]> git.sur5r.net Git - cc65/blob - doc/cc65.sgml
Added a new option --dep-target to the compiler. This option allows to set the
[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>2000-09-03, 2001-10-02, 2005-08-01
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.
27
28 There are separate documents named <url url="library.html"> and <url
29 url="funcref.html"> that cover the library that is available for the compiler.
30 If you know C, and are interested in doing actual programming, the library
31 documentation is probably of much more use than this document.
32
33 If you need some hints for getting the best code out of the compiler, you
34 may have a look at <url url="coding.html"> which covers some code generation
35 issues.
36
37
38
39 <sect>Usage<p>
40
41 The compiler translates C files into files containing assembly code that
42 may be translated by the ca65 macroassembler (for more information about
43 the assembler, have a look at <url url="ca65.html">).
44
45
46 <sect1>Command line option overview<p>
47
48 The compiler may be called as follows:
49
50 <tscreen><verb>
51 ---------------------------------------------------------------------------
52 Usage: cc65 [options] file
53 Short options:
54   -Cl                           Make local variables static
55   -Dsym[=defn]                  Define a symbol
56   -E                            Stop after the preprocessing stage
57   -I dir                        Set an include directory search path
58   -O                            Optimize code
59   -Oi                           Optimize code, inline more code
60   -Or                           Enable register variables
61   -Os                           Inline some known functions
62   -T                            Include source as comment
63   -V                            Print the compiler version number
64   -W                            Suppress warnings
65   -d                            Debug mode
66   -g                            Add debug info to object file
67   -h                            Help (this text)
68   -j                            Default characters are signed
69   -mm model                     Set the memory model
70   -o name                       Name the output file
71   -r                            Enable register variables
72   -t sys                        Set the target system
73   -v                            Increase verbosity
74
75 Long options:
76   --add-source                  Include source as comment
77   --bss-name seg                Set the name of the BSS segment
78   --check-stack                 Generate stack overflow checks
79   --code-name seg               Set the name of the CODE segment
80   --codesize x                  Accept larger code by factor x
81   --cpu type                    Set cpu type (6502, 65c02)
82   --create-dep name             Create a make dependency file
83   --create-full-dep name        Create a full 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   --debug-opt name              Debug optimization steps
88   --dep-target target           Use this dependency target
89   --disable-opt name            Disable an optimization step
90   --enable-opt name             Enable an optimization step
91   --forget-inc-paths            Forget include search paths
92   --help                        Help (this text)
93   --include-dir dir             Set an include directory search path
94   --list-opt-steps              List all optimizer steps and exit
95   --local-strings               Emit string literals immediately
96   --memory-model model          Set the memory model
97   --register-space b            Set space available for register variables
98   --register-vars               Enable register variables
99   --rodata-name seg             Set the name of the RODATA segment
100   --signed-chars                Default characters are signed
101   --standard std                Language standard (c89, c99, cc65)
102   --static-locals               Make local variables static
103   --target sys                  Set the target system
104   --verbose                     Increase verbosity
105   --version                     Print the compiler version number
106   --writable-strings            Make string literals writable
107 ---------------------------------------------------------------------------
108 </verb></tscreen>
109
110
111 <sect1>Command line options in detail<p>
112
113 Here is a description of all the command line options:
114
115 <descrip>
116
117   <label id="option-bss-name">
118   <tag><tt>--bss-name seg</tt></tag>
119
120   Set the name of the bss segment. See also <tt/<ref id="pragma-bss-name"
121   name="#pragma&nbsp;bss-name">/.
122
123
124   <label id="option-check-stack">
125   <tag><tt>--check-stack</tt></tag>
126
127   Tells the compiler to generate code that checks for stack overflows. See
128   <tt/<ref id="pragma-check-stack" name="#pragma&nbsp;check-stack">/ for an
129   explanation of this feature.
130
131
132   <label id="option-code-name">
133   <tag><tt>--code-name seg</tt></tag>
134
135   Set the name of the code segment. See also <tt/<ref id="pragma-code-name"
136   name="#pragma&nbsp;code-name">/
137
138
139   <label id="option-codesize">
140   <tag><tt>--codesize x</tt></tag>
141
142   This options allows finer control about speed vs. size decisions in the code
143   generation and optimization phases. It gives the allowed size increase
144   factor (in percent). The default is 100 when not using <tt/-Oi/ and 200 when
145   using <tt/-Oi/ (<tt/-Oi/ is the same as <tt/-O --codesize&nbsp;200/).
146
147
148   <label id="option-cpu">
149   <tag><tt>--cpu CPU</tt></tag>
150
151   A new, still experimental option. You may specify "6502" or "65C02" as the
152   CPU. 6502 is the default, so this will not change anything. Specifying 65C02
153   will use a few 65C02 instructions when generating code. Don't expect too
154   much from this option: It is still new (and may have bugs), and the
155   additional instructions for the 65C02 are not that overwhelming.
156
157
158   <label id="option-create-dep">
159   <tag><tt>--create-dep name</tt></tag>
160
161   Tells the compiler to generate a file containing the dependency list for the
162   compiled module in makefile syntax. The output is written to a file with the
163   given name. The output does not include system include files (in angle
164   brackets).
165
166
167   <label id="option-create-full-dep">
168   <tag><tt>--create-full-dep name</tt></tag>
169
170   Tells the compiler to generate a file containing the dependency list for the
171   compiled module in makefile syntax. The output is written to a file with the
172   given name. The output does include system include files (in angle
173   brackets).
