]> git.sur5r.net Git - cc65/blob - doc/cc65.sgml
b9e09b9b13ab69f0fa23f3cec0ab80504af632b8
[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   --disable-opt name            Disable an optimization step
89   --enable-opt name             Enable an optimization step
90   --forget-inc-paths            Forget include search paths
91   --help                        Help (this text)
92   --include-dir dir             Set an include directory search path
93   --list-opt-steps              List all optimizer steps and exit
94   --local-strings               Emit string literals immediately
95   --memory-model model          Set the memory model
96   --register-space b            Set space available for register variables
97   --register-vars               Enable register variables
98   --rodata-name seg             Set the name of the RODATA segment
99   --signed-chars                Default characters are signed
100   --standard std                Language standard (c89, c99, cc65)
101   --static-locals               Make local variables static
102   --target sys                  Set the target system
103   --verbose                     Increase verbosity
104   --version                     Print the compiler version number
105   --writable-strings            Make string literals writable
106 ---------------------------------------------------------------------------
107 </verb></tscreen>
108
109
110 <sect1>Command line options in detail<p>
111
112 Here is a description of all the command line options:
113
114 <descrip>
115
116   <label id="option-bss-name">
117   <tag><tt>--bss-name seg</tt></tag>
118
119   Set the name of the bss segment. See also <tt/<ref id="pragma-bss-name"
120   name="#pragma&nbsp;bss-name">/.
121
122
123   <label id="option-check-stack">
124   <tag><tt>--check-stack</tt></tag>
125
126   Tells the compiler to generate code that checks for stack overflows. See
127   <tt/<ref id="pragma-check-stack" name="#pragma&nbsp;check-stack">/ for an
128   explanation of this feature.
129
130
131   <label id="option-code-name">
132   <tag><tt>--code-name seg</tt></tag>
133
134   Set the name of the code segment. See also <tt/<ref id="pragma-code-name"
135   name="#pragma&nbsp;code-name">/
136
137
138   <label id="option-codesize">
139   <tag><tt>--codesize x</tt></tag>
140
141   This options allows finer control about speed vs. size decisions in the code
142   generation and optimization phases. It gives the allowed size increase
143   factor (in percent). The default is 100 when not using <tt/-Oi/ and 200 when
144   using <tt/-Oi/ (<tt/-Oi/ is the same as <tt/-O --codesize&nbsp;200/).
145
146
147   <label id="option-cpu">
148   <tag><tt>--cpu CPU</tt></tag>
149
150   A new, still experimental option. You may specify "6502" or "65C02" as the
151   CPU. 6502 is the default, so this will not change anything. Specifying 65C02
152   will use a few 65C02 instructions when generating code. Don't expect too
153   much from this option: It is still new (and may have bugs), and the
154   additional instructions for the 65C02 are not that overwhelming.
155
156
157   <label id="option-create-dep">
158   <tag><tt>--create-dep name</tt></tag>
159
160   Tells the compiler to generate a file containing the dependency list for the
161   compiled module in makefile syntax. The output is written to a file with the
162   given name. The output does not include system include files (in angle
163   brackets).
164
165
166   <label id="option-create-full-dep">
167   <tag><tt>--create-full-dep name</tt></tag>
168
169   Tells the compiler to generate a file containing the dependency list for the
170   compiled module in makefile syntax. The output is written to a file with the
171   given name. The output does include system include files (in angle
172   brackets).
173
174
175   <label id="option-data-name">
176   <tag><tt>--data-name seg</tt></tag>
177
178   Set the name of the data segment. See also <tt/<ref id="pragma-data-name"
179   name="#pragma&nbsp;data-name">/
180
181
182   <tag><tt>-d, --debug</tt></tag>
183
184   Enables debug mode, something that should not be needed for mere
185   mortals:-)
186
187
188   <tag><tt>-D sym[=definition]</tt></tag>
189
190   Define a macro on the command line. If no definition is given, the macro
191   is defined to the value "1".
192
193
194   <tag><tt>--forget-inc-paths</tt></tag>
195
196   Forget the builtin include paths. This is most useful when building
197   customized C or runtime libraries, in which case the standard header
198   files should be ignored.
199
200
201   <tag><tt>-g, --debug-info</tt></tag>
202
203   This will cause the compiler to insert a <tt/.DEBUGINFO/ command into the
204   generated assembler code. This will cause the assembler to include all
205   symbols in a special section in the object file.
206
207
208   <tag><tt>-h, --help</tt></tag>
209
210   Print the short option summary shown above.
211
212
213   <label id="option-local-strings">
214   <tag><tt>--local-strings</tt></tag>
215
216   Emit string literals to the data segment when they're encountered in the
217   source. The default is to keep string literals until end of assembly, merge
218   read only literals if possible, and then output the literals into the data
219   or rodata segment that is active at that point. Use of this option prevents
220   merging of duplicate strings, but the options that change the name of one of
221   the data segments will work.
222
223   You can also use <tt><ref id="pragma-local-strings"
224   name="#pragma&nbsp;local-strings"></tt> for fine grained control.
225
226
227   <tag><tt>-o name</tt></tag>
228
229   Specify the name of the output file. If you don't specify a name, the
230   name of the C input file is used, with the extension replaced by ".s".
231
232
233   <label id="option-register-vars">
234   <tag><tt>-r, --register-vars</tt></tag>
235
236   <tt/-r/ will make the compiler honor the <tt/register/ keyword. Local
237   variables may be placed in registers (which are actually zero page
238   locations). There is some overhead involved with register variables, since
239   the old contents of the registers must be saved and restored. Since register
240   variables are of limited use without the optimizer, there is also a combined
241   switch: <tt/-Or/ will enable both, the optimizer and register variables.
