]> git.sur5r.net Git - cc65/blob - doc/cc65.sgml
Remove shifts from kcalc
[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 optmizer 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>nes
266   <item>pet (all CBM PET systems except the 2001)
267   <item>plus4
268   <item>supervision
269   </itemize>
270
271   <tag><tt>-v, --verbose</tt></tag>
272
273   Using this option, the compiler will be somewhat more verbose if errors
274   or warnings are encountered.
275
276
277   <tag><tt>--writable-strings</tt></tag>
278
279   Make string literals writable by placing them into the data segment instead
280   of the rodata segment.
281
282
283   <tag><tt>-Cl, --static-locals</tt></tag>
284
285   Use static storage for local variables instead of storage on the stack.
286   Since the stack is emulated in software, this gives shorter and usually
287   faster code, but the code is no longer reentrant. The difference between
288   <tt/-Cl/ and declaring local variables as static yourself is, that
289   initializer code is executed each time, the function is entered. So when
290   using
291
292   <tscreen><verb>
293         void f (void)
294         {
295             unsigned a = 1;
296             ...
297         }
298   </verb></tscreen>
299
300   the variable a will always have the value 1 when entering the function
301   and using <tt/-Cl/, while in
302
303   <tscreen><verb>
304         void f (void)
305         {
306             static unsigned a = 1;
307             ....
308         }
309   </verb></tscreen>
310
311   the variable a will have the value 1 only the first time, the function
312   is entered, and will keep the old value from one call of the function to
313   the next.
314
315   You may also use <tt><ref id="pragma-staticlocals" name="#pragma
316   staticlocals"></tt> to change this setting in your sources.
317
318
319   <tag><tt>-I dir, --include-dir dir</tt></tag>
320
321   Set a directory where the compiler searches for include files. You may
322   use this option multiple times to add more than one directory to the
323   search list.
324
325
326   <label id="option-O">
327   <tag><tt>-O, -Oi, -Or, -Os</tt></tag>
328
329   Enable an optimizer run over the produced code.
330
331   Using <tt/-Oi/, the code generator will inline some code where otherwise a
332   runtime functions would have been called, even if the generated code is
333   larger. This will not only remove the overhead for a function call, but will
334   make the code visible for the optimizer. <tt/-Oi/ is an alias for
335   <tt/--codesize 200/.
336
337   <tt/-Or/ will make the compiler honor the <tt/register/ keyword. Local
338   variables may be placed in registers (which are actually zero page
339   locations). There is some overhead involved with register variables, since
340   the old contents of the registers must be saved and restored. In addition,
341   the current implementation does not make good use of register variables, so
342   using <tt/-Or/ may make your program even slower and larger. Use with care!
343
344   Using <tt/-Os/ will force the compiler to inline some known functions from
345   the C library like strlen. Note: This has two consequences:
346   <p>
347   <itemize>
348   <item>You may not use names of standard C functions in your own code. If you
349         do that, your program is not standard compliant anyway, but using
350         <tt/-Os/ will actually break things.
351         <p>
352   <item>The inlined string and memory functions will not handle strings or
353         memory areas larger than 255 bytes. Similar, the inlined <tt/is..()/
354         functions will not work with values outside char range.
355         <p>
356   </itemize>
357   <p>
358   It is possible to concatenate the modifiers for <tt/-O/. For example, to
359   enable register variables and inlining of known functions, you may use
360   <tt/-Ors/.
361
362
363   <tag><tt>-T, --add-source</tt></tag>
364
365   This include the source code as comments in the generated code. This is
366   normally not needed.
367
368
369   <tag><tt>-V, --version</tt></tag>
370
371   Print the version number of the compiler. When submitting a bug report,
372   please include the operating system you're using, and the compiler
373   version.
374
375
376   <label id="option-W">
377   <tag><tt>-W</tt></tag>
378
379   This option will suppress any warnings generated by the compiler. Since
380   any source file may be written in a manner that it will not produce
381   compiler warnings, using this option is usually not a good idea.
382
383 </descrip><p>
384
385
386 <sect>Input and output<p>
387
388 The compiler will accept one C file per invocation and create a file with
389 the same base name, but with the extension replaced by ".s". The output
390 file contains assembler code suitable for the use with the ca65 macro
391 assembler.
392
393 In addition to the paths named in the <tt/-I/ option on the command line, the
394 directory named in the environment variable <tt/CC65_INC/ is added to the
395 search path for include files on startup.
