* alpha.c, basic_blocks.c, basic_blocks.h, bb_exit_func.c,
[binutils.git] / gas / doc / c-arm.texi
blobe871d2821b2ce80b8f27767e6c2e877ad1dbe867
1 @c Copyright 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2003
2 @c Free Software Foundation, Inc.
3 @c This is part of the GAS manual.
4 @c For copying conditions, see the file as.texinfo.
6 @ifset GENERIC
7 @page
8 @node ARM-Dependent
9 @chapter ARM Dependent Features
10 @end ifset
12 @ifclear GENERIC
13 @node Machine Dependencies
14 @chapter ARM Dependent Features
15 @end ifclear
17 @cindex ARM support
18 @cindex Thumb support
19 @menu
20 * ARM Options::              Options
21 * ARM Syntax::               Syntax
22 * ARM Floating Point::       Floating Point
23 * ARM Directives::           ARM Machine Directives
24 * ARM Opcodes::              Opcodes
25 * ARM Mapping Symbols::      Mapping Symbols
26 @end menu
28 @node ARM Options
29 @section Options
30 @cindex ARM options (none)
31 @cindex options for ARM (none)
33 @table @code
35 @cindex @code{-mcpu=} command line option, ARM
36 @item -mcpu=@var{processor}[+@var{extension}@dots{}]
37 This option specifies the target processor.  The assembler will issue an
38 error message if an attempt is made to assemble an instruction which
39 will not execute on the target processor.  The following processor names are
40 recognized: 
41 @code{arm1},
42 @code{arm2},
43 @code{arm250},
44 @code{arm3},
45 @code{arm6},
46 @code{arm60},
47 @code{arm600},
48 @code{arm610},
49 @code{arm620},
50 @code{arm7},
51 @code{arm7m},
52 @code{arm7d},
53 @code{arm7dm},
54 @code{arm7di},
55 @code{arm7dmi},
56 @code{arm70},
57 @code{arm700},
58 @code{arm700i},
59 @code{arm710},
60 @code{arm710t},
61 @code{arm720},
62 @code{arm720t},
63 @code{arm740t},
64 @code{arm710c},
65 @code{arm7100},
66 @code{arm7500},
67 @code{arm7500fe},
68 @code{arm7t},
69 @code{arm7tdmi},
70 @code{arm8},
71 @code{arm810},
72 @code{strongarm},
73 @code{strongarm1},
74 @code{strongarm110},
75 @code{strongarm1100},
76 @code{strongarm1110},
77 @code{arm9},
78 @code{arm920},
79 @code{arm920t},
80 @code{arm922t},
81 @code{arm940t},
82 @code{arm9tdmi},
83 @code{arm9e},
84 @code{arm926e},
85 @code{arm926ejs},
86 @code{arm946e-r0},
87 @code{arm946e},
88 @code{arm966e-r0},
89 @code{arm966e},
90 @code{arm10t},
91 @code{arm10e},
92 @code{arm1020},
93 @code{arm1020t},
94 @code{arm1020e},
95 @code{arm1026ejs},
96 @code{arm1136js},
97 @code{arm1136jfs},
98 @code{ep9312} (ARM920 with Cirrus Maverick coprocessor),
99 @code{i80200} (Intel XScale processor)
100 @code{iwmmxt} (Intel(r) XScale processor with Wireless MMX(tm) technology coprocessor)
102 @code{xscale}.  
103 The special name @code{all} may be used to allow the
104 assembler to accept instructions valid for any ARM processor.
106 In addition to the basic instruction set, the assembler can be told to 
107 accept various extension mnemonics that extend the processor using the 
108 co-processor instruction space.  For example, @code{-mcpu=arm920+maverick}
109 is equivalent to specifying @code{-mcpu=ep9312}.  The following extensions
110 are currently supported: 
111 @code{+maverick}
112 @code{+iwmmxt}
114 @code{+xscale}.
