* chew.c (paramstuff, outputdots, perform, bang and usage): Remove
[binutils.git] / gas / doc / c-mips.texi
blobb19c09b3b0ccd332eb97e5b4b46d79eec6541c93
1 @c Copyright 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1997, 1999, 2000
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.
5 @ifset GENERIC
6 @page
7 @node MIPS-Dependent
8 @chapter MIPS Dependent Features
9 @end ifset
10 @ifclear GENERIC
11 @node Machine Dependencies
12 @chapter MIPS Dependent Features
13 @end ifclear
15 @cindex MIPS processor
16 @sc{gnu} @code{@value{AS}} for @sc{mips} architectures supports several
17 different @sc{mips} processors, and MIPS ISA levels I through V, MIPS32,
18 and MIPS64.  For information about the @sc{mips} instruction set, see
19 @cite{MIPS RISC Architecture}, by Kane and Heindrich (Prentice-Hall).
20 For an overview of @sc{mips} assembly conventions, see ``Appendix D:
21 Assembly Language Programming'' in the same work.
23 @menu
24 * MIPS Opts::           Assembler options
25 * MIPS Object::         ECOFF object code
26 * MIPS Stabs::          Directives for debugging information
27 * MIPS ISA::            Directives to override the ISA level
28 * MIPS autoextend::     Directives for extending MIPS 16 bit instructions
29 * MIPS insn::           Directive to mark data as an instruction
30 * MIPS option stack::   Directives to save and restore options
31 * MIPS ASE instruction generation overrides:: Directives to control
32                         generation of MIPS ASE instructions
33 @end menu
35 @node MIPS Opts
36 @section Assembler options
38 The @sc{mips} configurations of @sc{gnu} @code{@value{AS}} support these
39 special options:
41 @table @code
42 @cindex @code{-G} option (MIPS)
43 @item -G @var{num}
44 This option sets the largest size of an object that can be referenced
45 implicitly with the @code{gp} register.  It is only accepted for targets
46 that use @sc{ecoff} format.  The default value is 8.
48 @cindex @code{-EB} option (MIPS)
49 @cindex @code{-EL} option (MIPS)
50 @cindex MIPS big-endian output
51 @cindex MIPS little-endian output
52 @cindex big-endian output, MIPS
53 @cindex little-endian output, MIPS
54 @item -EB
55 @itemx -EL
56 Any @sc{mips} configuration of @code{@value{AS}} can select big-endian or
57 little-endian output at run time (unlike the other @sc{gnu} development
58 tools, which must be configured for one or the other).  Use @samp{-EB}
59 to select big-endian output, and @samp{-EL} for little-endian.
61 @cindex MIPS architecture options
62 @item -mips1
63 @itemx -mips2
64 @itemx -mips3
65 @itemx -mips4
66 @itemx -mips5
67 @itemx -mips32
68 @itemx -mips64
69 Generate code for a particular MIPS Instruction Set Architecture level.
70 @samp{-mips1} corresponds to the @sc{r2000} and @sc{r3000} processors,
71 @samp{-mips2} to the @sc{r6000} processor, @samp{-mips3} to the
72 @sc{r4000} processor, and @samp{-mips4} to the @sc{r8000} and
73 @sc{r10000} processors.  @samp{-mips5}, @samp{-mips32}, and
74 @samp{-mips64} correspond to generic @sc{MIPS V}, @sc{MIPS32}, and
75 @sc{MIPS64} ISA processors, respectively.  You can also switch
76 instruction sets during the assembly; see @ref{MIPS ISA, Directives to
77 override the ISA level}.
79 @item -mgp32
80 @itemx -mfp32
81 Some macros have different expansions for 32-bit and 64-bit registers.
82 The register sizes are normally inferred from the ISA and ABI, but these
83 flags force a certain group of registers to be treated as 32 bits wide at
84 all times.  @samp{-mgp32} controls the size of general-purpose registers
85 and @samp{-mfp32} controls the size of floating-point registers.
