]> git.sur5r.net Git - cc65/blob - doc/cc65.sgml
Fix order of command line arguments: -o should precede -C or -t.
[cc65] / doc / cc65.sgml
1 <!doctype linuxdoc system>
2
3 <article>
4 <title>cc65 Users Guide
5 <author>Ullrich von Bassewitz, <htmlurl url="mailto:uz@cc65.org" name="uz@cc65.org">
6 <date>2000-09-03, 2001-10-02, 2005-08-01
7
8 <abstract>
9 cc65 is a C compiler for 6502 targets. It supports several 6502 based home
10 computers like the Commodore and Atari machines, but it is easily retargetable.
11 </abstract>
12
13 <!-- Table of contents -->
14 <toc>
15
16 <!-- Begin the document -->
17
18
19 <sect>Overview<p>
20
21 cc65 was originally a C compiler for the Atari 8-bit machines written by
22 John R. Dunning. In prior releases I've described the compiler by listing
23 up the changes made by me. I have made many more changes in the meantime
24 (and rewritten major parts of the compiler), so I will no longer do that,
25 since the list would be too large and of no use to anyone. Instead I will
26 describe the compiler in respect to the ANSI/ISO C standard.
27
28 There are separate documents named <url url="library.html"> and <url
29 url="funcref.html"> that cover the library that is available for the compiler.
30 If you know C, and are interested in doing actual programming, the library
31 documentation is probably of much more use than this document.
32
33 If you need some hints for getting the best code out of the compiler, you
34 may have a look at <url url="coding.html"> which covers some code generation
35 issues.
36
37
38
39 <sect>Usage<p>
40
41 The compiler translates C files into files containing assembly code that
42 may be translated by the ca65 macroassembler (for more information about
43 the assembler, have a look at <url url="ca65.html">).
44
45
46 <sect1>Command line option overview<p>
47
48 The compiler may be called as follows:
49
50 <tscreen><verb>
51 ---------------------------------------------------------------------------
52 Usage: cc65 [options] file
53 Short options:
54   -Cl                           Make local variables static
55   -Dsym[=defn]                  Define a symbol
56   -E                            Stop after the preprocessing stage
57   -I dir                        Set an include directory search path
58   -O                            Optimize code
59   -Oi                           Optimize code, inline more code
60   -Or                           Enable register variables
61   -Os                           Inline some known functions
62   -T                            Include source as comment
63   -V                            Print the compiler version number
64   -W                            Suppress warnings
65   -d                            Debug mode
66   -g                            Add debug info to object file
67   -h                            Help (this text)
68   -j                            Default characters are signed
69   -mm model                     Set the memory model
70   -o name                       Name the output file
71   -r                            Enable register variables
72   -t sys                        Set the target system
73   -v                            Increase verbosity
74
75 Long options:
76   --add-source                  Include source as comment
77   --bss-name seg                Set the name of the BSS segment
78   --check-stack                 Generate stack overflow checks
79   --code-name seg               Set the name of the CODE segment
80   --codesize x                  Accept larger code by factor x
81   --cpu type                    Set cpu type (6502, 65c02)
82   --create-dep name             Create a make dependency file
83   --create-full-dep name        Create a full make dependency file
84   --data-name seg               Set the name of the DATA segment
85   --debug                       Debug mode
86   --debug-info                  Add debug info to object file
87   --debug-opt name              Debug optimization steps
88   --dep-target target           Use this dependency target
89   --disable-opt name            Disable an optimization step
90   --enable-opt name             Enable an optimization step
91   --forget-inc-paths            Forget include search paths
92   --help                        Help (this text)
93   --include-dir dir             Set an include directory search path
94   --list-opt-steps              List all optimizer steps and exit
95   --local-strings               Emit string literals immediately
96   --memory-model model          Set the memory model
97   --register-space b            Set space available for register variables
98   --register-vars               Enable register variables
99   --rodata-name seg             Set the name of the RODATA segment
100   --signed-chars                Default characters are signed
101   --standard std                Language standard (c89, c99, cc65)
102   --static-locals               Make local variables static
103   --target sys                  Set the target system
104   --verbose                     Increase verbosity
105   --version                     Print the compiler version number
106   --writable-strings            Make string literals writable
107 ---------------------------------------------------------------------------
108 </verb></tscreen>
109
110
111 <sect1>Command line options in detail<p>
112
113 Here is a description of all the command line options:
114
115 <descrip>
116
117   <label id="option-bss-name">
118   <tag><tt>--bss-name seg</tt></tag>
119
120   Set the name of the bss segment. See also <tt/<ref id="pragma-bss-name"
121   name="#pragma&nbsp;bss-name">/.
122
123
124   <label id="option-check-stack">
125   <tag><tt>--check-stack</tt></tag>
126
127   Tells the compiler to generate code that checks for stack overflows. See
128   <tt/<ref id="pragma-check-stack" name="#pragma&nbsp;check-stack">/ for an
129   explanation of this feature.
130
131
132   <label id="option-code-name">
133   <tag><tt>--code-name seg</tt></tag>
134
135   Set the name of the code segment. See also <tt/<ref id="pragma-code-name"
136   name="#pragma&nbsp;code-name">/
137
138
139   <label id="option-codesize">
140   <tag><tt>--codesize x</tt></tag>
141
142   This options allows finer control about speed vs. size decisions in the code
143   generation and optimization phases. It gives the allowed size increase
144   factor (in percent). The default is 100 when not using <tt/-Oi/ and 200 when
145   using <tt/-Oi/ (<tt/-Oi/ is the same as <tt/-O --codesize&nbsp;200/).
146
147
148   <label id="option-cpu">
149   <tag><tt>--cpu CPU</tt></tag>
150
151   A new, still experimental option. You may specify "6502" or "65C02" as the
152   CPU. 6502 is the default, so this will not change anything. Specifying 65C02
153   will use a few 65C02 instructions when generating code. Don't expect too
154   much from this option: It is still new (and may have bugs), and the
155   additional instructions for the 65C02 are not that overwhelming.
