]> git.sur5r.net Git - cc65/blob - doc/cc65.sgml
describe _graphics() and __RESERVED_MEMORY__ in graphics drivers
[cc65] / doc / cc65.sgml
1 <!doctype linuxdoc system>
2
3 <article>
4 <title>cc65 Users Guide
5 <author>Ullrich von Bassewitz, <htmlurl url="mailto:uz@cc65.org" name="uz@cc65.org">
6 <date>03.09.2000, 02.10.2001
7
8 <abstract>
9 cc65 is a C compiler for 6502 targets. It supports several 6502 based home
10 computers like the Commodore and Atari machines, but it is easily retargetable.
11 </abstract>
12
13 <!-- Table of contents -->
14 <toc>
15
16 <!-- Begin the document -->
17
18
19 <sect>Overview<p>
20
21 cc65 was originally a C compiler for the Atari 8-bit machines written by
22 John R. Dunning. In prior releases I've described the compiler by listing
23 up the changes made by me. I have made many more changes in the meantime
24 (and rewritten major parts of the compiler), so I will no longer do that,
25 since the list would be too large and of no use to anyone. Instead I will
26 describe the compiler in respect to the ANSI/ISO C standard. In fact, I'm
27 planning a complete rewrite (that is, a complete new compiler) for the
28 next release, since there are too many limitations in the current code,
29 and removing these limitations would mean a rewrite of many more parts of
30 the compiler.
31
32 There is a separate document named "library.txt" that covers the library
33 available for the compiler. If you know C and are interested in doing
34 actual programming, the library documentation is probably of much more use
35 than this document.
36
37 If you need some hints for getting the best code out of the compiler, you
38 may have a look at "coding.txt" which covers some code generation issues.
39
40
41
42 <sect>Usage<p>
43
44 The compiler translates C files into files containing assembler code that
45 may be translated by the ca65 macroassembler (for more information about
46 the assembler, have a look at ca65.txt).
47
48
49 <sect1>Command line option overview<p>
50
51 The compiler may be called as follows:
52
53 <tscreen><verb>
54 ---------------------------------------------------------------------------
55 Usage: cc65 [options] file
56 Short options:
57   -Cl                   Make local variables static
58   -Dsym[=defn]          Define a symbol
59   -I dir                Set an include directory search path
60   -O                    Optimize code
61   -Oi                   Optimize code, inline more code
62   -Or                   Enable register variables
63   -Os                   Inline some known functions
64   -T                    Include source as comment
65   -V                    Print the compiler version number
66   -W                    Suppress warnings
67   -d                    Debug mode
68   -g                    Add debug info to object file
69   -h                    Help (this text)
70   -j                    Default characters are signed
71   -o name               Name the output file
72   -r                    Enable register variables
73   -t sys                Set the target system
74   -v                    Increase verbosity
75
76 Long options:
77   --add-source          Include source as comment
78   --bss-name seg        Set the name of the BSS segment
79   --check-stack         Generate stack overflow checks
80   --code-name seg       Set the name of the CODE segment
81   --codesize x          Accept larger code by factor x
82   --cpu type            Set cpu type
83   --create-dep          Create a make dependency file
84   --data-name seg       Set the name of the DATA segment
85   --debug               Debug mode
86   --debug-info          Add debug info to object file
87   --forget-inc-paths    Forget include search paths
88   --help                Help (this text)
89   --include-dir dir     Set an include directory search path
90   --register-space b    Set space available for register variables
91   --register-vars       Enable register variables
92   --rodata-name seg     Set the name of the RODATA segment
93   --signed-chars        Default characters are signed
94   --standard std        Language standard (c89, c99, cc65)
95   --static-locals       Make local variables static
96   --target sys          Set the target system
97   --verbose             Increase verbosity
98   --version             Print the compiler version number
99   --writable-strings    Make string literals writable
100 ---------------------------------------------------------------------------
101 </verb></tscreen>
102
103
104 <sect1>Command line options in detail<p>
105
106 Here is a description of all the command line options:
107
108 <descrip>
109
110   <tag><tt>--bss-name seg</tt></tag>
111
112   Set the name of the bss segment.
113
114
115   <tag><tt>--check-stack</tt></tag>
116
117   Tells the compiler to generate code that checks for stack overflows. See
118   <tt><ref id="pragma-checkstack" name="#pragma checkstack"></tt> for an
119   explanation of this feature.
120
121
122   <tag><tt>--code-name seg</tt></tag>
123
124   Set the name of the code segment.
125
126
127   <label id="option-codesize">
128   <tag><tt>--codesize x</tt></tag>
129
130   This options allows finer control about speed vs. size decisions in the code
131   generation and optimization phases. It gives the allowed size increase
132   factor (in percent). The default is 100 when not using <tt/-Oi/ and 200 when
133   using <tt/-Oi/ (<tt/-Oi/ is the same as <tt/--codesize 200/).
134
135
136   <tag><tt>--cpu CPU</tt></tag>
137
138   A new, still experimental option. You may specify "6502" or "65C02" as
139   the CPU. 6502 is the default, so this will not change anything.
