 The value read from the <tt/<ref id=".CPU" name=".CPU">/ pseudo variable may
3533 be checked with <tt/<ref id="operators" name=".BITAND">/ to determine if the
3534 currently enabled CPU supports a specific instruction set. For example the
3535 65C02 supports all instructions of the 65SC02 CPU, so it has the
3536 <tt/CPU_ISET_65SC02/ bit set in addition to its native <tt/CPU_ISET_65C02/
3537 bit. Using
3538
3539 <tscreen><verb>
3540         .if (.cpu .bitand CPU_ISET_65SC02)
3541                 lda     (sp)
3542         .else
3543                 ldy     #$00
3544                 lda     (sp),y
3545         .endif
3546 </verb></tscreen>
3547
3548 it is possible to determine if the
3549
3550 <tscreen><verb>
3551                 lda     (sp)
3552 </verb></tscreen>
3553
3554 instruction is supported, which is the case for the 65SC02, 65C02 and 65816
3555 CPUs (the latter two are upwards compatible to the 65SC02).
3556
3557
3558
3559 <sect>Structs and unions<label id="structs"><p>
3560
3561 Structs and unions are special forms of <ref id="scopes" name="scopes">.  They
3562 are to some degree comparable to their C counterparts. Both have a list of
3563 members. Each member allocates storage and may optionally have a name, which,
3564 in case of a struct, is the offset from the beginning and, in case of a union,
3565 is always zero.
3566
3567 Here is an example for a very simple struct with two members and a total size
3568 of 4 bytes:
3569
3570 <tscreen><verb>
3571       .struct Point
3572               xcoord  .word
3573               ycoord  .word
3574       .endstruct
3575 </verb></tscreen>
3576
3577 A union shares the total space between all its members, its size is the same
3578 as that of the largest member.
3579
3580 A struct or union must not necessarily have a name. If it is anonymous, no
3581 local scope is opened, the identifiers used to name the members are placed
3582 into the current scope instead.
3583
3584 A struct may contain unnamed members and definitions of local structs. The
3585 storage allocators may contain a multiplier, as in the example below:
3586
3587 <tscreen><verb>
3588       .struct Circle
3589               .struct Point
3590                       .word   2         ; Allocate two words
3591               .endstruct
3592               Radius  .word
3593       .endstruct
3594 </verb></tscreen>
3595
3596 Using the <ref id=".TAG" name=".TAG"> keyword, it is possible to embedd
3597 already defined structs or unions in structs:
3598
3599 <tscreen><verb>
3600       .struct Point
3601               xcoord  .word
3602               ycoord  .word
3603       .endstruct
3604
3605       .struct Circle
3606               Origin  .tag    Point
3607               Radius  .byte
3608       .endstruct
3609 </verb></tscreen>
3610
3611 Space for a struct or union may be allocated using the <ref id=".TAG"
3612 name=".TAG"> directive.
3613
3614 <tscreen><verb>
3615         C:      .tag    Circle
3616 </verb></tscreen>
3617
3618 Currently, members are just offsets from the start of the struct or union. To
3619 access a field of a struct, the member offset has to be added to the address
3620 of the struct itself:
3621
3622 <tscreen><verb>
3623         lda     C+Circle::Radius        ; Load circle radius into A
3624 </verb></tscreen>
3625
3626 This may change in a future version of the assembler.
3627
3628
3629 <sect>Module constructors/destructors<label id="condes"><p>
3630
3631 <em>Note:</em> This section applies mostly to C programs, so the explanation
3632 below uses examples from the C libraries. However, the feature may also be
3633 useful for assembler programs.
3634
3635
3636 <sect1>Module overview<p>
3637
3638 Using the <tt><ref id=".CONSTRUCTOR" name=".CONSTRUCTOR"></tt> and <tt><ref
3639 id=".DESTRUCTOR" name=".DESTRUCTOR"></tt> keywords it it possible to export
3640 functions in a special way. The linker is able to generate tables with all
3641 functions of a specific type. Such a table will <em>only</em> include symbols
3642 from object files that are linked into a specific executable. This may be used
3643 to add initialization and cleanup code for library modules.