396
397
398
399 <sect>Differences to the ISO standard<p>
400
401 Here is a list of differences between the language, the compiler accepts,
402 and the one defined by the ISO standard:
403
404 <itemize>
405
406 <item>  The compiler allows unnamed parameters in parameter lists. The
407         compiler will not issue warnings about unused parameters that don't
408         have a name. This feature can be disabled with the <tt><ref
409         id="option--standard" name="--standard"></tt> command line option.
410         <p>
411 <item>  The compiler has some additional keywords:
412         <p>
413         <itemize>
414         <item><tt/asm/
415         <item><tt/__asm__/
416         <item><tt/fastcall/
417         <item><tt/__fastcall__/
418         <item><tt/__AX__/
419         <item><tt/__EAX__/
420         <item><tt/__func__/
421         <item><tt/__attribute__/
422         </itemize>
423         <p>
424         The keywords without the underlines can be disabled with the
425         <tt><ref id="option--standard" name="--standard"></tt> command line
426         option.
427         <p>
428 <item>  The datatypes "float" and "double" are not available.
429         <p>
430 <item>  The compiler does not support bit fields.
431         <p>
432 <item>  C Functions may not return structs (or unions), and structs may not
433         be passed as parameters by value. However, struct assignment *is*
434         possible.
435         <p>
436 <item>  Part of the C library is available only with fastcall calling
437         conventions (see below). This means, that you may not mix pointers to
438         those functions with pointers to user written functions.
439         <p>
440 </itemize>     
441
442 There may be some more minor differences, I'm currently not aware off. The
443 biggest problem is the missing float data type. With this limitation in
444 mind, you should be able to write fairly portable code.
445
446
447
448 <sect>Extensions<p>
449
450 This cc65 version has some extensions to the ISO C standard.
451
452 <itemize>
453
454 <item>  The compiler allows to insert assembler statements into the output
455         file. The syntax is
456
457         <tscreen><verb>
458         asm (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
459         </verb></tscreen>
460         or
461         <tscreen><verb>
462         __asm__ (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
463         </verb></tscreen>
464
465         The first form is in the user namespace and is disabled if the <tt/-A/
466         switch is given.
467
468         There is a whole section covering inline assembler statements,
469         <ref id="inline-asm" name="see there">.
470         <p>
471
472 <item>  There is a special calling convention named "fastcall". This calling
473         convention is currently only usable for functions written in
474         assembler. The syntax for a function declaration using fastcall is
475
476         <tscreen><verb>
477         &lt;return type&gt; fastcall &lt;function name&gt; (&lt;parameter list&gt;)
478         </verb></tscreen>
479         or
480         <tscreen><verb>
481         &lt;return type&gt; __fastcall__ &lt;function name&gt; (&lt;parameter list&gt;)
482         </verb></tscreen>
483         An example would be
484         <tscreen><verb>
485         void __fastcall__ f (unsigned char c)
486         </verb></tscreen>
487         The first form of the fastcall keyword is in the user namespace and can
488         therefore be disabled with the <tt><ref id="option--standard"
489         name="--standard"></tt> command line option.
490
491         For functions declared as <tt/fastcall/, the rightmost parameter is not
492         pushed on the stack but left in the primary register when the function
493         is called. This will reduce the cost when calling assembler functions
494         significantly, especially when the function itself is rather small.
495         <p>
496
497 <item>  There are two pseudo variables named <tt/__AX__/ and <tt/__EAX__/.
498         Both refer to the primary register that is used by the compiler to
499         evaluate expressions or return function results. <tt/__AX__/ is of
500         type <tt/unsigned int/ and <tt/__EAX__/ of type <tt/long unsigned int/
501         respectively. The pseudo variables may be used as lvalue and rvalue as
502         every other variable. They are most useful together with short
503         sequences of assembler code. For example, the macro
504
505         <tscreen><verb>
506         #define hi(x)           \
507             (__AX__ = (x),      \
508              asm ("txa"),       \
509              asm ("ldx #$00"),  \
510              __AX__)
511         </verb></tscreen>
512
513         will give the high byte of any unsigned value.
514         <p>
515
516 <item>  Inside a function, the identifier <tt/__func__/ gives the name of the
517         current function as a string. Outside of functions, <tt/__func__/ is
518         undefined.