87 On some MIPS variants there is a 32-bit mode flag; when this flag is
88 set, 64-bit instructions generate a trap.  Also, some 32-bit OSes only
89 save the 32-bit registers on a context switch, so it is essential never
90 to use the 64-bit registers.
92 @item -mgp64
93 Assume that 64-bit general purpose registers are available.  This is
94 provided in the interests of symmetry with -gp32.
96 @item -mips16
97 @itemx -no-mips16
98 Generate code for the MIPS 16 processor.  This is equivalent to putting
99 @samp{.set mips16} at the start of the assembly file.  @samp{-no-mips16}
100 turns off this option.
102 @item -mips3d
103 @itemx -no-mips3d
104 Generate code for the MIPS-3D Application Specific Extension.
105 This tells the assembler to accept MIPS-3D instructions.
106 @samp{-no-mips3d} turns off this option.
108 @item -mdmx
109 @itemx -no-mdmx
110 Generate code for the MDMX Application Specific Extension.
111 This tells the assembler to accept MDMX instructions.
112 @samp{-no-mdmx} turns off this option.
114 @item -mfix7000
115 @itemx -mno-fix7000
116 Cause nops to be inserted if the read of the destination register
117 of an mfhi or mflo instruction occurs in the following two instructions.
119 @item -m4010
120 @itemx -no-m4010
121 Generate code for the LSI @sc{r4010} chip.  This tells the assembler to
122 accept the @sc{r4010} specific instructions (@samp{addciu}, @samp{ffc},
123 etc.), and to not schedule @samp{nop} instructions around accesses to
124 the @samp{HI} and @samp{LO} registers.  @samp{-no-m4010} turns off this
125 option.
127 @item -m4650
128 @itemx -no-m4650
129 Generate code for the MIPS @sc{r4650} chip.  This tells the assembler to accept
130 the @samp{mad} and @samp{madu} instruction, and to not schedule @samp{nop}
131 instructions around accesses to the @samp{HI} and @samp{LO} registers.
132 @samp{-no-m4650} turns off this option.
134 @itemx -m3900
135 @itemx -no-m3900
136 @itemx -m4100
137 @itemx -no-m4100
138 For each option @samp{-m@var{nnnn}}, generate code for the MIPS
139 @sc{r@var{nnnn}} chip.  This tells the assembler to accept instructions
140 specific to that chip, and to schedule for that chip's hazards.
142 @item -march=@var{cpu}
143 Generate code for a particular MIPS cpu.  It is exactly equivalent to
144 @samp{-m@var{cpu}}, except that there are more value of @var{cpu}
145 understood.  Valid @var{cpu} value are:
147 @quotation
148 2000,
149 3000,
150 3900,
151 4000,
152 4010,
153 4100,
154 4111,
155 4300,
156 4400,
157 4600,
158 4650,
159 5000,
160 rm5200,
161 rm5230,
162 rm5231,
163 rm5261,
164 rm5721,
165 6000,
166 rm7000,
167 8000,
168 10000,
169 12000,
170 mips32-4k,
172 @end quotation
174 @item -mtune=@var{cpu}
175 Schedule and tune for a particular MIPS cpu.  Valid @var{cpu} values are
176 identical to @samp{-march=@var{cpu}}.
178 @item -mabi=@var{abi}
179 Record which ABI the source code uses.  The recognized arguments
180 are: @samp{32}, @samp{n32}, @samp{o64}, @samp{64} and @samp{eabi}.
182 @cindex @code{-nocpp} ignored (MIPS)
183 @item -nocpp
184 This option is ignored.  It is accepted for command-line compatibility with
185 other assemblers, which use it to turn off C style preprocessing.  With
186 @sc{gnu} @code{@value{AS}}, there is no need for @samp{-nocpp}, because the
187 @sc{gnu} assembler itself never runs the C preprocessor.
