]> git.sur5r.net Git - cc65/blob - doc/c64.sgml
updated docs
[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">
7 <date>2014-04-14
8
9 <abstract>
10 An overview over the C64 runtime system as it is implemented for the cc65 C
11 compiler.
12 </abstract>
13
14 <!-- Table of contents -->
15 <toc>
16
17 <!-- Begin the document -->
18
19 <sect>Overview<p>
20
21 This file contains an overview of the C64 runtime system as it comes with the
22 cc65 C compiler. It describes the memory layout, C64-specific header files,
23 available drivers, and any pitfalls specific to that platform.
24
25 Please note that C64-specific functions are just mentioned here, they are
26 described in detail in the separate <url url="funcref.html" name="function
27 reference">. Even functions marked as "platform dependent" may be available on
28 more than one platform. Please see the function reference for more
29 information.
30
31
32 <sect>Binary format<p>
33
34 The standard binary output format generated by the linker for the C64 target
35 is a machine language program with a one line BASIC stub, which calls the
36 machine language part via SYS. This means that a program can be loaded as
37 BASIC program and started with RUN. It is of course possible to change this
38 behaviour by using a modified startup file and linker config.
39
40
41 <sect>Memory layout<p>
42
43 cc65 generated programs with the default setup run with the I/O area and the
44 kernal ROM enabled (memory under the kernal may be used for graphics or as
45 extended memory - see the sections about graphics and extended memory
46 drivers). The BASIC ROM is disabled, which gives a usable memory range of
47 &dollar;0800 - &dollar;CFFF. This means that kernal entry points may be called
48 directly, but using the BASIC ROM is not possible without additional code.
49
50 Special locations:
51
52 <descrip>
53   <tag/Text screen/
54   The text screen is located at &dollar;400 (as in the standard setup).
55
56   <tag/Stack/
57   The C runtime stack is located at &dollar;CFFF and growing downwards.
58
59   <tag/Heap/
60   The C heap is located at the end of the program and grows towards the C
61   runtime stack.
62
63 </descrip><p>
64
65
66 <sect>Linker configurations<p>
67
68 The ld65 linker comes with a default config file for the Commodore&nbsp;64,
69 which is used via <tt/-t c64/. The
70 c64 package comes with additional secondary linker config files, which are
71 used via <tt/-t c64 -C &lt;configfile&gt;/.
72
73
74 <sect1>default config file (<tt/c64.cfg/)<p>
75
76 The default configuration is tailored to C programs. It supplies the load
77 address and a small BASIC stub that starts the compiled program using a SYS
78 command.
79
80
81 <sect1><tt/c64-asm.cfg/<p>
82
83 This configuration is made for assembler programmers who don't need a special
84 setup. The default start address is &dollar;801. It can be changed with the
85 linker command line option <tt/--start-addr/. All standard segments with the
86 exception of <tt/zeropage/ are written to the output file and a two byte load
87 address is prepended.
88
89 To use this config file, assemble with <tt/-t c64/ and link with <tt/-C
90 c64-asm.cfg/. The former will make sure that correct character translation is
91 in effect, while the latter supplies the actual config. When using <tt/cl65/,
92 use both command line options.
93
94 Sample command line for <tt/cl65/:
95
96 <tscreen><verb>
97 cl65 -o file.prg -t c64 -C c64-asm.cfg source.s
98 </verb></tscreen>
99
100 To generate code that loads to &dollar;C000:
101
102 <tscreen><verb>
103 cl65 -o file.prg --start-addr $C000 -t c64 -C c64-asm.cfg source.s
104 </verb></tscreen>
105
106 It is also possible to add a small BASIC header to the program, that uses SYS
107 to jump to the program entry point (which is the start of the code segment).
108 The advantage is that the program can be started using RUN.
109
110 To generate a program with a BASIC SYS header, use
111
112 <tscreen><verb>
113 cl65 -o file.prg -u __EXEHDR__ -t c64 -C c64-asm.cfg source.s
114 </verb></tscreen>
115
116 Please note that in this case a changed start address doesn't make sense,
117 since the program must be loaded to the BASIC start address.
