]> git.sur5r.net Git - cc65/blob - doc/cc65.sgml
Document that -t changes not only the character translation table, but also
[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   Set the CPU, the compiler generates code for. You may specify "6502" or
152   "65C02" as the CPU. The default depends on the selected target (see option
153   <tt/<ref id="option-t" name="-t">/). It is the 6502 CPU for most targets or
154   if no target has been set. Specifying 65C02 will use a few 65C02
155   instructions when generating code. Don't expect too much from this option:
156   In most cases the difference in size and speed is just 1-2%.
157
158
159   <label id="option-create-dep">
160   <tag><tt>--create-dep name</tt></tag>
161
162   Tells the compiler to generate a file containing the dependency list for the
163   compiled module in makefile syntax. The output is written to a file with the
164   given name. The output does not include system include files (in angle
165   brackets).
166
167
168   <label id="option-create-full-dep">
169   <tag><tt>--create-full-dep name</tt></tag>
170
171   Tells the compiler to generate a file containing the dependency list for the
172   compiled module in makefile syntax. The output is written to a file with the
173   given name. The output does include system include files (in angle
174   brackets).
175
176
177   <label id="option-data-name">
178   <tag><tt>--data-name seg</tt></tag>
179
180   Set the name of the data segment. See also <tt/<ref id="pragma-data-name"
181   name="#pragma&nbsp;data-name">/
182
183
184   <tag><tt>-d, --debug</tt></tag>
185
186   Enables debug mode, something that should not be needed for mere
187   mortals:-)
188
189
190   <label id="option-dep-target">
191   <tag><tt>--dep-target target</tt></tag>
192
193   When generating a dependency file, don't use the actual output file as the
194   target of the dependency, but the file specified with this option. The
195   option has no effect if neither <tt/<ref id="option-create-dep"
196   name="--create-dep">/ nor <tt/<ref id="option-create-full-dep"
197   name="--create-full-dep">/ is specified.
198
199
200   <tag><tt>-D sym[=definition]</tt></tag>
201
202   Define a macro on the command line. If no definition is given, the macro
203   is defined to the value "1".
204
205
206   <tag><tt>--forget-inc-paths</tt></tag>
207
208   Forget the builtin include paths. This is most useful when building
209   customized C or runtime libraries, in which case the standard header
210   files should be ignored.
211
212
213   <tag><tt>-g, --debug-info</tt></tag>
214
215   This will cause the compiler to insert a <tt/.DEBUGINFO/ command into the
216   generated assembler code. This will cause the assembler to include all
217   symbols in a special section in the object file.
218
219
220   <tag><tt>-h, --help</tt></tag>
221
222   Print the short option summary shown above.
223
224
225   <label id="option-local-strings">
226   <tag><tt>--local-strings</tt></tag>
227
228   Emit string literals to the data segment when they're encountered in the
229   source. The default is to keep string literals until end of assembly, merge
230   read only literals if possible, and then output the literals into the data
231   or rodata segment that is active at that point. Use of this option prevents
232   merging of duplicate strings, but the options that change the name of one of
233   the data segments will work.
234
235   You can also use <tt><ref id="pragma-local-strings"
236   name="#pragma&nbsp;local-strings"></tt> for fine grained control.
237
238
239   <tag><tt>-o name</tt></tag>
240
241   Specify the name of the output file. If you don't specify a name, the
242   name of the C input file is used, with the extension replaced by ".s".
243
244
245   <label id="option-register-vars">
246   <tag><tt>-r, --register-vars</tt></tag>
247
248   <tt/-r/ will make the compiler honor the <tt/register/ keyword. Local
249   variables may be placed in registers (which are actually zero page
250   locations). There is some overhead involved with register variables, since
251   the old contents of the registers must be saved and restored. Since register
252   variables are of limited use without the optimizer, there is also a combined
253   switch: <tt/-Or/ will enable both, the optimizer and register variables.
254
255   For more information about register variables see <ref id="register-vars"
256   name="register variables">.
257
258   The compiler setting can also be changed within the source file by using
259   <tt/<ref id="pragma-register-vars" name="#pragma&nbsp;register-vars">/.
260
261
262   <label id="option-register-space">
263   <tag><tt>--register-space</tt></tag>
264
265   This option takes a numeric parameter and is used to specify, how much
266   zero page register space is available. Please note that just giving this
267   option will not increase or decrease by itself, it will just tell the
268   compiler about the available space. You will have to allocate that space
269   yourself using an assembler module with the necessary allocations, and a
270   linker configuration that matches the assembler module. The default value
271   for this option is 6 (bytes).
272
273   If you don't know what all this means, please don't use this option.
274
275
276   <label id="option-rodata-name">
277   <tag><tt>--rodata-name seg</tt></tag>
278
279   Set the name of the rodata segment (the segment used for readonly data).
280   See also <tt/<ref id="pragma-rodata-name" name="#pragma&nbsp;rodata-name">/
281
282   <label id="option-signed-chars">
283   <tag><tt>-j, --signed-chars</tt></tag>
284
285   Using this option, you can make the default characters signed. Since the
286   6502 has no provisions for sign extending characters (which is needed on
287   almost any load operation), this will make the code larger and slower. A
288   better way is to declare characters explicitly as "signed" if needed. You
289   can also use <tt><ref id="pragma-signed-chars"
290   name="#pragma&nbsp;signed-chars"></tt> for better control of this option.