174
175
176   <label id="option-data-name">
177   <tag><tt>--data-name seg</tt></tag>
178
179   Set the name of the data segment. See also <tt/<ref id="pragma-data-name"
180   name="#pragma&nbsp;data-name">/
181
182
183   <tag><tt>-d, --debug</tt></tag>
184
185   Enables debug mode, something that should not be needed for mere
186   mortals:-)
187
188
189   <label id="option-dep-target">
190   <tag><tt>--dep-target target</tt></tag>
191
192   When generating a dependency file, don't use the actual output file as the
193   target of the dependency, but the file specified with this option. The
194   option has no effect if neither <tt/<ref id="option-create-dep"
195   name="--create-dep">/ nor <tt/<ref id="option-create-full-dep"
196   name="--create-full-dep">/ is specified.
197
198
199   <tag><tt>-D sym[=definition]</tt></tag>
200
201   Define a macro on the command line. If no definition is given, the macro
202   is defined to the value "1".
203
204
205   <tag><tt>--forget-inc-paths</tt></tag>
206
207   Forget the builtin include paths. This is most useful when building
208   customized C or runtime libraries, in which case the standard header
209   files should be ignored.
210
211
212   <tag><tt>-g, --debug-info</tt></tag>
213
214   This will cause the compiler to insert a <tt/.DEBUGINFO/ command into the
215   generated assembler code. This will cause the assembler to include all
216   symbols in a special section in the object file.
217
218
219   <tag><tt>-h, --help</tt></tag>
220
221   Print the short option summary shown above.
222
223
224   <label id="option-local-strings">
225   <tag><tt>--local-strings</tt></tag>
226
227   Emit string literals to the data segment when they're encountered in the
228   source. The default is to keep string literals until end of assembly, merge
229   read only literals if possible, and then output the literals into the data
230   or rodata segment that is active at that point. Use of this option prevents
231   merging of duplicate strings, but the options that change the name of one of
232   the data segments will work.
233
234   You can also use <tt><ref id="pragma-local-strings"
235   name="#pragma&nbsp;local-strings"></tt> for fine grained control.
236
237
238   <tag><tt>-o name</tt></tag>
239
240   Specify the name of the output file. If you don't specify a name, the
241   name of the C input file is used, with the extension replaced by ".s".
242
243
244   <label id="option-register-vars">
245   <tag><tt>-r, --register-vars</tt></tag>
246
247   <tt/-r/ will make the compiler honor the <tt/register/ keyword. Local
248   variables may be placed in registers (which are actually zero page
249   locations). There is some overhead involved with register variables, since
250   the old contents of the registers must be saved and restored. Since register
251   variables are of limited use without the optimizer, there is also a combined
252   switch: <tt/-Or/ will enable both, the optimizer and register variables.
253
254   For more information about register variables see <ref id="register-vars"
255   name="register variables">.
256
257   The compiler setting can also be changed within the source file by using
258   <tt/<ref id="pragma-register-vars" name="#pragma&nbsp;register-vars">/.
259
260
261   <label id="option-register-space">
262   <tag><tt>--register-space</tt></tag>
263
264   This option takes a numeric parameter and is used to specify, how much
265   zero page register space is available. Please note that just giving this
266   option will not increase or decrease by itself, it will just tell the
267   compiler about the available space. You will have to allocate that space
268   yourself using an assembler module with the necessary allocations, and a
269   linker configuration that matches the assembler module. The default value
270   for this option is 6 (bytes).
271
272   If you don't know what all this means, please don't use this option.
273
274
275   <label id="option-rodata-name">
276   <tag><tt>--rodata-name seg</tt></tag>
277
278   Set the name of the rodata segment (the segment used for readonly data).
279   See also <tt/<ref id="pragma-rodata-name" name="#pragma&nbsp;rodata-name">/
280
281   <label id="option-signed-chars">
282   <tag><tt>-j, --signed-chars</tt></tag>
283
284   Using this option, you can make the default characters signed. Since the
285   6502 has no provisions for sign extending characters (which is needed on
286   almost any load operation), this will make the code larger and slower. A
287   better way is to declare characters explicitly as "signed" if needed. You
288   can also use <tt><ref id="pragma-signed-chars"
289   name="#pragma&nbsp;signed-chars"></tt> for better control of this option.
290
291
292   <label id="option--standard">
293   <tag><tt>--standard std</tt></tag>
294
295   This option allows to set the language standard supported. The argument is
296   one of
297   <descrip>
298     <tag/c89/
299       This disables anything that is illegal in C89/C90. Among those things
300       are <tt>//</tt> comments and the non-standard keywords without
301       underscores. Please note that cc65 is not a fully C89 compliant compiler
302       despite this option. A few more things (like floats) are missing.
303
304     <tag/c99/
305       This enables a few features from the C99 standard. With this option,
306       <tt>//</tt> comments are allowed. It will also cause warnings and even
307       errors in a few situations that are allowed with <tt/--standard c89/.
308       For example, a call to a function without a prototype is an error in
309       this mode.
310
311     <tag/cc65/
312       This is the default mode. It is like c99 mode, but additional features
313       are enabled. Among these are "void data", non-standard keywords without
314       the underlines, unnamed function parameters and the requirement for
315       main() to return an int.
316   </descrip>
317
318   Please note that the compiler does not support the C99 standard and never
319   will. c99 mode is actually c89 mode with a few selected C99 extensions.
320
321
322   <label id="option-standard">
323   <tag><tt>-t target, --target target</tt></tag>
324
325   This option is used to set the target system. The target system
326   determines things like the character set that is used for strings and
327   character constants. The following target systems are supported:
328
329   <itemize>
330   <item>none
331   <item>apple2
332   <item>apple2enh
333   <item>atari
334   <item>atmos
335   <item>c16 (works also for the c116 with memory up to 32K)
336   <item>c64
337   <item>c128
338   <item>cbm510 (CBM-II series with 40 column video)
339   <item>cbm610 (all CBM-II II computers with 80 column video)
340   <item>geos
341   <item>lunix
342   <item>lynx
343   <item>nes
344   <item>pet (all CBM PET systems except the 2001)
345   <item>plus4
346   <item>supervision
347   <item>vic20
348   </itemize>
349
350   <tag><tt>-v, --verbose</tt></tag>
351
352   Using this option, the compiler will be somewhat more verbose if errors
353   or warnings are encountered.