519         Example:
520
521         <tscreen><verb>
522         #define PRINT_DEBUG(s)  printf ("%s: %s\n", __func__, s);
523         </verb></tscreen>
524
525         The macro will print the name of the current function plus a given
526         string.
527         <p>
528
529 <item>  cc65 allows the initialization of <tt/void/ variables. This may be
530         used to create variable structures that are more compatible with
531         interfaces written for assembler languages. Here is an example:
532
533         <tscreen><verb>
534         void GCmd = {   (char)3, (unsigned)0x2000, (unsigned)0x3000 };
535         </verb></tscreen>
536
537         This will be translated as follows:
538
539         <tscreen><verb>
540         _GCmd:
541                 .byte   3
542                 .word   $2000
543                 .word   $3000
544         </verb></tscreen>
545
546         Since the variable is of type <tt/void/ you may not use it as is.
547         However, taking the address of the variable results in a <tt/void*/
548         which may be passed to any function expecting a pointer.
549
550         See the <htmlurl url="geos.html" name="GEOS library"> for examples on
551         how to use this feature.
552         <p>
553
554 <item>  cc65 implements flexible array struct members as defined in the C99 ISO
555         standard. As an extension, these fields may be initialized. There are 
556         several exceptions, however (which is probably the reason why the 
557         standard does not define this feature, because it is highly 
558         unorthogonal). Flexible array members cannot be initialized...
559
560         <itemize>
561         <item>  ...when defining an array of structs with flexible members.
562         <item>  ...if such a struct is a member field of another struct which
563                 is not the last field.
564         <item>  If the struct which contains a flexible array member is
565                 declared as <tt/register/ and the size and compiler settings
566                 do allow the compiler to actually place the struct into the
567                 register bank in the zero page.
568         </itemize>
569
570         Please note that - as defined in the ISO C standard - the <tt/sizeof/
571         operator returns the struct size with the flexible array member having
572         size zero, even if it is initialized.
573         <p>
574
575 </itemize>
576 <p>
577
578
579 <sect>Predefined macros<p>
580
581 The compiler defines several macros at startup:
582
583 <descrip>
584
585   <tag><tt>__CC65__</tt></tag>
586
587   This macro is always defined. Its value is the version number of the
588   compiler in hex. Version 2.0.1 of the compiler will have this macro defined
589   as 0x0201.
590
591   <tag><tt>__APPLE2__</tt></tag>
592
593   This macro is defined if the target is the Apple ][ (-t apple2).
594
595   <tag><tt>__ATARI__</tt></tag>
596
597   This macro is defined if the target is one of the Atari computers
598   (400/800/130XL/800XL).
599
600   <tag><tt>__ATMOS__</tt></tag>
601
602   This macro is defined if the target is the Oric Atmos (-t atmos).
603
604   <tag><tt>__CBM__</tt></tag>
605
606   This macro is defined if the target system is one of the CBM targets.
607
608   <tag><tt>__C16__</tt></tag>
609
610   This macro is defined if the target is the c16 (-t c16).
611
612   <tag><tt>__C64__</tt></tag>
613
614   This macro is defined if the target is the c64 (-t c64).
615
616   <tag><tt>__C128__</tt></tag>
617
618   This macro is defined if the target is the c128 (-t c128).
619
620   <tag><tt>__CBM510__</tt></tag>
621
622   This macro is defined if the target is the CBM 500 series of computers.
623
624   <tag><tt>__CBM610__</tt></tag>
625
626   This macro is defined if the target is one of the CBM 600/700 family of
627   computers (called B series in the US).