291
292
293   <label id="option--standard">
294   <tag><tt>--standard std</tt></tag>
295
296   This option allows to set the language standard supported. The argument is
297   one of
298   <descrip>
299     <tag/c89/
300       This disables anything that is illegal in C89/C90. Among those things
301       are <tt>//</tt> comments and the non-standard keywords without
302       underscores. Please note that cc65 is not a fully C89 compliant compiler
303       despite this option. A few more things (like floats) are missing.
304
305     <tag/c99/
306       This enables a few features from the C99 standard. With this option,
307       <tt>//</tt> comments are allowed. It will also cause warnings and even
308       errors in a few situations that are allowed with <tt/--standard c89/.
309       For example, a call to a function without a prototype is an error in
310       this mode.
311
312     <tag/cc65/
313       This is the default mode. It is like c99 mode, but additional features
314       are enabled. Among these are "void data", non-standard keywords without
315       the underlines, unnamed function parameters and the requirement for
316       main() to return an int.
317   </descrip>
318
319   Please note that the compiler does not support the C99 standard and never
320   will. c99 mode is actually c89 mode with a few selected C99 extensions.
321
322
323   <label id="option-t">
324   <tag><tt>-t target, --target target</tt></tag>
325
326   This option is used to set the target system. The target system determines
327   the character set that is used for strings and character constants and the
328   default CPU. The CPU setting can be overriden by use of the <tt/<ref
329   id="option--cpu" name="--cpu">/ option.
330
331   The following target systems are supported:
332
333   <itemize>
334   <item>none
335   <item>apple2
336   <item>apple2enh
337   <item>atari
338   <item>atmos
339   <item>c16 (works also for the c116 with memory up to 32K)
340   <item>c64
341   <item>c128
342   <item>cbm510 (CBM-II series with 40 column video)
343   <item>cbm610 (all CBM-II II computers with 80 column video)
344   <item>geos
345   <item>lunix
346   <item>lynx
347   <item>nes
348   <item>pet (all CBM PET systems except the 2001)
349   <item>plus4
350   <item>supervision
351   <item>vic20
352   </itemize>
353
354   <tag><tt>-v, --verbose</tt></tag>
355
356   Using this option, the compiler will be somewhat more verbose if errors
357   or warnings are encountered.
358
359
360   <label id="option-writable-strings">
361   <tag><tt>--writable-strings</tt></tag>
362
363   Make string literals writable by placing them into the data segment instead
364   of the rodata segment. You can also use <tt><ref id="pragma-writable-strings"
365   name="#pragma&nbsp;writable-strings"></tt> to control this option from within
366   the source file.
367
368
369   <label id="option-static-locals">
370   <tag><tt>-Cl, --static-locals</tt></tag>
371
372   Use static storage for local variables instead of storage on the stack.
373   Since the stack is emulated in software, this gives shorter and usually
374   faster code, but the code is no longer reentrant. The difference between
375   <tt/-Cl/ and declaring local variables as static yourself is, that
376   initializer code is executed each time, the function is entered. So when
377   using
378
379   <tscreen><verb>
380         void f (void)
381         {
382             unsigned a = 1;
383             ...
384         }
385   </verb></tscreen>
386
387   the variable <tt/a/ will always have the value <tt/1/ when entering the
388   function and using <tt/-Cl/, while in
389
390   <tscreen><verb>
391         void f (void)
392         {
393             static unsigned a = 1;
394             ....
395         }
396   </verb></tscreen>
397
398   the variable <tt/a/ will have the value <tt/1/ only the first time that the
399   function is entered, and will keep the old value from one call of the
400   function to the next.
401
402   You may also use <tt><ref id="pragma-static-locals"
403   name="#pragma&nbsp;static-locals"></tt> to change this setting in your
404   sources.
405
406
407   <label id="option-include-dir">
408   <tag><tt>-I dir, --include-dir dir</tt></tag>
409
410   Set a directory where the compiler searches for include files. You may
411   use this option multiple times to add more than one directory to the
412   search list.
413
414
415   <label id="option-O">
416   <tag><tt>-O, -Oi, -Or, -Os</tt></tag>
417
418   Enable an optimizer run over the produced code.
419
420   Using <tt/-Oi/, the code generator will inline some code where otherwise a
421   runtime functions would have been called, even if the generated code is
422   larger. This will not only remove the overhead for a function call, but will
423   make the code visible for the optimizer. <tt/-Oi/ is an alias for
424   <tt/-O --codesize&nbsp;200/.
425
426   <tt/-Or/ will make the compiler honor the <tt/register/ keyword. Local
427   variables may be placed in registers (which are actually zero page
428   locations). See also the <tt/<ref id="option-register-vars"
429   name="--register-vars">/ command line option, and the <ref
430   id="register-vars" name="discussion of register variables"> below.
431
432   Using <tt/-Os/ will force the compiler to inline some known functions from
433   the C library like strlen. Note: This has two consequences:
434   <p>
435   <itemize>
436   <item>You may not use names of standard C functions in your own code. If you
437         do that, your program is not standard compliant anyway, but using
438         <tt/-Os/ will actually break things.
439         <p>
440   <item>The inlined string and memory functions will not handle strings or
441         memory areas larger than 255 bytes. Similarly, the inlined <tt/is..()/
442         functions will not work with values outside the char. range (such as
443         <tt/EOF/).