242
243   For more information about register variables see <ref id="register-vars"
244   name="register variables">.
245
246   The compiler setting can also be changed within the source file by using
247   <tt/<ref id="pragma-register-vars" name="#pragma&nbsp;register-vars">/.
248
249
250   <label id="option-register-space">
251   <tag><tt>--register-space</tt></tag>
252
253   This option takes a numeric parameter and is used to specify, how much
254   zero page register space is available. Please note that just giving this
255   option will not increase or decrease by itself, it will just tell the
256   compiler about the available space. You will have to allocate that space
257   yourself using an assembler module with the necessary allocations, and a
258   linker configuration that matches the assembler module. The default value
259   for this option is 6 (bytes).
260
261   If you don't know what all this means, please don't use this option.
262
263
264   <label id="option-rodata-name">
265   <tag><tt>--rodata-name seg</tt></tag>
266
267   Set the name of the rodata segment (the segment used for readonly data).
268   See also <tt/<ref id="pragma-rodata-name" name="#pragma&nbsp;rodata-name">/
269
270   <label id="option-signed-chars">
271   <tag><tt>-j, --signed-chars</tt></tag>
272
273   Using this option, you can make the default characters signed. Since the
274   6502 has no provisions for sign extending characters (which is needed on
275   almost any load operation), this will make the code larger and slower. A
276   better way is to declare characters explicitly as "signed" if needed. You
277   can also use <tt><ref id="pragma-signed-chars"
278   name="#pragma&nbsp;signed-chars"></tt> for better control of this option.
279
280
281   <label id="option--standard">
282   <tag><tt>--standard std</tt></tag>
283
284   This option allows to set the language standard supported. The argument is
285   one of
286   <descrip>
287     <tag/c89/
288       This disables anything that is illegal in C89/C90. Among those things
289       are <tt>//</tt> comments and the non-standard keywords without
290       underscores. Please note that cc65 is not a fully C89 compliant compiler
291       despite this option. A few more things (like floats) are missing.
292
293     <tag/c99/
294       This enables a few features from the C99 standard. With this option,
295       <tt>//</tt> comments are allowed. It will also cause warnings and even
296       errors in a few situations that are allowed with <tt/--standard c89/.
297       For example, a call to a function without a prototype is an error in
298       this mode.
299
300     <tag/cc65/
301       This is the default mode. It is like c99 mode, but additional features
302       are enabled. Among these are "void data", non-standard keywords without
303       the underlines, unnamed function parameters and the requirement for
304       main() to return an int.
305   </descrip>
306
307   Please note that the compiler does not support the C99 standard and never
308   will. c99 mode is actually c89 mode with a few selected C99 extensions.
309
310
311   <label id="option-standard">
312   <tag><tt>-t target, --target target</tt></tag>
313
314   This option is used to set the target system. The target system
315   determines things like the character set that is used for strings and
316   character constants. The following target systems are supported:
317
318   <itemize>
319   <item>none
320   <item>apple2
321   <item>apple2enh
322   <item>atari
323   <item>atmos
324   <item>c16 (works also for the c116 with memory up to 32K)
325   <item>c64
326   <item>c128
327   <item>cbm510 (CBM-II series with 40 column video)
328   <item>cbm610 (all CBM-II II computers with 80 column video)
329   <item>geos
330   <item>lunix
331   <item>lynx
332   <item>nes
333   <item>pet (all CBM PET systems except the 2001)
334   <item>plus4
335   <item>supervision
336   <item>vic20
337   </itemize>
338
339   <tag><tt>-v, --verbose</tt></tag>
340
341   Using this option, the compiler will be somewhat more verbose if errors
342   or warnings are encountered.
343
344
345   <label id="option-writable-strings">
346   <tag><tt>--writable-strings</tt></tag>
347
348   Make string literals writable by placing them into the data segment instead
349   of the rodata segment. You can also use <tt><ref id="pragma-writable-strings"
350   name="#pragma&nbsp;writable-strings"></tt> to control this option from within
351   the source file.
352
353
354   <label id="option-static-locals">
355   <tag><tt>-Cl, --static-locals</tt></tag>
356
357   Use static storage for local variables instead of storage on the stack.
358   Since the stack is emulated in software, this gives shorter and usually
359   faster code, but the code is no longer reentrant. The difference between
360   <tt/-Cl/ and declaring local variables as static yourself is, that
361   initializer code is executed each time, the function is entered. So when
362   using
363
364   <tscreen><verb>
365         void f (void)
366         {
367             unsigned a = 1;
368             ...
369         }
370   </verb></tscreen>
371
372   the variable <tt/a/ will always have the value <tt/1/ when entering the
373   function and using <tt/-Cl/, while in
374
375   <tscreen><verb>
376         void f (void)
377         {
378             static unsigned a = 1;
379             ....
380         }
381   </verb></tscreen>
382
383   the variable <tt/a/ will have the value <tt/1/ only the first time that the
384   function is entered, and will keep the old value from one call of the
385   function to the next.
386
387   You may also use <tt><ref id="pragma-static-locals"
388   name="#pragma&nbsp;static-locals"></tt> to change this setting in your
389   sources.
390
391
392   <label id="option-include-dir">
393   <tag><tt>-I dir, --include-dir dir</tt></tag>
394
395   Set a directory where the compiler searches for include files. You may
396   use this option multiple times to add more than one directory to the
397   search list.