628
629   <tag><tt>__GEOS__</tt></tag>
630
631   This macro is defined if you are compiling for the GEOS system (-t geos).
632
633   <tag><tt>__PET__</tt></tag>
634
635   This macro is defined if the target is the PET family of computers (-t pet).
636
637   <tag><tt>__PLUS4__</tt></tag>
638
639   This macro is defined if the target is the plus/4 (-t plus4).
640
641   <tag><tt>__VIC20__</tt></tag>
642
643   This macro is defined if the target is the vic20 (-t vic20).
644
645   <tag><tt>__FILE__</tt></tag>
646
647   This macro expands to a string containing the name of the C source file.
648
649   <tag><tt>__LINE__</tt></tag>
650
651   This macro expands to the current line number.
652
653   <tag><tt>__CC65_STD__</tt></tag>
654
655   This macro is defined to one of the following depending on the <tt><ref 
656   id="option--standard" name="--standard"></tt> command line option:
657   <itemize>
658   <item><tt/__CC65_STD_C89__/
659   <item><tt/__CC65_STD_C99__/
660   <item><tt/__CC65_STD_CCC65__/
661   </itemize>
662
663   <tag><tt>__OPT__</tt></tag>
664
665   Is defined if the compiler was called with the <tt/-O/ command line option.
666
667   <tag><tt>__OPT_i__</tt></tag>
668
669   Is defined if the compiler was called with the <tt/-Oi/ command line option.
670
671   <tag><tt>__OPT_r__</tt></tag>
672
673   Is defined if the compiler was called with the <tt/-Or/ command line option.
674
675   <tag><tt>__OPT_s__</tt></tag>
676
677   Is defined if the compiler was called with the <tt/-Os/ command line option.
678
679 </descrip>
680
681
682 <sect>#pragmas<label id="pragmas"><p>
683
684 The compiler understands some pragmas that may be used to change code
685 generation and other stuff. Some of these pragmas understand a special form:
686 If the first parameter is <tt/push/, the old value is saved onto a stack
687 before changing it. The value may later be restored by using the <tt/pop/
688 parameter with the <tt/#pragma/.
689
690 <sect1><tt>#pragma bssseg (&lt;name&gt;)</tt><p>
691
692   This pragma changes the name used for the BSS segment (the BSS segment
693   is used to store uninitialized data). The argument is a string enclosed
694   in double quotes.
695
696   Note: The default linker configuration file does only map the standard
697   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
698   configuration file.
699
700   Beware: The startup code will zero only the default BSS segment. If you
701   use another BSS segment, you have to do that yourself, otherwise
702   uninitialized variables do not have the value zero.
703
704   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
705
706   Example:
707   <tscreen><verb>
708         #pragma bssseg ("MyBSS")
709   </verb></tscreen>
710
711
712 <sect1><tt>#pragma charmap (&lt;index&gt;, &lt;code&gt;)</tt><p>
713
714   Each literal string and each literal character in the source is translated
715   by use of a translation table. This translation table is preset when the
716   compiler is started depending on the target system, for example to map
717   ISO-8859-1 characters into PETSCII if the target is a commodore machine.
718
719   This pragma allows to change entries in the translation table, so the
720   translation for individual characters, or even the complete table may be
721   adjusted.
722
723   Both arguments are assumed to be unsigned characters with a valid range of
724   1-255.
725
726   Beware of two pitfalls:
727
728     <itemize>
729     <item>The character index is actually the code of the character in the
730           C source, so character mappings do always depend on the source
731           character set. This means that <tt/#pragma charmap/ is not portable
732           - it depends on the build environment.
733     <item>While it is possible to use character literals as indices, the
734           result may be somewhat unexpected, since character literals are
735           itself translated. For this reason I would suggest to avoid
736           character literals and use numeric character codes instead.
737     </itemize>
738
739   Example:
740   <tscreen><verb>
741         /* Use a space wherever an 'a' occurs in ISO-8859-1 source */
742         #pragma charmap (0x61, 0x20);
743   </verb></tscreen>
744
745
746 <sect1><tt>#pragma checkstack ([push,]on|off)</tt><label id="pragma-checkstack"><p>
747
748   Tells the compiler to insert calls to a stack checking subroutine to detect
749   stack overflows. The stack checking code will lead to somewhat larger and
750   slower programs, so you may want to use this pragma when debugging your
751   program and switch it off for the release version. If a stack overflow is
752   detected, the program is aborted.
753
754   If the argument is "off", stack checks are disabled (the default), otherwise
755   they're enabled.
756
757   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
758
759 <sect1><tt>#pragma codeseg ([push,]&lt;name&gt;)</tt><p>
760
761   This pragma changes the name used for the CODE segment (the CODE segment
762   is used to store executable code). The argument is a string enclosed in
763   double quotes.
764
765   Note: The default linker configuration file does only map the standard
766   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
767   configuration file.
768
769   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
770
771   Example:
772   <tscreen><verb>
773         #pragma codeseg ("MyCODE")
774   </verb></tscreen>
775
776
777 <sect1><tt>#pragma codesize ([push,]&lt;int&gt;)</tt><label id="pragma-codesize"><p>
778
779   This pragma allows finer control about speed vs. size decisions in the code
780   generation and optimization phase. It gives the allowed size increase factor
781   (in percent). The default is can be changed by use of the <tt/<ref
782   id="option-codesize" name="--codesize">/ compiler option.