140   Specifying 65C02 will use a few 65C02 instructions when generating code.
141   Don't expect too much from this option: It is still new (and may have
142   bugs), and the additional instructions for the 65C02 are not that
143   overwhelming.
144
145
146   <tag><tt>--create-dep</tt></tag>
147
148   Tells the compiler to generate a file containing the dependency list for
149   the compiled module in makefile syntax. The file is named as the C input
150   file with the extension replaced by <tt/.u/.
151
152
153   <tag><tt>-d, --debug</tt></tag>
154
155   Enables debug mode, something that should not be needed for mere
156   mortals:-)
157
158
159   <tag><tt>-D sym[=definition]</tt></tag>
160
161   Define a macro on the command line. If no definition is given, the macro
162   is defined to the value "1".
163
164
165   <tag><tt>--forget-inc-paths</tt></tag>
166
167   Forget the builtin include paths. This is most useful when building
168   customized C or runtime libraries, in which case the standard header
169   files should be ignored.
170
171
172   <tag><tt>-g, --debug-info</tt></tag>
173
174   This will cause the compiler to insert a <tt/.DEBUGINFO/ command into the
175   generated assembler code. This will cause the assembler to include all
176   symbols in a special section in the object file.
177
178
179   <tag><tt>-h, --help</tt></tag>
180
181   Print the short option summary shown above.
182
183
184   <tag><tt>-o name</tt></tag>
185
186   Specify the name of the output file. If you don't specify a name, the
187   name of the C input file is used, with the extension replaced by ".s".
188
189
190   <tag><tt>-r, --register-vars</tt></tag>
191
192   <tt/-r/ will make the compiler honor the <tt/register/ keyword. Local
193   variables may be placed in registers (which are actually zero page
194   locations). There is some overhead involved with register variables, since
195   the old contents of the registers must be saved and restored. Since register
196   variables are of limited use without the optimizer, there is also a combined
197   switch: <tt/-Or/ will enable both, the optimizer and register variables.
198
199   For more information about register variables see <ref id="regvars"
200   name="register variables">.
201
202   The compiler setting can also be changed within the source file by using
203   <tt><ref id="pragma-regvars" name="#pragma regvars"></tt>.
204
205
206   <tag><tt>--register-space</tt></tag>
207
208   This option takes a numeric parameter and is used to specify, how much
209   zero page register space is available. Please note that just giving this
210   option will not increase or decrease by itself, it will just tell the
211   compiler about the available space. You will have to allocate that space
212   yourself using an assembler module with the necessary allocations, and a
213   linker configuration that matches the assembler module. The default value
214   for this option is 6 (bytes).
215
216   If you don't know what all this means, please don't use this option.
217
218
219   <tag><tt>--rodata-name seg</tt></tag>
220
221   Set the name of the rodata segment (the segment used for readonly data).
222
223
224   <tag><tt>-j, --signed-chars</tt></tag>
225
226   Using this option, you can make the default characters signed. Since the
227   6502 has no provisions for sign extending characters (which is needed on
228   almost any load operation), this will make the code larger and slower. A
229   better way is to declare characters explicitly as "signed" if needed. You
230   can also use <tt><ref id="pragma-signedchars" name="#pragma
231   signedchars"></tt> for better control of this option.
232
233
234   <label id="option--standard">
235   <tag><tt>--standard std</tt></tag>
236
237   This option allows to set the language standard supported. The argument is
238   one of
239   <itemize>
240   <item>c89
241   <item>c99
242   <item>cc65
243   </itemize>
244
245
246   <tag><tt>-t target, --target target</tt></tag>
247
248   This option is used to set the target system. The target system
249   determines things like the character set that is used for strings and
250   character constants. The following target systems are supported:
251
252   <itemize>
253   <item>none
254   <item>apple2
255   <item>apple2enh
256   <item>atari
257   <item>atmos
258   <item>c16 (works also for the c116 with memory up to 32K)
259   <item>c64
260   <item>c128
261   <item>cbm510 (CBM-II series with 40 column video)
262   <item>cbm610 (all CBM-II II computers with 80 column video)
263   <item>geos
264   <item>lunix
265   <item>lynx
266   <item>nes
267   <item>pet (all CBM PET systems except the 2001)
268   <item>plus4
269   <item>supervision
270   <item>vic20
271   </itemize>
272
273   <tag><tt>-v, --verbose</tt></tag>
274
275   Using this option, the compiler will be somewhat more verbose if errors
276   or warnings are encountered.
277
278
279   <tag><tt>--writable-strings</tt></tag>
280
281   Make string literals writable by placing them into the data segment instead
282   of the rodata segment.
283
284
285   <tag><tt>-Cl, --static-locals</tt></tag>
286
287   Use static storage for local variables instead of storage on the stack.
288   Since the stack is emulated in software, this gives shorter and usually
289   faster code, but the code is no longer reentrant. The difference between
290   <tt/-Cl/ and declaring local variables as static yourself is, that
291   initializer code is executed each time, the function is entered. So when
292   using
293
294   <tscreen><verb>
295         void f (void)
296         {
297             unsigned a = 1;
298             ...