354
355
356   <label id="option-writable-strings">
357   <tag><tt>--writable-strings</tt></tag>
358
359   Make string literals writable by placing them into the data segment instead
360   of the rodata segment. You can also use <tt><ref id="pragma-writable-strings"
361   name="#pragma&nbsp;writable-strings"></tt> to control this option from within
362   the source file.
363
364
365   <label id="option-static-locals">
366   <tag><tt>-Cl, --static-locals</tt></tag>
367
368   Use static storage for local variables instead of storage on the stack.
369   Since the stack is emulated in software, this gives shorter and usually
370   faster code, but the code is no longer reentrant. The difference between
371   <tt/-Cl/ and declaring local variables as static yourself is, that
372   initializer code is executed each time, the function is entered. So when
373   using
374
375   <tscreen><verb>
376         void f (void)
377         {
378             unsigned a = 1;
379             ...
380         }
381   </verb></tscreen>
382
383   the variable <tt/a/ will always have the value <tt/1/ when entering the
384   function and using <tt/-Cl/, while in
385
386   <tscreen><verb>
387         void f (void)
388         {
389             static unsigned a = 1;
390             ....
391         }
392   </verb></tscreen>
393
394   the variable <tt/a/ will have the value <tt/1/ only the first time that the
395   function is entered, and will keep the old value from one call of the
396   function to the next.
397
398   You may also use <tt><ref id="pragma-static-locals"
399   name="#pragma&nbsp;static-locals"></tt> to change this setting in your
400   sources.
401
402
403   <label id="option-include-dir">
404   <tag><tt>-I dir, --include-dir dir</tt></tag>
405
406   Set a directory where the compiler searches for include files. You may
407   use this option multiple times to add more than one directory to the
408   search list.
409
410
411   <label id="option-O">
412   <tag><tt>-O, -Oi, -Or, -Os</tt></tag>
413
414   Enable an optimizer run over the produced code.
415
416   Using <tt/-Oi/, the code generator will inline some code where otherwise a
417   runtime functions would have been called, even if the generated code is
418   larger. This will not only remove the overhead for a function call, but will
419   make the code visible for the optimizer. <tt/-Oi/ is an alias for
420   <tt/-O --codesize&nbsp;200/.
421
422   <tt/-Or/ will make the compiler honor the <tt/register/ keyword. Local
423   variables may be placed in registers (which are actually zero page
424   locations). See also the <tt/<ref id="option-register-vars"
425   name="--register-vars">/ command line option, and the <ref
426   id="register-vars" name="discussion of register variables"> below.
427
428   Using <tt/-Os/ will force the compiler to inline some known functions from
429   the C library like strlen. Note: This has two consequences:
430   <p>
431   <itemize>
432   <item>You may not use names of standard C functions in your own code. If you
433         do that, your program is not standard compliant anyway, but using
434         <tt/-Os/ will actually break things.
435         <p>
436   <item>The inlined string and memory functions will not handle strings or
437         memory areas larger than 255 bytes. Similarly, the inlined <tt/is..()/
438         functions will not work with values outside the char. range (such as
439         <tt/EOF/).
440         <p>
441   </itemize>
442   <p>
443   It is possible to concatenate the modifiers for <tt/-O/. For example, to
444   enable register variables and inlining of known functions, you may use
445   <tt/-Ors/.
446
447
448   <tag><tt>-T, --add-source</tt></tag>
449
450   This include the source code as comments in the generated code. This is
451   normally not needed.
452
453
454   <tag><tt>-V, --version</tt></tag>
455
456   Print the version number of the compiler. When submitting a bug report,
457   please include the operating system you're using, and the compiler
458   version.
459
460
461   <label id="option-W">
462   <tag><tt>-W name[,name]</tt></tag>
463
464   This option allows to control warnings generated by the compiler. It is
465   followed by a comma separated list of warnings that should be enabled or
466   disabled. To disable a warning, its name is prefixed by a minus sign. If
467   no such prefix exists, or the name is prefixed by a plus sign, the warning
468   is enabled.
469
470   The following warning names are currently recognized:
471   <descrip>
472   <tag><tt/error/</tag>
473         Treat all warnings as errors.
474   <tag><tt/unknown-pragma/</tag>
475         Warn about known #pragmas.
476   <tag><tt/unused-label/</tag>
477         Warn about unused labels.
478   <tag><tt/unused-param/</tag>
479         Warn about unused function parameters.
480   <tag><tt/unused-var/</tag>
481         Warn about unused variables.
482   </descrip>
483
484   You may also use <tt><ref id="pragma-warn" name="#pragma&nbsp;warn"></tt> to
485   control this setting for smaller pieces of code from within your code.
486
487 </descrip><p>
488
489
490 <sect>Input and output<p>
491
492 The compiler will accept one C file per invocation and create a file with
493 the same base name, but with the extension replaced by ".s". The output
494 file contains assembler code suitable for the use with the ca65 macro
495 assembler.
496
497 Include files in single quotes are searched in the following places:
498 <enum>
499 <item>The current directory.
500 <item>The value of the environment variable <tt/CC65_INC/ if it is defined.
501 <item>Any directory added with the <tt/-I/ option on the command line.
502 </enum>
503
504 Include files in angle brackets are searched in the following places:
505 <enum>
506 <item>A compiled in directory which is often <tt>/usr/lib/cc65/include</tt> on
507       Linux systems.
508 <item>The value of the environment variable <tt/CC65_INC/ if it is defined.
509 <item>A subdirectory named <tt/include/ of the directory defined in the
510       environment variable <tt/CC65_HOME/, if it is defined.
