]> git.sur5r.net Git - cc65/blob - doc/c64.sgml
b04b40508fbe5fffa4aa01c8cfad3d4e6e44f124
[cc65] / doc / c64.sgml
1 <!doctype linuxdoc system>
2
3 <article>
4
5 <title>Commodore 64-specific information for cc65
6 <author><url url="mailto:uz@cc65.org" name="Ullrich von Bassewitz"><newline>
7 <url url="mailto:greg.king5@verizon.net" name="Greg King">
8 <date>2018-05-14
9
10 <abstract>
11 An overview over the C64 runtime system as it is implemented for the cc65 C
12 compiler.
13 </abstract>
14
15 <!-- Table of contents -->
16 <toc>
17
18 <!-- Begin the document -->
19
20 <sect>Overview<p>
21
22 This file contains an overview of the C64 runtime system as it comes with the
23 cc65 C compiler. It describes the memory layout, C64-specific header files,
24 available drivers, and any pitfalls specific to that platform.
25
26 Please note that C64-specific functions are just mentioned here, they are
27 described in detail in the separate <url url="funcref.html" name="function
28 reference">. Even functions marked as "platform dependent" may be available on
29 more than one platform. Please see the function reference for more
30 information.
31
32
33 <sect>Binary format<p>
34
35 The standard binary output format generated by the linker for the C64 target
36 is a machine language program with a one line BASIC stub, which calls the
37 machine language part via SYS. This means that a program can be loaded as
38 BASIC program and started with RUN. It is of course possible to change this
39 behaviour by using a modified startup file and linker config.
40
41
42 <sect>Memory layout<p>
43
44 cc65 generated programs with the default setup run with the I/O area and the
45 kernal ROM enabled (memory under the kernal may be used for graphics or as
46 extended memory - see the sections about graphics and extended memory
47 drivers). The BASIC ROM is disabled, which gives a usable memory range of
48 &dollar;0800 - &dollar;CFFF. This means that kernal entry points may be called
49 directly, but using the BASIC ROM is not possible without additional code.
50
51 Special locations:
52
53 <descrip>
54   <tag/Text screen/
55   The text screen is located at &dollar;400 (as in the standard setup).
56
57   <tag/Stack/
58   The C runtime stack is located at &dollar;CFFF and growing downwards.
59
60   <tag/Heap/
61   The C heap is located at the end of the program and grows towards the C
62   runtime stack.
63
64 </descrip><p>
65
66
67 <sect>Linker configurations<p>
68
69 The ld65 linker comes with a default config file for the Commodore&nbsp;64,
70 which is used via <tt/-t c64/. The
71 c64 package comes with additional secondary linker config files, which are
72 used via <tt/-t c64 -C &lt;configfile&gt;/.
73
74
75 <sect1>default config file (<tt/c64.cfg/)<p>
76
77 The default configuration is tailored to C programs. It supplies the load
78 address and a small BASIC stub that starts the compiled program using a SYS
79 command.
80
81
82 <sect1><tt/c64-asm.cfg/<p>
83
84 This configuration is made for assembler programmers who don't need a special
85 setup. The default start address is &dollar;801. It can be changed with the
86 linker command line option <tt/--start-addr/. All standard segments with the
87 exception of <tt/zeropage/ are written to the output file and a two byte load
88 address is prepended.
89
90 To use this config file, assemble with <tt/-t c64/ and link with <tt/-C
91 c64-asm.cfg/. The former will make sure that correct character translation is
92 in effect, while the latter supplies the actual config. When using <tt/cl65/,
93 use both command line options.
94
95 Sample command line for <tt/cl65/:
96
97 <tscreen><verb>
98 cl65 -o file.prg -t c64 -C c64-asm.cfg source.s
99 </verb></tscreen>
100
101 To generate code that loads to &dollar;C000:
102
103 <tscreen><verb>
104 cl65 -o file.prg --start-addr $C000 -t c64 -C c64-asm.cfg source.s
105 </verb></tscreen>
106
107 It is also possible to add a small BASIC header to the program, that uses SYS
108 to jump to the program entry point (which is the start of the code segment).
109 The advantage is that the program can be started using RUN.
110
111 To generate a program with a BASIC SYS header, use
112
113 <tscreen><verb>
114 cl65 -o file.prg -u __EXEHDR__ -t c64 -C c64-asm.cfg source.s
115 </verb></tscreen>
116
117 Please note that in this case a changed start address doesn't make sense,
118 since the program must be loaded to the BASIC start address.
119
120 <sect>Extras<p>
121
122 <sect1>80 Columns conio driver<p>
123
124 The C64 package comes with an alternative software driven 80 columns
125 module <tt/c64-soft80.o/ which uses the memory under I/O between &dollar;D000
126 and &dollar;FF3F.