3644
3645 The C heap functions are an example where module initialization code is used.
3646 All heap functions (<tt>malloc</tt>, <tt>free</tt>, ...) work with a few
3647 variables that contain the start and the end of the heap, pointers to the free
3648 list and so on. Since the end of the heap depends on the size and start of the
3649 stack, it must be initialized at runtime. However, initializing these
3650 variables for programs that do not use the heap are a waste of time and
3651 memory.
3652
3653 So the central module defines a function that contains initialization code and
3654 exports this function using the <tt/.CONSTRUCTOR/ statement. If (and only if)
3655 this module is added to an executable by the linker, the initialization
3656 function will be placed into the table of constructors by the linker. The C
3657 startup code will call all constructors before <tt/main/ and all destructors
3658 after <tt/main/, so without any further work, the heap initialization code is
3659 called once the module is linked in.
3660
3661 While it would be possible to add explicit calls to initialization functions
3662 in the startup code, the new approach has several advantages:
3663
3664 <enum>
3665 <item>
3666 If a module is not included, the initialization code is not linked in and not
3667 called. So you don't pay for things you don't need.
3668
3669 <item>
3670 Adding another library that needs initialization does not mean that the
3671 startup code has to be changed. Before we had module constructors and
3672 destructors, the startup code for all systems had to be adjusted to call the
3673 new initialization code.
3674
3675 <item>
3676 The feature saves memory: Each additional initialization function needs just
3677 two bytes in the table (a pointer to the function).
3678
3679 </enum>
3680
3681
3682 <sect1>Calling order<p>
3683
3684 Both, constructors and destructors are sorted in increasing priority order by
3685 the linker when using one of the builtin linker configurations, so the
3686 functions with lower priorities come first and are followed by those with
3687 higher priorities. The C library runtime subroutine that walks over the
3688 constructor and destructor tables calls the functions starting from the top of
3689 the table - which means that functions with a high priority are called first.
3690
3691 So when using the C runtime, both constructors and destructors are called with
3692 high priority functions first, followed by low priority functions.
3693
3694
3695 <sect1>Pitfalls<p>
3696
3697 When creating and using module constructors and destructors, please take care
3698 of the following:
3699
3700 <itemize>
3701
3702 <item>
3703 The linker will only generate function tables, it will not generate code to
3704 call these functions. If you're using the feature in some other than the
3705 existing C environments, you have to write code to call all functions in a
3706 linker generated table yourself. See the <tt>condes</tt> module in the C
3707 runtime for an example on how to do this.
3708
3709 <item>
3710 The linker will only add addresses of functions that are in modules linked to
3711 the executable. This means that you have to be careful where to place the
3712 condes functions. If initialization is needed for a group of functions, be
3713 sure to place the initialization function into a module that is linked in
3714 regardless of which function is called by the user.
3715
3716 <item>
3717 The linker will generate the tables only when requested to do so by the
3718 <tt/FEATURE CONDES/ statement in the linker config file. Each table has to
3719 be requested separately.
3720
3721 <item>
3722 Constructors and destructors may have priorities. These priorities determine
3723 the order of the functions in the table. If your intialization or cleanup code
3724 does depend on other initialization or cleanup code, you have to choose the
3725 priority for the functions accordingly.
3726
3727 <item>
3728 Besides the <tt><ref id=".CONSTRUCTOR" name=".CONSTRUCTOR"></tt> and <tt><ref
3729 id=".DESTRUCTOR" name=".DESTRUCTOR"></tt> statements, there is also a more
3730 generic command: <tt><ref id=".CONDES" name=".CONDES"></tt>. This allows to
3731 specify an additional type. Predefined types are 0 (constructor) and 1
3732 (destructor). The linker generates a separate table for each type on request.
3733
3734 </itemize>
3735
3736
3737 <sect>Porting sources from other assemblers<p>
3738
3739 Sometimes it is necessary to port code written for older assemblers to ca65.
3740 In some cases, this can be done without any changes to the source code by
3741 using the emulation features of ca65 (see <tt><ref id=".FEATURE"
3742 name=".FEATURE"></tt>). In other cases, it is necessary to make changes to the
3743 source code.