511 <item>Any directory added with the <tt/-I/ option on the command line.
512 </enum>
513
514
515
516 <sect>Differences to the ISO standard<p>
517
518 Apart from the things listed below, the compiler does support additional
519 keywords, has several functions in the standard headers with names outside the
520 reserved namespace and a few syntax extensions. All these can be disabled with
521 the <tt><ref id="option--standard" name="--standard"></tt> command line
522 option. Its use for maximum standards compatibility is advised.
523
524 Here is a list of differences between the language, the compiler accepts,
525 and the one defined by the ISO standard:
526
527 <itemize>
528
529 <item>  The datatypes "float" and "double" are not available.
530         <p>
531 <item>  C Functions may not return structs (or unions), and structs may not
532         be passed as parameters by value. However, struct assignment *is*
533         possible.
534         <p>
535 <item>  Part of the C library is available only with fastcall calling
536         conventions (see below).  It means that you must not mix pointers to
537         those functions with pointers to user-written, not-fastcall functions.
538         <p>
539 <item>  The <tt/volatile/ keyword doesn't have an effect. This is not as bad
540         as it sounds, since the 6502 has so few registers that it isn't
541         possible to keep values in registers anyway.
542         <p>
543 </itemize>
544
545 There may be some more minor differences I'm currently not aware of. The
546 biggest problem is the missing float data type. With this limitation in
547 mind, you should be able to write fairly portable code.
548
549
550
551 <sect>Extensions<p>
552
553 This cc65 version has some extensions to the ISO C standard.
554
555 <itemize>
556
557 <item>  The compiler allows to insert assembler statements into the output
558         file. The syntax is
559
560         <tscreen><verb>
561         asm (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
562         </verb></tscreen>
563         or
564         <tscreen><verb>
565         __asm__ (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
566         </verb></tscreen>
567
568         The first form is in the user namespace and is disabled if the <tt/-A/
569         switch is given.
570
571         There is a whole section covering inline assembler statements,
572         <ref id="inline-asm" name="see there">.
573         <p>
574
575 <item>  There is a special calling convention named "fastcall".
576         The syntax for a function declaration using fastcall is
577
578         <tscreen><verb>
579         &lt;return type&gt; fastcall &lt;function name&gt; (&lt;parameter list&gt;)
580         </verb></tscreen>
581         or
582         <tscreen><verb>
583         &lt;return type&gt; __fastcall__ &lt;function name&gt; (&lt;parameter list&gt;)
584         </verb></tscreen>
585         An example would be
586         <tscreen><verb>
587         void __fastcall__ f (unsigned char c)
588         </verb></tscreen>
589         The first form of the fastcall keyword is in the user namespace and can
590         therefore be disabled with the <tt><ref id="option--standard"
591         name="--standard"></tt> command line option.
592
593         For functions declared as <tt/fastcall/, the rightmost parameter is not
594         pushed on the stack but left in the primary register when the function
595         is called. This will reduce the cost when calling assembler functions
596         significantly, especially when the function itself is rather small.
597         <p>
598
599 <item>  There are two pseudo variables named <tt/__AX__/ and <tt/__EAX__/.
600         Both refer to the primary register that is used by the compiler to
601         evaluate expressions or return function results. <tt/__AX__/ is of
602         type <tt/unsigned int/ and <tt/__EAX__/ of type <tt/long unsigned int/
603         respectively. The pseudo variables may be used as lvalue and rvalue as
604         every other variable. They are most useful together with short
605         sequences of assembler code. For example, the macro
606
607         <tscreen><verb>
608         #define hi(x)           \
609             (__AX__ = (x),      \
610              asm ("txa"),       \
611              asm ("ldx #$00"),  \
612              __AX__)
613         </verb></tscreen>
614
615         will give the high byte of any unsigned value.
616         <p>
617
618 <item>  Inside a function, the identifier <tt/__func__/ gives the name of the
619         current function as a string. Outside of functions, <tt/__func__/ is
620         undefined.
621         Example:
622
623         <tscreen><verb>
624         #define PRINT_DEBUG(s)  printf ("%s: %s\n", __func__, s);
625         </verb></tscreen>
626
627         The macro will print the name of the current function plus a given
628         string.
629         <p>
630
631 <item>  cc65 allows the initialization of <tt/void/ variables. This may be
632         used to create variable structures that are more compatible with
633         interfaces written for assembler languages. Here is an example:
634
635         <tscreen><verb>
636         void GCmd = {   (char)3, (unsigned)0x2000, (unsigned)0x3000 };
637         </verb></tscreen>
638
639         This will be translated as follows:
640
641         <tscreen><verb>
642         _GCmd:
643                 .byte   3
644                 .word   $2000
645                 .word   $3000
646         </verb></tscreen>
647
648         Since the variable is of type <tt/void/ you may not use it as is.
649         However, taking the address of the variable results in a <tt/void*/
650         which may be passed to any function expecting a pointer.
651
652         See the <url url="geos.html" name="GEOS library document"> for examples
653         on how to use this feature.
654         <p>
655
656 <item>  cc65 implements flexible array struct members as defined in the C99 ISO
657         standard. As an extension, these fields may be initialized. There are
658         several exceptions, however (which is probably the reason why the
659         standard does not define this feature, because it is highly
660         unorthogonal). Flexible array members cannot be initialized ...
661
662         <itemize>
663         <item>... when defining an array of structs with flexible
664                 members.
665         <item>... if such a struct is a member field of another struct
666                 which is not the last field.
667         <item>... if the struct which contains a flexible array member is
668                 declared as <tt/register/, and the size and compiler settings
669                 do allow the compiler actually to place the struct into the
670                 register bank in the zero page.
671         </itemize>
672
673         Please note that -- as defined in the ISO C standard -- the <tt/sizeof/
674         operator returns the struct size with the flexible array member having
675         size zero, even if it is initialized.