398
399
400   <label id="option-O">
401   <tag><tt>-O, -Oi, -Or, -Os</tt></tag>
402
403   Enable an optimizer run over the produced code.
404
405   Using <tt/-Oi/, the code generator will inline some code where otherwise a
406   runtime functions would have been called, even if the generated code is
407   larger. This will not only remove the overhead for a function call, but will
408   make the code visible for the optimizer. <tt/-Oi/ is an alias for
409   <tt/-O --codesize&nbsp;200/.
410
411   <tt/-Or/ will make the compiler honor the <tt/register/ keyword. Local
412   variables may be placed in registers (which are actually zero page
413   locations). See also the <tt/<ref id="option-register-vars"
414   name="--register-vars">/ command line option, and the <ref
415   id="register-vars" name="discussion of register variables"> below.
416
417   Using <tt/-Os/ will force the compiler to inline some known functions from
418   the C library like strlen. Note: This has two consequences:
419   <p>
420   <itemize>
421   <item>You may not use names of standard C functions in your own code. If you
422         do that, your program is not standard compliant anyway, but using
423         <tt/-Os/ will actually break things.
424         <p>
425   <item>The inlined string and memory functions will not handle strings or
426         memory areas larger than 255 bytes. Similarly, the inlined <tt/is..()/
427         functions will not work with values outside the char. range (such as
428         <tt/EOF/).
429         <p>
430   </itemize>
431   <p>
432   It is possible to concatenate the modifiers for <tt/-O/. For example, to
433   enable register variables and inlining of known functions, you may use
434   <tt/-Ors/.
435
436
437   <tag><tt>-T, --add-source</tt></tag>
438
439   This include the source code as comments in the generated code. This is
440   normally not needed.
441
442
443   <tag><tt>-V, --version</tt></tag>
444
445   Print the version number of the compiler. When submitting a bug report,
446   please include the operating system you're using, and the compiler
447   version.
448
449
450   <label id="option-W">
451   <tag><tt>-W name[,name]</tt></tag>
452
453   This option allows to control warnings generated by the compiler. It is
454   followed by a comma separated list of warnings that should be enabled or
455   disabled. To disable a warning, its name is prefixed by a minus sign. If
456   no such prefix exists, or the name is prefixed by a plus sign, the warning
457   is enabled.
458
459   The following warning names are currently recognized:
460   <descrip>
461   <tag><tt/error/</tag>
462         Treat all warnings as errors.
463   <tag><tt/unknown-pragma/</tag>
464         Warn about known #pragmas.
465   <tag><tt/unused-label/</tag>
466         Warn about unused labels.
467   <tag><tt/unused-param/</tag>
468         Warn about unused function parameters.
469   <tag><tt/unused-var/</tag>
470         Warn about unused variables.
471   </descrip>
472
473   You may also use <tt><ref id="pragma-warn" name="#pragma&nbsp;warn"></tt> to
474   control this setting for smaller pieces of code from within your code.
475
476 </descrip><p>
477
478
479 <sect>Input and output<p>
480
481 The compiler will accept one C file per invocation and create a file with
482 the same base name, but with the extension replaced by ".s". The output
483 file contains assembler code suitable for the use with the ca65 macro
484 assembler.
485
486 Include files in single quotes are searched in the following places:
487 <enum>
488 <item>The current directory.
489 <item>The value of the environment variable <tt/CC65_INC/ if it is defined.
490 <item>Any directory added with the <tt/-I/ option on the command line.
491 </enum>
492
493 Include files in angle brackets are searched in the following places:
494 <enum>
495 <item>A compiled in directory which is often <tt>/usr/lib/cc65/include</tt> on
496       Linux systems.
497 <item>The value of the environment variable <tt/CC65_INC/ if it is defined.
498 <item>A subdirectory named <tt/include/ of the directory defined in the
499       environment variable <tt/CC65_HOME/, if it is defined.
500 <item>Any directory added with the <tt/-I/ option on the command line.
501 </enum>
502
503
504
505 <sect>Differences to the ISO standard<p>
506
507 Apart from the things listed below, the compiler does support additional
508 keywords, has several functions in the standard headers with names outside the
509 reserved namespace and a few syntax extensions. All these can be disabled with
510 the <tt><ref id="option--standard" name="--standard"></tt> command line
511 option. Its use for maximum standards compatibility is advised.
512
513 Here is a list of differences between the language, the compiler accepts,
514 and the one defined by the ISO standard:
515
516 <itemize>
517
518 <item>  The datatypes "float" and "double" are not available.
519         <p>
520 <item>  C Functions may not return structs (or unions), and structs may not
521         be passed as parameters by value. However, struct assignment *is*
522         possible.
523         <p>
524 <item>  Part of the C library is available only with fastcall calling
525         conventions (see below).  It means that you must not mix pointers to
526         those functions with pointers to user-written, not-fastcall functions.
527         <p>
528 <item>  The <tt/volatile/ keyword doesn't have an effect. This is not as bad
529         as it sounds, since the 6502 has so few registers that it isn't
530         possible to keep values in registers anyway.
531         <p>
532 </itemize>
533
534 There may be some more minor differences I'm currently not aware of. The
535 biggest problem is the missing float data type. With this limitation in
536 mind, you should be able to write fairly portable code.