156
157
158   <label id="option-create-dep">
159   <tag><tt>--create-dep name</tt></tag>
160
161   Tells the compiler to generate a file containing the dependency list for the
162   compiled module in makefile syntax. The output is written to a file with the
163   given name. The output does not include system include files (in angle
164   brackets).
165
166
167   <label id="option-create-full-dep">
168   <tag><tt>--create-full-dep name</tt></tag>
169
170   Tells the compiler to generate a file containing the dependency list for the
171   compiled module in makefile syntax. The output is written to a file with the
172   given name. The output does include system include files (in angle
173   brackets).
174
175
176   <label id="option-data-name">
177   <tag><tt>--data-name seg</tt></tag>
178
179   Set the name of the data segment. See also <tt/<ref id="pragma-data-name"
180   name="#pragma&nbsp;data-name">/
181
182
183   <tag><tt>-d, --debug</tt></tag>
184
185   Enables debug mode, something that should not be needed for mere
186   mortals:-)
187
188
189   <label id="option-dep-target">
190   <tag><tt>--dep-target target</tt></tag>
191
192   When generating a dependency file, don't use the actual output file as the
193   target of the dependency, but the file specified with this option. The
194   option has no effect if neither <tt/<ref id="option-create-dep"
195   name="--create-dep">/ nor <tt/<ref id="option-create-full-dep"
196   name="--create-full-dep">/ is specified.
197
198
199   <tag><tt>-D sym[=definition]</tt></tag>
200
201   Define a macro on the command line. If no definition is given, the macro
202   is defined to the value "1".
203
204
205   <tag><tt>--forget-inc-paths</tt></tag>
206
207   Forget the builtin include paths. This is most useful when building
208   customized C or runtime libraries, in which case the standard header
209   files should be ignored.
210
211
212   <tag><tt>-g, --debug-info</tt></tag>
213
214   This will cause the compiler to insert a <tt/.DEBUGINFO/ command into the
215   generated assembler code. This will cause the assembler to include all
216   symbols in a special section in the object file.
217
218
219   <tag><tt>-h, --help</tt></tag>
220
221   Print the short option summary shown above.
222
223
224   <label id="option-local-strings">
225   <tag><tt>--local-strings</tt></tag>
226
227   Emit string literals to the data segment when they're encountered in the
228   source. The default is to keep string literals until end of assembly, merge
229   read only literals if possible, and then output the literals into the data
230   or rodata segment that is active at that point. Use of this option prevents
231   merging of duplicate strings, but the options that change the name of one of
232   the data segments will work.
233
234   You can also use <tt><ref id="pragma-local-strings"
235   name="#pragma&nbsp;local-strings"></tt> for fine grained control.
236
237
238   <tag><tt>-o name</tt></tag>
239
240   Specify the name of the output file. If you don't specify a name, the
241   name of the C input file is used, with the extension replaced by ".s".
242
243
244   <label id="option-register-vars">
245   <tag><tt>-r, --register-vars</tt></tag>
246
247   <tt/-r/ will make the compiler honor the <tt/register/ keyword. Local
248   variables may be placed in registers (which are actually zero page
249   locations). There is some overhead involved with register variables, since
250   the old contents of the registers must be saved and restored. Since register
251   variables are of limited use without the optimizer, there is also a combined
252   switch: <tt/-Or/ will enable both, the optimizer and register variables.
253
254   For more information about register variables see <ref id="register-vars"
255   name="register variables">.
256
257   The compiler setting can also be changed within the source file by using
258   <tt/<ref id="pragma-register-vars" name="#pragma&nbsp;register-vars">/.
259
260
261   <label id="option-register-space">
262   <tag><tt>--register-space</tt></tag>
263
264   This option takes a numeric parameter and is used to specify, how much
265   zero page register space is available. Please note that just giving this
266   option will not increase or decrease by itself, it will just tell the
267   compiler about the available space. You will have to allocate that space
268   yourself using an assembler module with the necessary allocations, and a
269   linker configuration that matches the assembler module. The default value
270   for this option is 6 (bytes).
271
272   If you don't know what all this means, please don't use this option.
273
274
275   <label id="option-rodata-name">
276   <tag><tt>--rodata-name seg</tt></tag>
277
278   Set the name of the rodata segment (the segment used for readonly data).
279   See also <tt/<ref id="pragma-rodata-name" name="#pragma&nbsp;rodata-name">/
280
281   <label id="option-signed-chars">
282   <tag><tt>-j, --signed-chars</tt></tag>
283
284   Using this option, you can make the default characters signed. Since the
285   6502 has no provisions for sign extending characters (which is needed on
286   almost any load operation), this will make the code larger and slower. A
287   better way is to declare characters explicitly as "signed" if needed. You
288   can also use <tt><ref id="pragma-signed-chars"
289   name="#pragma&nbsp;signed-chars"></tt> for better control of this option.
290
291
292   <label id="option--standard">
293   <tag><tt>--standard std</tt></tag>
294
295   This option allows to set the language standard supported. The argument is
296   one of
297   <descrip>
298     <tag/c89/
299       This disables anything that is illegal in C89/C90. Among those things
300       are <tt>//</tt> comments and the non-standard keywords without
301       underscores. Please note that cc65 is not a fully C89 compliant compiler
302       despite this option. A few more things (like floats) are missing.
303
304     <tag/c99/
305       This enables a few features from the C99 standard. With this option,
306       <tt>//</tt> comments are allowed. It will also cause warnings and even
307       errors in a few situations that are allowed with <tt/--standard c89/.
308       For example, a call to a function without a prototype is an error in
309       this mode.
310
311     <tag/cc65/
312       This is the default mode. It is like c99 mode, but additional features
313       are enabled. Among these are "void data", non-standard keywords without
314       the underlines, unnamed function parameters and the requirement for
315       main() to return an int.
316   </descrip>
317
318   Please note that the compiler does not support the C99 standard and never
319   will. c99 mode is actually c89 mode with a few selected C99 extensions.