116 @cindex @code{-march=} command line option, ARM
117 @item -march=@var{architecture}[+@var{extension}@dots{}]
118 This option specifies the target architecture.  The assembler will issue
119 an error message if an attempt is made to assemble an instruction which
120 will not execute on the target architecture.  The following architecture 
121 names are recognized: 
122 @code{armv1},
123 @code{armv2},
124 @code{armv2a},
125 @code{armv2s},
126 @code{armv3},
127 @code{armv3m},
128 @code{armv4},
129 @code{armv4xm},
130 @code{armv4t},
131 @code{armv4txm},
132 @code{armv5},
133 @code{armv5t},
134 @code{armv5txm},
135 @code{armv5te},
136 @code{armv5texp},
137 @code{armv6},
138 @code{armv6j},
139 @code{iwmmxt}
141 @code{xscale}.
142 If both @code{-mcpu} and
143 @code{-march} are specified, the assembler will use
144 the setting for @code{-mcpu}.
146 The architecture option can be extended with the same instruction set
147 extension options as the @code{-mcpu} option.
149 @cindex @code{-mfpu=} command line option, ARM
150 @item -mfpu=@var{floating-point-format}
152 This option specifies the floating point format to assemble for.  The
153 assembler will issue an error message if an attempt is made to assemble
154 an instruction which will not execute on the target floating point unit.  
155 The following format options are recognized:
156 @code{softfpa},
157 @code{fpe},
158 @code{fpe2},
159 @code{fpe3},
160 @code{fpa},
161 @code{fpa10},
162 @code{fpa11},
163 @code{arm7500fe},
164 @code{softvfp},
165 @code{softvfp+vfp},
166 @code{vfp},
167 @code{vfp10},
168 @code{vfp10-r0},
169 @code{vfp9},
170 @code{vfpxd},
171 @code{arm1020t},
172 @code{arm1020e},
173 @code{arm1136jfs}
175 @code{maverick}.
177 In addition to determining which instructions are assembled, this option
178 also affects the way in which the @code{.double} assembler directive behaves
179 when assembling little-endian code.
181 The default is dependent on the processor selected.  For Architecture 5 or 
182 later, the default is to assembler for VFP instructions; for earlier 
183 architectures the default is to assemble for FPA instructions.
185 @cindex @code{-mthumb} command line option, ARM
186 @item -mthumb
187 This option specifies that the assembler should start assembling Thumb
188 instructions; that is, it should behave as though the file starts with a 
189 @code{.code 16} directive.
191 @cindex @code{-mthumb-interwork} command line option, ARM
192 @item -mthumb-interwork
193 This option specifies that the output generated by the assembler should
194 be marked as supporting interworking.
196 @cindex @code{-mapcs} command line option, ARM
197 @item -mapcs @code{[26|32]}
198 This option specifies that the output generated by the assembler should
199 be marked as supporting the indicated version of the Arm Procedure.
200 Calling Standard.
202 @cindex @code{-matpcs} command line option, ARM
203 @item -matpcs
204 This option specifies that the output generated by the assembler should 
205 be marked as supporting the Arm/Thumb Procedure Calling Standard.  If
206 enabled this option will cause the assembler to create an empty
207 debugging section in the object file called .arm.atpcs.  Debuggers can
208 use this to determine the ABI being used by.
210 @cindex @code{-mapcs-float} command line option, ARM
211 @item -mapcs-float
212 This indicates the floating point variant of the APCS should be
213 used.  In this variant floating point arguments are passed in FP
214 registers rather than integer registers.
216 @cindex @code{-mapcs-reentrant} command line option, ARM
217 @item -mapcs-reentrant
218 This indicates that the reentrant variant of the APCS should be used.
219 This variant supports position independent code.
221 @cindex @code{-mfloat-abi=} command line option, ARM
222 @item -mfloat-abi=@var{abi}
223 This option specifies that the output generated by the assembler should be
224 marked as using specified floating point ABI.
225 The following values are recognized:
226 @code{soft},
227 @code{softfp}
229 @code{hard}.
231 @cindex @code{-eabi=} command line option, ARM
232 @item -meabi=@var{ver}
233 This option specifies which EABI version the produced object files should
234 conform to.
235 The following values are recognised:
236 @code{gnu}
238 @code{3}.
240 @cindex @code{-EB} command line option, ARM
241 @item -EB
242 This option specifies that the output generated by the assembler should
243 be marked as being encoded for a big-endian processor.
245 @cindex @code{-EL} command line option, ARM
246 @item -EL
247 This option specifies that the output generated by the assembler should
248 be marked as being encoded for a little-endian processor.