444         <p>
445   </itemize>
446   <p>
447   It is possible to concatenate the modifiers for <tt/-O/. For example, to
448   enable register variables and inlining of known functions, you may use
449   <tt/-Ors/.
450
451
452   <tag><tt>-T, --add-source</tt></tag>
453
454   This include the source code as comments in the generated code. This is
455   normally not needed.
456
457
458   <tag><tt>-V, --version</tt></tag>
459
460   Print the version number of the compiler. When submitting a bug report,
461   please include the operating system you're using, and the compiler
462   version.
463
464
465   <label id="option-W">
466   <tag><tt>-W name[,name]</tt></tag>
467
468   This option allows to control warnings generated by the compiler. It is
469   followed by a comma separated list of warnings that should be enabled or
470   disabled. To disable a warning, its name is prefixed by a minus sign. If
471   no such prefix exists, or the name is prefixed by a plus sign, the warning
472   is enabled.
473
474   The following warning names are currently recognized:
475   <descrip>
476   <tag><tt/const-comparison/</tag>
477         Warn if the result of a comparison is constant.
478   <tag><tt/error/</tag>
479         Treat all warnings as errors.
480   <tag><tt/no-effect/</tag>
481         Warn about statements that don't have an effect.
482   <tag><tt/struct-param/</tag>
483         Warn when passing structs by value.
484   <tag><tt/unknown-pragma/</tag>
485         Warn about known #pragmas.
486   <tag><tt/unused-label/</tag>
487         Warn about unused labels.
488   <tag><tt/unused-param/</tag>
489         Warn about unused function parameters.
490   <tag><tt/unused-var/</tag>
491         Warn about unused variables.
492   </descrip>
493
494   You may also use <tt><ref id="pragma-warn" name="#pragma&nbsp;warn"></tt> to
495   control this setting for smaller pieces of code from within your code.
496
497 </descrip><p>
498
499
500 <sect>Input and output<p>
501
502 The compiler will accept one C file per invocation and create a file with
503 the same base name, but with the extension replaced by ".s". The output
504 file contains assembler code suitable for the use with the ca65 macro
505 assembler.
506
507 Include files in single quotes are searched in the following places:
508 <enum>
509 <item>The current directory.
510 <item>The value of the environment variable <tt/CC65_INC/ if it is defined.
511 <item>Any directory added with the <tt/-I/ option on the command line.
512 </enum>
513
514 Include files in angle brackets are searched in the following places:
515 <enum>
516 <item>A compiled in directory which is often <tt>/usr/lib/cc65/include</tt> on
517       Linux systems.
518 <item>The value of the environment variable <tt/CC65_INC/ if it is defined.
519 <item>A subdirectory named <tt/include/ of the directory defined in the
520       environment variable <tt/CC65_HOME/, if it is defined.
521 <item>Any directory added with the <tt/-I/ option on the command line.
522 </enum>
523
524
525
526 <sect>Differences to the ISO standard<p>
527
528 Apart from the things listed below, the compiler does support additional
529 keywords, has several functions in the standard headers with names outside the
530 reserved namespace and a few syntax extensions. All these can be disabled with
531 the <tt><ref id="option--standard" name="--standard"></tt> command line
532 option. Its use for maximum standards compatibility is advised.
533
534 Here is a list of differences between the language, the compiler accepts,
535 and the one defined by the ISO standard:
536
537 <itemize>
538
539 <item>  The datatypes "float" and "double" are not available.
540         <p>
541 <item>  C Functions may not return structs (or unions), and structs may not
542         be passed as parameters by value. However, struct assignment *is*
543         possible.
544         <p>
545 <item>  Part of the C library is available only with fastcall calling
546         conventions (see below).  It means that you must not mix pointers to
547         those functions with pointers to user-written, not-fastcall functions.
548         <p>
549 <item>  The <tt/volatile/ keyword doesn't have an effect. This is not as bad
550         as it sounds, since the 6502 has so few registers that it isn't
551         possible to keep values in registers anyway.
552         <p>
553 </itemize>
554
555 There may be some more minor differences I'm currently not aware of. The
556 biggest problem is the missing float data type. With this limitation in
557 mind, you should be able to write fairly portable code.
558
559
560
561 <sect>Extensions<p>
562
563 This cc65 version has some extensions to the ISO C standard.
564
565 <itemize>
566
567 <item>  The compiler allows to insert assembler statements into the output
568         file. The syntax is
569
570         <tscreen><verb>
571         asm (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
572         </verb></tscreen>
573         or
574         <tscreen><verb>
575         __asm__ (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
576         </verb></tscreen>
577
578         The first form is in the user namespace and is disabled if the <tt/-A/
579         switch is given.
580
581         There is a whole section covering inline assembler statements,
582         <ref id="inline-asm" name="see there">.
583         <p>
584
585 <item>  There is a special calling convention named "fastcall".
586         The syntax for a function declaration using fastcall is
587
588         <tscreen><verb>
589         &lt;return type&gt; fastcall &lt;function name&gt; (&lt;parameter list&gt;)
590         </verb></tscreen>
591         or
592         <tscreen><verb>
593         &lt;return type&gt; __fastcall__ &lt;function name&gt; (&lt;parameter list&gt;)
594         </verb></tscreen>
595         An example would be
596         <tscreen><verb>
597         void __fastcall__ f (unsigned char c)
598         </verb></tscreen>
599         The first form of the fastcall keyword is in the user namespace and can
600         therefore be disabled with the <tt><ref id="option--standard"
601         name="--standard"></tt> command line option.