320
321
322   <label id="option-standard">
323   <tag><tt>-t target, --target target</tt></tag>
324
325   This option is used to set the target system. The target system
326   determines things like the character set that is used for strings and
327   character constants. The following target systems are supported:
328
329   <itemize>
330   <item>none
331   <item>apple2
332   <item>apple2enh
333   <item>atari
334   <item>atmos
335   <item>c16 (works also for the c116 with memory up to 32K)
336   <item>c64
337   <item>c128
338   <item>cbm510 (CBM-II series with 40 column video)
339   <item>cbm610 (all CBM-II II computers with 80 column video)
340   <item>geos
341   <item>lunix
342   <item>lynx
343   <item>nes
344   <item>pet (all CBM PET systems except the 2001)
345   <item>plus4
346   <item>supervision
347   <item>vic20
348   </itemize>
349
350   <tag><tt>-v, --verbose</tt></tag>
351
352   Using this option, the compiler will be somewhat more verbose if errors
353   or warnings are encountered.
354
355
356   <label id="option-writable-strings">
357   <tag><tt>--writable-strings</tt></tag>
358
359   Make string literals writable by placing them into the data segment instead
360   of the rodata segment. You can also use <tt><ref id="pragma-writable-strings"
361   name="#pragma&nbsp;writable-strings"></tt> to control this option from within
362   the source file.
363
364
365   <label id="option-static-locals">
366   <tag><tt>-Cl, --static-locals</tt></tag>
367
368   Use static storage for local variables instead of storage on the stack.
369   Since the stack is emulated in software, this gives shorter and usually
370   faster code, but the code is no longer reentrant. The difference between
371   <tt/-Cl/ and declaring local variables as static yourself is, that
372   initializer code is executed each time, the function is entered. So when
373   using
374
375   <tscreen><verb>
376         void f (void)
377         {
378             unsigned a = 1;
379             ...
380         }
381   </verb></tscreen>
382
383   the variable <tt/a/ will always have the value <tt/1/ when entering the
384   function and using <tt/-Cl/, while in
385
386   <tscreen><verb>
387         void f (void)
388         {
389             static unsigned a = 1;
390             ....
391         }
392   </verb></tscreen>
393
394   the variable <tt/a/ will have the value <tt/1/ only the first time that the
395   function is entered, and will keep the old value from one call of the
396   function to the next.
397
398   You may also use <tt><ref id="pragma-static-locals"
399   name="#pragma&nbsp;static-locals"></tt> to change this setting in your
400   sources.
401
402
403   <label id="option-include-dir">
404   <tag><tt>-I dir, --include-dir dir</tt></tag>
405
406   Set a directory where the compiler searches for include files. You may
407   use this option multiple times to add more than one directory to the
408   search list.
409
410
411   <label id="option-O">
412   <tag><tt>-O, -Oi, -Or, -Os</tt></tag>
413
414   Enable an optimizer run over the produced code.
415
416   Using <tt/-Oi/, the code generator will inline some code where otherwise a
417   runtime functions would have been called, even if the generated code is
418   larger. This will not only remove the overhead for a function call, but will
419   make the code visible for the optimizer. <tt/-Oi/ is an alias for
420   <tt/-O --codesize&nbsp;200/.
421
422   <tt/-Or/ will make the compiler honor the <tt/register/ keyword. Local
423   variables may be placed in registers (which are actually zero page
424   locations). See also the <tt/<ref id="option-register-vars"
425   name="--register-vars">/ command line option, and the <ref
426   id="register-vars" name="discussion of register variables"> below.
427
428   Using <tt/-Os/ will force the compiler to inline some known functions from
429   the C library like strlen. Note: This has two consequences:
430   <p>
431   <itemize>
432   <item>You may not use names of standard C functions in your own code. If you
433         do that, your program is not standard compliant anyway, but using
434         <tt/-Os/ will actually break things.
435         <p>
436   <item>The inlined string and memory functions will not handle strings or
437         memory areas larger than 255 bytes. Similarly, the inlined <tt/is..()/
438         functions will not work with values outside the char. range (such as
439         <tt/EOF/).
440         <p>
441   </itemize>
442   <p>
443   It is possible to concatenate the modifiers for <tt/-O/. For example, to
444   enable register variables and inlining of known functions, you may use
445   <tt/-Ors/.
446
447
448   <tag><tt>-T, --add-source</tt></tag>
449
450   This include the source code as comments in the generated code. This is
451   normally not needed.
452
453
454   <tag><tt>-V, --version</tt></tag>
455
456   Print the version number of the compiler. When submitting a bug report,
457   please include the operating system you're using, and the compiler
458   version.
459
460
461   <label id="option-W">
462   <tag><tt>-W name[,name]</tt></tag>
463
464   This option allows to control warnings generated by the compiler. It is
465   followed by a comma separated list of warnings that should be enabled or
466   disabled. To disable a warning, its name is prefixed by a minus sign. If
467   no such prefix exists, or the name is prefixed by a plus sign, the warning
468   is enabled.
469
470   The following warning names are currently recognized:
471   <descrip>
472   <tag><tt/error/</tag>
473         Treat all warnings as errors.
474   <tag><tt/no-effect/</tag>
475         Warn about statements that don't have an effect.
476   <tag><tt/unknown-pragma/</tag>
477         Warn about known #pragmas.
478   <tag><tt/unused-label/</tag>
479         Warn about unused labels.
480   <tag><tt/unused-param/</tag>
481         Warn about unused function parameters.
482   <tag><tt/unused-var/</tag>
483         Warn about unused variables.
484   </descrip>
485
486   You may also use <tt><ref id="pragma-warn" name="#pragma&nbsp;warn"></tt> to
487   control this setting for smaller pieces of code from within your code.
488
489 </descrip><p>
490
491
492 <sect>Input and output<p>
493
494 The compiler will accept one C file per invocation and create a file with
495 the same base name, but with the extension replaced by ".s". The output
496 file contains assembler code suitable for the use with the ca65 macro
497 assembler.
498
499 Include files in single quotes are searched in the following places:
500 <enum>
501 <item>The current directory.