299         }
300   </verb></tscreen>
301
302   the variable a will always have the value 1 when entering the function
303   and using <tt/-Cl/, while in
304
305   <tscreen><verb>
306         void f (void)
307         {
308             static unsigned a = 1;
309             ....
310         }
311   </verb></tscreen>
312
313   the variable a will have the value 1 only the first time, the function
314   is entered, and will keep the old value from one call of the function to
315   the next.
316
317   You may also use <tt><ref id="pragma-staticlocals" name="#pragma
318   staticlocals"></tt> to change this setting in your sources.
319
320
321   <tag><tt>-I dir, --include-dir dir</tt></tag>
322
323   Set a directory where the compiler searches for include files. You may
324   use this option multiple times to add more than one directory to the
325   search list.
326
327
328   <label id="option-O">
329   <tag><tt>-O, -Oi, -Or, -Os</tt></tag>
330
331   Enable an optimizer run over the produced code.
332
333   Using <tt/-Oi/, the code generator will inline some code where otherwise a
334   runtime functions would have been called, even if the generated code is
335   larger. This will not only remove the overhead for a function call, but will
336   make the code visible for the optimizer. <tt/-Oi/ is an alias for
337   <tt/--codesize 200/.
338
339   <tt/-Or/ will make the compiler honor the <tt/register/ keyword. Local
340   variables may be placed in registers (which are actually zero page
341   locations). There is some overhead involved with register variables, since
342   the old contents of the registers must be saved and restored. In addition,
343   the current implementation does not make good use of register variables, so
344   using <tt/-Or/ may make your program even slower and larger. Use with care!
345
346   Using <tt/-Os/ will force the compiler to inline some known functions from
347   the C library like strlen. Note: This has two consequences:
348   <p>
349   <itemize>
350   <item>You may not use names of standard C functions in your own code. If you
351         do that, your program is not standard compliant anyway, but using
352         <tt/-Os/ will actually break things.
353         <p>
354   <item>The inlined string and memory functions will not handle strings or
355         memory areas larger than 255 bytes. Similar, the inlined <tt/is..()/
356         functions will not work with values outside char range.
357         <p>
358   </itemize>
359   <p>
360   It is possible to concatenate the modifiers for <tt/-O/. For example, to
361   enable register variables and inlining of known functions, you may use
362   <tt/-Ors/.
363
364
365   <tag><tt>-T, --add-source</tt></tag>
366
367   This include the source code as comments in the generated code. This is
368   normally not needed.
369
370
371   <tag><tt>-V, --version</tt></tag>
372
373   Print the version number of the compiler. When submitting a bug report,
374   please include the operating system you're using, and the compiler
375   version.
376
377
378   <label id="option-W">
379   <tag><tt>-W</tt></tag>
380
381   This option will suppress any warnings generated by the compiler. Since
382   any source file may be written in a manner that it will not produce
383   compiler warnings, using this option is usually not a good idea.
384
385 </descrip><p>
386
387
388 <sect>Input and output<p>
389
390 The compiler will accept one C file per invocation and create a file with
391 the same base name, but with the extension replaced by ".s". The output
392 file contains assembler code suitable for the use with the ca65 macro
393 assembler.
394
395 In addition to the paths named in the <tt/-I/ option on the command line, the
396 directory named in the environment variable <tt/CC65_INC/ is added to the
397 search path for include files on startup.
398
399
400
401 <sect>Differences to the ISO standard<p>
402
403 Here is a list of differences between the language, the compiler accepts,
404 and the one defined by the ISO standard:
405
406 <itemize>
407
408 <item>  The compiler allows unnamed parameters in parameter lists. The
409         compiler will not issue warnings about unused parameters that don't
410         have a name. This feature can be disabled with the <tt><ref
411         id="option--standard" name="--standard"></tt> command line option.
412         <p>
413 <item>  The compiler has some additional keywords:
414         <p>
415         <itemize>
416         <item><tt/asm/
417         <item><tt/__asm__/
418         <item><tt/fastcall/
419         <item><tt/__fastcall__/
420         <item><tt/__AX__/
421         <item><tt/__EAX__/
422         <item><tt/__func__/
423         <item><tt/__attribute__/
424         </itemize>
425         <p>
426         The keywords without the underlines can be disabled with the
427         <tt><ref id="option--standard" name="--standard"></tt> command line
428         option.
429         <p>
430 <item>  The datatypes "float" and "double" are not available.
431         <p>
432 <item>  The compiler does not support bit fields.
433         <p>
434 <item>  C Functions may not return structs (or unions), and structs may not
435         be passed as parameters by value. However, struct assignment *is*
436         possible.
437         <p>
438 <item>  Part of the C library is available only with fastcall calling
439         conventions (see below). This means, that you may not mix pointers to
440         those functions with pointers to user written functions.
441         <p>
442 </itemize>
443
444 There may be some more minor differences, I'm currently not aware off. The
445 biggest problem is the missing float data type. With this limitation in
446 mind, you should be able to write fairly portable code.