250 @cindex @code{-k} command line option, ARM
251 @cindex PIC code generation for ARM
252 @item -k
253 This option specifies that the output of the assembler should be marked
254 as position-independent code (PIC).
256 @cindex @code{-moabi} command line option, ARM
257 @item -moabi
258 This indicates that the code should be assembled using the old ARM ELF
259 conventions, based on a beta release release of the ARM-ELF
260 specifications, rather than the default conventions which are based on
261 the final release of the ARM-ELF specifications.
263 @end table
266 @node ARM Syntax
267 @section Syntax
268 @menu
269 * ARM-Chars::                Special Characters
270 * ARM-Regs::                 Register Names
271 @end menu
273 @node ARM-Chars
274 @subsection Special Characters
276 @cindex line comment character, ARM
277 @cindex ARM line comment character
278 The presence of a @samp{@@} on a line indicates the start of a comment
279 that extends to the end of the current line.  If a @samp{#} appears as
280 the first character of a line, the whole line is treated as a comment.
282 @cindex line separator, ARM
283 @cindex statement separator, ARM
284 @cindex ARM line separator
285 The @samp{;} character can be used instead of a newline to separate
286 statements.
288 @cindex immediate character, ARM
289 @cindex ARM immediate character
290 Either @samp{#} or @samp{$} can be used to indicate immediate operands.
292 @cindex identifiers, ARM
293 @cindex ARM identifiers
294 *TODO* Explain about /data modifier on symbols.
296 @node ARM-Regs
297 @subsection Register Names
299 @cindex ARM register names
300 @cindex register names, ARM
301 *TODO* Explain about ARM register naming, and the predefined names.
303 @node ARM Floating Point
304 @section Floating Point
306 @cindex floating point, ARM (@sc{ieee})
307 @cindex ARM floating point (@sc{ieee})
308 The ARM family uses @sc{ieee} floating-point numbers.
312 @node ARM Directives
313 @section ARM Machine Directives
315 @cindex machine directives, ARM
316 @cindex ARM machine directives
317 @table @code
319 @cindex @code{align} directive, ARM
320 @item .align @var{expression} [, @var{expression}]
321 This is the generic @var{.align} directive.  For the ARM however if the
322 first argument is zero (ie no alignment is needed) the assembler will
323 behave as if the argument had been 2 (ie pad to the next four byte
324 boundary).  This is for compatibility with ARM's own assembler.
326 @cindex @code{req} directive, ARM
327 @item @var{name} .req @var{register name}
328 This creates an alias for @var{register name} called @var{name}.  For
329 example:
331 @smallexample
332         foo .req r0
333 @end smallexample
335 @cindex @code{unreq} directive, ARM
336 @item .unreq @var{alias-name}
337 This undefines a register alias which was previously defined using the
338 @code{req} directive.  For example:
340 @smallexample
341         foo .req r0
342         .unreq foo
343 @end smallexample
345 An error occurs if the name is undefined.  Note - this pseudo op can
346 be used to delete builtin in register name aliases (eg 'r0').  This
347 should only be done if it is really necessary.
349 @cindex @code{code} directive, ARM
350 @item .code @code{[16|32]}
351 This directive selects the instruction set being generated. The value 16
352 selects Thumb, with the value 32 selecting ARM.
354 @cindex @code{thumb} directive, ARM
355 @item .thumb
356 This performs the same action as @var{.code 16}.
358 @cindex @code{arm} directive, ARM
359 @item .arm
360 This performs the same action as @var{.code 32}.
362 @cindex @code{force_thumb} directive, ARM
363 @item .force_thumb
364 This directive forces the selection of Thumb instructions, even if the
365 target processor does not support those instructions
367 @cindex @code{thumb_func} directive, ARM
368 @item .thumb_func
369 This directive specifies that the following symbol is the name of a
370 Thumb encoded function.  This information is necessary in order to allow
371 the assembler and linker to generate correct code for interworking
372 between Arm and Thumb instructions and should be used even if
373 interworking is not going to be performed.  The presence of this
374 directive also implies @code{.thumb}
376 @cindex @code{thumb_set} directive, ARM
377 @item .thumb_set
378 This performs the equivalent of a @code{.set} directive in that it
379 creates a symbol which is an alias for another symbol (possibly not yet
380 defined).  This directive also has the added property in that it marks
381 the aliased symbol as being a thumb function entry point, in the same
382 way that the @code{.thumb_func} directive does.