602
603         For functions declared as <tt/fastcall/, the rightmost parameter is not
604         pushed on the stack but left in the primary register when the function
605         is called. This will reduce the cost when calling assembler functions
606         significantly, especially when the function itself is rather small.
607         <p>
608
609 <item>  There are two pseudo variables named <tt/__AX__/ and <tt/__EAX__/.
610         Both refer to the primary register that is used by the compiler to
611         evaluate expressions or return function results. <tt/__AX__/ is of
612         type <tt/unsigned int/ and <tt/__EAX__/ of type <tt/long unsigned int/
613         respectively. The pseudo variables may be used as lvalue and rvalue as
614         every other variable. They are most useful together with short
615         sequences of assembler code. For example, the macro
616
617         <tscreen><verb>
618         #define hi(x)           \
619             (__AX__ = (x),      \
620              asm ("txa"),       \
621              asm ("ldx #$00"),  \
622              __AX__)
623         </verb></tscreen>
624
625         will give the high byte of any unsigned value.
626         <p>
627
628 <item>  Inside a function, the identifier <tt/__func__/ gives the name of the
629         current function as a string. Outside of functions, <tt/__func__/ is
630         undefined.
631         Example:
632
633         <tscreen><verb>
634         #define PRINT_DEBUG(s)  printf ("%s: %s\n", __func__, s);
635         </verb></tscreen>
636
637         The macro will print the name of the current function plus a given
638         string.
639         <p>
640
641 <item>  cc65 allows the initialization of <tt/void/ variables. This may be
642         used to create variable structures that are more compatible with
643         interfaces written for assembler languages. Here is an example:
644
645         <tscreen><verb>
646         void GCmd = {   (char)3, (unsigned)0x2000, (unsigned)0x3000 };
647         </verb></tscreen>
648
649         This will be translated as follows:
650
651         <tscreen><verb>
652         _GCmd:
653                 .byte   3
654                 .word   $2000
655                 .word   $3000
656         </verb></tscreen>
657
658         Since the variable is of type <tt/void/ you may not use it as is.
659         However, taking the address of the variable results in a <tt/void*/
660         which may be passed to any function expecting a pointer.
661
662         See the <url url="geos.html" name="GEOS library document"> for examples
663         on how to use this feature.
664         <p>
665
666 <item>  cc65 implements flexible array struct members as defined in the C99 ISO
667         standard. As an extension, these fields may be initialized. There are
668         several exceptions, however (which is probably the reason why the
669         standard does not define this feature, because it is highly
670         unorthogonal). Flexible array members cannot be initialized ...
671
672         <itemize>
673         <item>... when defining an array of structs with flexible
674                 members.
675         <item>... if such a struct is a member field of another struct
676                 which is not the last field.
677         <item>... if the struct which contains a flexible array member is
678                 declared as <tt/register/, and the size and compiler settings
679                 do allow the compiler actually to place the struct into the
680                 register bank in the zero page.
681         </itemize>
682
683         Please note that -- as defined in the ISO C standard -- the <tt/sizeof/
684         operator returns the struct size with the flexible array member having
685         size zero, even if it is initialized.
686         <p>
687
688 </itemize>
689 <p>
690
691
692 <sect>Predefined macros<p>
693
694 The compiler defines several macros at startup:
695
696 <descrip>
697   <tag><tt>__APPLE2__</tt></tag>
698
699   This macro is defined if the target is the Apple ][ (-t apple2).
700
701   <tag><tt>__APPLE2ENH__</tt></tag>
702
703   This macro is defined if the target is the enhanced Apple //e (-t apple2enh).
704
705   <tag><tt>__ATARI__</tt></tag>
706
707   This macro is defined if the target is one of the Atari computers
708   (400/800/130XL/800XL).
709
710   <tag><tt>__ATMOS__</tt></tag>
711
712   This macro is defined if the target is the Oric Atmos (-t atmos).
713
714   <tag><tt>__C128__</tt></tag>
715
716   This macro is defined if the target is the c128 (-t c128).
717
718   <tag><tt>__C16__</tt></tag>
719
720   This macro is defined if the target is the c16 (-t c16).
721
722   <tag><tt>__C64__</tt></tag>
723
724   This macro is defined if the target is the c64 (-t c64).
725
726   <tag><tt>__CBM__</tt></tag>
727
728   This macro is defined if the target system is one of the CBM targets.
729
730   <tag><tt>__CBM510__</tt></tag>
731
732   This macro is defined if the target is the CBM 500 series of computers.
733
734   <tag><tt>__CBM610__</tt></tag>
735
736   This macro is defined if the target is one of the CBM 600/700 family of
737   computers (called B series in the US).
738
739   <tag><tt>__CC65__</tt></tag>
740
741   This macro is always defined. Its value is the version number of the
742   compiler in hex.  For example, version 2.10.1 of the compiler has this macro
743   defined as <tt/0x02A1/.
744
745   <tag><tt>__CC65_STD__</tt></tag>
746
747   This macro is defined to one of the following depending on the <tt><ref
748   id="option--standard" name="--standard"></tt> command line option:
749   <itemize>
750   <item><tt/__CC65_STD_C89__/
751   <item><tt/__CC65_STD_C99__/
752   <item><tt/__CC65_STD_CC65__/
753   </itemize>
754
755   <tag><tt>__DATE__</tt></tag>
756
757   This macro expands to the date of translation of the preprocessing
758   translation unit in the form "Mmm dd yyyy".