676         <p>
677
678 </itemize>
679 <p>
680
681
682 <sect>Predefined macros<p>
683
684 The compiler defines several macros at startup:
685
686 <descrip>
687
688   <tag><tt>__CC65__</tt></tag>
689
690   This macro is always defined. Its value is the version number of the
691   compiler in hex.  For example, version 2.10.1 of the compiler has this macro
692   defined as <tt/0x02A1/.
693
694   <tag><tt>__APPLE2__</tt></tag>
695
696   This macro is defined if the target is the Apple ][ (-t apple2).
697
698   <tag><tt>__APPLE2ENH__</tt></tag>
699
700   This macro is defined if the target is the enhanced Apple //e (-t apple2enh).
701
702   <tag><tt>__ATARI__</tt></tag>
703
704   This macro is defined if the target is one of the Atari computers
705   (400/800/130XL/800XL).
706
707   <tag><tt>__ATMOS__</tt></tag>
708
709   This macro is defined if the target is the Oric Atmos (-t atmos).
710
711   <tag><tt>__CBM__</tt></tag>
712
713   This macro is defined if the target system is one of the CBM targets.
714
715   <tag><tt>__C16__</tt></tag>
716
717   This macro is defined if the target is the c16 (-t c16).
718
719   <tag><tt>__C64__</tt></tag>
720
721   This macro is defined if the target is the c64 (-t c64).
722
723   <tag><tt>__C128__</tt></tag>
724
725   This macro is defined if the target is the c128 (-t c128).
726
727   <tag><tt>__CBM510__</tt></tag>
728
729   This macro is defined if the target is the CBM 500 series of computers.
730
731   <tag><tt>__CBM610__</tt></tag>
732
733   This macro is defined if the target is one of the CBM 600/700 family of
734   computers (called B series in the US).
735
736   <tag><tt>__GEOS__</tt></tag>
737
738   This macro is defined if you are compiling for the GEOS system (-t geos).
739
740   <tag><tt>__LUNIX__</tt></tag>
741
742   This macro is defined if you are compiling for the LUnix system (-t lunix).
743
744   <tag><tt>__LYNX__</tt></tag>
745
746   This macro is defined if the target is the Atari Lynx (-t lynx).
747
748   <tag><tt>__NES__</tt></tag>
749
750   This macro is defined if the target is the NES (-t nes).
751
752   <tag><tt>__PET__</tt></tag>
753
754   This macro is defined if the target is the PET family of computers (-t pet).
755
756   <tag><tt>__PLUS4__</tt></tag>
757
758   This macro is defined if the target is the plus/4 (-t plus4).
759
760   <tag><tt>__SUPERVISION__</tt></tag>
761
762   This macro is defined if the target is the supervision (-t supervision).
763
764   <tag><tt>__VIC20__</tt></tag>
765
766   This macro is defined if the target is the vic20 (-t vic20).
767
768   <tag><tt>__FILE__</tt></tag>
769
770   This macro expands to a string containing the name of the C source file.
771
772   <tag><tt>__LINE__</tt></tag>
773
774   This macro expands to the current line number.
775
776   <tag><tt>__CC65_STD__</tt></tag>
777
778   This macro is defined to one of the following depending on the <tt><ref
779   id="option--standard" name="--standard"></tt> command line option:
780   <itemize>
781   <item><tt/__CC65_STD_C89__/
782   <item><tt/__CC65_STD_C99__/
783   <item><tt/__CC65_STD_CC65__/
784   </itemize>
785
786   <tag><tt>__OPT__</tt></tag>
787
788   Is defined if the compiler was called with the <tt/-O/ command line option.
789
790   <tag><tt>__OPT_i__</tt></tag>
791
792   Is defined if the compiler was called with the <tt/-Oi/ command line option.
793
794   <tag><tt>__OPT_r__</tt></tag>
795
796   Is defined if the compiler was called with the <tt/-Or/ command line option.
797
798   <tag><tt>__OPT_s__</tt></tag>
799
800   Is defined if the compiler was called with the <tt/-Os/ command line option.
801
802 </descrip>
803
804
805 <sect>&num;pragmas<label id="pragmas"><p>
806
807 The compiler understands some pragmas that may be used to change code
808 generation and other stuff. Some of these pragmas understand a special form:
809 If the first parameter is <tt/push/, the old value is saved onto a stack
810 before changing it. The value may later be restored by using the <tt/pop/
811 parameter with the <tt/#pragma/.
812
813 <sect1><tt>#pragma bss-name (&lsqb;push,&rsqb; &lt;name&gt;)</tt><label id="pragma-bss-name"><p>
814
815   This pragma changes the name used for the BSS segment (the BSS segment
816   is used to store uninitialized data). The argument is a string enclosed
817   in double quotes.
818
819   Note: The default linker configuration file does only map the standard
820   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
821   configuration file.
822
823   Beware: The startup code will zero only the default BSS segment. If you
824   use another BSS segment, you have to do that yourself, otherwise
825   uninitialized variables do not have the value zero.
826
827   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
828
829   Example:
830   <tscreen><verb>
831         #pragma bss-name ("MyBSS")
832   </verb></tscreen>
833
834
835 <sect1><tt>#pragma charmap (&lt;index&gt;, &lt;code&gt;)</tt><label id="pragma-charmap"><p>
836
837   Each literal string and each literal character in the source is translated
838   by use of a translation table. This translation table is preset when the
839   compiler is started depending on the target system, for example to map
840   ISO-8859-1 characters into PETSCII if the target is a commodore machine.
841
842   This pragma allows to change entries in the translation table, so the
843   translation for individual characters, or even the complete table may be
844   adjusted.
845
846   Both arguments are assumed to be unsigned characters with a valid range of
847   1-255.