118
119 <sect>Extras<p>
120
121 <sect1>80 Columns conio driver<p>
122
123 The C64 package comes with an alternative software driven 80 columns
124 module <tt/c64-soft80.o/ which uses the memory under I/O between &dollar;d000
125 and &dollar;ffff.
126
127 In memory constrained situations the memory from &dollar;400 to &dollar;7FF
128 can be made available to a program by calling <tt/_heapadd ((void *) 0x400, 0x400);/
129 at the beginning of <tt/main()/. Doing so is beneficial even if the program
130 doesn't use the the heap explicitly because loading a driver (and in fact
131 already opening a driver file) 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 <sect>Platform-specific header files<p>
145
146 Programs containing C64-specific code may use the <tt/c64.h/ or <tt/cbm.h/
147 header files. Using the later may be an option when writing code for more than
148 one CBM platform, since it includes <tt/c64.h/ and declares several functions
149 common to all CBM platforms.
150
151
152 <sect1>C64-specific functions<p>
153
154 The functions listed below are special for the C64. See the <url
155 url="funcref.html" name="function reference"> for declaration and usage.
156
157 <itemize>
158 <item>get_ostype
159 </itemize>
160
161
162 <sect1>CBM-specific functions<p>
163
164 Some functions are available for all (or at least most) of the Commodore
165 machines. See the <url url="funcref.html" name="function reference"> for
166 declaration and usage.
167
168 <itemize>
169 <item>cbm_close
170 <item>cbm_closedir
171 <item>cbm_k_setlfs
172 <item>cbm_k_setnam
173 <item>cbm_k_load
174 <item>cbm_k_save
175 <item>cbm_k_open
176 <item>cbm_k_close
177 <item>cbm_k_readst
178 <item>cbm_k_chkin
179 <item>cbm_k_ckout
180 <item>cbm_k_basin
181 <item>cbm_k_bsout
182 <item>cbm_k_clrch
183 <item>cbm_load
184 <item>cbm_open
185 <item>cbm_opendir
186 <item>cbm_read
187 <item>cbm_readdir
188 <item>cbm_save
189 <item>cbm_write
190 <item>get_tv
191 </itemize>
192
193
194 <sect1>Hardware access<p>
195
196 The following pseudo variables declared in the <tt/c64.h/ header file do allow
197 access to hardware located in the address space. Some variables are
198 structures, accessing the struct fields will access the chip registers.
199
200 <descrip>
201
202   <tag><tt/VIC/</tag>
203   The <tt/VIC/ structure allows access to the VIC II (the graphics
204   controller). See the <tt/_vic2.h/ header file located in the include
205   directory for the declaration of the structure.
206
207   <tag><tt/SID/</tag>
208   The <tt/SID/ structure allows access to the SID (the sound interface
209   device). See the <tt/_sid.h/ header file located in the include directory
210   for the declaration of the structure.
211
212   <tag><tt/CIA1, CIA2/</tag>
213   Access to the two CIA (complex interface adapter) chips is available via
214   the <tt/CIA1/ and <tt/CIA2/ variables. The structure behind these variables
215   is explained in <tt/_6526.h/.
216
217   <tag><tt/COLOR_RAM/</tag>
218   A character array that mirrors the color RAM of the C64 at &dollar;D800.
219
220 </descrip><p>
221
222
223
224 <sect>Loadable drivers<p>
225
226 The names in the parentheses denote the symbols to be used for static linking of the drivers.
227
228
229 <sect1>Graphics drivers<p>
230
231 <em>Note:</em> All available graphics drivers for the TGI interface will use
232 the space below the I/O area and kernal ROM, so you can have hires graphics in
233 the standard setup without any memory loss or need for a changed
234 configuration.
235
236 <descrip>
237   <tag><tt/c64-hi.tgi (c64_hi_tgi)/</tag>
238   This driver features a resolution of 320*200 with two colors and an
239   adjustable palette (that means that the two colors can be chosen out of a
240   palette of the 16 C64 colors).
