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[binutils.git] / gas / doc / c-arm.texi
blob9e698b0c377030770faac88d86e8994b6b929596
1 @c Copyright 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2008
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 * ARM Unwinding Tutorial::   Unwinding
27 @end menu
29 @node ARM Options
30 @section Options
31 @cindex ARM options (none)
32 @cindex options for ARM (none)
34 @table @code
36 @cindex @code{-mcpu=} command line option, ARM
37 @item -mcpu=@var{processor}[+@var{extension}@dots{}]
38 This option specifies the target processor.  The assembler will issue an
39 error message if an attempt is made to assemble an instruction which
40 will not execute on the target processor.  The following processor names are
41 recognized: 
42 @code{arm1},
43 @code{arm2},
44 @code{arm250},
45 @code{arm3},
46 @code{arm6},
47 @code{arm60},
48 @code{arm600},
49 @code{arm610},
50 @code{arm620},
51 @code{arm7},
52 @code{arm7m},
53 @code{arm7d},
54 @code{arm7dm},
55 @code{arm7di},
56 @code{arm7dmi},
57 @code{arm70},
58 @code{arm700},
59 @code{arm700i},
60 @code{arm710},
61 @code{arm710t},
62 @code{arm720},
63 @code{arm720t},
64 @code{arm740t},
65 @code{arm710c},
66 @code{arm7100},
67 @code{arm7500},
68 @code{arm7500fe},
69 @code{arm7t},
70 @code{arm7tdmi},
71 @code{arm7tdmi-s},
72 @code{arm8},
73 @code{arm810},
74 @code{strongarm},
75 @code{strongarm1},
76 @code{strongarm110},
77 @code{strongarm1100},
78 @code{strongarm1110},
79 @code{arm9},
80 @code{arm920},
81 @code{arm920t},
82 @code{arm922t},
83 @code{arm940t},
84 @code{arm9tdmi},
85 @code{fa526} (Faraday FA526 processor),
86 @code{fa626} (Faraday FA626 processor),
87 @code{arm9e},
88 @code{arm926e},
89 @code{arm926ej-s},
90 @code{arm946e-r0},
91 @code{arm946e},
92 @code{arm946e-s},
93 @code{arm966e-r0},
94 @code{arm966e},
95 @code{arm966e-s},
96 @code{arm968e-s},
97 @code{arm10t},
98 @code{arm10tdmi},
99 @code{arm10e},
100 @code{arm1020},
101 @code{arm1020t},
102 @code{arm1020e},
103 @code{arm1022e},
104 @code{arm1026ej-s},
105 @code{fa626te} (Faraday FA626TE processor),
106 @code{fa726te} (Faraday FA726TE processor),
107 @code{arm1136j-s},
108 @code{arm1136jf-s},
109 @code{arm1156t2-s},
110 @code{arm1156t2f-s},
111 @code{arm1176jz-s},
112 @code{arm1176jzf-s},
113 @code{mpcore},
114 @code{mpcorenovfp},
115 @code{cortex-a8},
116 @code{cortex-a9},
117 @code{cortex-r4},
118 @code{cortex-m3},
119 @code{ep9312} (ARM920 with Cirrus Maverick coprocessor),
120 @code{i80200} (Intel XScale processor)
121 @code{iwmmxt} (Intel(r) XScale processor with Wireless MMX(tm) technology coprocessor)
123 @code{xscale}.  
124 The special name @code{all} may be used to allow the
125 assembler to accept instructions valid for any ARM processor.
127 In addition to the basic instruction set, the assembler can be told to 
128 accept various extension mnemonics that extend the processor using the 
129 co-processor instruction space.  For example, @code{-mcpu=arm920+maverick}
130 is equivalent to specifying @code{-mcpu=ep9312}.  The following extensions
131 are currently supported: 
132 @code{+maverick}
133 @code{+iwmmxt}
135 @code{+xscale}.
137 @cindex @code{-march=} command line option, ARM
138 @item -march=@var{architecture}[+@var{extension}@dots{}]
139 This option specifies the target architecture.  The assembler will issue
140 an error message if an attempt is made to assemble an instruction which
141 will not execute on the target architecture.  The following architecture 
142 names are recognized: 
143 @code{armv1},
144 @code{armv2},
145 @code{armv2a},
146 @code{armv2s},
147 @code{armv3},
148 @code{armv3m},
149 @code{armv4},
150 @code{armv4xm},
151 @code{armv4t},
152 @code{armv4txm},
153 @code{armv5},
154 @code{armv5t},
155 @code{armv5txm},
156 @code{armv5te},
157 @code{armv5texp},
158 @code{armv6},
159 @code{armv6j},
160 @code{armv6k},
161 @code{armv6z},
162 @code{armv6zk},
163 @code{armv7},
164 @code{armv7-a},
165 @code{armv7-r},
166 @code{armv7-m},
167 @code{iwmmxt}
169 @code{xscale}.