537
538
539
540 <sect>Extensions<p>
541
542 This cc65 version has some extensions to the ISO C standard.
543
544 <itemize>
545
546 <item>  The compiler allows to insert assembler statements into the output
547         file. The syntax is
548
549         <tscreen><verb>
550         asm (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
551         </verb></tscreen>
552         or
553         <tscreen><verb>
554         __asm__ (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
555         </verb></tscreen>
556
557         The first form is in the user namespace and is disabled if the <tt/-A/
558         switch is given.
559
560         There is a whole section covering inline assembler statements,
561         <ref id="inline-asm" name="see there">.
562         <p>
563
564 <item>  There is a special calling convention named "fastcall".
565         The syntax for a function declaration using fastcall is
566
567         <tscreen><verb>
568         &lt;return type&gt; fastcall &lt;function name&gt; (&lt;parameter list&gt;)
569         </verb></tscreen>
570         or
571         <tscreen><verb>
572         &lt;return type&gt; __fastcall__ &lt;function name&gt; (&lt;parameter list&gt;)
573         </verb></tscreen>
574         An example would be
575         <tscreen><verb>
576         void __fastcall__ f (unsigned char c)
577         </verb></tscreen>
578         The first form of the fastcall keyword is in the user namespace and can
579         therefore be disabled with the <tt><ref id="option--standard"
580         name="--standard"></tt> command line option.
581
582         For functions declared as <tt/fastcall/, the rightmost parameter is not
583         pushed on the stack but left in the primary register when the function
584         is called. This will reduce the cost when calling assembler functions
585         significantly, especially when the function itself is rather small.
586         <p>
587
588 <item>  There are two pseudo variables named <tt/__AX__/ and <tt/__EAX__/.
589         Both refer to the primary register that is used by the compiler to
590         evaluate expressions or return function results. <tt/__AX__/ is of
591         type <tt/unsigned int/ and <tt/__EAX__/ of type <tt/long unsigned int/
592         respectively. The pseudo variables may be used as lvalue and rvalue as
593         every other variable. They are most useful together with short
594         sequences of assembler code. For example, the macro
595
596         <tscreen><verb>
597         #define hi(x)           \
598             (__AX__ = (x),      \
599              asm ("txa"),       \
600              asm ("ldx #$00"),  \
601              __AX__)
602         </verb></tscreen>
603
604         will give the high byte of any unsigned value.
605         <p>
606
607 <item>  Inside a function, the identifier <tt/__func__/ gives the name of the
608         current function as a string. Outside of functions, <tt/__func__/ is
609         undefined.
610         Example:
611
612         <tscreen><verb>
613         #define PRINT_DEBUG(s)  printf ("%s: %s\n", __func__, s);
614         </verb></tscreen>
615
616         The macro will print the name of the current function plus a given
617         string.
618         <p>
619
620 <item>  cc65 allows the initialization of <tt/void/ variables. This may be
621         used to create variable structures that are more compatible with
622         interfaces written for assembler languages. Here is an example:
623
624         <tscreen><verb>
625         void GCmd = {   (char)3, (unsigned)0x2000, (unsigned)0x3000 };
626         </verb></tscreen>
627
628         This will be translated as follows:
629
630         <tscreen><verb>
631         _GCmd:
632                 .byte   3
633                 .word   $2000
634                 .word   $3000
635         </verb></tscreen>
636
637         Since the variable is of type <tt/void/ you may not use it as is.
638         However, taking the address of the variable results in a <tt/void*/
639         which may be passed to any function expecting a pointer.
640
641         See the <url url="geos.html" name="GEOS library document"> for examples
642         on how to use this feature.
643         <p>
644
645 <item>  cc65 implements flexible array struct members as defined in the C99 ISO
646         standard. As an extension, these fields may be initialized. There are
647         several exceptions, however (which is probably the reason why the
648         standard does not define this feature, because it is highly
649         unorthogonal). Flexible array members cannot be initialized ...
650
651         <itemize>
652         <item>... when defining an array of structs with flexible
653                 members.
654         <item>... if such a struct is a member field of another struct
655                 which is not the last field.
656         <item>... if the struct which contains a flexible array member is
657                 declared as <tt/register/, and the size and compiler settings
658                 do allow the compiler actually to place the struct into the
659                 register bank in the zero page.
660         </itemize>
661
662         Please note that -- as defined in the ISO C standard -- the <tt/sizeof/
663         operator returns the struct size with the flexible array member having
664         size zero, even if it is initialized.
665         <p>
666
667 </itemize>
668 <p>
669
670
671 <sect>Predefined macros<p>
672
673 The compiler defines several macros at startup:
674
675 <descrip>
676
677   <tag><tt>__CC65__</tt></tag>
678
679   This macro is always defined. Its value is the version number of the
680   compiler in hex.  For example, version 2.10.1 of the compiler has this macro
681   defined as <tt/0x02A1/.
682
683   <tag><tt>__APPLE2__</tt></tag>
684
685   This macro is defined if the target is the Apple ][ (-t apple2).
686
687   <tag><tt>__APPLE2ENH__</tt></tag>
688
689   This macro is defined if the target is the enhanced Apple //e (-t apple2enh).
690
691   <tag><tt>__ATARI__</tt></tag>
692
693   This macro is defined if the target is one of the Atari computers
694   (400/800/130XL/800XL).