848
849   Beware of two pitfalls:
850
851     <itemize>
852     <item>The character index is actually the code of the character in the
853           C source, so character mappings do always depend on the source
854           character set. This means that <tt/#pragma&nbsp;charmap/ is not
855           portable -- it depends on the build environment.
856     <item>While it is possible to use character literals as indices, the
857           result may be somewhat unexpected, since character literals are
858           itself translated. For this reason I would suggest to avoid
859           character literals and use numeric character codes instead.
860     </itemize>
861
862   Example:
863   <tscreen><verb>
864         /* Use a space wherever an 'a' occurs in ISO-8859-1 source */
865         #pragma charmap (0x61, 0x20);
866   </verb></tscreen>
867
868
869 <sect1><tt>#pragma check-stack ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-check-stack"><p>
870
871   Tells the compiler to insert calls to a stack checking subroutine to detect
872   stack overflows. The stack checking code will lead to somewhat larger and
873   slower programs, so you may want to use this pragma when debugging your
874   program and switch it off for the release version. If a stack overflow is
875   detected, the program is aborted.
876
877   If the argument is "off", stack checks are disabled (the default), otherwise
878   they're enabled.
879
880   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
881
882 <sect1><tt>#pragma code-name ([push,] &lt;name&gt;)</tt><label id="pragma-code-name"><p>
883
884   This pragma changes the name used for the CODE segment (the CODE segment
885   is used to store executable code). The argument is a string enclosed in
886   double quotes.
887
888   Note: The default linker configuration file does only map the standard
889   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
890   configuration file.
891
892   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
893
894   Example:
895   <tscreen><verb>
896         #pragma code-name ("MyCODE")
897   </verb></tscreen>
898
899
900 <sect1><tt>#pragma codesize ([push,] &lt;int&gt;)</tt><label id="pragma-codesize"><p>
901
902   This pragma allows finer control about speed vs. size decisions in the code
903   generation and optimization phase. It gives the allowed size increase factor
904   (in percent). The default is can be changed by use of the <tt/<ref
905   id="option-codesize" name="--codesize">/ compiler option.
906
907   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
908
909
910 <sect1><tt>#pragma data-name ([push,] &lt;name&gt;)</tt><label id="pragma-data-name"><p>
911
912   This pragma changes the name used for the DATA segment (the DATA segment
913   is used to store initialized data). The argument is a string enclosed in
914   double quotes.
915
916   Note: The default linker configuration file does only map the standard
917   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
918   configuration file.
919
920   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
921
922   Example:
923   <tscreen><verb>
924         #pragma data-name ("MyDATA")
925   </verb></tscreen>
926
927
928 <sect1><tt>#pragma local-strings ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-local-strings"><p>
929
930   When "on", emit string literals to the data segment when they're encountered
931   in the source. The default ("off") is to keep string literals until end of
932   assembly, merge read only literals if possible, and then output the literals
933   into the data or rodata segment that is active at that point.
934
935   Using this <tt/#pragma/ it is possible to control the behaviour from within
936   the source. When <tt/#pragma local-strings/ is active, string literals are
937   output immediately, which means that they go into the currently active data
938   or rodata segment, but cannot be merged. When inactive, string literals are
939   remembered and output as a whole when translation is finished.
940
941
942 <sect1><tt>#pragma optimize ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-optimize"><p>
943
944   Switch optimization on or off. If the argument is "off", optimization is
945   disabled, otherwise it is enabled. Please note that this pragma only effects
946   whole functions. The setting in effect when the function is encountered will
947   determine if the generated code is optimized or not.
948
949   Optimization and code generation is also controlled by the <ref
950   id="pragma-codesize" name="codesize pragma">.
951
952   The default is "off", but may be changed with the <tt/<ref name="-O"
953   id="option-O">/ compiler option.
954
955   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
956
957
958 <sect1><tt>#pragma rodata-name ([push,] &lt;name&gt;)</tt><label id="pragma-rodata-name"><p>
959
960   This pragma changes the name used for the RODATA segment (the RODATA
961   segment is used to store readonly data). The argument is a string
962   enclosed in double quotes.
963
964   Note: The default linker configuration file does only map the standard
965   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
966   configuration file.
967
968   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
969
970   Example:
971   <tscreen><verb>
972         #pragma rodata-name ("MyRODATA")
973   </verb></tscreen>
974
975
976 <sect1><tt>#pragma regvaraddr ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-regvaraddr"><p>
977
978   The compiler does not allow to take the address of register variables.
979   The regvaraddr pragma changes this. Taking the address of a register
980   variable is allowed after using this pragma with "on" as argument.
981   Using "off" as an argument switches back to the default behaviour.
982
983   Beware: The C standard does not allow taking the address of a variable
984   declared as register. So your programs become non-portable if you use
985   this pragma. In addition, your program may not work. This is usually the
986   case if a subroutine is called with the address of a register variable,
987   and this subroutine (or a subroutine called from there) uses
988   register variables. So be careful with this #pragma.
989
990   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
991
992   Example:
993   <tscreen><verb>
994         #pragma regvaraddr(on)  /* Allow taking the address
995                                  * of register variables
996                                  */
997   </verb></tscreen>
998
999
1000 <sect1><tt>#pragma register-vars ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-register-vars"><p>
1001
1002   Enables or disables use of register variables. If register variables are
1003   disabled (the default), the <tt/register/ keyword is ignored. Register
1004   variables are explained in more detail in <ref id="register-vars" name="a separate
1005   chapter">.
1006
1007   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
1008
1009
1010 <sect1><tt>#pragma signed-chars ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-signed-chars"><p>
1011
1012   Changes the signedness of the default character type. If the argument is
1013   "on", default characters are signed, otherwise characters are unsigned. The
1014   compiler default is to make characters unsigned since this creates a lot
1015   better code. This default may be overridden by the <tt/<ref
1016   name="--signed-chars" id="option-signed-chars">/ command line option.