384 @cindex @code{.ltorg} directive, ARM
385 @item .ltorg
386 This directive causes the current contents of the literal pool to be
387 dumped into the current section (which is assumed to be the .text
388 section) at the current location (aligned to a word boundary).
389 @code{GAS} maintains a separate literal pool for each section and each
390 sub-section.  The @code{.ltorg} directive will only affect the literal
391 pool of the current section and sub-section.  At the end of assembly
392 all remaining, un-empty literal pools will automatically be dumped.
394 Note - older versions of @code{GAS} would dump the current literal
395 pool any time a section change occurred.  This is no longer done, since
396 it prevents accurate control of the placement of literal pools.
398 @cindex @code{.pool} directive, ARM
399 @item .pool
400 This is a synonym for .ltorg.
402 @end table
404 @node ARM Opcodes
405 @section Opcodes
407 @cindex ARM opcodes
408 @cindex opcodes for ARM
409 @code{@value{AS}} implements all the standard ARM opcodes.  It also
410 implements several pseudo opcodes, including several synthetic load
411 instructions. 
413 @table @code
415 @cindex @code{NOP} pseudo op, ARM
416 @item NOP
417 @smallexample
418   nop
419 @end smallexample
421 This pseudo op will always evaluate to a legal ARM instruction that does
422 nothing.  Currently it will evaluate to MOV r0, r0.
424 @cindex @code{LDR reg,=<label>} pseudo op, ARM
425 @item LDR 
426 @smallexample
427   ldr <register> , = <expression>
428 @end smallexample
430 If expression evaluates to a numeric constant then a MOV or MVN
431 instruction will be used in place of the LDR instruction, if the
432 constant can be generated by either of these instructions.  Otherwise
433 the constant will be placed into the nearest literal pool (if it not
434 already there) and a PC relative LDR instruction will be generated.
436 @cindex @code{ADR reg,<label>} pseudo op, ARM
437 @item ADR
438 @smallexample
439   adr <register> <label>
440 @end smallexample
442 This instruction will load the address of @var{label} into the indicated
443 register.  The instruction will evaluate to a PC relative ADD or SUB
444 instruction depending upon where the label is located.  If the label is
445 out of range, or if it is not defined in the same file (and section) as
446 the ADR instruction, then an error will be generated.  This instruction
447 will not make use of the literal pool.
449 @cindex @code{ADRL reg,<label>} pseudo op, ARM
450 @item ADRL 
451 @smallexample
452   adrl <register> <label>
453 @end smallexample
455 This instruction will load the address of @var{label} into the indicated
456 register.  The instruction will evaluate to one or two PC relative ADD
457 or SUB instructions depending upon where the label is located.  If a
458 second instruction is not needed a NOP instruction will be generated in
459 its place, so that this instruction is always 8 bytes long.
461 If the label is out of range, or if it is not defined in the same file
462 (and section) as the ADRL instruction, then an error will be generated.
463 This instruction will not make use of the literal pool.
465 @end table
467 For information on the ARM or Thumb instruction sets, see @cite{ARM
468 Software Development Toolkit Reference Manual}, Advanced RISC Machines
469 Ltd.
471 @node ARM Mapping Symbols
472 @section Mapping Symbols
474 The ARM ELF specification requires that special symbols be inserted
475 into object files to mark certain features:
477 @table @code
479 @cindex @code{$a}
480 @item $a
481 At the start of a region of code containing ARM instructions.
483 @cindex @code{$t}
484 @item $t
485 At the start of a region of code containing THUMB instructions.
487 @cindex @code{$d}
488 @item $d
489 At the start of a region of data.
491 @end table
493 The assembler will automatically insert these symbols for you - there
494 is no need to code them yourself.  Support for tagging symbols ($b,
495 $f, $p and $m) which is also mentioned in the current ARM ELF
496 specification is not implemented.  This is because they have been
497 dropped from the new EABI and so tools cannot rely upon their
498 presence.