241 </descrip><p>
242
243 Note that the graphics drivers are incompatible with the
244 <tt/c64-ram.emd (c64_ram_emd)/ extended memory driver and the
245  <tt/c64-soft80.o/ software 80 columns conio driver.
246
247 <sect1>Extended memory drivers<p>
248
249 <descrip>
250
251   <tag><tt/c64-c256k.emd (c64_c256k_emd)/</tag>
252   A driver for the C64 256K memory expansion. This driver offers 768 pages of
253   256 bytes each. Written and contributed by Marco van den Heuvel.
254
255   <tag><tt/c64-dqbb.emd (c64_dqbb_emd)/</tag>
256   A driver for the Double Quick Brown Box cartridge. This driver offers
257   64 pages of 256 bytes each. Written and contributed by Marco van den Heuvel.
258
259   <tag><tt/c64-georam.emd (c64_georam_emd)/</tag>
260   A driver for the Berkeley Softworks GeoRam cartridge. The driver will
261   determine the available RAM from the connected cartridge. It supports 64KB
262   up to 2048KB of RAM.
263
264   <tag><tt/c64-isepic.emd (c64_isepic_emd)/</tag>
265   A driver for the ISEPIC cartridge. This driver offers just 8 pages of 256
266   bytes each. Written and contributed by Marco van den Heuvel.
267
268   <tag><tt/c64-ram.emd (c64_ram_emd)/</tag>
269   A driver for the hidden RAM below the I/O area and kernal ROM. Supports 48
270   256 byte pages. Please note that this driver is incompatible with any of the
271   graphics drivers, or the soft80 conio driver!
272
273   <tag><tt/c64-ramcart.emd (c64_ramcart_emd)/</tag>
274   A driver for the RamCart 64/128 written and contributed by Maciej Witkowiak.
275   Will test the hardware for the available RAM.
276
277   <tag><tt/c64-reu.emd (c64_reu_emd)/</tag>
278   A driver for the CBM REUs. The driver will determine from the connected REU
279   if it supports 128KB of RAM or more. In the latter case, 256KB are assumed,
280   but since there are no range checks, the application can use more memory if
281   it has better knowledge about the hardware than the driver.
282
283   <tag><tt/c64-vdc.emd (c64_vdc_emd)/</tag>
284   A driver for the VDC memory of the C128. Written and contributed by Maciej
285   Witkowiak. Can be used if the program is running in C64 mode of the C128.
286   Autodetects the amount of memory available (16 or 64K) and offers 64 or 256
287   pages of 256 bytes each.
288
289   <tag><tt/dtv-himem.emd (dtv_himem_emd)/</tag>
290   A driver for the C64 D2TV (the second or PAL version). This driver offers
291   indeed 7680 pages of 256 bytes each.
292
293 </descrip><p>
294
295
296 <sect1>Joystick drivers<p>
297
298 The default drivers, <tt/joy_stddrv (joy_static_stddrv)/, point to <tt/c64-stdjoy.joy (c64_stdjoy_joy)/.
299
300 <descrip>
301
302   <tag><tt/c64-hitjoy.joy (c64_hitjoy_joy)/</tag>
303   Driver for the Digital Excess &amp; Hitmen adapter contributed by Groepaz.
304   See <url url="http://www.digitalexcess.de/downloads/productions.php"> on
305   instructions how to build one. Up to four joysticks are supported.
306
307   <tag><tt/c64-ptvjoy.joy (c64_ptvjoy_joy)/</tag>
308   Driver for the Protovision 4-player adapter contributed by Groepaz. See
309   <url url="http://www.protovision-online.de/hardw/hardwstart.htm"> for prices and
310   building instructions. Up to four joysticks are supported.
311
312   <tag><tt/c64-stdjoy.joy (c64_stdjoy_joy)/</tag>
313   Supports up to two standard joysticks connected to the joysticks port of
314   the C64.
315
316   <tag><tt/c64-numpad.joy (c64_numpad_joy)/</tag>
317   Supports one joystick emulated by the numberpad of the C128 in C64 mode,
318   the firebutton is labeled &dquot;5&dquot; and ENTER.