127
128 In memory constrained situations the memory from &dollar;400 to &dollar;7FF
129 can be made available to a program by calling <tt/_heapadd ((void *) 0x0400, 0x0400);/
130 at the beginning of <tt/main()/. Doing so is beneficial even if the program
131 doesn't use the the heap explicitly because loading a driver uses the heap implicitly.
132
133 Using <tt/c64-soft80.o/ is as simple as placing it on the linker command
134 line like this:
135
136 <tscreen><verb>
137 cl65 -t c64 myprog.c c64-soft80.o
138 </verb></tscreen>
139
140 Note that the soft80 conio driver is incompatible with the
141 <tt/c64-ram.emd (c64_ram_emd)/ extended memory driver and the
142  <tt/c64-hi.tgi (c64_hi_tgi)/ graphics driver.
143
144 <sect2>80 Columns conio driver (monochrome)<p>
145
146 In an (even more) memory constrained situation, a size optimized version of the
147 software driven 80 columns module may be used, which only supports one common
148 text color for the whole screen.
149
150 <tscreen><verb>
151 cl65 -t c64 myprog.c c64-soft80mono.o
152 </verb></tscreen>
153
154 <sect>Platform-specific header files<p>
155
156 Programs containing C64-specific code may use the <tt/c64.h/ or <tt/cbm.h/
157 header files. Using the later may be an option when writing code for more than
158 one CBM platform, since it includes <tt/c64.h/ and declares several functions
159 common to all CBM platforms.
160
161
162 <sect1>C64-specific functions<p>
163
164 The functions listed below are special for the C64. See the <url
165 url="funcref.html" name="function reference"> for declaration and usage.
166
167 <itemize>
168 <item>get_ostype
169 </itemize>
170
171
172 <sect1>C64-specific accelerator functions<p>
173
174 The functions listed below are accelerator functions for the C64. See the <url
175 url="funcref.html" name="function reference"> for declaration and usage.
176
177 <itemize>
178 <item>detect_c128
179 <item>detect_c64dtv
180 <item>detect_c65
181 <item>detect_chameleon
182 <item>detect_scpu
183 <item>detect_turbomaster
184 <item>get_c128_speed
185 <item>get_c64dtv_speed
186 <item>get_c65_speed
187 <item>get_chameleon_speed
188 <item>get_scpu_speed
189 <item>get_turbomaster_speed
190 <item>set_c128_speed
191 <item>set_c64dtv_speed
192 <item>set_c65_speed
193 <item>set_chameleon_speed
194 <item>set_scpu_speed
195 <item>set_turbomaster_speed
196 </itemize>
197
198
199 <sect1>CBM-specific functions<p>
200
201 Some functions are available for all (or at least most) of the Commodore
202 machines. See the <url url="funcref.html" name="function reference"> for
203 declaration and usage.
204
205 <itemize>
206 <item>cbm_close
207 <item>cbm_closedir
208 <item>cbm_k_setlfs
209 <item>cbm_k_setnam
210 <item>cbm_k_load
211 <item>cbm_k_save
212 <item>cbm_k_open
213 <item>cbm_k_close
214 <item>cbm_k_readst
215 <item>cbm_k_chkin
216 <item>cbm_k_ckout
217 <item>cbm_k_basin
218 <item>cbm_k_bsout
219 <item>cbm_k_clrch
220 <item>cbm_k_tksa
221 <item>cbm_load
222 <item>cbm_open
223 <item>cbm_opendir
224 <item>cbm_read
225 <item>cbm_readdir
226 <item>cbm_save
227 <item>cbm_write
228 <item>get_tv
229 </itemize>
230
231
232 <sect1>Hardware access<p>
233
234 The following pseudo variables declared in the <tt/c64.h/ header file do allow
235 access to hardware located in the address space. Some variables are
236 structures, accessing the struct fields will access the chip registers.
237
238 <descrip>
239
240   <tag><tt/VIC/</tag>
241   The <tt/VIC/ structure allows access to the VIC II (the graphics
242   controller). See the <tt/_vic2.h/ header file located in the include
243   directory for the declaration of the structure.
244
245   <tag><tt/SID/</tag>
246   The <tt/SID/ structure allows access to the SID (the sound interface
247   device). See the <tt/_sid.h/ header file located in the include directory
248   for the declaration of the structure.
249
250   <tag><tt/CIA1, CIA2/</tag>
251   Access to the two CIA (complex interface adapter) chips is available via
252   the <tt/CIA1/ and <tt/CIA2/ variables. The structure behind these variables
253   is explained in <tt/_6526.h/.