783
784   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
785
786
787 <sect1><tt>#pragma dataseg ([push,]&lt;name&gt;)</tt><p>
788
789   This pragma changes the name used for the DATA segment (the DATA segment
790   is used to store initialized data). The argument is a string enclosed in
791   double quotes.
792
793   Note: The default linker configuration file does only map the standard
794   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
795   configuration file.
796
797   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
798
799   Example:
800   <tscreen><verb>
801         #pragma dataseg ("MyDATA")
802   </verb></tscreen>
803
804
805 <sect1><tt>#pragma optimize ([push,]on|off)</tt><label id="pragma-optimize"><p>
806
807   Switch optimization on or off. If the argument is "off", optimization is
808   disabled, otherwise it is enabled. Please note that this pragma only effects
809   whole functions. The setting in effect when the function is encountered will
810   determine if the generated code is optimized or not.
811
812   Optimization and code generation is also controlled by the <ref
813   id="pragma-codesize" name="codesize pragma">.
814
815   The default is "off", but may be changed with the <tt/<ref name="-O"
816   id="option-O">/ compiler option.
817
818   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
819
820
821 <sect1><tt>#pragma rodataseg ([push,]&lt;name&gt;)</tt><p>
822
823   This pragma changes the name used for the RODATA segment (the RODATA
824   segment is used to store readonly data). The argument is a string
825   enclosed in double quotes.
826
827   Note: The default linker configuration file does only map the standard
828   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
829   configuration file.
830
831   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
832
833   Example:
834   <tscreen><verb>
835         #pragma rodataseg ("MyRODATA")
836   </verb></tscreen>
837
838
839 <sect1><tt>#pragma regvaraddr ([push,]on|off)</tt><p>
840
841   The compiler does not allow to take the address of register variables.
842   The regvaraddr pragma changes this. Taking the address of a register
843   variable is allowed after using this pragma with "on" as argument.
844   Using "off" as an argument switches back to the default behaviour.
845
846   Beware: The C standard does not allow taking the address of a variable
847   declared as register. So your programs become non-portable if you use
848   this pragma. In addition, your program may not work. This is usually the
849   case if a subroutine is called with the address of a register variable,
850   and this subroutine (or a subroutine called from there) uses itself
851   register variables. So be careful with this #pragma.
852
853   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
854
855   Example:
856   <tscreen><verb>
857         #pragma regvaraddr(on)  /* Allow taking the address
858                                  * of register variables
859                                  */
860   </verb></tscreen>
861
862
863 <sect1><tt>#pragma regvars ([push,]on|off)</tt><label id="pragma-regvars"><p>
864
865   Enables or disables use of register variables. If register variables are
866   disabled (the default), the <tt/register/ keyword is ignored. Register
867   variables are explained in more detail in <ref id="regvars" name="a separate
868   chapter">.
869
870   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
871
872
873 <sect1><tt>#pragma signedchars ([push,]on|off)</tt><label id="pragma-signedchars"><p>
874
875   Changes the signedness of the default character type. If the argument is
876   "on", default characters are signed, otherwise characters are unsigned.
877   The compiler default is to make characters unsigned since this creates a
878   lot better code. This default may be overridden by the <tt/--signed-chars/
879   command line option.
880
881   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
882
883
884 <sect1><tt>#pragma staticlocals ([push,]on|off)</tt><label id="pragma-staticlocals"<p>
885
886   Use variables in the bss segment instead of variables on the stack. This
887   pragma changes the default set by the compiler option <tt/-Cl/. If the
888   argument is "on", local variables are allocated in the BSS segment,
889   leading to shorter and in most cases faster, but non-reentrant code.
890
891   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
892
893
894 <sect1><tt>#pragma warn ([push,]on|off)</tt><label id="pragma-warn"><p>
895
896   Switch compiler warnings on or off. If the argument is "off", warnings are
897   disabled, otherwise they're enabled. The default is "on", but may be changed
898   with the <tt/<ref name="-W" id="option-W">/ compiler option.
899
900   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
901
902
903 <sect1><tt>#pragma zpsym (&lt;name&gt;)</tt><p>
904
905   Tell the compiler that the - previously as external declared - symbol with
906   the given name is a zero page symbol (usually from an assembler file).