695
696   <tag><tt>__ATMOS__</tt></tag>
697
698   This macro is defined if the target is the Oric Atmos (-t atmos).
699
700   <tag><tt>__CBM__</tt></tag>
701
702   This macro is defined if the target system is one of the CBM targets.
703
704   <tag><tt>__C16__</tt></tag>
705
706   This macro is defined if the target is the c16 (-t c16).
707
708   <tag><tt>__C64__</tt></tag>
709
710   This macro is defined if the target is the c64 (-t c64).
711
712   <tag><tt>__C128__</tt></tag>
713
714   This macro is defined if the target is the c128 (-t c128).
715
716   <tag><tt>__CBM510__</tt></tag>
717
718   This macro is defined if the target is the CBM 500 series of computers.
719
720   <tag><tt>__CBM610__</tt></tag>
721
722   This macro is defined if the target is one of the CBM 600/700 family of
723   computers (called B series in the US).
724
725   <tag><tt>__GEOS__</tt></tag>
726
727   This macro is defined if you are compiling for the GEOS system (-t geos).
728
729   <tag><tt>__LUNIX__</tt></tag>
730
731   This macro is defined if you are compiling for the LUnix system (-t lunix).
732
733   <tag><tt>__LYNX__</tt></tag>
734
735   This macro is defined if the target is the Atari Lynx (-t lynx).
736
737   <tag><tt>__NES__</tt></tag>
738
739   This macro is defined if the target is the NES (-t nes).
740
741   <tag><tt>__PET__</tt></tag>
742
743   This macro is defined if the target is the PET family of computers (-t pet).
744
745   <tag><tt>__PLUS4__</tt></tag>
746
747   This macro is defined if the target is the plus/4 (-t plus4).
748
749   <tag><tt>__SUPERVISION__</tt></tag>
750
751   This macro is defined if the target is the supervision (-t supervision).
752
753   <tag><tt>__VIC20__</tt></tag>
754
755   This macro is defined if the target is the vic20 (-t vic20).
756
757   <tag><tt>__FILE__</tt></tag>
758
759   This macro expands to a string containing the name of the C source file.
760
761   <tag><tt>__LINE__</tt></tag>
762
763   This macro expands to the current line number.
764
765   <tag><tt>__CC65_STD__</tt></tag>
766
767   This macro is defined to one of the following depending on the <tt><ref
768   id="option--standard" name="--standard"></tt> command line option:
769   <itemize>
770   <item><tt/__CC65_STD_C89__/
771   <item><tt/__CC65_STD_C99__/
772   <item><tt/__CC65_STD_CC65__/
773   </itemize>
774
775   <tag><tt>__OPT__</tt></tag>
776
777   Is defined if the compiler was called with the <tt/-O/ command line option.
778
779   <tag><tt>__OPT_i__</tt></tag>
780
781   Is defined if the compiler was called with the <tt/-Oi/ command line option.
782
783   <tag><tt>__OPT_r__</tt></tag>
784
785   Is defined if the compiler was called with the <tt/-Or/ command line option.
786
787   <tag><tt>__OPT_s__</tt></tag>
788
789   Is defined if the compiler was called with the <tt/-Os/ command line option.
790
791 </descrip>
792
793
794 <sect>&num;pragmas<label id="pragmas"><p>
795
796 The compiler understands some pragmas that may be used to change code
797 generation and other stuff. Some of these pragmas understand a special form:
798 If the first parameter is <tt/push/, the old value is saved onto a stack
799 before changing it. The value may later be restored by using the <tt/pop/
800 parameter with the <tt/#pragma/.
801
802 <sect1><tt>#pragma bss-name (&lsqb;push,&rsqb; &lt;name&gt;)</tt><label id="pragma-bss-name"><p>
803
804   This pragma changes the name used for the BSS segment (the BSS segment
805   is used to store uninitialized data). The argument is a string enclosed
806   in double quotes.
807
808   Note: The default linker configuration file does only map the standard
809   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
810   configuration file.
811
812   Beware: The startup code will zero only the default BSS segment. If you
813   use another BSS segment, you have to do that yourself, otherwise
814   uninitialized variables do not have the value zero.
815
816   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
817
818   Example:
819   <tscreen><verb>
820         #pragma bss-name ("MyBSS")
821   </verb></tscreen>
822
823
824 <sect1><tt>#pragma charmap (&lt;index&gt;, &lt;code&gt;)</tt><label id="pragma-charmap"><p>
825
826   Each literal string and each literal character in the source is translated
827   by use of a translation table. This translation table is preset when the
828   compiler is started depending on the target system, for example to map
829   ISO-8859-1 characters into PETSCII if the target is a commodore machine.
830
831   This pragma allows to change entries in the translation table, so the
832   translation for individual characters, or even the complete table may be
833   adjusted.
834
835   Both arguments are assumed to be unsigned characters with a valid range of
836   1-255.
837
838   Beware of two pitfalls:
839
840     <itemize>
841     <item>The character index is actually the code of the character in the
842           C source, so character mappings do always depend on the source
843           character set. This means that <tt/#pragma&nbsp;charmap/ is not
844           portable -- it depends on the build environment.
845     <item>While it is possible to use character literals as indices, the
846           result may be somewhat unexpected, since character literals are
847           itself translated. For this reason I would suggest to avoid
848           character literals and use numeric character codes instead.
849     </itemize>
850
851   Example:
852   <tscreen><verb>
853         /* Use a space wherever an 'a' occurs in ISO-8859-1 source */
854         #pragma charmap (0x61, 0x20);
855   </verb></tscreen>
856
857
858 <sect1><tt>#pragma check-stack ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-check-stack"><p>
859
860   Tells the compiler to insert calls to a stack checking subroutine to detect
861   stack overflows. The stack checking code will lead to somewhat larger and
862   slower programs, so you may want to use this pragma when debugging your
863   program and switch it off for the release version. If a stack overflow is
864   detected, the program is aborted.