254
255   <tag><tt/COLOR_RAM/</tag>
256   A character array that mirrors the color RAM of the C64 at &dollar;D800.
257
258 </descrip><p>
259
260
261
262 <sect>Loadable drivers<p>
263
264 The names in the parentheses denote the symbols to be used for static linking of the drivers.
265
266
267 <label id="graphics-drivers">
268 <sect1>Graphics drivers<p>
269
270 <em>Note:</em> All available graphics drivers for the TGI interface will use
271 the space below the I/O area and Kernal ROM; so, you can have hires graphics in
272 the standard setup without any memory loss or need for a changed configuration.
273
274 You can use a mouse driver at the same time that you use a TGI driver.  But, if
275 you want to see the default mouse pointer on the graphics screen, then you
276 explicitly must link a special object file into your program.  It will put the
277 arrow into the "high RAM" area where the bitmaps are put.  Its name is
278 "<tt/c64-tgimousedata.o/".  Example:
279
280 <tscreen><verb>
281 cl65 -t c64 -o program-file main-code.c subroutines.s c64-tgimousedata.o
282 </verb></tscreen>
283
284 <descrip>
285   <tag><tt/c64-hi.tgi (c64_hi_tgi)/</tag>
286   This driver features a resolution of 320*200 with two colors and an
287   adjustable palette (that means that the two colors can be chosen out of a
288   palette of the 16 C64 colors).
289 </descrip><p>
290
291 Note that the graphics drivers are incompatible with the
292 <tt/c64-ram.emd (c64_ram_emd)/ extended memory driver and the
293  <tt/c64-soft80.o/ software 80-columns conio driver.
294
295
296 <sect1>Extended memory drivers<p>
297
298 <descrip>
299
300   <tag><tt/c64-65816.emd (c64_65816_emd)/</tag>
301   Extended memory driver for 65816 (eg SCPU) based extra RAM.
302   Written and contributed by Marco van den Heuvel.
303
304   <tag><tt/c64-c256k.emd (c64_c256k_emd)/</tag>
305   A driver for the C64 256K memory expansion. This driver offers 768 pages of
306   256 bytes each. Written and contributed by Marco van den Heuvel.
307
308   <tag><tt/c64-dqbb.emd (c64_dqbb_emd)/</tag>
309   A driver for the Double Quick Brown Box cartridge. This driver offers
310   64 pages of 256 bytes each. Written and contributed by Marco van den Heuvel.
311
312   <tag><tt/c64-georam.emd (c64_georam_emd)/</tag>
313   A driver for the Berkeley Softworks GeoRam cartridge. The driver will
314   determine the available RAM from the connected cartridge. It supports 64KB
315   up to 2048KB of RAM.
316
317   <tag><tt/c64-isepic.emd (c64_isepic_emd)/</tag>
318   A driver for the ISEPIC cartridge. This driver offers just 8 pages of 256
319   bytes each. Written and contributed by Marco van den Heuvel.
320
321   <tag><tt/c64-ram.emd (c64_ram_emd)/</tag>
322   A driver for the hidden RAM below the I/O area and kernal ROM. Supports 47
323   256 byte pages. Please note that this driver is incompatible with any of the
324   graphics drivers, or the soft80 conio driver!
325
326   <tag><tt/c64-ramcart.emd (c64_ramcart_emd)/</tag>
327   A driver for the RamCart 64/128 written and contributed by Maciej Witkowiak.
328   Will test the hardware for the available RAM.
329
330   <tag><tt/c64-reu.emd (c64_reu_emd)/</tag>
331   A driver for the CBM REUs. The driver will test the connected REU to find
332   out how much RAM is present.
333
334   <tag><tt/c64-vdc.emd (c64_vdc_emd)/</tag>
335   A driver for the VDC memory of the C128. Written and contributed by Maciej
336   Witkowiak. Can be used if the program is running in C64 mode of the C128.
337   Autodetects the amount of memory available (16 or 64K) and offers 64 or 256
338   pages of 256 bytes each.
339
340   <tag><tt/dtv-himem.emd (dtv_himem_emd)/</tag>
341   A driver for the C64 D2TV (the second or PAL version). This driver offers
342   indeed 7680 pages of 256 bytes each.
343
344 </descrip><p>
345
346
347 <sect1>Joystick drivers<p>
348
349 The default drivers, <tt/joy_stddrv (joy_static_stddrv)/, point to <tt/c64-stdjoy.joy (c64_stdjoy_joy)/.
350
351 <descrip>
352
353   <tag><tt/c64-hitjoy.joy (c64_hitjoy_joy)/</tag>
354   Driver for the Digital Excess &amp; Hitmen adapter contributed by Groepaz.
355   See <url url="http://www.digitalexcess.de/downloads/productions.php"> on
356   instructions how to build one. Up to four joysticks are supported.