759
760   <tag><tt>__FILE__</tt></tag>
761
762   This macro expands to a string containing the name of the C source file.
763
764   <tag><tt>__GEOS__</tt></tag>
765
766   This macro is defined if you are compiling for the GEOS system (-t geos).
767
768   <tag><tt>__LINE__</tt></tag>
769
770   This macro expands to the current line number.
771
772   <tag><tt>__LUNIX__</tt></tag>
773
774   This macro is defined if you are compiling for the LUnix system (-t lunix).
775
776   <tag><tt>__LYNX__</tt></tag>
777
778   This macro is defined if the target is the Atari Lynx (-t lynx).
779
780   <tag><tt>__NES__</tt></tag>
781
782   This macro is defined if the target is the NES (-t nes).
783
784   <tag><tt>__OPT__</tt></tag>
785
786   Is defined if the compiler was called with the <tt/-O/ command line option.
787
788   <tag><tt>__OPT_i__</tt></tag>
789
790   Is defined if the compiler was called with the <tt/-Oi/ command line option.
791
792   <tag><tt>__OPT_r__</tt></tag>
793
794   Is defined if the compiler was called with the <tt/-Or/ command line option.
795
796   <tag><tt>__OPT_s__</tt></tag>
797
798   Is defined if the compiler was called with the <tt/-Os/ command line option.
799
800   <tag><tt>__PET__</tt></tag>
801
802   This macro is defined if the target is the PET family of computers (-t pet).
803
804   <tag><tt>__PLUS4__</tt></tag>
805
806   This macro is defined if the target is the plus/4 (-t plus4).
807
808   <tag><tt>__STDC_HOSTED__</tt></tag>
809
810   This macro is expands to the integer constant 1.
811
812   <tag><tt>__SUPERVISION__</tt></tag>
813
814   This macro is defined if the target is the supervision (-t supervision).
815
816   <tag><tt>__TIME__</tt></tag>
817
818   This macro expands to the time of translation of the preprocessing
819   translation unit in the form "hh:mm:ss".
820
821   <tag><tt>__VIC20__</tt></tag>
822
823   This macro is defined if the target is the vic20 (-t vic20).
824 </descrip>
825
826
827 <sect>&num;pragmas<label id="pragmas"><p>
828
829 The compiler understands some pragmas that may be used to change code
830 generation and other stuff. Some of these pragmas understand a special form:
831 If the first parameter is <tt/push/, the old value is saved onto a stack
832 before changing it. The value may later be restored by using the <tt/pop/
833 parameter with the <tt/#pragma/.
834
835 <sect1><tt>#pragma bss-name (&lsqb;push,&rsqb; &lt;name&gt;)</tt><label id="pragma-bss-name"><p>
836
837   This pragma changes the name used for the BSS segment (the BSS segment
838   is used to store uninitialized data). The argument is a string enclosed
839   in double quotes.
840
841   Note: The default linker configuration file does only map the standard
842   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
843   configuration file.
844
845   Beware: The startup code will zero only the default BSS segment. If you
846   use another BSS segment, you have to do that yourself, otherwise
847   uninitialized variables do not have the value zero.
848
849   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
850
851   Example:
852   <tscreen><verb>
853         #pragma bss-name ("MyBSS")
854   </verb></tscreen>
855
856
857 <sect1><tt>#pragma charmap (&lt;index&gt;, &lt;code&gt;)</tt><label id="pragma-charmap"><p>
858
859   Each literal string and each literal character in the source is translated
860   by use of a translation table. This translation table is preset when the
861   compiler is started depending on the target system, for example to map
862   ISO-8859-1 characters into PETSCII if the target is a commodore machine.
863
864   This pragma allows to change entries in the translation table, so the
865   translation for individual characters, or even the complete table may be
866   adjusted.
867
868   Both arguments are assumed to be unsigned characters with a valid range of
869   1-255.
870
871   Beware of two pitfalls:
872
873     <itemize>
874     <item>The character index is actually the code of the character in the
875           C source, so character mappings do always depend on the source
876           character set. This means that <tt/#pragma&nbsp;charmap/ is not
877           portable -- it depends on the build environment.
878     <item>While it is possible to use character literals as indices, the
879           result may be somewhat unexpected, since character literals are
880           itself translated. For this reason I would suggest to avoid
881           character literals and use numeric character codes instead.
882     </itemize>
883
884   Example:
885   <tscreen><verb>
886         /* Use a space wherever an 'a' occurs in ISO-8859-1 source */
887         #pragma charmap (0x61, 0x20);
888   </verb></tscreen>
889
890
891 <sect1><tt>#pragma check-stack ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-check-stack"><p>
892
893   Tells the compiler to insert calls to a stack checking subroutine to detect
894   stack overflows. The stack checking code will lead to somewhat larger and
895   slower programs, so you may want to use this pragma when debugging your
896   program and switch it off for the release version. If a stack overflow is
897   detected, the program is aborted.
898
899   If the argument is "off", stack checks are disabled (the default), otherwise
900   they're enabled.
901
902   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
903
904 <sect1><tt>#pragma code-name ([push,] &lt;name&gt;)</tt><label id="pragma-code-name"><p>
905
906   This pragma changes the name used for the CODE segment (the CODE segment
907   is used to store executable code). The argument is a string enclosed in
908   double quotes.