865
866   If the argument is "off", stack checks are disabled (the default), otherwise
867   they're enabled.
868
869   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
870
871 <sect1><tt>#pragma code-name ([push,] &lt;name&gt;)</tt><label id="pragma-code-name"><p>
872
873   This pragma changes the name used for the CODE segment (the CODE segment
874   is used to store executable code). The argument is a string enclosed in
875   double quotes.
876
877   Note: The default linker configuration file does only map the standard
878   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
879   configuration file.
880
881   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
882
883   Example:
884   <tscreen><verb>
885         #pragma code-name ("MyCODE")
886   </verb></tscreen>
887
888
889 <sect1><tt>#pragma codesize ([push,] &lt;int&gt;)</tt><label id="pragma-codesize"><p>
890
891   This pragma allows finer control about speed vs. size decisions in the code
892   generation and optimization phase. It gives the allowed size increase factor
893   (in percent). The default is can be changed by use of the <tt/<ref
894   id="option-codesize" name="--codesize">/ compiler option.
895
896   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
897
898
899 <sect1><tt>#pragma data-name ([push,] &lt;name&gt;)</tt><label id="pragma-data-name"><p>
900
901   This pragma changes the name used for the DATA segment (the DATA segment
902   is used to store initialized data). The argument is a string enclosed in
903   double quotes.
904
905   Note: The default linker configuration file does only map the standard
906   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
907   configuration file.
908
909   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
910
911   Example:
912   <tscreen><verb>
913         #pragma data-name ("MyDATA")
914   </verb></tscreen>
915
916
917 <sect1><tt>#pragma local-strings ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-local-strings"><p>
918
919   When "on", emit string literals to the data segment when they're encountered
920   in the source. The default ("off") is to keep string literals until end of
921   assembly, merge read only literals if possible, and then output the literals
922   into the data or rodata segment that is active at that point.
923
924   Using this <tt/#pragma/ it is possible to control the behaviour from within
925   the source. When <tt/#pragma local-strings/ is active, string literals are
926   output immediately, which means that they go into the currently active data
927   or rodata segment, but cannot be merged. When inactive, string literals are
928   remembered and output as a whole when translation is finished.
929
930
931 <sect1><tt>#pragma optimize ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-optimize"><p>
932
933   Switch optimization on or off. If the argument is "off", optimization is
934   disabled, otherwise it is enabled. Please note that this pragma only effects
935   whole functions. The setting in effect when the function is encountered will
936   determine if the generated code is optimized or not.
937
938   Optimization and code generation is also controlled by the <ref
939   id="pragma-codesize" name="codesize pragma">.
940
941   The default is "off", but may be changed with the <tt/<ref name="-O"
942   id="option-O">/ compiler option.
943
944   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
945
946
947 <sect1><tt>#pragma rodata-name ([push,] &lt;name&gt;)</tt><label id="pragma-rodata-name"><p>
948
949   This pragma changes the name used for the RODATA segment (the RODATA
950   segment is used to store readonly data). The argument is a string
951   enclosed in double quotes.
952
953   Note: The default linker configuration file does only map the standard
954   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
955   configuration file.
956
957   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
958
959   Example:
960   <tscreen><verb>
961         #pragma rodata-name ("MyRODATA")
962   </verb></tscreen>
963
964
965 <sect1><tt>#pragma regvaraddr ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-regvaraddr"><p>
966
967   The compiler does not allow to take the address of register variables.
968   The regvaraddr pragma changes this. Taking the address of a register
969   variable is allowed after using this pragma with "on" as argument.
970   Using "off" as an argument switches back to the default behaviour.
971
972   Beware: The C standard does not allow taking the address of a variable
973   declared as register. So your programs become non-portable if you use
974   this pragma. In addition, your program may not work. This is usually the
975   case if a subroutine is called with the address of a register variable,
976   and this subroutine (or a subroutine called from there) uses
977   register variables. So be careful with this #pragma.
978
979   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
980
981   Example:
982   <tscreen><verb>
983         #pragma regvaraddr(on)  /* Allow taking the address
984                                  * of register variables
985                                  */
986   </verb></tscreen>
987
988
989 <sect1><tt>#pragma register-vars ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-register-vars"><p>
990
991   Enables or disables use of register variables. If register variables are
992   disabled (the default), the <tt/register/ keyword is ignored. Register
993   variables are explained in more detail in <ref id="register-vars" name="a separate
994   chapter">.
995
996   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
997
998
999 <sect1><tt>#pragma signed-chars ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-signed-chars"><p>
1000
1001   Changes the signedness of the default character type. If the argument is
1002   "on", default characters are signed, otherwise characters are unsigned. The
1003   compiler default is to make characters unsigned since this creates a lot
1004   better code. This default may be overridden by the <tt/<ref
1005   name="--signed-chars" id="option-signed-chars">/ command line option.
1006
1007   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
1008
1009
1010 <sect1><tt>#pragma static-locals ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-static-locals"<p>
1011
1012   Use variables in the bss segment instead of variables on the stack. This
1013   pragma changes the default set by the compiler option <tt/<ref
1014   name="--static-locals" id="option-static-locals">/. If the argument is "on",
1015   local variables are allocated in the BSS segment, leading to shorter and in
1016   most cases faster, but non-reentrant code.