502 <item>The value of the environment variable <tt/CC65_INC/ if it is defined.
503 <item>Any directory added with the <tt/-I/ option on the command line.
504 </enum>
505
506 Include files in angle brackets are searched in the following places:
507 <enum>
508 <item>A compiled in directory which is often <tt>/usr/lib/cc65/include</tt> on
509       Linux systems.
510 <item>The value of the environment variable <tt/CC65_INC/ if it is defined.
511 <item>A subdirectory named <tt/include/ of the directory defined in the
512       environment variable <tt/CC65_HOME/, if it is defined.
513 <item>Any directory added with the <tt/-I/ option on the command line.
514 </enum>
515
516
517
518 <sect>Differences to the ISO standard<p>
519
520 Apart from the things listed below, the compiler does support additional
521 keywords, has several functions in the standard headers with names outside the
522 reserved namespace and a few syntax extensions. All these can be disabled with
523 the <tt><ref id="option--standard" name="--standard"></tt> command line
524 option. Its use for maximum standards compatibility is advised.
525
526 Here is a list of differences between the language, the compiler accepts,
527 and the one defined by the ISO standard:
528
529 <itemize>
530
531 <item>  The datatypes "float" and "double" are not available.
532         <p>
533 <item>  C Functions may not return structs (or unions), and structs may not
534         be passed as parameters by value. However, struct assignment *is*
535         possible.
536         <p>
537 <item>  Part of the C library is available only with fastcall calling
538         conventions (see below).  It means that you must not mix pointers to
539         those functions with pointers to user-written, not-fastcall functions.
540         <p>
541 <item>  The <tt/volatile/ keyword doesn't have an effect. This is not as bad
542         as it sounds, since the 6502 has so few registers that it isn't
543         possible to keep values in registers anyway.
544         <p>
545 </itemize>
546
547 There may be some more minor differences I'm currently not aware of. The
548 biggest problem is the missing float data type. With this limitation in
549 mind, you should be able to write fairly portable code.
550
551
552
553 <sect>Extensions<p>
554
555 This cc65 version has some extensions to the ISO C standard.
556
557 <itemize>
558
559 <item>  The compiler allows to insert assembler statements into the output
560         file. The syntax is
561
562         <tscreen><verb>
563         asm (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
564         </verb></tscreen>
565         or
566         <tscreen><verb>
567         __asm__ (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
568         </verb></tscreen>
569
570         The first form is in the user namespace and is disabled if the <tt/-A/
571         switch is given.
572
573         There is a whole section covering inline assembler statements,
574         <ref id="inline-asm" name="see there">.
575         <p>
576
577 <item>  There is a special calling convention named "fastcall".
578         The syntax for a function declaration using fastcall is
579
580         <tscreen><verb>
581         &lt;return type&gt; fastcall &lt;function name&gt; (&lt;parameter list&gt;)
582         </verb></tscreen>
583         or
584         <tscreen><verb>
585         &lt;return type&gt; __fastcall__ &lt;function name&gt; (&lt;parameter list&gt;)
586         </verb></tscreen>
587         An example would be
588         <tscreen><verb>
589         void __fastcall__ f (unsigned char c)
590         </verb></tscreen>
591         The first form of the fastcall keyword is in the user namespace and can
592         therefore be disabled with the <tt><ref id="option--standard"
593         name="--standard"></tt> command line option.
594
595         For functions declared as <tt/fastcall/, the rightmost parameter is not
596         pushed on the stack but left in the primary register when the function
597         is called. This will reduce the cost when calling assembler functions
598         significantly, especially when the function itself is rather small.
599         <p>
600
601 <item>  There are two pseudo variables named <tt/__AX__/ and <tt/__EAX__/.
602         Both refer to the primary register that is used by the compiler to
603         evaluate expressions or return function results. <tt/__AX__/ is of
604         type <tt/unsigned int/ and <tt/__EAX__/ of type <tt/long unsigned int/
605         respectively. The pseudo variables may be used as lvalue and rvalue as
606         every other variable. They are most useful together with short
607         sequences of assembler code. For example, the macro
608
609         <tscreen><verb>
610         #define hi(x)           \
611             (__AX__ = (x),      \
612              asm ("txa"),       \
613              asm ("ldx #$00"),  \
614              __AX__)
615         </verb></tscreen>
616
617         will give the high byte of any unsigned value.
618         <p>
619
620 <item>  Inside a function, the identifier <tt/__func__/ gives the name of the
621         current function as a string. Outside of functions, <tt/__func__/ is
622         undefined.
623         Example:
624
625         <tscreen><verb>
626         #define PRINT_DEBUG(s)  printf ("%s: %s\n", __func__, s);
627         </verb></tscreen>
628
629         The macro will print the name of the current function plus a given
630         string.
631         <p>
632
633 <item>  cc65 allows the initialization of <tt/void/ variables. This may be
634         used to create variable structures that are more compatible with
635         interfaces written for assembler languages. Here is an example:
636
637         <tscreen><verb>
638         void GCmd = {   (char)3, (unsigned)0x2000, (unsigned)0x3000 };
639         </verb></tscreen>
640
641         This will be translated as follows:
642
643         <tscreen><verb>
644         _GCmd:
645                 .byte   3
646                 .word   $2000
647                 .word   $3000
648         </verb></tscreen>
649
650         Since the variable is of type <tt/void/ you may not use it as is.
651         However, taking the address of the variable results in a <tt/void*/
652         which may be passed to any function expecting a pointer.
653
654         See the <url url="geos.html" name="GEOS library document"> for examples
655         on how to use this feature.
656         <p>
657
658 <item>  cc65 implements flexible array struct members as defined in the C99 ISO
659         standard. As an extension, these fields may be initialized. There are
660         several exceptions, however (which is probably the reason why the
661         standard does not define this feature, because it is highly
662         unorthogonal). Flexible array members cannot be initialized ...
663
664         <itemize>
665         <item>... when defining an array of structs with flexible
666                 members.