909
910   Note: The default linker configuration file does only map the standard
911   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
912   configuration file.
913
914   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
915
916   Example:
917   <tscreen><verb>
918         #pragma code-name ("MyCODE")
919   </verb></tscreen>
920
921
922 <sect1><tt>#pragma codesize ([push,] &lt;int&gt;)</tt><label id="pragma-codesize"><p>
923
924   This pragma allows finer control about speed vs. size decisions in the code
925   generation and optimization phase. It gives the allowed size increase factor
926   (in percent). The default is can be changed by use of the <tt/<ref
927   id="option-codesize" name="--codesize">/ compiler option.
928
929   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
930
931
932 <sect1><tt>#pragma data-name ([push,] &lt;name&gt;)</tt><label id="pragma-data-name"><p>
933
934   This pragma changes the name used for the DATA segment (the DATA segment
935   is used to store initialized data). The argument is a string enclosed in
936   double quotes.
937
938   Note: The default linker configuration file does only map the standard
939   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
940   configuration file.
941
942   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
943
944   Example:
945   <tscreen><verb>
946         #pragma data-name ("MyDATA")
947   </verb></tscreen>
948
949
950 <sect1><tt>#pragma local-strings ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-local-strings"><p>
951
952   When "on", emit string literals to the data segment when they're encountered
953   in the source. The default ("off") is to keep string literals until end of
954   assembly, merge read only literals if possible, and then output the literals
955   into the data or rodata segment that is active at that point.
956
957   Using this <tt/#pragma/ it is possible to control the behaviour from within
958   the source. When <tt/#pragma local-strings/ is active, string literals are
959   output immediately, which means that they go into the currently active data
960   or rodata segment, but cannot be merged. When inactive, string literals are
961   remembered and output as a whole when translation is finished.
962
963
964 <sect1><tt>#pragma optimize ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-optimize"><p>
965
966   Switch optimization on or off. If the argument is "off", optimization is
967   disabled, otherwise it is enabled. Please note that this pragma only effects
968   whole functions. The setting in effect when the function is encountered will
969   determine if the generated code is optimized or not.
970
971   Optimization and code generation is also controlled by the <ref
972   id="pragma-codesize" name="codesize pragma">.
973
974   The default is "off", but may be changed with the <tt/<ref name="-O"
975   id="option-O">/ compiler option.
976
977   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
978
979
980 <sect1><tt>#pragma rodata-name ([push,] &lt;name&gt;)</tt><label id="pragma-rodata-name"><p>
981
982   This pragma changes the name used for the RODATA segment (the RODATA
983   segment is used to store readonly data). The argument is a string
984   enclosed in double quotes.
985
986   Note: The default linker configuration file does only map the standard
987   segments. If you use other segments, you have to create a new linker
988   configuration file.
989
990   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
991
992   Example:
993   <tscreen><verb>
994         #pragma rodata-name ("MyRODATA")
995   </verb></tscreen>
996
997
998 <sect1><tt>#pragma regvaraddr ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-regvaraddr"><p>
999
1000   The compiler does not allow to take the address of register variables.
1001   The regvaraddr pragma changes this. Taking the address of a register
1002   variable is allowed after using this pragma with "on" as argument.
1003   Using "off" as an argument switches back to the default behaviour.
1004
1005   Beware: The C standard does not allow taking the address of a variable
1006   declared as register. So your programs become non-portable if you use
1007   this pragma. In addition, your program may not work. This is usually the
1008   case if a subroutine is called with the address of a register variable,
1009   and this subroutine (or a subroutine called from there) uses
1010   register variables. So be careful with this #pragma.
1011
1012   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
1013
1014   Example:
1015   <tscreen><verb>
1016         #pragma regvaraddr(on)  /* Allow taking the address
1017                                  * of register variables
1018                                  */
1019   </verb></tscreen>
1020
1021
1022 <sect1><tt>#pragma register-vars ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-register-vars"><p>
1023
1024   Enables or disables use of register variables. If register variables are
1025   disabled (the default), the <tt/register/ keyword is ignored. Register
1026   variables are explained in more detail in <ref id="register-vars" name="a separate
1027   chapter">.
1028
1029   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
1030
1031
1032 <sect1><tt>#pragma signed-chars ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-signed-chars"><p>
1033
1034   Changes the signedness of the default character type. If the argument is
1035   "on", default characters are signed, otherwise characters are unsigned. The
1036   compiler default is to make characters unsigned since this creates a lot
1037   better code. This default may be overridden by the <tt/<ref
1038   name="--signed-chars" id="option-signed-chars">/ command line option.
1039
1040   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
1041
1042
1043 <sect1><tt>#pragma static-locals ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-static-locals"<p>
1044
1045   Use variables in the bss segment instead of variables on the stack. This
1046   pragma changes the default set by the compiler option <tt/<ref
1047   name="--static-locals" id="option-static-locals">/. If the argument is "on",
1048   local variables are allocated in the BSS segment, leading to shorter and in
1049   most cases faster, but non-reentrant code.
1050
1051   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
1052
1053
1054 <sect1><tt>#pragma warn (name, [push,] on|off)</tt><label id="pragma-warn"><p>
1055
1056   Switch compiler warnings on or off. "name" is the name of a warning (see the
1057   <tt/<ref name="-W" id="option-W">/ compiler option for a list). The name is
1058   either followed by "pop", which restores the last pushed state, or by "on" or
1059   "off", optionally preceeded by "push" to push the current state before
1060   changing it.