170 If both @code{-mcpu} and
171 @code{-march} are specified, the assembler will use
172 the setting for @code{-mcpu}.
174 The architecture option can be extended with the same instruction set
175 extension options as the @code{-mcpu} option.
177 @cindex @code{-mfpu=} command line option, ARM
178 @item -mfpu=@var{floating-point-format}
180 This option specifies the floating point format to assemble for.  The
181 assembler will issue an error message if an attempt is made to assemble
182 an instruction which will not execute on the target floating point unit.  
183 The following format options are recognized:
184 @code{softfpa},
185 @code{fpe},
186 @code{fpe2},
187 @code{fpe3},
188 @code{fpa},
189 @code{fpa10},
190 @code{fpa11},
191 @code{arm7500fe},
192 @code{softvfp},
193 @code{softvfp+vfp},
194 @code{vfp},
195 @code{vfp10},
196 @code{vfp10-r0},
197 @code{vfp9},
198 @code{vfpxd},
199 @code{vfpv2}
200 @code{vfpv3}
201 @code{vfpv3-d16}
202 @code{arm1020t},
203 @code{arm1020e},
204 @code{arm1136jf-s},
205 @code{maverick}
207 @code{neon}.
209 In addition to determining which instructions are assembled, this option
210 also affects the way in which the @code{.double} assembler directive behaves
211 when assembling little-endian code.
213 The default is dependent on the processor selected.  For Architecture 5 or 
214 later, the default is to assembler for VFP instructions; for earlier 
215 architectures the default is to assemble for FPA instructions.
217 @cindex @code{-mthumb} command line option, ARM
218 @item -mthumb
219 This option specifies that the assembler should start assembling Thumb
220 instructions; that is, it should behave as though the file starts with a 
221 @code{.code 16} directive.
223 @cindex @code{-mthumb-interwork} command line option, ARM
224 @item -mthumb-interwork
225 This option specifies that the output generated by the assembler should
226 be marked as supporting interworking.
228 @cindex @code{-mapcs} command line option, ARM
229 @item -mapcs @code{[26|32]}
230 This option specifies that the output generated by the assembler should
231 be marked as supporting the indicated version of the Arm Procedure.
232 Calling Standard.
234 @cindex @code{-matpcs} command line option, ARM
235 @item -matpcs
236 This option specifies that the output generated by the assembler should 
237 be marked as supporting the Arm/Thumb Procedure Calling Standard.  If
238 enabled this option will cause the assembler to create an empty
239 debugging section in the object file called .arm.atpcs.  Debuggers can
240 use this to determine the ABI being used by.
242 @cindex @code{-mapcs-float} command line option, ARM
243 @item -mapcs-float
244 This indicates the floating point variant of the APCS should be
245 used.  In this variant floating point arguments are passed in FP
246 registers rather than integer registers.
248 @cindex @code{-mapcs-reentrant} command line option, ARM
249 @item -mapcs-reentrant
250 This indicates that the reentrant variant of the APCS should be used.
251 This variant supports position independent code.
253 @cindex @code{-mfloat-abi=} command line option, ARM
254 @item -mfloat-abi=@var{abi}
255 This option specifies that the output generated by the assembler should be
256 marked as using specified floating point ABI.
257 The following values are recognized:
258 @code{soft},
259 @code{softfp}
261 @code{hard}.
263 @cindex @code{-eabi=} command line option, ARM
264 @item -meabi=@var{ver}
265 This option specifies which EABI version the produced object files should
266 conform to.
267 The following values are recognized:
268 @code{gnu},
269 @code{4}
271 @code{5}.
273 @cindex @code{-EB} command line option, ARM
274 @item -EB
275 This option specifies that the output generated by the assembler should
276 be marked as being encoded for a big-endian processor.
278 @cindex @code{-EL} command line option, ARM
279 @item -EL
280 This option specifies that the output generated by the assembler should
281 be marked as being encoded for a little-endian processor.
283 @cindex @code{-k} command line option, ARM
284 @cindex PIC code generation for ARM
285 @item -k
286 This option specifies that the output of the assembler should be marked
287 as position-independent code (PIC).
289 @cindex @code{--fix-v4bx} command line option, ARM
290 @item --fix-v4bx
291 Allow @code{BX} instructions in ARMv4 code.  This is intended for use with
292 the linker option of the same name.