447
448
449
450 <sect>Extensions<p>
451
452 This cc65 version has some extensions to the ISO C standard.
453
454 <itemize>
455
456 <item>  The compiler allows to insert assembler statements into the output
457         file. The syntax is
458
459         <tscreen><verb>
460         asm (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
461         </verb></tscreen>
462         or
463         <tscreen><verb>
464         __asm__ (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
465         </verb></tscreen>
466
467         The first form is in the user namespace and is disabled if the <tt/-A/
468         switch is given.
469
470         There is a whole section covering inline assembler statements,
471         <ref id="inline-asm" name="see there">.
472         <p>
473
474 <item>  There is a special calling convention named "fastcall". This calling
475         convention is currently only usable for functions written in
476         assembler. The syntax for a function declaration using fastcall is
477
478         <tscreen><verb>
479         &lt;return type&gt; fastcall &lt;function name&gt; (&lt;parameter list&gt;)
480         </verb></tscreen>
481         or
482         <tscreen><verb>
483         &lt;return type&gt; __fastcall__ &lt;function name&gt; (&lt;parameter list&gt;)
484         </verb></tscreen>
485         An example would be
486         <tscreen><verb>
487         void __fastcall__ f (unsigned char c)
488         </verb></tscreen>
489         The first form of the fastcall keyword is in the user namespace and can
490         therefore be disabled with the <tt><ref id="option--standard"
491         name="--standard"></tt> command line option.
492
493         For functions declared as <tt/fastcall/, the rightmost parameter is not
494         pushed on the stack but left in the primary register when the function
495         is called. This will reduce the cost when calling assembler functions
496         significantly, especially when the function itself is rather small.
497         <p>
498
499 <item>  There are two pseudo variables named <tt/__AX__/ and <tt/__EAX__/.
500         Both refer to the primary register that is used by the compiler to
501         evaluate expressions or return function results. <tt/__AX__/ is of
502         type <tt/unsigned int/ and <tt/__EAX__/ of type <tt/long unsigned int/
503         respectively. The pseudo variables may be used as lvalue and rvalue as
504         every other variable. They are most useful together with short
505         sequences of assembler code. For example, the macro
506
507         <tscreen><verb>
508         #define hi(x)           \
509             (__AX__ = (x),      \
510              asm ("txa"),       \
511              asm ("ldx #$00"),  \
512              __AX__)
513         </verb></tscreen>
514
515         will give the high byte of any unsigned value.
516         <p>
517
518 <item>  Inside a function, the identifier <tt/__func__/ gives the name of the
519         current function as a string. Outside of functions, <tt/__func__/ is
520         undefined.
521         Example:
522
523         <tscreen><verb>
524         #define PRINT_DEBUG(s)  printf ("%s: %s\n", __func__, s);
525         </verb></tscreen>
526
527         The macro will print the name of the current function plus a given
528         string.
529         <p>
530
531 <item>  cc65 allows the initialization of <tt/void/ variables. This may be
532         used to create variable structures that are more compatible with
533         interfaces written for assembler languages. Here is an example:
534
535         <tscreen><verb>
536         void GCmd = {   (char)3, (unsigned)0x2000, (unsigned)0x3000 };
537         </verb></tscreen>
538
539         This will be translated as follows:
540
541         <tscreen><verb>
542         _GCmd:
543                 .byte   3
544                 .word   $2000
545                 .word   $3000
546         </verb></tscreen>
547
548         Since the variable is of type <tt/void/ you may not use it as is.
549         However, taking the address of the variable results in a <tt/void*/
550         which may be passed to any function expecting a pointer.
551
552         See the <htmlurl url="geos.html" name="GEOS library"> for examples on
553         how to use this feature.
554         <p>
555
556 <item>  cc65 implements flexible array struct members as defined in the C99 ISO
557         standard. As an extension, these fields may be initialized. There are
558         several exceptions, however (which is probably the reason why the
559         standard does not define this feature, because it is highly
560         unorthogonal). Flexible array members cannot be initialized...
561
562         <itemize>
563 +       <!-- add &nbsp; to get rid of "..when undefined" message on Debian Woody -->
564         <item>  &nbsp;...when defining an array of structs with flexible 
565                 members.
566         <item>  &nbsp;...if such a struct is a member field of another struct 
567                 which is not the last field.
568         <item>  If the struct which contains a flexible array member is
569                 declared as <tt/register/ and the size and compiler settings
570                 do allow the compiler to actually place the struct into the
571                 register bank in the zero page.
572         </itemize>
573
574         Please note that - as defined in the ISO C standard - the <tt/sizeof/
575         operator returns the struct size with the flexible array member having
576         size zero, even if it is initialized.
577         <p>
578
579 </itemize>
580 <p>
581
582
583 <sect>Predefined macros<p>
584
585 The compiler defines several macros at startup:
586
587 <descrip>
588
589   <tag><tt>__CC65__</tt></tag>
590
591   This macro is always defined. Its value is the version number of the
592   compiler in hex. Version 2.0.1 of the compiler will have this macro defined
593   as 0x0201.