1061
1062   Example:
1063   <tscreen><verb>
1064         /* Don't warn about the unused parameter in function func */
1065         #pragma warn (unused-param, push, off)
1066         static int func (int unused)
1067         {
1068             return 0;
1069         }
1070         #pragma warn (unused-param, pop)
1071   </verb></tscreen>
1072
1073 <sect1><tt>#pragma writable-strings ([push,] on|off)</tt><label id="pragma-writable-strings"><p>
1074
1075   Changes the storage location of string literals. For historical reasons,
1076   the C standard defines that string literals are of type "char[]", but
1077   writing to such a literal causes undefined behaviour. Most compilers
1078   (including cc65) place string literals in the read-only data segment, which
1079   may cause problems with old C code that writes to string literals.
1080
1081   Using this pragma (or the corresponding command line option <tt/<ref
1082   name="--writable-strings" id="option-writable-strings">/) causes the
1083   literals to be placed in the data segment so they can be written to without
1084   worry.
1085
1086   The <tt/#pragma/ understands the push and pop parameters as explained above.
1087
1088
1089 <sect1><tt>#pragma zpsym (&lt;name&gt;)</tt><p>
1090
1091   Tell the compiler that the -- previously as external declared -- symbol with
1092   the given name is a zero page symbol (usually from an assembler file).
1093   The compiler will create a matching import declaration for the assembler.
1094
1095   Example:
1096   <tscreen><verb>
1097         extern int foo;
1098         #pragma zpsym ("foo");  /* foo is in the zeropage */
1099   </verb></tscreen>
1100
1101
1102
1103
1104 <sect>Register variables<label id="register-vars"><p>
1105
1106 The runtime for all supported platforms has 6 bytes of zero page space
1107 available for register variables (this could be increased, but I think it's a
1108 good value). So you can declare register variables up to a total size of 6 per
1109 function. The compiler will allocate register space on a "first come, first
1110 served" base and convert any <tt/register/ declarations that exceed the
1111 available register space silently to <tt/auto/. Parameters can also be
1112 declared as <tt/register/, this will in fact give slightly shorter code than
1113 using a register variable.
1114
1115 Since a function must save the current values of the registers on entry and
1116 restore them on exit, there is an overhead associated with register variables,
1117 and this overhead is quite high (about 20 bytes per variable). This means that
1118 just declaring anything as <tt/register/ is not a good idea.
1119
1120 The best use for register variables are pointers, especially those that point
1121 to structures. The magic number here is about 3 uses of a struct field: If the
1122 function contains this number or even more, the generated code will be usually
1123 shorter and faster when using a register variable for the struct pointer. The
1124 reason for this is that the register variable can in many cases be used as a
1125 pointer directly. Having a pointer in an auto variable means that this pointer
1126 must first be copied into a zero page location, before it can be dereferenced.
1127
1128 Second best use for register variables are counters. However, there is not
1129 much difference in the code generated for counters, so you will need at least
1130 100 operations on this variable (for example in a loop) to make it worth the
1131 trouble. The only savings you get here are by the use of a zero page variable
1132 instead of one on the stack or in the data segment.
1133
1134 Register variables must be explicitly enabled, either by using <tt/<ref
1135 name="-Or" id="option-O">/ or <tt/<ref name="--register-vars"
1136 id="option-register-vars">/ on the command line or by use of <tt/<ref
1137 name="#pragma register-vars" id="pragma-register-vars">/. Register variables
1138 are only accepted on function top level, register variables declared in
1139 interior blocks are silently converted to <tt/auto/. With register variables
1140 disabled, all variables declared as <tt/register/ are actually auto variables.
1141
1142 Please take care when using register variables: While they are helpful and can
1143 lead to a tremendous speedup when used correctly, improper usage will cause
1144 bloated code and a slowdown.
1145
1146
1147
1148 <sect>Inline assembler<label id="inline-asm"><p>
1149
1150 The compiler allows to insert assembler statements into the output file. The
1151 syntax is
1152
1153 <tscreen><verb>
1154         asm (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
1155 </verb></tscreen>
1156 or
1157 <tscreen><verb>
1158         __asm__ (&lt;string literal&gt;[, optional parameters]) ;
1159 </verb></tscreen>
1160 <p>
1161
1162 The first form is in the user namespace and is disabled by <tt><ref
1163 id="option--standard" name="--standard"></tt> if the argument is not <tt/cc65/.
1164
1165 The asm statement may be used inside a function and on global file level. An
1166 inline assembler statement is a primary expression, so it may also be used as
1167 part of an expression. Please note however that the result of an expression
1168 containing just an inline assembler statement is always of type <tt/void/.
1169
1170 The contents of the string literal are preparsed by the compiler and inserted
1171 into the generated assembly output, so that the can be further processed by
1172 the backend and especially the optimizer. For this reason, the compiler does
1173 only allow regular 6502 opcodes to be used with the inline assembler. Pseudo
1174 instructions (like <tt/.import/, <tt/.byte/ and so on) are <em/not/ allowed,
1175 even if the ca65 assembler (which is used to translate the generated assembler
1176 code) would accept them. The builtin inline assembler is not a replacement for
1177 the full blown macro assembler which comes with the compiler.
1178
1179 Note: Inline assembler statements are subject to all optimizations done by the
1180 compiler. There is currently no way to protect an inline assembler statement
1181 from being moved or removed completely by the optimizer. If in doubt, check
1182 the generated assembler output, or disable optimizations.