667         <item>... if such a struct is a member field of another struct
668                 which is not the last field.
669         <item>... if the struct which contains a flexible array member is
670                 declared as <tt/register/, and the size and compiler settings
671                 do allow the compiler actually to place the struct into the
672                 register bank in the zero page.
673         </itemize>
674
675         Please note that -- as defined in the ISO C standard -- the <tt/sizeof/
676         operator returns the struct size with the flexible array member having
677         size zero, even if it is initialized.
678         <p>
679
680 </itemize>
681 <p>
682
683
684 <sect>Predefined macros<p>
685
686 The compiler defines several macros at startup:
687
688 <descrip>
689   <tag><tt>__APPLE2__</tt></tag>
690
691   This macro is defined if the target is the Apple ][ (-t apple2).
692
693   <tag><tt>__APPLE2ENH__</tt></tag>
694
695   This macro is defined if the target is the enhanced Apple //e (-t apple2enh).
696
697   <tag><tt>__ATARI__</tt></tag>
698
699   This macro is defined if the target is one of the Atari computers
700   (400/800/130XL/800XL).
701
702   <tag><tt>__ATMOS__</tt></tag>
703
704   This macro is defined if the target is the Oric Atmos (-t atmos).
705
706   <tag><tt>__C128__</tt></tag>
707
708   This macro is defined if the target is the c128 (-t c128).
709
710   <tag><tt>__C16__</tt></tag>
711
712   This macro is defined if the target is the c16 (-t c16).
713
714   <tag><tt>__C64__</tt></tag>
715
716   This macro is defined if the target is the c64 (-t c64).
717
718   <tag><tt>__CBM__</tt></tag>
719
720   This macro is defined if the target system is one of the CBM targets.
721
722   <tag><tt>__CBM510__</tt></tag>
723
724   This macro is defined if the target is the CBM 500 series of computers.
725
726   <tag><tt>__CBM610__</tt></tag>
727
728   This macro is defined if the target is one of the CBM 600/700 family of
729   computers (called B series in the US).
730
731   <tag><tt>__CC65__</tt></tag>
732
733   This macro is always defined. Its value is the version number of the
734   compiler in hex.  For example, version 2.10.1 of the compiler has this macro
735   defined as <tt/0x02A1/.
736
737   <tag><tt>__CC65_STD__</tt></tag>
738
739   This macro is defined to one of the following depending on the <tt><ref
740   id="option--standard" name="--standard"></tt> command line option:
741   <itemize>
742   <item><tt/__CC65_STD_C89__/
743   <item><tt/__CC65_STD_C99__/
744   <item><tt/__CC65_STD_CC65__/
745   </itemize>
746
747   <tag><tt>__DATE__</tt></tag>
748
749   This macro expands to the date of translation of the preprocessing
750   translation unit in the form "Mmm dd yyyy".
751
752   <tag><tt>__FILE__</tt></tag>
753
754   This macro expands to a string containing the name of the C source file.
755
756   <tag><tt>__GEOS__</tt></tag>
757
758   This macro is defined if you are compiling for the GEOS system (-t geos).
759
760   <tag><tt>__LINE__</tt></tag>
761
762   This macro expands to the current line number.
763
764   <tag><tt>__LUNIX__</tt></tag>
765
766   This macro is defined if you are compiling for the LUnix system (-t lunix).
767
768   <tag><tt>__LYNX__</tt></tag>
769
770   This macro is defined if the target is the Atari Lynx (-t lynx).
771
772   <tag><tt>__NES__</tt></tag>
773
774   This macro is defined if the target is the NES (-t nes).
775
776   <tag><tt>__OPT__</tt></tag>
777
778   Is defined if the compiler was called with the <tt/-O/ command line option.
779
780   <tag><tt>__OPT_i__</tt></tag>
781
782   Is defined if the compiler was called with the <tt/-Oi/ command line option.
783
784   <tag><tt>__OPT_r__</tt></tag>
785
786   Is defined if the compiler was called with the <tt/-Or/ command line option.
787
788   <tag><tt>__OPT_s__</tt></tag>
789
790   Is defined if the compiler was called with the <tt/-Os/ command line option.
791
792   <tag><tt>__PET__</tt></tag>
793
794   This macro is defined if the target is the PET family of computers (-t pet).
795
796   <tag><tt>__PLUS4__</tt></tag>
797
798   This macro is defined if the target is the plus/4 (-t plus4).
799
800   <tag><tt>__STDC_HOSTED__</tt></tag>
801
802   This macro is expands to the integer constant 1.
803
804   <tag><tt>__SUPERVISION__</tt></tag>
805
806   This macro is defined if the target is the supervision (-t supervision).
807
808   <tag><tt>__TIME__</tt></tag>
809
810   This macro expands to the time of translation of the preprocessing
811   translation unit in the form "hh:mm:ss".
812
813   <tag><tt>__VIC20__</tt></tag>
814
815   This macro is defined if the target is the vic20 (-t vic20).
816 </descrip>
817
818
819 <sect>&num;pragmas<label id="pragmas"><p>
820
821 The compiler understands some pragmas that may be used to change code
822 generation and other stuff. Some of these pragmas understand a special form:
823 If the first parameter is <tt/push/, the old value is saved onto a stack
824 before changing it. The value may later be restored by using the <tt/pop/
825 parameter with the <tt/#pragma/.
826
827 <sect1><tt>#pragma bss-name (&lsqb;push,&rsqb; &lt;name&gt;)</tt><label id="pragma-bss-name"><p>
828
829   This pragma changes the name used for the BSS segment (the BSS segment
830   is used to store uninitialized data). The argument is a string enclosed
831   in double quotes.
832
833   Note: The default linker configuration file does only map the standard
834   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
835   configuration file.
836
837   Beware: The startup code will zero only the default BSS segment. If you
838   use another BSS segment, you have to do that yourself, otherwise
839   uninitialized variables do not have the value zero.