907   The compiler will create a matching import declaration for the assembler.
908
909   Example:
910   <tscreen><verb>
911         extern int foo;
912         #pragma zpsym ("foo");  /* foo is in the zeropage */
913   </verb></tscreen>
914
915
916
917
918 <sect>Register variables<label id="regvars"><p>
919
920 The runtime for all supported platforms has 6 bytes of zero page space
921 available for register variables (this could be increased, but I think it's a
922 good value). So you can declare register variables up to a total size of 6 per
923 function. The compiler will allocate register space on a "first come, first
924 served" base and convert any <tt/register/ declarations that exceed the
925 available register space silently to <tt/auto/. Parameters can also be
926 declared as <tt/register/, this will in fact give slightly shorter code than
927 using a register variable.
928
929 Since a function must save the current values of the registers on entry and
930 restore them on exit, there is an overhead associated with register variables,
931 and this overhead is quite high (about 20 bytes per variable). This means that
932 just declaring anything as <tt/register/ is not a good idea.
933
934 The best use for register variables are pointers, especially those that point
935 to structures. The magic number here is about 3 uses of a struct field: If the
936 function contains this number or even more, the generated code will be usually
937 shorter and faster when using a register variable for the struct pointer. The
938 reason for this is that the register variable can in many cases be used as a
939 pointer directly. Having a pointer in an auto variable means that this pointer
940 must first be copied into a zero page location, before it can be dereferenced.
941
942 Second best use for register variables are counters. However, there is not
943 much difference in the code generated for counters, so you will need at least
944 100 operations on this variable (for example in a loop) to make it worth the
945 trouble. The only savings you get here are by the use of a zero page variable
946 instead of one on the stack or in the data segment.
947
948 Register variables must be explicitly enabled by using <tt/-Or/ or <tt/-r/ on
949 the command line. Register variables are only accepted on function top level,
950 register variables declared in interior blocks are silently converted to
951 <tt/auto/. With register variables disabled, all variables declared as
952 <tt/register/ are actually auto variables.
953
954 Please take care when using register variables: While they are helpful and can
955 lead to a tremendous speedup when used correctly, improper usage will cause
956 bloated code and a slowdown.
957
958
959
960 <sect>Inline assembler<label id="inline-asm"><p>
961
962 The compiler allows to insert assembler statements into the output file. The
963 syntax is
964
965 <tscreen><verb>
966         asm (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
967 </verb></tscreen>
968 or
969 <tscreen><verb>
970         __asm__ (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
971 </verb></tscreen>
972 <p>
973
974 The first form is in the user namespace and is disabled by <tt><ref
975 id="option--standard" name="--standard"></tt> if the argument is not <tt/cc65/.
976
977 The asm statement may be used inside a function and on global file level. An
978 inline assembler statement is a primary expression, so it may also be used as
979 part of an expression. Please note however that the result of an expression
980 containing just an inline assembler statement is always of type <tt/void/.
981
982 The contents of the string literal are preparsed by the compiler and inserted
983 into the generated assembly output, so that the can be further processed by
984 the backend and especially the optimizer. For this reason, the compiler does
985 only allow regular 6502 opcodes to be used with the inline assembler. Pseudo
986 instructions (like <tt/.import/, <tt/.byte/ and so on) are <em/not/ allowed,
987 even if the ca65 assembler (which is used to translate the generated assembler
988 code) would accept them. The builtin inline assembler is not a replacement for
989 the full blown macro assembler which comes with the compiler.
990
991 Note: Inline assembler statements are subject to all optimizations done by the
992 compiler. There is currently no way to protect an inline assembler statement
993 from being moved or removed completely by the optimizer. If in doubt, check
994 the generated assembler output, or disable optimizations.
995
996 The string literal may contain format specifiers from the following list. For
997 each format specifier, an argument is expected which is inserted instead of
998 the format specifier before passing the assembly code line to the backend.