594
595   <tag><tt>__APPLE2__</tt></tag>
596
597   This macro is defined if the target is the Apple ][ (-t apple2).
598
599   <tag><tt>__APPLE2ENH__</tt></tag>
600
601   This macro is defined if the target is the enhanced Apple // (-t apple2enh).
602
603   <tag><tt>__ATARI__</tt></tag>
604
605   This macro is defined if the target is one of the Atari computers
606   (400/800/130XL/800XL).
607
608   <tag><tt>__ATMOS__</tt></tag>
609
610   This macro is defined if the target is the Oric Atmos (-t atmos).
611
612   <tag><tt>__CBM__</tt></tag>
613
614   This macro is defined if the target system is one of the CBM targets.
615
616   <tag><tt>__C16__</tt></tag>
617
618   This macro is defined if the target is the c16 (-t c16).
619
620   <tag><tt>__C64__</tt></tag>
621
622   This macro is defined if the target is the c64 (-t c64).
623
624   <tag><tt>__C128__</tt></tag>
625
626   This macro is defined if the target is the c128 (-t c128).
627
628   <tag><tt>__CBM510__</tt></tag>
629
630   This macro is defined if the target is the CBM 500 series of computers.
631
632   <tag><tt>__CBM610__</tt></tag>
633
634   This macro is defined if the target is one of the CBM 600/700 family of
635   computers (called B series in the US).
636
637   <tag><tt>__GEOS__</tt></tag>
638
639   This macro is defined if you are compiling for the GEOS system (-t geos).
640
641   <tag><tt>__LUNIX__</tt></tag>
642
643   This macro is defined if you are compiling for the LUnix system (-t lunix).
644
645   <tag><tt>__LYNX__</tt></tag>
646
647   This macro is defined if the target is the Atari Lynx (-t lynx).
648
649   <tag><tt>__NES__</tt></tag>
650
651   This macro is defined if the target is the NES (-t nes).
652
653   <tag><tt>__PET__</tt></tag>
654
655   This macro is defined if the target is the PET family of computers (-t pet).
656
657   <tag><tt>__PLUS4__</tt></tag>
658
659   This macro is defined if the target is the plus/4 (-t plus4).
660
661   <tag><tt>__SUPERVISION__</tt></tag>
662
663   This macro is defined if the target is the supervision (-t supervision).
664
665   <tag><tt>__VIC20__</tt></tag>
666
667   This macro is defined if the target is the vic20 (-t vic20).
668
669   <tag><tt>__FILE__</tt></tag>
670
671   This macro expands to a string containing the name of the C source file.
672
673   <tag><tt>__LINE__</tt></tag>
674
675   This macro expands to the current line number.
676
677   <tag><tt>__CC65_STD__</tt></tag>
678
679   This macro is defined to one of the following depending on the <tt><ref
680   id="option--standard" name="--standard"></tt> command line option:
681   <itemize>
682   <item><tt/__CC65_STD_C89__/
683   <item><tt/__CC65_STD_C99__/
684   <item><tt/__CC65_STD_CC65__/
685   </itemize>
686
687   <tag><tt>__OPT__</tt></tag>
688
689   Is defined if the compiler was called with the <tt/-O/ command line option.
690
691   <tag><tt>__OPT_i__</tt></tag>
692
693   Is defined if the compiler was called with the <tt/-Oi/ command line option.
694
695   <tag><tt>__OPT_r__</tt></tag>
696
697   Is defined if the compiler was called with the <tt/-Or/ command line option.
698
699   <tag><tt>__OPT_s__</tt></tag>
700
701   Is defined if the compiler was called with the <tt/-Os/ command line option.
702
703 </descrip>
704
705
706 <sect>#pragmas<label id="pragmas"><p>
707
708 The compiler understands some pragmas that may be used to change code
709 generation and other stuff. Some of these pragmas understand a special form:
710 If the first parameter is <tt/push/, the old value is saved onto a stack
711 before changing it. The value may later be restored by using the <tt/pop/
712 parameter with the <tt/#pragma/.
713
714 <sect1><tt>#pragma bssseg (&lt;name&gt;)</tt><p>
715
716   This pragma changes the name used for the BSS segment (the BSS segment
717   is used to store uninitialized data). The argument is a string enclosed
718   in double quotes.
719
720   Note: The default linker configuration file does only map the standard
721   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
722   configuration file.
723
724   Beware: The startup code will zero only the default BSS segment. If you
725   use another BSS segment, you have to do that yourself, otherwise
726   uninitialized variables do not have the value zero.
727
728   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
729
730   Example:
731   <tscreen><verb>
732         #pragma bssseg ("MyBSS")
733   </verb></tscreen>
734
735
736 <sect1><tt>#pragma charmap (&lt;index&gt;, &lt;code&gt;)</tt><p>
737
738   Each literal string and each literal character in the source is translated
739   by use of a translation table. This translation table is preset when the
740   compiler is started depending on the target system, for example to map
741   ISO-8859-1 characters into PETSCII if the target is a commodore machine.
742
743   This pragma allows to change entries in the translation table, so the
744   translation for individual characters, or even the complete table may be
745   adjusted.