1017
1018   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
1019
1020
1021 <sect1><tt>#pragma warn (name, [push,] on|off)</tt><label id="pragma-warn"><p>
1022
1023   Switch compiler warnings on or off. "name" is the name of a warning (see the
1024   <tt/<ref name="-W" id="option-W">/ compiler option for a list). The name is
1025   either followed by "pop", which restores the last pushed state, or by "on" or
1026   "off", optionally preceeded by "push" to push the current state before
1027   changing it.
1028
1029   Example:
1030   <tscreen><verb>
1031         /* Don't warn about the unused parameter in function func */
1032         #pragma warn (unused-param, push, off)
1033         static int func (int unused)
1034         {
1035             return 0;
1036         }
1037         #pragma warn (unused-param, pop)
1038   </verb></tscreen>
1039
1040 <sect1><tt>#pragma writable-strings ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-writable-strings"><p>
1041
1042   Changes the storage location of string literals. For historical reasons,
1043   the C standard defines that string literals are of type "char[]", but
1044   writing to such a literal causes undefined behaviour. Most compilers
1045   (including cc65) place string literals in the read-only data segment, which
1046   may cause problems with old C code that writes to string literals.
1047
1048   Using this pragma (or the corresponding command line option <tt/<ref
1049   name="--writable-strings" id="option-writable-strings">/) causes the
1050   literals to be placed in the data segment so they can be written to without
1051   worry.
1052
1053   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
1054
1055
1056 <sect1><tt>#pragma zpsym (&lt;name&gt;)</tt><p>
1057
1058   Tell the compiler that the -- previously as external declared -- symbol with
1059   the given name is a zero page symbol (usually from an assembler file).
1060   The compiler will create a matching import declaration for the assembler.
1061
1062   Example:
1063   <tscreen><verb>
1064         extern int foo;
1065         #pragma zpsym ("foo");  /* foo is in the zeropage */
1066   </verb></tscreen>
1067
1068
1069
1070
1071 <sect>Register variables<label id="register-vars"><p>
1072
1073 The runtime for all supported platforms has 6 bytes of zero page space
1074 available for register variables (this could be increased, but I think it's a
1075 good value). So you can declare register variables up to a total size of 6 per
1076 function. The compiler will allocate register space on a "first come, first
1077 served" base and convert any <tt/register/ declarations that exceed the
1078 available register space silently to <tt/auto/. Parameters can also be
1079 declared as <tt/register/, this will in fact give slightly shorter code than
1080 using a register variable.
1081
1082 Since a function must save the current values of the registers on entry and
1083 restore them on exit, there is an overhead associated with register variables,
1084 and this overhead is quite high (about 20 bytes per variable). This means that
1085 just declaring anything as <tt/register/ is not a good idea.
1086
1087 The best use for register variables are pointers, especially those that point
1088 to structures. The magic number here is about 3 uses of a struct field: If the
1089 function contains this number or even more, the generated code will be usually
1090 shorter and faster when using a register variable for the struct pointer. The
1091 reason for this is that the register variable can in many cases be used as a
1092 pointer directly. Having a pointer in an auto variable means that this pointer
1093 must first be copied into a zero page location, before it can be dereferenced.
1094
1095 Second best use for register variables are counters. However, there is not
1096 much difference in the code generated for counters, so you will need at least
1097 100 operations on this variable (for example in a loop) to make it worth the
1098 trouble. The only savings you get here are by the use of a zero page variable
1099 instead of one on the stack or in the data segment.
1100
1101 Register variables must be explicitly enabled, either by using <tt/<ref
1102 name="-Or" id="option-O">/ or <tt/<ref name="--register-vars"
1103 id="option-register-vars">/ on the command line or by use of <tt/<ref
1104 name="#pragma register-vars" id="pragma-register-vars">/. Register variables
1105 are only accepted on function top level, register variables declared in
1106 interior blocks are silently converted to <tt/auto/. With register variables
1107 disabled, all variables declared as <tt/register/ are actually auto variables.
1108
1109 Please take care when using register variables: While they are helpful and can
1110 lead to a tremendous speedup when used correctly, improper usage will cause
1111 bloated code and a slowdown.
1112
1113
1114
1115 <sect>Inline assembler<label id="inline-asm"><p>
1116
1117 The compiler allows to insert assembler statements into the output file. The
1118 syntax is
1119
1120 <tscreen><verb>
1121         asm (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
1122 </verb></tscreen>
1123 or
1124 <tscreen><verb>
1125         __asm__ (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
1126 </verb></tscreen>
1127 <p>
1128
1129 The first form is in the user namespace and is disabled by <tt><ref
1130 id="option--standard" name="--standard"></tt> if the argument is not <tt/cc65/.
1131
1132 The asm statement may be used inside a function and on global file level. An
1133 inline assembler statement is a primary expression, so it may also be used as
1134 part of an expression. Please note however that the result of an expression
1135 containing just an inline assembler statement is always of type <tt/void/.
1136
1137 The contents of the string literal are preparsed by the compiler and inserted
1138 into the generated assembly output, so that the can be further processed by
1139 the backend and especially the optimizer. For this reason, the compiler does
1140 only allow regular 6502 opcodes to be used with the inline assembler. Pseudo
1141 instructions (like <tt/.import/, <tt/.byte/ and so on) are <em/not/ allowed,
1142 even if the ca65 assembler (which is used to translate the generated assembler
1143 code) would accept them. The builtin inline assembler is not a replacement for
1144 the full blown macro assembler which comes with the compiler.