1017
1018   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
1019
1020
1021 <sect1><tt>#pragma static-locals ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-static-locals"<p>
1022
1023   Use variables in the bss segment instead of variables on the stack. This
1024   pragma changes the default set by the compiler option <tt/<ref
1025   name="--static-locals" id="option-static-locals">/. If the argument is "on",
1026   local variables are allocated in the BSS segment, leading to shorter and in
1027   most cases faster, but non-reentrant code.
1028
1029   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
1030
1031
1032 <sect1><tt>#pragma warn (name, [push,] on|off)</tt><label id="pragma-warn"><p>
1033
1034   Switch compiler warnings on or off. "name" is the name of a warning (see the
1035   <tt/<ref name="-W" id="option-W">/ compiler option for a list). The name is
1036   either followed by "pop", which restores the last pushed state, or by "on" or
1037   "off", optionally preceeded by "push" to push the current state before
1038   changing it.
1039
1040   Example:
1041   <tscreen><verb>
1042         /* Don't warn about the unused parameter in function func */
1043         #pragma warn (unused-param, push, off)
1044         static int func (int unused)
1045         {
1046             return 0;
1047         }
1048         #pragma warn (unused-param, pop)
1049   </verb></tscreen>
1050
1051 <sect1><tt>#pragma writable-strings ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-writable-strings"><p>
1052
1053   Changes the storage location of string literals. For historical reasons,
1054   the C standard defines that string literals are of type "char[]", but
1055   writing to such a literal causes undefined behaviour. Most compilers
1056   (including cc65) place string literals in the read-only data segment, which
1057   may cause problems with old C code that writes to string literals.
1058
1059   Using this pragma (or the corresponding command line option <tt/<ref
1060   name="--writable-strings" id="option-writable-strings">/) causes the
1061   literals to be placed in the data segment so they can be written to without
1062   worry.
1063
1064   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
1065
1066
1067 <sect1><tt>#pragma zpsym (&lt;name&gt;)</tt><p>
1068
1069   Tell the compiler that the -- previously as external declared -- symbol with
1070   the given name is a zero page symbol (usually from an assembler file).
1071   The compiler will create a matching import declaration for the assembler.
1072
1073   Example:
1074   <tscreen><verb>
1075         extern int foo;
1076         #pragma zpsym ("foo");  /* foo is in the zeropage */
1077   </verb></tscreen>
1078
1079
1080
1081
1082 <sect>Register variables<label id="register-vars"><p>
1083
1084 The runtime for all supported platforms has 6 bytes of zero page space
1085 available for register variables (this could be increased, but I think it's a
1086 good value). So you can declare register variables up to a total size of 6 per
1087 function. The compiler will allocate register space on a "first come, first
1088 served" base and convert any <tt/register/ declarations that exceed the
1089 available register space silently to <tt/auto/. Parameters can also be
1090 declared as <tt/register/, this will in fact give slightly shorter code than
1091 using a register variable.
1092
1093 Since a function must save the current values of the registers on entry and
1094 restore them on exit, there is an overhead associated with register variables,
1095 and this overhead is quite high (about 20 bytes per variable). This means that
1096 just declaring anything as <tt/register/ is not a good idea.
1097
1098 The best use for register variables are pointers, especially those that point
1099 to structures. The magic number here is about 3 uses of a struct field: If the
1100 function contains this number or even more, the generated code will be usually
1101 shorter and faster when using a register variable for the struct pointer. The
1102 reason for this is that the register variable can in many cases be used as a
1103 pointer directly. Having a pointer in an auto variable means that this pointer
1104 must first be copied into a zero page location, before it can be dereferenced.
1105
1106 Second best use for register variables are counters. However, there is not
1107 much difference in the code generated for counters, so you will need at least
1108 100 operations on this variable (for example in a loop) to make it worth the
1109 trouble. The only savings you get here are by the use of a zero page variable
1110 instead of one on the stack or in the data segment.
1111
1112 Register variables must be explicitly enabled, either by using <tt/<ref
1113 name="-Or" id="option-O">/ or <tt/<ref name="--register-vars"
1114 id="option-register-vars">/ on the command line or by use of <tt/<ref
1115 name="#pragma register-vars" id="pragma-register-vars">/. Register variables
1116 are only accepted on function top level, register variables declared in
1117 interior blocks are silently converted to <tt/auto/. With register variables
1118 disabled, all variables declared as <tt/register/ are actually auto variables.
1119
1120 Please take care when using register variables: While they are helpful and can
1121 lead to a tremendous speedup when used correctly, improper usage will cause
1122 bloated code and a slowdown.
1123
1124
1125
1126 <sect>Inline assembler<label id="inline-asm"><p>
1127
1128 The compiler allows to insert assembler statements into the output file. The
1129 syntax is
1130
1131 <tscreen><verb>
1132         asm (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
1133 </verb></tscreen>
1134 or
1135 <tscreen><verb>
1136         __asm__ (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
1137 </verb></tscreen>
1138 <p>
1139
1140 The first form is in the user namespace and is disabled by <tt><ref
1141 id="option--standard" name="--standard"></tt> if the argument is not <tt/cc65/.
1142
1143 The asm statement may be used inside a function and on global file level. An
1144 inline assembler statement is a primary expression, so it may also be used as
1145 part of an expression. Please note however that the result of an expression
1146 containing just an inline assembler statement is always of type <tt/void/.
1147
1148 The contents of the string literal are preparsed by the compiler and inserted
1149 into the generated assembly output, so that the can be further processed by
1150 the backend and especially the optimizer. For this reason, the compiler does
1151 only allow regular 6502 opcodes to be used with the inline assembler. Pseudo
1152 instructions (like <tt/.import/, <tt/.byte/ and so on) are <em/not/ allowed,
1153 even if the ca65 assembler (which is used to translate the generated assembler
1154 code) would accept them. The builtin inline assembler is not a replacement for
1155 the full blown macro assembler which comes with the compiler.