746
747   Both arguments are assumed to be unsigned characters with a valid range of
748   1-255.
749
750   Beware of two pitfalls:
751
752     <itemize>
753     <item>The character index is actually the code of the character in the
754           C source, so character mappings do always depend on the source
755           character set. This means that <tt/#pragma charmap/ is not portable
756           - it depends on the build environment.
757     <item>While it is possible to use character literals as indices, the
758           result may be somewhat unexpected, since character literals are
759           itself translated. For this reason I would suggest to avoid
760           character literals and use numeric character codes instead.
761     </itemize>
762
763   Example:
764   <tscreen><verb>
765         /* Use a space wherever an 'a' occurs in ISO-8859-1 source */
766         #pragma charmap (0x61, 0x20);
767   </verb></tscreen>
768
769
770 <sect1><tt>#pragma checkstack ([push,]on|off)</tt><label id="pragma-checkstack"><p>
771
772   Tells the compiler to insert calls to a stack checking subroutine to detect
773   stack overflows. The stack checking code will lead to somewhat larger and
774   slower programs, so you may want to use this pragma when debugging your
775   program and switch it off for the release version. If a stack overflow is
776   detected, the program is aborted.
777
778   If the argument is "off", stack checks are disabled (the default), otherwise
779   they're enabled.
780
781   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
782
783 <sect1><tt>#pragma codeseg ([push,]&lt;name&gt;)</tt><p>
784
785   This pragma changes the name used for the CODE segment (the CODE segment
786   is used to store executable code). The argument is a string enclosed in
787   double quotes.
788
789   Note: The default linker configuration file does only map the standard
790   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
791   configuration file.
792
793   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
794
795   Example:
796   <tscreen><verb>
797         #pragma codeseg ("MyCODE")
798   </verb></tscreen>
799
800
801 <sect1><tt>#pragma codesize ([push,]&lt;int&gt;)</tt><label id="pragma-codesize"><p>
802
803   This pragma allows finer control about speed vs. size decisions in the code
804   generation and optimization phase. It gives the allowed size increase factor
805   (in percent). The default is can be changed by use of the <tt/<ref
806   id="option-codesize" name="--codesize">/ compiler option.
807
808   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
809
810
811 <sect1><tt>#pragma dataseg ([push,]&lt;name&gt;)</tt><p>
812
813   This pragma changes the name used for the DATA segment (the DATA segment
814   is used to store initialized data). The argument is a string enclosed in
815   double quotes.
816
817   Note: The default linker configuration file does only map the standard
818   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
819   configuration file.
820
821   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
822
823   Example:
824   <tscreen><verb>
825         #pragma dataseg ("MyDATA")
826   </verb></tscreen>
827
828
829 <sect1><tt>#pragma optimize ([push,]on|off)</tt><label id="pragma-optimize"><p>
830
831   Switch optimization on or off. If the argument is "off", optimization is
832   disabled, otherwise it is enabled. Please note that this pragma only effects
833   whole functions. The setting in effect when the function is encountered will
834   determine if the generated code is optimized or not.
835
836   Optimization and code generation is also controlled by the <ref
837   id="pragma-codesize" name="codesize pragma">.
838
839   The default is "off", but may be changed with the <tt/<ref name="-O"
840   id="option-O">/ compiler option.
841
842   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
843
844
845 <sect1><tt>#pragma rodataseg ([push,]&lt;name&gt;)</tt><p>
846
847   This pragma changes the name used for the RODATA segment (the RODATA
848   segment is used to store readonly data). The argument is a string
849   enclosed in double quotes.
850
851   Note: The default linker configuration file does only map the standard
852   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
853   configuration file.
854
855   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
856
857   Example:
858   <tscreen><verb>
859         #pragma rodataseg ("MyRODATA")
860   </verb></tscreen>
861
862
863 <sect1><tt>#pragma regvaraddr ([push,]on|off)</tt><p>
864
865   The compiler does not allow to take the address of register variables.
866   The regvaraddr pragma changes this. Taking the address of a register
867   variable is allowed after using this pragma with "on" as argument.
868   Using "off" as an argument switches back to the default behaviour.
869
870   Beware: The C standard does not allow taking the address of a variable
871   declared as register. So your programs become non-portable if you use
872   this pragma. In addition, your program may not work. This is usually the
873   case if a subroutine is called with the address of a register variable,
874   and this subroutine (or a subroutine called from there) uses itself
875   register variables. So be careful with this #pragma.
876
877   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
878
879   Example:
880   <tscreen><verb>
881         #pragma regvaraddr(on)  /* Allow taking the address
882                                  * of register variables
883                                  */
884   </verb></tscreen>
885
886
887 <sect1><tt>#pragma regvars ([push,]on|off)</tt><label id="pragma-regvars"><p>
888
889   Enables or disables use of register variables. If register variables are
890   disabled (the default), the <tt/register/ keyword is ignored. Register
891   variables are explained in more detail in <ref id="regvars" name="a separate
892   chapter">.
893
894   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
895
896
897 <sect1><tt>#pragma signedchars ([push,]on|off)</tt><label id="pragma-signedchars"><p>
898
899   Changes the signedness of the default character type. If the argument is
900   "on", default characters are signed, otherwise characters are unsigned.