189 @item --construct-floats
190 @itemx --no-construct-floats
191 @cindex --construct-floats
192 @cindex --no-construct-floats
193 The @code{--no-construct-floats} option disables the construction of
194 double width floating point constants by loading the two halves of the
195 value into the two single width floating point registers that make up
196 the double width register.  This feature is useful if the processor
197 support the FR bit in its status  register, and this bit is known (by
198 the programmer) to be set.  This bit prevents the aliasing of the double
199 width register by the single width registers.
201 By default @code{--construct-floats} is selected, allowing construction
202 of these floating point constants.
204 @item --trap
205 @itemx --no-break
206 @c FIXME!  (1) reflect these options (next item too) in option summaries;
207 @c         (2) stop teasing, say _which_ instructions expanded _how_.
208 @code{@value{AS}} automatically macro expands certain division and
209 multiplication instructions to check for overflow and division by zero.  This
210 option causes @code{@value{AS}} to generate code to take a trap exception
211 rather than a break exception when an error is detected.  The trap instructions
212 are only supported at Instruction Set Architecture level 2 and higher.
214 @item --break
215 @itemx --no-trap
216 Generate code to take a break exception rather than a trap exception when an
217 error is detected.  This is the default.
219 @item -n
220 When this option is used, @code{@value{AS}} will issue a warning every
221 time it generates a nop instruction from a macro.
222 @end table
224 @node MIPS Object
225 @section MIPS ECOFF object code
227 @cindex ECOFF sections
228 @cindex MIPS ECOFF sections
229 Assembling for a @sc{mips} @sc{ecoff} target supports some additional sections
230 besides the usual @code{.text}, @code{.data} and @code{.bss}.  The
231 additional sections are @code{.rdata}, used for read-only data,
232 @code{.sdata}, used for small data, and @code{.sbss}, used for small
233 common objects.
235 @cindex small objects, MIPS ECOFF
236 @cindex @code{gp} register, MIPS
237 When assembling for @sc{ecoff}, the assembler uses the @code{$gp} (@code{$28})
238 register to form the address of a ``small object''.  Any object in the
239 @code{.sdata} or @code{.sbss} sections is considered ``small'' in this sense.
240 For external objects, or for objects in the @code{.bss} section, you can use
241 the @code{@value{GCC}} @samp{-G} option to control the size of objects addressed via
242 @code{$gp}; the default value is 8, meaning that a reference to any object
243 eight bytes or smaller uses @code{$gp}.  Passing @samp{-G 0} to
244 @code{@value{AS}} prevents it from using the @code{$gp} register on the basis
245 of object size (but the assembler uses @code{$gp} for objects in @code{.sdata}
246 or @code{sbss} in any case).  The size of an object in the @code{.bss} section
247 is set by the @code{.comm} or @code{.lcomm} directive that defines it.  The
248 size of an external object may be set with the @code{.extern} directive.  For
249 example, @samp{.extern sym,4} declares that the object at @code{sym} is 4 bytes
250 in length, whie leaving @code{sym} otherwise undefined.
252 Using small @sc{ecoff} objects requires linker support, and assumes that the
253 @code{$gp} register is correctly initialized (normally done automatically by
254 the startup code).  @sc{mips} @sc{ecoff} assembly code must not modify the
255 @code{$gp} register.
257 @node MIPS Stabs
258 @section Directives for debugging information
260 @cindex MIPS debugging directives
261 @sc{mips} @sc{ecoff} @code{@value{AS}} supports several directives used for
262 generating debugging information which are not support by traditional @sc{mips}
263 assemblers.  These are @code{.def}, @code{.endef}, @code{.dim}, @code{.file},
264 @code{.scl}, @code{.size}, @code{.tag}, @code{.type}, @code{.val},
265 @code{.stabd}, @code{.stabn}, and @code{.stabs}.  The debugging information
266 generated by the three @code{.stab} directives can only be read by @sc{gdb},
267 not by traditional @sc{mips} debuggers (this enhancement is required to fully
268 support C++ debugging).  These directives are primarily used by compilers, not
269 assembly language programmers!