294 @end table
297 @node ARM Syntax
298 @section Syntax
299 @menu
300 * ARM-Chars::                Special Characters
301 * ARM-Regs::                 Register Names
302 * ARM-Relocations::          Relocations
303 @end menu
305 @node ARM-Chars
306 @subsection Special Characters
308 @cindex line comment character, ARM
309 @cindex ARM line comment character
310 The presence of a @samp{@@} on a line indicates the start of a comment
311 that extends to the end of the current line.  If a @samp{#} appears as
312 the first character of a line, the whole line is treated as a comment.
314 @cindex line separator, ARM
315 @cindex statement separator, ARM
316 @cindex ARM line separator
317 The @samp{;} character can be used instead of a newline to separate
318 statements.
320 @cindex immediate character, ARM
321 @cindex ARM immediate character
322 Either @samp{#} or @samp{$} can be used to indicate immediate operands.
324 @cindex identifiers, ARM
325 @cindex ARM identifiers
326 *TODO* Explain about /data modifier on symbols.
328 @node ARM-Regs
329 @subsection Register Names
331 @cindex ARM register names
332 @cindex register names, ARM
333 *TODO* Explain about ARM register naming, and the predefined names.
335 @node ARM Floating Point
336 @section Floating Point
338 @cindex floating point, ARM (@sc{ieee})
339 @cindex ARM floating point (@sc{ieee})
340 The ARM family uses @sc{ieee} floating-point numbers.
342 @node ARM-Relocations
343 @subsection ARM relocation generation
345 @cindex data relocations, ARM
346 @cindex ARM data relocations
347 Specific data relocations can be generated by putting the relocation name
348 in parentheses after the symbol name.  For example:
350 @smallexample
351         .word foo(TARGET1)
352 @end smallexample
354 This will generate an @samp{R_ARM_TARGET1} relocation against the symbol
355 @var{foo}.
356 The following relocations are supported:
357 @code{GOT},
358 @code{GOTOFF},
359 @code{TARGET1},
360 @code{TARGET2},
361 @code{SBREL},
362 @code{TLSGD},
363 @code{TLSLDM},
364 @code{TLSLDO},
365 @code{GOTTPOFF}
367 @code{TPOFF}.
369 For compatibility with older toolchains the assembler also accepts
370 @code{(PLT)} after branch targets.  This will generate the deprecated
371 @samp{R_ARM_PLT32} relocation.
373 @cindex MOVW and MOVT relocations, ARM
374 Relocations for @samp{MOVW} and @samp{MOVT} instructions can be generated
375 by prefixing the value with @samp{#:lower16:} and @samp{#:upper16}
376 respectively.  For example to load the 32-bit address of foo into r0:
378 @smallexample
379         MOVW r0, #:lower16:foo
380         MOVT r0, #:upper16:foo
381 @end smallexample
383 @node ARM Directives
384 @section ARM Machine Directives
386 @cindex machine directives, ARM
387 @cindex ARM machine directives
388 @table @code
390 @cindex @code{align} directive, ARM
391 @item .align @var{expression} [, @var{expression}]
392 This is the generic @var{.align} directive.  For the ARM however if the
393 first argument is zero (ie no alignment is needed) the assembler will
394 behave as if the argument had been 2 (ie pad to the next four byte
395 boundary).  This is for compatibility with ARM's own assembler.
397 @cindex @code{req} directive, ARM
398 @item @var{name} .req @var{register name}
399 This creates an alias for @var{register name} called @var{name}.  For
400 example:
402 @smallexample
403         foo .req r0
404 @end smallexample
406 @cindex @code{unreq} directive, ARM
407 @item .unreq @var{alias-name}
408 This undefines a register alias which was previously defined using the
409 @code{req}, @code{dn} or @code{qn} directives.  For example:
411 @smallexample
412         foo .req r0
413         .unreq foo
414 @end smallexample
416 An error occurs if the name is undefined.  Note - this pseudo op can
417 be used to delete builtin in register name aliases (eg 'r0').  This
418 should only be done if it is really necessary.
420 @cindex @code{dn} and @code{qn} directives, ARM
421 @item @var{name} .dn @var{register name} [@var{.type}] [[@var{index}]]
422 @item @var{name} .qn @var{register name} [@var{.type}] [[@var{index}]]
424 The @code{dn} and @code{qn} directives are used to create typed
425 and/or indexed register aliases for use in Advanced SIMD Extension
426 (Neon) instructions.  The former should be used to create aliases
427 of double-precision registers, and the latter to create aliases of
428 quad-precision registers.