901   The compiler default is to make characters unsigned since this creates a
902   lot better code. This default may be overridden by the <tt/--signed-chars/
903   command line option.
904
905   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
906
907
908 <sect1><tt>#pragma staticlocals ([push,]on|off)</tt><label id="pragma-staticlocals"<p>
909
910   Use variables in the bss segment instead of variables on the stack. This
911   pragma changes the default set by the compiler option <tt/-Cl/. If the
912   argument is "on", local variables are allocated in the BSS segment,
913   leading to shorter and in most cases faster, but non-reentrant code.
914
915   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
916
917
918 <sect1><tt>#pragma warn ([push,]on|off)</tt><label id="pragma-warn"><p>
919
920   Switch compiler warnings on or off. If the argument is "off", warnings are
921   disabled, otherwise they're enabled. The default is "on", but may be changed
922   with the <tt/<ref name="-W" id="option-W">/ compiler option.
923
924   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
925
926
927 <sect1><tt>#pragma zpsym (&lt;name&gt;)</tt><p>
928
929   Tell the compiler that the - previously as external declared - symbol with
930   the given name is a zero page symbol (usually from an assembler file).
931   The compiler will create a matching import declaration for the assembler.
932
933   Example:
934   <tscreen><verb>
935         extern int foo;
936         #pragma zpsym ("foo");  /* foo is in the zeropage */
937   </verb></tscreen>
938
939
940
941
942 <sect>Register variables<label id="regvars"><p>
943
944 The runtime for all supported platforms has 6 bytes of zero page space
945 available for register variables (this could be increased, but I think it's a
946 good value). So you can declare register variables up to a total size of 6 per
947 function. The compiler will allocate register space on a "first come, first
948 served" base and convert any <tt/register/ declarations that exceed the
949 available register space silently to <tt/auto/. Parameters can also be
950 declared as <tt/register/, this will in fact give slightly shorter code than
951 using a register variable.
952
953 Since a function must save the current values of the registers on entry and
954 restore them on exit, there is an overhead associated with register variables,
955 and this overhead is quite high (about 20 bytes per variable). This means that
956 just declaring anything as <tt/register/ is not a good idea.
957
958 The best use for register variables are pointers, especially those that point
959 to structures. The magic number here is about 3 uses of a struct field: If the
960 function contains this number or even more, the generated code will be usually
961 shorter and faster when using a register variable for the struct pointer. The
962 reason for this is that the register variable can in many cases be used as a
963 pointer directly. Having a pointer in an auto variable means that this pointer
964 must first be copied into a zero page location, before it can be dereferenced.
965
966 Second best use for register variables are counters. However, there is not
967 much difference in the code generated for counters, so you will need at least
968 100 operations on this variable (for example in a loop) to make it worth the
969 trouble. The only savings you get here are by the use of a zero page variable
970 instead of one on the stack or in the data segment.
971
972 Register variables must be explicitly enabled by using <tt/-Or/ or <tt/-r/ on
973 the command line. Register variables are only accepted on function top level,
974 register variables declared in interior blocks are silently converted to
975 <tt/auto/. With register variables disabled, all variables declared as
976 <tt/register/ are actually auto variables.
977
978 Please take care when using register variables: While they are helpful and can
979 lead to a tremendous speedup when used correctly, improper usage will cause
980 bloated code and a slowdown.
981
982
983
984 <sect>Inline assembler<label id="inline-asm"><p>
985
986 The compiler allows to insert assembler statements into the output file. The
987 syntax is
988
989 <tscreen><verb>
990         asm (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
991 </verb></tscreen>
992 or
993 <tscreen><verb>
994         __asm__ (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
995 </verb></tscreen>
996 <p>
997
998 The first form is in the user namespace and is disabled by <tt><ref
999 id="option--standard" name="--standard"></tt> if the argument is not <tt/cc65/.
1000
1001 The asm statement may be used inside a function and on global file level. An
1002 inline assembler statement is a primary expression, so it may also be used as
1003 part of an expression. Please note however that the result of an expression
1004 containing just an inline assembler statement is always of type <tt/void/.
1005
1006 The contents of the string literal are preparsed by the compiler and inserted
1007 into the generated assembly output, so that the can be further processed by
1008 the backend and especially the optimizer. For this reason, the compiler does
1009 only allow regular 6502 opcodes to be used with the inline assembler. Pseudo
1010 instructions (like <tt/.import/, <tt/.byte/ and so on) are <em/not/ allowed,
1011 even if the ca65 assembler (which is used to translate the generated assembler
1012 code) would accept them. The builtin inline assembler is not a replacement for
1013 the full blown macro assembler which comes with the compiler.
1014
1015 Note: Inline assembler statements are subject to all optimizations done by the
1016 compiler. There is currently no way to protect an inline assembler statement
1017 from being moved or removed completely by the optimizer. If in doubt, check
1018 the generated assembler output, or disable optimizations.