999
1000 <itemize>
1001   <item><tt/%b/ - Numerical 8 bit value
1002   <item><tt/%w/ - Numerical 16 bit value
1003   <item><tt/%l/ - Numerical 32 bit value
1004   <item><tt/%v/ - Assembler name of a (global) variable or function
1005   <item><tt/%o/ - Stack offset of a (local) variable
1006   <item><tt/%g/ - Assembler name of a C label
1007   <item><tt/%s/ - The argument is converted to a string
1008   <item><tt/%%/ - The % sign itself
1009 </itemize><p>
1010
1011 Using these format specifiers, you can access C <tt/#defines/, variables or
1012 similar stuff from the inline assembler. For example, to load the value of
1013 a C <tt/#define/ into the Y register, one would use
1014
1015 <tscreen><verb>
1016         #define OFFS  23
1017         __asm__ ("ldy #%b", OFFS);
1018 </verb></tscreen>
1019
1020 Or, to access a struct member of a static variable:
1021
1022 <tscreen><verb>
1023         typedef struct {
1024             unsigned char x;
1025             unsigned char y;
1026             unsigned char color;
1027         } pixel_t;
1028         static pixel_t pixel;
1029         __asm__ ("ldy #%b", offsetof(pixel_t, color));
1030         __asm__ ("lda %v,y", pixel);
1031 </verb></tscreen>
1032 <p>
1033
1034 Note: Do not embedd the assembler labels that are used as names of global
1035 variables or functions into your asm statements. Code like this
1036
1037 <tscreen><verb>
1038         int foo;
1039         int bar () { return 1; }
1040         __asm__ ("lda _foo");   /* DON'T DO THAT! */
1041         ...
1042         __asm__ ("jsr _bar");   /* DON'T DO THAT EITHER! */
1043 </verb></tscreen>
1044 <p>
1045
1046 may stop working if the way, the compiler generates these names is changed in
1047 a future version. Instead use the format specifiers from the table above.
1048 <p>
1049
1050
1051 <sect>Bugs/Feedback<p>
1052
1053 If you have problems using the compiler, if you find any bugs, or if you're
1054 doing something interesting with it, I would be glad to hear from you. Feel
1055 free to contact me by email (<htmlurl url="mailto:uz@cc65.org" name="uz@cc65.org">).
1056
1057
1058
1059 <sect>Copyright<p>
1060
1061 This is the original compiler copyright:
1062
1063 <tscreen><verb>
1064 --------------------------------------------------------------------------
1065   -*- Mode: Text -*-
1066
1067      This is the copyright notice for RA65, LINK65, LIBR65, and other
1068   Atari 8-bit programs.  Said programs are Copyright 1989, by John R.
1069   Dunning.  All rights reserved, with the following exceptions:
1070
1071       Anyone may copy or redistribute these programs, provided that:
1072
1073   1:  You don't charge anything for the copy.  It is permissable to
1074       charge a nominal fee for media, etc.
1075
1076   2:  All source code and documentation for the programs is made
1077       available as part of the distribution.
1078
1079   3:  This copyright notice is preserved verbatim, and included in
1080       the distribution.
1081
1082       You are allowed to modify these programs, and redistribute the
1083   modified versions, provided that the modifications are clearly noted.
1084
1085       There is NO WARRANTY with this software, it comes as is, and is
1086   distributed in the hope that it may be useful.
1087
1088       This copyright notice applies to any program which contains
1089   this text, or the refers to this file.
1090
1091       This copyright notice is based on the one published by the Free
1092   Software Foundation, sometimes known as the GNU project.  The idea
1093   is the same as theirs, ie the software is free, and is intended to
1094   stay that way.  Everybody has the right to copy, modify, and re-
1095   distribute this software.  Nobody has the right to prevent anyone
1096   else from copying, modifying or redistributing it.
1097
1098 --------------------------------------------------------------------------
1099 </verb></tscreen>
1100
1101 Small parts of the compiler (parts of the preprocessor and main parser) are
1102 still covered by this copyright. The main portion is covered by the usual
1103 cc65 license, which reads:
1104
1105 This software is provided 'as-is', without any expressed or implied
1106 warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages
1107 arising from the use of this software.
1108
1109 Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
1110 including commercial applications, and to alter it and redistribute it
1111 freely, subject to the following restrictions:
1112
1113 <enum>
1114 <item>  The origin of this software must not be misrepresented; you must not
1115         claim that you wrote the original software. If you use this software
1116         in a product, an acknowledgment in the product documentation would be
1117         appreciated but is not required.
1118 <item>  Altered source versions must be plainly marked as such, and must not
1119         be misrepresented as being the original software.
1120 <item>  This notice may not be removed or altered from any source
1121         distribution.
1122 </enum>
1123
1124 </article>
1125