1145
1146 Note: Inline assembler statements are subject to all optimizations done by the
1147 compiler. There is currently no way to protect an inline assembler statement
1148 from being moved or removed completely by the optimizer. If in doubt, check
1149 the generated assembler output, or disable optimizations.
1150
1151 The string literal may contain format specifiers from the following list. For
1152 each format specifier, an argument is expected which is inserted instead of
1153 the format specifier before passing the assembly code line to the backend.
1154
1155 <itemize>
1156   <item><tt/%b/ - Numerical 8-bit value
1157   <item><tt/%w/ - Numerical 16-bit value
1158   <item><tt/%l/ - Numerical 32-bit value
1159   <item><tt/%v/ - Assembler name of a (global) variable or function
1160   <item><tt/%o/ - Stack offset of a (local) variable
1161   <item><tt/%g/ - Assembler name of a C label
1162   <item><tt/%s/ - The argument is converted to a string
1163   <item><tt/%%/ - The % sign itself
1164 </itemize><p>
1165
1166 Using these format specifiers, you can access C <tt/#defines/, variables or
1167 similar stuff from the inline assembler. For example, to load the value of
1168 a C <tt/#define/ into the Y register, one would use
1169
1170 <tscreen><verb>
1171         #define OFFS  23
1172         __asm__ ("ldy #%b", OFFS);
1173 </verb></tscreen>
1174
1175 Or, to access a struct member of a static variable:
1176
1177 <tscreen><verb>
1178         typedef struct {
1179             unsigned char x;
1180             unsigned char y;
1181             unsigned char color;
1182         } pixel_t;
1183         static pixel_t pixel;
1184         __asm__ ("ldy #%b", offsetof(pixel_t, color));
1185         __asm__ ("lda %v,y", pixel);
1186 </verb></tscreen>
1187 <p>
1188
1189 Note: Do not embed the assembler labels that are used as names of global
1190 variables or functions into your asm statements. Code like this
1191
1192 <tscreen><verb>
1193         int foo;
1194         int bar () { return 1; }
1195         __asm__ ("lda _foo");           /* DON'T DO THAT! */
1196         ...
1197         __asm__ ("jsr _bar");           /* DON'T DO THAT EITHER! */
1198 </verb></tscreen>
1199 <p>
1200
1201 may stop working if the way, the compiler generates these names is changed in
1202 a future version. Instead use the format specifiers from the table above:
1203
1204 <tscreen><verb>
1205         __asm__ ("lda %v", foo);        /* OK */
1206         ...
1207         __asm__ ("jsr %v", bar);        /* OK */
1208 </verb></tscreen>
1209 <p>
1210
1211
1212 <sect>Implementation-defined behavior<p>
1213
1214 This section describes the behavior of cc65 when the standard describes the
1215 behavior as implementation-defined.
1216
1217 (to be done)
1218
1219 <sect>Bugs/Feedback<p>
1220
1221 If you have problems using the compiler, if you find any bugs, or if you're
1222 doing something interesting with it, I would be glad to hear from you. Feel
1223 free to contact me by email (<htmlurl url="mailto:uz@cc65.org"
1224 name="uz@cc65.org">).
1225
1226
1227
1228 <sect>Copyright<p>
1229
1230 This is the original compiler copyright:
1231
1232 <tscreen><verb>
1233 --------------------------------------------------------------------------
1234   -*- Mode: Text -*-
1235
1236      This is the copyright notice for RA65, LINK65, LIBR65, and other
1237   Atari 8-bit programs.  Said programs are Copyright 1989, by John R.
1238   Dunning.  All rights reserved, with the following exceptions:
1239
1240       Anyone may copy or redistribute these programs, provided that:
1241
1242   1:  You don't charge anything for the copy.  It is permissable to
1243       charge a nominal fee for media, etc.
1244
1245   2:  All source code and documentation for the programs is made
1246       available as part of the distribution.
1247
1248   3:  This copyright notice is preserved verbatim, and included in
1249       the distribution.
1250
1251       You are allowed to modify these programs, and redistribute the
1252   modified versions, provided that the modifications are clearly noted.
1253
1254       There is NO WARRANTY with this software, it comes as is, and is
1255   distributed in the hope that it may be useful.
1256
1257       This copyright notice applies to any program which contains
1258   this text, or the refers to this file.
1259
1260       This copyright notice is based on the one published by the Free
1261   Software Foundation, sometimes known as the GNU project.  The idea
1262   is the same as theirs, ie the software is free, and is intended to
1263   stay that way.  Everybody has the right to copy, modify, and re-
1264   distribute this software.  Nobody has the right to prevent anyone
1265   else from copying, modifying or redistributing it.
1266
1267 --------------------------------------------------------------------------
1268 </verb></tscreen>
1269
1270 Small parts of the compiler (parts of the preprocessor and main parser) are
1271 still covered by this copyright. The main portion is covered by the usual
1272 cc65 license, which reads:
1273
1274 This software is provided 'as-is', without any expressed or implied
1275 warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages
1276 arising from the use of this software.
1277
1278 Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
1279 including commercial applications, and to alter it and redistribute it
1280 freely, subject to the following restrictions:
1281
1282 <enum>
1283 <item>  The origin of this software must not be misrepresented; you must not
1284         claim that you wrote the original software. If you use this software
1285         in a product, an acknowledgment in the product documentation would be
1286         appreciated but is not required.
1287 <item>  Altered source versions must be plainly marked as such, and must not
1288         be misrepresented as being the original software.
1289 <item>  This notice may not be removed or altered from any source
1290         distribution.
1291 </enum>
1292
1293 </article>
1294