319
320 </descrip><p>
321
322
323 <sect1>Mouse drivers<p>
324
325 The default drivers, <tt/mouse_stddrv (mouse_static_stddrv)/, point to <tt/c64-1351.mou (c64_1351_mou)/.
326
327 <descrip>
328
329   <tag><tt/c64-1351.mou (c64_1351_mou)/</tag>
330   Supports a standard mouse connected to port #0 of the C64.
331
332   <tag><tt/c64-inkwell.mou (c64_inkwell_mou)/</tag>
333   Supports the Inkwell Systems lightpens, connected to port #0 of the C64.
334   It can read both the one-button 170-C and the two-button 184-C pens.  (It can
335   read other lightpens and light-guns that send their button signal to the
336   joystick left-button pin or the paddle Y [up/down] pin.)
337
338   <tag><tt/c64-joy.mou (c64_joy_mou)/</tag>
339   Supports a mouse emulated by a standard joystick, e.g. 1350 mouse, in port
340   #1 of the C64.
341
342   <tag><tt/c64-pot.mou (c64_pot_mou)/</tag>
343   Supports a potentiometer device, e.g. Koala Pad, connected to port #1 of
344   the C64.
345
346 </descrip><p>
347
348
349 <sect1>RS232 device drivers<p>
350
351 <descrip>
352
353   <tag><tt/c64-swlink.ser (c64_swlink_ser)/</tag>
354   Driver for the SwiftLink cartridge. Supports up to 38400 BPS, hardware flow
355   control (RTS/CTS), and interrupt-driven receives. Note that, because of the
356   peculiarities of the 6551 chip, together with the use of the NMI, transmits
357   are not interrupt driven; and, the transceiver blocks if the receiver asserts
358   flow control because of a full buffer.
359
360 </descrip><p>
361
362
363
364 <sect>Limitations<p>
365
366
367
368 <sect>Other hints<p>
369
370
371 <sect1>Escape code<p>
372
373 For an Esc, press CTRL and the <tt/[/ key.
374
375
376 <sect1>Passing arguments to the program<p>
377
378 Command-line arguments can be passed to <tt/main()/. Since this is not
379 supported directly by BASIC, the following syntax was chosen:
380
381 <tscreen><verb>
382     RUN:REM ARG1 " ARG2 IS QUOTED" ARG3 "" ARG5
383 </verb></tscreen>
384
385 <enum>
386 <item>Arguments are separated by spaces.
387 <item>Arguments may be quoted.
388 <item>Leading and trailing spaces around an argument are ignored. Spaces within
389       a quoted argument are allowed.
390 <item>The first argument passed to <tt/main()/ is the program name.
391 <item>A maximum number of 10 arguments (including the program name) are
392       supported.
393 </enum>
394
395
396 <sect1>Program return code<p>
397
398 The program return code (low byte) is passed back to BASIC by use of the
399 <tt/ST/ variable.
400
401
402 <sect1>Interrupts<p>
403
404 The runtime for the C64 uses routines marked as <tt/.INTERRUPTOR/ for
405 interrupt handlers. Such routines must be written as simple machine language
406 subroutines and will be called automatically by the interrupt handler code
407 when they are linked into a program. See the discussion of the <tt/.CONDES/
408 feature in the <url url="ca65.html" name="assembler manual">.
409
410
411
412 <sect>License<p>
413
414 This software is provided 'as-is', without any expressed or implied
415 warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages
416 arising from the use of this software.
417
418 Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
419 including commercial applications, and to alter it and redistribute it
420 freely, subject to the following restrictions:
421
422 <enum>
423 <item>  The origin of this software must not be misrepresented; you must not
424         claim that you wrote the original software. If you use this software
425         in a product, an acknowledgment in the product documentation would be
426         appreciated but is not required.
427 <item>  Altered source versions must be plainly marked as such, and must not
428         be misrepresented as being the original software.
429 <item>  This notice may not be removed or altered from any source
430         distribution.
431 </enum>
432
433 </article>