3744
3745 Probably the biggest difference is the handling of the <tt><ref id=".ORG"
3746 name=".ORG"></tt> directive. ca65 generates relocatable code, and placement is
3747 done by the linker. Most other assemblers generate absolute code, placement is
3748 done within the assembler and there is no external linker.
3749
3750 In general it is not a good idea to write new code using the emulation
3751 features of the assembler, but there may be situations where even this rule is
3752 not valid.
3753
3754 <sect1>TASS<p>
3755
3756 You need to use some of the ca65 emulation features to simulate the behaviour
3757 of such simple assemblers.
3758
3759 <enum>
3760 <item>Prepare your sourcecode like this:
3761
3762 <tscreen><verb>
3763         ; if you want TASS style labels without colons
3764         .feature labels_without_colons
3765
3766         ; if you want TASS style character constants
3767         ; ("a" instead of the default 'a')
3768         .feature loose_char_term
3769
3770                 .word *+2       ; the cbm load address
3771
3772                 [yourcode here]
3773 </verb></tscreen>
3774
3775 notice that the two emulation features are mostly useful for porting
3776 sources originally written in/for TASS, they are not needed for the
3777 actual "simple assembler operation" and are not recommended if you are
3778 writing new code from scratch.
3779
3780 <item>Replace all program counter assignments (which are not possible in ca65
3781 by default, and the respective emulation feature works different from what
3782 you'd expect) by another way to skip to another memory location, for example
3783 the <tt><ref id=".RES" name=".RES"></tt>directive.
3784
3785 <tscreen><verb>
3786         ; *=$2000
3787         .res $2000-*    ; reserve memory up to $2000
3788 </verb></tscreen>
3789
3790 notice that other than the original TASS, ca65 can never move the
3791 programmcounter backwards - think of it as if you are assembling to disc with
3792 TASS.
3793
3794 <item>Conditional assembly (<tt/.ifeq//<tt/.endif//<tt/.goto/ etc.) must be
3795 rewritten to match ca65 syntax. Most importantly notice that due to the lack
3796 of <tt/.goto/, everything involving loops must be replaced by
3797 <tt><ref id=".REPEAT" name=".REPEAT"></tt>.
3798
3799 <item>To assemble code to a different address than it is executed at, use the
3800 <tt><ref id=".ORG" name=".ORG"></tt> directive instead of
3801 <tt/.offs/-constructs.
3802
3803 <tscreen><verb>
3804         .org $1800
3805
3806         [floppy code here]
3807
3808         .reloc  ; back to normal
3809 </verb></tscreen>
3810
3811 <item>Then assemble like this:
3812
3813 <tscreen><verb>
3814         cl65 --start-addr 0x0ffe -t none myprog.s -o myprog.prg
3815 </verb></tscreen>
3816
3817 notice that you need to use the actual start address minus two, since two
3818 bytes are used for the cbm load address.
3819
3820 </enum>
3821
3822
3823 <sect>Bugs/Feedback<p>
3824
3825 If you have problems using the assembler, if you find any bugs, or if
3826 you're doing something interesting with the assembler, I would be glad to
3827 hear from you. Feel free to contact me by email
3828 (<htmlurl url="mailto:uz@cc65.org" name="uz@cc65.org">).
3829
3830
3831
3832 <sect>Copyright<p>
3833
3834 ca65 (and all cc65 binutils) are (C) Copyright 1998-2003 Ullrich von
3835 Bassewitz. For usage of the binaries and/or sources the following
3836 conditions do apply:
3837
3838 This software is provided 'as-is', without any expressed or implied
3839 warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages
3840 arising from the use of this software.
3841
3842 Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
3843 including commercial applications, and to alter it and redistribute it
3844 freely, subject to the following restrictions:
3845
3846 <enum>
3847 <item>  The origin of this software must not be misrepresented; you must not
3848         claim that you wrote the original software. If you use this software
3849         in a product, an acknowledgment in the product documentation would be
3850         appreciated but is not required.
3851 <item>  Altered source versions must be plainly marked as such, and must not
3852         be misrepresented as being the original software.
3853 <item>  This notice may not be removed or altered from any source
3854         distribution.
3855 </enum>
3856
3857
3858
3859 </article>
3860
3861
3862