1156
1157 Note: Inline assembler statements are subject to all optimizations done by the
1158 compiler. There is currently no way to protect an inline assembler statement
1159 from being moved or removed completely by the optimizer. If in doubt, check
1160 the generated assembler output, or disable optimizations.
1161
1162 The string literal may contain format specifiers from the following list. For
1163 each format specifier, an argument is expected which is inserted instead of
1164 the format specifier before passing the assembly code line to the backend.
1165
1166 <itemize>
1167   <item><tt/%b/ - Numerical 8-bit value
1168   <item><tt/%w/ - Numerical 16-bit value
1169   <item><tt/%l/ - Numerical 32-bit value
1170   <item><tt/%v/ - Assembler name of a (global) variable or function
1171   <item><tt/%o/ - Stack offset of a (local) variable
1172   <item><tt/%g/ - Assembler name of a C label
1173   <item><tt/%s/ - The argument is converted to a string
1174   <item><tt/%%/ - The % sign itself
1175 </itemize><p>
1176
1177 Using these format specifiers, you can access C <tt/#defines/, variables or
1178 similar stuff from the inline assembler. For example, to load the value of
1179 a C <tt/#define/ into the Y register, one would use
1180
1181 <tscreen><verb>
1182         #define OFFS  23
1183         __asm__ ("ldy #%b", OFFS);
1184 </verb></tscreen>
1185
1186 Or, to access a struct member of a static variable:
1187
1188 <tscreen><verb>
1189         typedef struct {
1190             unsigned char x;
1191             unsigned char y;
1192             unsigned char color;
1193         } pixel_t;
1194         static pixel_t pixel;
1195         __asm__ ("ldy #%b", offsetof(pixel_t, color));
1196         __asm__ ("lda %v,y", pixel);
1197 </verb></tscreen>
1198 <p>
1199
1200 Note: Do not embed the assembler labels that are used as names of global
1201 variables or functions into your asm statements. Code like this
1202
1203 <tscreen><verb>
1204         int foo;
1205         int bar () { return 1; }
1206         __asm__ ("lda _foo");           /* DON'T DO THAT! */
1207         ...
1208         __asm__ ("jsr _bar");           /* DON'T DO THAT EITHER! */
1209 </verb></tscreen>
1210 <p>
1211
1212 may stop working if the way, the compiler generates these names is changed in
1213 a future version. Instead use the format specifiers from the table above:
1214
1215 <tscreen><verb>
1216         __asm__ ("lda %v", foo);        /* OK */
1217         ...
1218         __asm__ ("jsr %v", bar);        /* OK */
1219 </verb></tscreen>
1220 <p>
1221
1222
1223 <sect>Implementation-defined behavior<p>
1224
1225 This section describes the behavior of cc65 when the standard describes the
1226 behavior as implementation-defined.
1227
1228 (to be done)
1229
1230 <sect>Bugs/Feedback<p>
1231
1232 If you have problems using the compiler, if you find any bugs, or if you're
1233 doing something interesting with it, I would be glad to hear from you. Feel
1234 free to contact me by email (<htmlurl url="mailto:uz@cc65.org"
1235 name="uz@cc65.org">).
1236
1237
1238
1239 <sect>Copyright<p>
1240
1241 This is the original compiler copyright:
1242
1243 <tscreen><verb>
1244 --------------------------------------------------------------------------
1245   -*- Mode: Text -*-
1246
1247      This is the copyright notice for RA65, LINK65, LIBR65, and other
1248   Atari 8-bit programs.  Said programs are Copyright 1989, by John R.
1249   Dunning.  All rights reserved, with the following exceptions:
1250
1251       Anyone may copy or redistribute these programs, provided that:
1252
1253   1:  You don't charge anything for the copy.  It is permissable to
1254       charge a nominal fee for media, etc.
1255
1256   2:  All source code and documentation for the programs is made
1257       available as part of the distribution.
1258
1259   3:  This copyright notice is preserved verbatim, and included in
1260       the distribution.
1261
1262       You are allowed to modify these programs, and redistribute the
1263   modified versions, provided that the modifications are clearly noted.
1264
1265       There is NO WARRANTY with this software, it comes as is, and is
1266   distributed in the hope that it may be useful.
1267
1268       This copyright notice applies to any program which contains
1269   this text, or the refers to this file.
1270
1271       This copyright notice is based on the one published by the Free
1272   Software Foundation, sometimes known as the GNU project.  The idea
1273   is the same as theirs, ie the software is free, and is intended to
1274   stay that way.  Everybody has the right to copy, modify, and re-
1275   distribute this software.  Nobody has the right to prevent anyone
1276   else from copying, modifying or redistributing it.
1277
1278 --------------------------------------------------------------------------
1279 </verb></tscreen>
1280
1281 Small parts of the compiler (parts of the preprocessor and main parser) are
1282 still covered by this copyright. The main portion is covered by the usual
1283 cc65 license, which reads:
1284
1285 This software is provided 'as-is', without any expressed or implied
1286 warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages
1287 arising from the use of this software.
1288
1289 Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
1290 including commercial applications, and to alter it and redistribute it
1291 freely, subject to the following restrictions:
1292
1293 <enum>
1294 <item>  The origin of this software must not be misrepresented; you must not
1295         claim that you wrote the original software. If you use this software
1296         in a product, an acknowledgment in the product documentation would be
1297         appreciated but is not required.
1298 <item>  Altered source versions must be plainly marked as such, and must not
1299         be misrepresented as being the original software.
1300 <item>  This notice may not be removed or altered from any source
1301         distribution.
1302 </enum>
1303
1304 </article>
1305