840
841   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
842
843   Example:
844   <tscreen><verb>
845         #pragma bss-name ("MyBSS")
846   </verb></tscreen>
847
848
849 <sect1><tt>#pragma charmap (&lt;index&gt;, &lt;code&gt;)</tt><label id="pragma-charmap"><p>
850
851   Each literal string and each literal character in the source is translated
852   by use of a translation table. This translation table is preset when the
853   compiler is started depending on the target system, for example to map
854   ISO-8859-1 characters into PETSCII if the target is a commodore machine.
855
856   This pragma allows to change entries in the translation table, so the
857   translation for individual characters, or even the complete table may be
858   adjusted.
859
860   Both arguments are assumed to be unsigned characters with a valid range of
861   1-255.
862
863   Beware of two pitfalls:
864
865     <itemize>
866     <item>The character index is actually the code of the character in the
867           C source, so character mappings do always depend on the source
868           character set. This means that <tt/#pragma&nbsp;charmap/ is not
869           portable -- it depends on the build environment.
870     <item>While it is possible to use character literals as indices, the
871           result may be somewhat unexpected, since character literals are
872           itself translated. For this reason I would suggest to avoid
873           character literals and use numeric character codes instead.
874     </itemize>
875
876   Example:
877   <tscreen><verb>
878         /* Use a space wherever an 'a' occurs in ISO-8859-1 source */
879         #pragma charmap (0x61, 0x20);
880   </verb></tscreen>
881
882
883 <sect1><tt>#pragma check-stack ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-check-stack"><p>
884
885   Tells the compiler to insert calls to a stack checking subroutine to detect
886   stack overflows. The stack checking code will lead to somewhat larger and
887   slower programs, so you may want to use this pragma when debugging your
888   program and switch it off for the release version. If a stack overflow is
889   detected, the program is aborted.
890
891   If the argument is "off", stack checks are disabled (the default), otherwise
892   they're enabled.
893
894   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
895
896 <sect1><tt>#pragma code-name ([push,] &lt;name&gt;)</tt><label id="pragma-code-name"><p>
897
898   This pragma changes the name used for the CODE segment (the CODE segment
899   is used to store executable code). The argument is a string enclosed in
900   double quotes.
901
902   Note: The default linker configuration file does only map the standard
903   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
904   configuration file.
905
906   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
907
908   Example:
909   <tscreen><verb>
910         #pragma code-name ("MyCODE")
911   </verb></tscreen>
912
913
914 <sect1><tt>#pragma codesize ([push,] &lt;int&gt;)</tt><label id="pragma-codesize"><p>
915
916   This pragma allows finer control about speed vs. size decisions in the code
917   generation and optimization phase. It gives the allowed size increase factor
918   (in percent). The default is can be changed by use of the <tt/<ref
919   id="option-codesize" name="--codesize">/ compiler option.
920
921   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
922
923
924 <sect1><tt>#pragma data-name ([push,] &lt;name&gt;)</tt><label id="pragma-data-name"><p>
925
926   This pragma changes the name used for the DATA segment (the DATA segment
927   is used to store initialized data). The argument is a string enclosed in
928   double quotes.
929
930   Note: The default linker configuration file does only map the standard
931   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
932   configuration file.
933
934   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
935
936   Example:
937   <tscreen><verb>
938         #pragma data-name ("MyDATA")
939   </verb></tscreen>
940
941
942 <sect1><tt>#pragma local-strings ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-local-strings"><p>
943
944   When "on", emit string literals to the data segment when they're encountered
945   in the source. The default ("off") is to keep string literals until end of
946   assembly, merge read only literals if possible, and then output the literals
947   into the data or rodata segment that is active at that point.
948
949   Using this <tt/#pragma/ it is possible to control the behaviour from within
950   the source. When <tt/#pragma local-strings/ is active, string literals are
951   output immediately, which means that they go into the currently active data
952   or rodata segment, but cannot be merged. When inactive, string literals are
953   remembered and output as a whole when translation is finished.
954
955
956 <sect1><tt>#pragma optimize ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-optimize"><p>
957
958   Switch optimization on or off. If the argument is "off", optimization is
959   disabled, otherwise it is enabled. Please note that this pragma only effects
960   whole functions. The setting in effect when the function is encountered will
961   determine if the generated code is optimized or not.
962
963   Optimization and code generation is also controlled by the <ref
964   id="pragma-codesize" name="codesize pragma">.
965
966   The default is "off", but may be changed with the <tt/<ref name="-O"
967   id="option-O">/ compiler option.
968
969   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
970
971
972 <sect1><tt>#pragma rodata-name ([push,] &lt;name&gt;)</tt><label id="pragma-rodata-name"><p>
973
974   This pragma changes the name used for the RODATA segment (the RODATA
975   segment is used to store readonly data). The argument is a string
976   enclosed in double quotes.
977
978   Note: The default linker configuration file does only map the standard
979   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
980   configuration file.
981
982   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
983
984   Example:
985   <tscreen><verb>
986         #pragma rodata-name ("MyRODATA")
987   </verb></tscreen>
988
989
990 <sect1><tt>#pragma regvaraddr ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-regvaraddr"><p>
991
992   The compiler does not allow to take the address of register variables.
993   The regvaraddr pragma changes this. Taking the address of a register
994   variable is allowed after using this pragma with "on" as argument.
995   Using "off" as an argument switches back to the default behaviour.
996
997   Beware: The C standard does not allow taking the address of a variable
998   declared as register. So your programs become non-portable if you use
999   this pragma. In addition, your program may not work. This is usually the
1000   case if a subroutine is called with the address of a register variable,
1001   and this subroutine (or a subroutine called from there) uses
1002   register variables. So be careful with this #pragma.
1003
1004   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
1005
1006   Example:
1007   <tscreen><verb>
1008         #pragma regvaraddr(on)  /* Allow taking the address
1009                                  * of register variables
1010                                  */
1011   </verb></tscreen>
1012
1013
1014 <sect1><tt>#pragma register-vars ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-register-vars"><p>
1015
1016   Enables or disables use of register variables. If register variables are
1017   disabled (the default), the <tt/register/ keyword is ignored. Register
1018   variables are explained in more detail in <ref id="register-vars" name="a separate
1019   chapter">.