271 @node MIPS ISA
272 @section Directives to override the ISA level
274 @cindex MIPS ISA override
275 @kindex @code{.set mips@var{n}}
276 @sc{gnu} @code{@value{AS}} supports an additional directive to change
277 the @sc{mips} Instruction Set Architecture level on the fly: @code{.set
278 mips@var{n}}.  @var{n} should be a number from 0 to 5, or 32 or 64.
279 The values 1 to 5, 32, and 64 make the assembler accept instructions
280 for the corresponding @sc{isa} level, from that point on in the
281 assembly.  @code{.set mips@var{n}} affects not only which instructions
282 are permitted, but also how certain macros are expanded.  @code{.set
283 mips0} restores the @sc{isa} level to its original level: either the
284 level you selected with command line options, or the default for your
285 configuration.  You can use this feature to permit specific @sc{r4000}
286 instructions while assembling in 32 bit mode.  Use this directive with
287 care!
289 The directive @samp{.set mips16} puts the assembler into MIPS 16 mode,
290 in which it will assemble instructions for the MIPS 16 processor.  Use
291 @samp{.set nomips16} to return to normal 32 bit mode.
293 Traditional @sc{mips} assemblers do not support this directive.
295 @node MIPS autoextend
296 @section Directives for extending MIPS 16 bit instructions
298 @kindex @code{.set autoextend}
299 @kindex @code{.set noautoextend}
300 By default, MIPS 16 instructions are automatically extended to 32 bits
301 when necessary.  The directive @samp{.set noautoextend} will turn this
302 off.  When @samp{.set noautoextend} is in effect, any 32 bit instruction
303 must be explicitly extended with the @samp{.e} modifier (e.g.,
304 @samp{li.e $4,1000}).  The directive @samp{.set autoextend} may be used
305 to once again automatically extend instructions when necessary.
307 This directive is only meaningful when in MIPS 16 mode.  Traditional
308 @sc{mips} assemblers do not support this directive.
310 @node MIPS insn
311 @section Directive to mark data as an instruction
313 @kindex @code{.insn}
314 The @code{.insn} directive tells @code{@value{AS}} that the following
315 data is actually instructions.  This makes a difference in MIPS 16 mode:
316 when loading the address of a label which precedes instructions,
317 @code{@value{AS}} automatically adds 1 to the value, so that jumping to
318 the loaded address will do the right thing.
320 @node MIPS option stack
321 @section Directives to save and restore options
323 @cindex MIPS option stack
324 @kindex @code{.set push}
325 @kindex @code{.set pop}
326 The directives @code{.set push} and @code{.set pop} may be used to save
327 and restore the current settings for all the options which are
328 controlled by @code{.set}.  The @code{.set push} directive saves the
329 current settings on a stack.  The @code{.set pop} directive pops the
330 stack and restores the settings.
332 These directives can be useful inside an macro which must change an
333 option such as the ISA level or instruction reordering but does not want
334 to change the state of the code which invoked the macro.
336 Traditional @sc{mips} assemblers do not support these directives.
338 @node MIPS ASE instruction generation overrides
339 @section Directives to control generation of MIPS ASE instructions
341 @cindex MIPS MIPS-3D instruction generation override
342 @kindex @code{.set mips3d}
343 @kindex @code{.set nomips3d}
344 The directive @code{.set mips3d} makes the assembler accept instructions
345 from the MIPS-3D Application Specific Extension from that point on
346 in the assembly.  The @code{.set nomips3d} directive prevents MIPS-3D
347 instructions from being accepted.
349 @cindex MIPS MDMX instruction generation override
350 @kindex @code{.set mdmx}
351 @kindex @code{.set nomdmx}
352 The directive @code{.set mdmx} makes the assembler accept instructions
353 from the MDMX Application Specific Extension from that point on
354 in the assembly.  The @code{.set nomdmx} directive prevents MDMX
355 instructions from being accepted.
357 Traditional @sc{mips} assemblers do not support these directives.