357
358   <tag><tt/c64-ptvjoy.joy (c64_ptvjoy_joy)/</tag>
359   Driver for the Protovision 4-player adapter contributed by Groepaz. See
360   <url url="http://www.protovision-online.de/hardw/4_player.php?language=en"
361   name="Protovision shop"> for prices and building instructions. Up to four
362   joysticks are supported.
363
364   <tag><tt/c64-stdjoy.joy (c64_stdjoy_joy)/</tag>
365   Supports up to two standard joysticks connected to the joysticks port of
366   the C64.
367
368   <tag><tt/c64-numpad.joy (c64_numpad_joy)/</tag>
369   Supports one joystick emulated by the numberpad of the C128 in C64 mode,
370   the firebutton is labeled &dquot;5&dquot; and ENTER.
371
372 </descrip><p>
373
374
375 <sect1>Mouse drivers<p>
376
377 You can use these drivers in text-mode or graphics-mode (TGI) programs.  See
378 the description of <ref id="graphics-drivers" name="the graphics drivers">.
379
380 The default drivers, <tt/mouse_stddrv (mouse_static_stddrv)/, point to <tt/c64-1351.mou (c64_1351_mou)/.
381
382 <descrip>
383
384   <tag><tt/c64-1351.mou (c64_1351_mou)/</tag>
385   Supports a standard mouse connected to port #0 of the C64.
386
387   <tag><tt/c64-inkwell.mou (c64_inkwell_mou)/</tag>
388   Supports the Inkwell Systems lightpens, connected to port #0 of the C64.
389   It can read both the one-button 170-C and the two-button 184-C pens.  (It can
390   read other lightpens and light-guns that send their button signal to the
391   joystick left-button pin or the paddle Y [up/down] pin.)
392
393   <tag><tt/c64-joy.mou (c64_joy_mou)/</tag>
394   Supports a mouse emulated by a standard joystick, e.g. 1350 mouse, in port
395   #1 of the C64.
396
397   <tag><tt/c64-pot.mou (c64_pot_mou)/</tag>
398   Supports a potentiometer device, e.g. Koala Pad, connected to port #1 of
399   the C64.
400
401 </descrip><p>
402
403
404 <sect1>RS232 device drivers<p>
405
406 <descrip>
407
408   <tag><tt/c64-swlink.ser (c64_swlink_ser)/</tag>
409   Driver for the SwiftLink cartridge. Supports up to 38400 BPS, hardware flow
410   control (RTS/CTS), and interrupt-driven receives. Note that, because of the
411   peculiarities of the 6551 chip, together with the use of the NMI, transmits
412   are not interrupt driven; and, the transceiver blocks if the receiver asserts
413   flow control because of a full buffer.
414
415 </descrip><p>
416
417
418
419 <sect>Limitations<p>
420
421
422
423 <sect>Other hints<p>
424
425
426 <sect1>Escape code<p>
427
428 For an Esc, press CTRL and the <tt/[/ key.
429
430
431 <sect1>Passing arguments to the program<p>
432
433 Command-line arguments can be passed to <tt/main()/. Since this is not
434 supported directly by BASIC, the following syntax was chosen:
435
436 <tscreen><verb>
437     RUN:REM ARG1 " ARG2 IS QUOTED" ARG3 "" ARG5
438 </verb></tscreen>
439
440 <enum>
441 <item>Arguments are separated by spaces.
442 <item>Arguments may be quoted.
443 <item>Leading and trailing spaces around an argument are ignored. Spaces within
444       a quoted argument are allowed.
445 <item>The first argument passed to <tt/main()/ is the program name.
446 <item>A maximum number of 10 arguments (including the program name) are
447       supported.
448 </enum>
449
450
451 <sect1>Program return code<p>
452
453 The program return code (low byte) is passed back to BASIC by use of the
454 <tt/ST/ variable.
455
456
457 <sect1>Interrupts<p>
458
459 The runtime for the C64 uses routines marked as <tt/.INTERRUPTOR/ for
460 interrupt handlers. Such routines must be written as simple machine language
461 subroutines and will be called automatically by the interrupt handler code
462 when they are linked into a program. See the discussion of the <tt/.CONDES/
463 feature in the <url url="ca65.html" name="assembler manual">.
464
465
466
467 <sect>License<p>
468
469 This software is provided 'as-is', without any expressed or implied
470 warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages
471 arising from the use of this software.
472
473 Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
474 including commercial applications, and to alter it and redistribute it
475 freely, subject to the following restrictions:
476
477 <enum>
478 <item>  The origin of this software must not be misrepresented; you must not
479         claim that you wrote the original software. If you use this software
480         in a product, an acknowledgment in the product documentation would be
481         appreciated but is not required.
482 <item>  Altered source versions must be plainly marked as such, and must not
483         be misrepresented as being the original software.
484 <item>  This notice may not be removed or altered from any source
485         distribution.
486 </enum>
487
488 </article>