1020
1021   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
1022
1023
1024 <sect1><tt>#pragma signed-chars ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-signed-chars"><p>
1025
1026   Changes the signedness of the default character type. If the argument is
1027   "on", default characters are signed, otherwise characters are unsigned. The
1028   compiler default is to make characters unsigned since this creates a lot
1029   better code. This default may be overridden by the <tt/<ref
1030   name="--signed-chars" id="option-signed-chars">/ command line option.
1031
1032   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
1033
1034
1035 <sect1><tt>#pragma static-locals ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-static-locals"<p>
1036
1037   Use variables in the bss segment instead of variables on the stack. This
1038   pragma changes the default set by the compiler option <tt/<ref
1039   name="--static-locals" id="option-static-locals">/. If the argument is "on",
1040   local variables are allocated in the BSS segment, leading to shorter and in
1041   most cases faster, but non-reentrant code.
1042
1043   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
1044
1045
1046 <sect1><tt>#pragma warn (name, [push,] on|off)</tt><label id="pragma-warn"><p>
1047
1048   Switch compiler warnings on or off. "name" is the name of a warning (see the
1049   <tt/<ref name="-W" id="option-W">/ compiler option for a list). The name is
1050   either followed by "pop", which restores the last pushed state, or by "on" or
1051   "off", optionally preceeded by "push" to push the current state before
1052   changing it.
1053
1054   Example:
1055   <tscreen><verb>
1056         /* Don't warn about the unused parameter in function func */
1057         #pragma warn (unused-param, push, off)
1058         static int func (int unused)
1059         {
1060             return 0;
1061         }
1062         #pragma warn (unused-param, pop)
1063   </verb></tscreen>
1064
1065 <sect1><tt>#pragma writable-strings ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-writable-strings"><p>
1066
1067   Changes the storage location of string literals. For historical reasons,
1068   the C standard defines that string literals are of type "char[]", but
1069   writing to such a literal causes undefined behaviour. Most compilers
1070   (including cc65) place string literals in the read-only data segment, which
1071   may cause problems with old C code that writes to string literals.
1072
1073   Using this pragma (or the corresponding command line option <tt/<ref
1074   name="--writable-strings" id="option-writable-strings">/) causes the
1075   literals to be placed in the data segment so they can be written to without
1076   worry.
1077
1078   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
1079
1080
1081 <sect1><tt>#pragma zpsym (&lt;name&gt;)</tt><p>
1082
1083   Tell the compiler that the -- previously as external declared -- symbol with
1084   the given name is a zero page symbol (usually from an assembler file).
1085   The compiler will create a matching import declaration for the assembler.
1086
1087   Example:
1088   <tscreen><verb>
1089         extern int foo;
1090         #pragma zpsym ("foo");  /* foo is in the zeropage */
1091   </verb></tscreen>
1092
1093
1094
1095
1096 <sect>Register variables<label id="register-vars"><p>
1097
1098 The runtime for all supported platforms has 6 bytes of zero page space
1099 available for register variables (this could be increased, but I think it's a
1100 good value). So you can declare register variables up to a total size of 6 per
1101 function. The compiler will allocate register space on a "first come, first
1102 served" base and convert any <tt/register/ declarations that exceed the
1103 available register space silently to <tt/auto/. Parameters can also be
1104 declared as <tt/register/, this will in fact give slightly shorter code than
1105 using a register variable.
1106
1107 Since a function must save the current values of the registers on entry and
1108 restore them on exit, there is an overhead associated with register variables,
1109 and this overhead is quite high (about 20 bytes per variable). This means that
1110 just declaring anything as <tt/register/ is not a good idea.
1111
1112 The best use for register variables are pointers, especially those that point
1113 to structures. The magic number here is about 3 uses of a struct field: If the
1114 function contains this number or even more, the generated code will be usually
1115 shorter and faster when using a register variable for the struct pointer. The
1116 reason for this is that the register variable can in many cases be used as a
1117 pointer directly. Having a pointer in an auto variable means that this pointer
1118 must first be copied into a zero page location, before it can be dereferenced.
1119
1120 Second best use for register variables are counters. However, there is not
1121 much difference in the code generated for counters, so you will need at least
1122 100 operations on this variable (for example in a loop) to make it worth the
1123 trouble. The only savings you get here are by the use of a zero page variable
1124 instead of one on the stack or in the data segment.
1125
1126 Register variables must be explicitly enabled, either by using <tt/<ref
1127 name="-Or" id="option-O">/ or <tt/<ref name="--register-vars"
1128 id="option-register-vars">/ on the command line or by use of <tt/<ref
1129 name="#pragma register-vars" id="pragma-register-vars">/. Register variables
1130 are only accepted on function top level, register variables declared in
1131 interior blocks are silently converted to <tt/auto/. With register variables
1132 disabled, all variables declared as <tt/register/ are actually auto variables.
1133
1134 Please take care when using register variables: While they are helpful and can
1135 lead to a tremendous speedup when used correctly, improper usage will cause
1136 bloated code and a slowdown.
1137
1138
1139
1140 <sect>Inline assembler<label id="inline-asm"><p>
1141
1142 The compiler allows to insert assembler statements into the output file. The
1143 syntax is
1144
1145 <tscreen><verb>
1146         asm (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
1147 </verb></tscreen>
1148 or
1149 <tscreen><verb>
1150         __asm__ (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
1151 </verb></tscreen>
1152 <p>
1153
1154 The first form is in the user namespace and is disabled by <tt><ref
1155 id="option--standard" name="--standard"></tt> if the argument is not <tt/cc65/.
1156
1157 The asm statement may be used inside a function and on global file level. An
1158 inline assembler statement is a primary expression, so it may also be used as
1159 part of an expression. Please note however that the result of an expression
1160 containing just an inline assembler statement is always of type <tt/void/.