1183
1184 The string literal may contain format specifiers from the following list. For
1185 each format specifier, an argument is expected which is inserted instead of
1186 the format specifier before passing the assembly code line to the backend.
1187
1188 <itemize>
1189   <item><tt/%b/ - Numerical 8-bit value
1190   <item><tt/%w/ - Numerical 16-bit value
1191   <item><tt/%l/ - Numerical 32-bit value
1192   <item><tt/%v/ - Assembler name of a (global) variable or function
1193   <item><tt/%o/ - Stack offset of a (local) variable
1194   <item><tt/%g/ - Assembler name of a C label
1195   <item><tt/%s/ - The argument is converted to a string
1196   <item><tt/%%/ - The % sign itself
1197 </itemize><p>
1198
1199 Using these format specifiers, you can access C <tt/#defines/, variables or
1200 similar stuff from the inline assembler. For example, to load the value of
1201 a C <tt/#define/ into the Y register, one would use
1202
1203 <tscreen><verb>
1204         #define OFFS  23
1205         __asm__ ("ldy #%b", OFFS);
1206 </verb></tscreen>
1207
1208 Or, to access a struct member of a static variable:
1209
1210 <tscreen><verb>
1211         typedef struct {
1212             unsigned char x;
1213             unsigned char y;
1214             unsigned char color;
1215         } pixel_t;
1216         static pixel_t pixel;
1217         __asm__ ("ldy #%b", offsetof(pixel_t, color));
1218         __asm__ ("lda %v,y", pixel);
1219 </verb></tscreen>
1220 <p>
1221
1222 Note: Do not embed the assembler labels that are used as names of global
1223 variables or functions into your asm statements. Code like this
1224
1225 <tscreen><verb>
1226         int foo;
1227         int bar () { return 1; }
1228         __asm__ ("lda _foo");           /* DON'T DO THAT! */
1229         ...
1230         __asm__ ("jsr _bar");           /* DON'T DO THAT EITHER! */
1231 </verb></tscreen>
1232 <p>
1233
1234 may stop working if the way, the compiler generates these names is changed in
1235 a future version. Instead use the format specifiers from the table above:
1236
1237 <tscreen><verb>
1238         __asm__ ("lda %v", foo);        /* OK */
1239         ...
1240         __asm__ ("jsr %v", bar);        /* OK */
1241 </verb></tscreen>
1242 <p>
1243
1244
1245 <sect>Implementation-defined behavior<p>
1246
1247 This section describes the behavior of cc65 when the standard describes the
1248 behavior as implementation-defined.
1249
1250 (to be done)
1251
1252 <sect>Bugs/Feedback<p>
1253
1254 If you have problems using the compiler, if you find any bugs, or if you're
1255 doing something interesting with it, I would be glad to hear from you. Feel
1256 free to contact me by email (<htmlurl url="mailto:uz@cc65.org"
1257 name="uz@cc65.org">).
1258
1259
1260
1261 <sect>Copyright<p>
1262
1263 This is the original compiler copyright:
1264
1265 <tscreen><verb>
1266 --------------------------------------------------------------------------
1267   -*- Mode: Text -*-
1268
1269      This is the copyright notice for RA65, LINK65, LIBR65, and other
1270   Atari 8-bit programs.  Said programs are Copyright 1989, by John R.
1271   Dunning.  All rights reserved, with the following exceptions:
1272
1273       Anyone may copy or redistribute these programs, provided that:
1274
1275   1:  You don't charge anything for the copy.  It is permissable to
1276       charge a nominal fee for media, etc.
1277
1278   2:  All source code and documentation for the programs is made
1279       available as part of the distribution.
1280
1281   3:  This copyright notice is preserved verbatim, and included in
1282       the distribution.
1283
1284       You are allowed to modify these programs, and redistribute the
1285   modified versions, provided that the modifications are clearly noted.
1286
1287       There is NO WARRANTY with this software, it comes as is, and is
1288   distributed in the hope that it may be useful.
1289
1290       This copyright notice applies to any program which contains
1291   this text, or the refers to this file.
1292
1293       This copyright notice is based on the one published by the Free
1294   Software Foundation, sometimes known as the GNU project.  The idea
1295   is the same as theirs, ie the software is free, and is intended to
1296   stay that way.  Everybody has the right to copy, modify, and re-
1297   distribute this software.  Nobody has the right to prevent anyone
1298   else from copying, modifying or redistributing it.
1299
1300 --------------------------------------------------------------------------
1301 </verb></tscreen>
1302
1303 Small parts of the compiler (parts of the preprocessor and main parser) are
1304 still covered by this copyright. The main portion is covered by the usual
1305 cc65 license, which reads:
1306
1307 This software is provided 'as-is', without any expressed or implied
1308 warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages
1309 arising from the use of this software.
1310
1311 Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
1312 including commercial applications, and to alter it and redistribute it
1313 freely, subject to the following restrictions:
1314
1315 <enum>
1316 <item>  The origin of this software must not be misrepresented; you must not
1317         claim that you wrote the original software. If you use this software
1318         in a product, an acknowledgment in the product documentation would be
1319         appreciated but is not required.
1320 <item>  Altered source versions must be plainly marked as such, and must not
1321         be misrepresented as being the original software.
1322 <item>  This notice may not be removed or altered from any source
1323         distribution.
1324 </enum>
1325
1326 </article>
1327