1019
1020 The string literal may contain format specifiers from the following list. For
1021 each format specifier, an argument is expected which is inserted instead of
1022 the format specifier before passing the assembly code line to the backend.
1023
1024 <itemize>
1025   <item><tt/%b/ - Numerical 8 bit value
1026   <item><tt/%w/ - Numerical 16 bit value
1027   <item><tt/%l/ - Numerical 32 bit value
1028   <item><tt/%v/ - Assembler name of a (global) variable or function
1029   <item><tt/%o/ - Stack offset of a (local) variable
1030   <item><tt/%g/ - Assembler name of a C label
1031   <item><tt/%s/ - The argument is converted to a string
1032   <item><tt/%%/ - The % sign itself
1033 </itemize><p>
1034
1035 Using these format specifiers, you can access C <tt/#defines/, variables or
1036 similar stuff from the inline assembler. For example, to load the value of
1037 a C <tt/#define/ into the Y register, one would use
1038
1039 <tscreen><verb>
1040         #define OFFS  23
1041         __asm__ ("ldy #%b", OFFS);
1042 </verb></tscreen>
1043
1044 Or, to access a struct member of a static variable:
1045
1046 <tscreen><verb>
1047         typedef struct {
1048             unsigned char x;
1049             unsigned char y;
1050             unsigned char color;
1051         } pixel_t;
1052         static pixel_t pixel;
1053         __asm__ ("ldy #%b", offsetof(pixel_t, color));
1054         __asm__ ("lda %v,y", pixel);
1055 </verb></tscreen>
1056 <p>
1057
1058 Note: Do not embed the assembler labels that are used as names of global
1059 variables or functions into your asm statements. Code like this
1060
1061 <tscreen><verb>
1062         int foo;
1063         int bar () { return 1; }
1064         __asm__ ("lda _foo");           /* DON'T DO THAT! */
1065         ...
1066         __asm__ ("jsr _bar");           /* DON'T DO THAT EITHER! */
1067 </verb></tscreen>
1068 <p>
1069
1070 may stop working if the way, the compiler generates these names is changed in
1071 a future version. Instead use the format specifiers from the table above:
1072
1073 <tscreen><verb>
1074         __asm__ ("lda %v", foo);        /* OK */
1075         ...
1076         __asm__ ("jsr %v", bar);        /* OK */
1077 </verb></tscreen>
1078 <p>
1079
1080
1081 <sect>Bugs/Feedback<p>
1082
1083 If you have problems using the compiler, if you find any bugs, or if you're
1084 doing something interesting with it, I would be glad to hear from you. Feel
1085 free to contact me by email (<htmlurl url="mailto:uz@cc65.org" name="uz@cc65.org">).
1086
1087
1088
1089 <sect>Copyright<p>
1090
1091 This is the original compiler copyright:
1092
1093 <tscreen><verb>
1094 --------------------------------------------------------------------------
1095   -*- Mode: Text -*-
1096
1097      This is the copyright notice for RA65, LINK65, LIBR65, and other
1098   Atari 8-bit programs.  Said programs are Copyright 1989, by John R.
1099   Dunning.  All rights reserved, with the following exceptions:
1100
1101       Anyone may copy or redistribute these programs, provided that:
1102
1103   1:  You don't charge anything for the copy.  It is permissable to
1104       charge a nominal fee for media, etc.
1105
1106   2:  All source code and documentation for the programs is made
1107       available as part of the distribution.
1108
1109   3:  This copyright notice is preserved verbatim, and included in
1110       the distribution.
1111
1112       You are allowed to modify these programs, and redistribute the
1113   modified versions, provided that the modifications are clearly noted.
1114
1115       There is NO WARRANTY with this software, it comes as is, and is
1116   distributed in the hope that it may be useful.
1117
1118       This copyright notice applies to any program which contains
1119   this text, or the refers to this file.
1120
1121       This copyright notice is based on the one published by the Free
1122   Software Foundation, sometimes known as the GNU project.  The idea
1123   is the same as theirs, ie the software is free, and is intended to
1124   stay that way.  Everybody has the right to copy, modify, and re-
1125   distribute this software.  Nobody has the right to prevent anyone
1126   else from copying, modifying or redistributing it.
1127
1128 --------------------------------------------------------------------------
1129 </verb></tscreen>
1130
1131 Small parts of the compiler (parts of the preprocessor and main parser) are
1132 still covered by this copyright. The main portion is covered by the usual
1133 cc65 license, which reads:
1134
1135 This software is provided 'as-is', without any expressed or implied
1136 warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages
1137 arising from the use of this software.
1138
1139 Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
1140 including commercial applications, and to alter it and redistribute it
1141 freely, subject to the following restrictions:
1142
1143 <enum>
1144 <item>  The origin of this software must not be misrepresented; you must not
1145         claim that you wrote the original software. If you use this software
1146         in a product, an acknowledgment in the product documentation would be
1147         appreciated but is not required.
1148 <item>  Altered source versions must be plainly marked as such, and must not
1149         be misrepresented as being the original software.
1150 <item>  This notice may not be removed or altered from any source
1151         distribution.
1152 </enum>
1153
1154 </article>
1155