1161
1162 The contents of the string literal are preparsed by the compiler and inserted
1163 into the generated assembly output, so that the can be further processed by
1164 the backend and especially the optimizer. For this reason, the compiler does
1165 only allow regular 6502 opcodes to be used with the inline assembler. Pseudo
1166 instructions (like <tt/.import/, <tt/.byte/ and so on) are <em/not/ allowed,
1167 even if the ca65 assembler (which is used to translate the generated assembler
1168 code) would accept them. The builtin inline assembler is not a replacement for
1169 the full blown macro assembler which comes with the compiler.
1170
1171 Note: Inline assembler statements are subject to all optimizations done by the
1172 compiler. There is currently no way to protect an inline assembler statement
1173 from being moved or removed completely by the optimizer. If in doubt, check
1174 the generated assembler output, or disable optimizations.
1175
1176 The string literal may contain format specifiers from the following list. For
1177 each format specifier, an argument is expected which is inserted instead of
1178 the format specifier before passing the assembly code line to the backend.
1179
1180 <itemize>
1181   <item><tt/%b/ - Numerical 8-bit value
1182   <item><tt/%w/ - Numerical 16-bit value
1183   <item><tt/%l/ - Numerical 32-bit value
1184   <item><tt/%v/ - Assembler name of a (global) variable or function
1185   <item><tt/%o/ - Stack offset of a (local) variable
1186   <item><tt/%g/ - Assembler name of a C label
1187   <item><tt/%s/ - The argument is converted to a string
1188   <item><tt/%%/ - The % sign itself
1189 </itemize><p>
1190
1191 Using these format specifiers, you can access C <tt/#defines/, variables or
1192 similar stuff from the inline assembler. For example, to load the value of
1193 a C <tt/#define/ into the Y register, one would use
1194
1195 <tscreen><verb>
1196         #define OFFS  23
1197         __asm__ ("ldy #%b", OFFS);
1198 </verb></tscreen>
1199
1200 Or, to access a struct member of a static variable:
1201
1202 <tscreen><verb>
1203         typedef struct {
1204             unsigned char x;
1205             unsigned char y;
1206             unsigned char color;
1207         } pixel_t;
1208         static pixel_t pixel;
1209         __asm__ ("ldy #%b", offsetof(pixel_t, color));
1210         __asm__ ("lda %v,y", pixel);
1211 </verb></tscreen>
1212 <p>
1213
1214 Note: Do not embed the assembler labels that are used as names of global
1215 variables or functions into your asm statements. Code like this
1216
1217 <tscreen><verb>
1218         int foo;
1219         int bar () { return 1; }
1220         __asm__ ("lda _foo");           /* DON'T DO THAT! */
1221         ...
1222         __asm__ ("jsr _bar");           /* DON'T DO THAT EITHER! */
1223 </verb></tscreen>
1224 <p>
1225
1226 may stop working if the way, the compiler generates these names is changed in
1227 a future version. Instead use the format specifiers from the table above:
1228
1229 <tscreen><verb>
1230         __asm__ ("lda %v", foo);        /* OK */
1231         ...
1232         __asm__ ("jsr %v", bar);        /* OK */
1233 </verb></tscreen>
1234 <p>
1235
1236
1237 <sect>Implementation-defined behavior<p>
1238
1239 This section describes the behavior of cc65 when the standard describes the
1240 behavior as implementation-defined.
1241
1242 (to be done)
1243
1244 <sect>Bugs/Feedback<p>
1245
1246 If you have problems using the compiler, if you find any bugs, or if you're
1247 doing something interesting with it, I would be glad to hear from you. Feel
1248 free to contact me by email (<htmlurl url="mailto:uz@cc65.org"
1249 name="uz@cc65.org">).
1250
1251
1252
1253 <sect>Copyright<p>
1254
1255 This is the original compiler copyright:
1256
1257 <tscreen><verb>
1258 --------------------------------------------------------------------------
1259   -*- Mode: Text -*-
1260
1261      This is the copyright notice for RA65, LINK65, LIBR65, and other
1262   Atari 8-bit programs.  Said programs are Copyright 1989, by John R.
1263   Dunning.  All rights reserved, with the following exceptions:
1264
1265       Anyone may copy or redistribute these programs, provided that:
1266
1267   1:  You don't charge anything for the copy.  It is permissable to
1268       charge a nominal fee for media, etc.
1269
1270   2:  All source code and documentation for the programs is made
1271       available as part of the distribution.
1272
1273   3:  This copyright notice is preserved verbatim, and included in
1274       the distribution.
1275
1276       You are allowed to modify these programs, and redistribute the
1277   modified versions, provided that the modifications are clearly noted.
1278
1279       There is NO WARRANTY with this software, it comes as is, and is
1280   distributed in the hope that it may be useful.
1281
1282       This copyright notice applies to any program which contains
1283   this text, or the refers to this file.
1284
1285       This copyright notice is based on the one published by the Free
1286   Software Foundation, sometimes known as the GNU project.  The idea
1287   is the same as theirs, ie the software is free, and is intended to
1288   stay that way.  Everybody has the right to copy, modify, and re-
1289   distribute this software.  Nobody has the right to prevent anyone
1290   else from copying, modifying or redistributing it.
1291
1292 --------------------------------------------------------------------------
1293 </verb></tscreen>
1294
1295 Small parts of the compiler (parts of the preprocessor and main parser) are
1296 still covered by this copyright. The main portion is covered by the usual
1297 cc65 license, which reads:
1298
1299 This software is provided 'as-is', without any expressed or implied
1300 warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages
1301 arising from the use of this software.
1302
1303 Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
1304 including commercial applications, and to alter it and redistribute it
1305 freely, subject to the following restrictions:
1306
1307 <enum>
1308 <item>  The origin of this software must not be misrepresented; you must not
1309         claim that you wrote the original software. If you use this software
1310         in a product, an acknowledgment in the product documentation would be
1311         appreciated but is not required.
1312 <item>  Altered source versions must be plainly marked as such, and must not
1313         be misrepresented as being the original software.
1314 <item>  This notice may not be removed or altered from any source
1315         distribution.
1316 </enum>
1317
1318 </article>
1319