430 If these directives are used to create typed aliases, those aliases can
431 be used in Neon instructions instead of writing types after the mnemonic
432 or after each operand.  For example:
434 @smallexample
435         x .dn d2.f32
436         y .dn d3.f32
437         z .dn d4.f32[1]
438         vmul x,y,z
439 @end smallexample
441 This is equivalent to writing the following:
443 @smallexample
444         vmul.f32 d2,d3,d4[1]
445 @end smallexample
447 Aliases created using @code{dn} or @code{qn} can be destroyed using
448 @code{unreq}.
450 @cindex @code{code} directive, ARM
451 @item .code @code{[16|32]}
452 This directive selects the instruction set being generated. The value 16
453 selects Thumb, with the value 32 selecting ARM.
455 @cindex @code{thumb} directive, ARM
456 @item .thumb
457 This performs the same action as @var{.code 16}.
459 @cindex @code{arm} directive, ARM
460 @item .arm
461 This performs the same action as @var{.code 32}.
463 @cindex @code{force_thumb} directive, ARM
464 @item .force_thumb
465 This directive forces the selection of Thumb instructions, even if the
466 target processor does not support those instructions
468 @cindex @code{thumb_func} directive, ARM
469 @item .thumb_func
470 This directive specifies that the following symbol is the name of a
471 Thumb encoded function.  This information is necessary in order to allow
472 the assembler and linker to generate correct code for interworking
473 between Arm and Thumb instructions and should be used even if
474 interworking is not going to be performed.  The presence of this
475 directive also implies @code{.thumb}
477 This directive is not neccessary when generating EABI objects.  On these
478 targets the encoding is implicit when generating Thumb code.
480 @cindex @code{thumb_set} directive, ARM
481 @item .thumb_set
482 This performs the equivalent of a @code{.set} directive in that it
483 creates a symbol which is an alias for another symbol (possibly not yet
484 defined).  This directive also has the added property in that it marks
485 the aliased symbol as being a thumb function entry point, in the same
486 way that the @code{.thumb_func} directive does.
488 @cindex @code{.ltorg} directive, ARM
489 @item .ltorg
490 This directive causes the current contents of the literal pool to be
491 dumped into the current section (which is assumed to be the .text
492 section) at the current location (aligned to a word boundary).
493 @code{GAS} maintains a separate literal pool for each section and each
494 sub-section.  The @code{.ltorg} directive will only affect the literal
495 pool of the current section and sub-section.  At the end of assembly
496 all remaining, un-empty literal pools will automatically be dumped.
498 Note - older versions of @code{GAS} would dump the current literal
499 pool any time a section change occurred.  This is no longer done, since
500 it prevents accurate control of the placement of literal pools.
502 @cindex @code{.pool} directive, ARM
503 @item .pool
504 This is a synonym for .ltorg.
506 @anchor{arm_fnstart}
507 @cindex @code{.fnstart} directive, ARM
508 @item .fnstart
509 Marks the start of a function with an unwind table entry.
511 @anchor{arm_fnend}
512 @cindex @code{.fnend} directive, ARM
513 @item .fnend
514 Marks the end of a function with an unwind table entry.  The unwind index
515 table entry is created when this directive is processed.
517 If no personality routine has been specified then standard personality
518 routine 0 or 1 will be used, depending on the number of unwind opcodes
519 required.
521 @cindex @code{.cantunwind} directive, ARM
522 @item .cantunwind
523 Prevents unwinding through the current function.  No personality routine
524 or exception table data is required or permitted.
526 @cindex @code{.personality} directive, ARM
527 @item .personality @var{name}
528 Sets the personality routine for the current function to @var{name}.
530 @cindex @code{.personalityindex} directive, ARM
531 @item .personalityindex @var{index}
532 Sets the personality routine for the current function to the EABI standard
533 routine number @var{index}
535 @cindex @code{.handlerdata} directive, ARM
536 @item .handlerdata
537 Marks the end of the current function, and the start of the exception table
538 entry for that function.  Anything between this directive and the
539 @code{.fnend} directive will be added to the exception table entry.
541 Must be preceded by a @code{.personality} or @code{.personalityindex}
542 directive.
544 @anchor{arm_save}
545 @cindex @code{.save} directive, ARM
546 @item .save @var{reglist}
547 Generate unwinder annotations to restore the registers in @var{reglist}.
548 The format of @var{reglist} is the same as the corresponding store-multiple
549 instruction.
551 @smallexample
552 @exdent @emph{core registers}
553   .save @{r4, r5, r6, lr@}
554   stmfd sp!, @{r4, r5, r6, lr@}
555 @exdent @emph{FPA registers}
556   .save f4, 2
557   sfmfd f4, 2, [sp]!
558 @exdent @emph{VFP registers}
559   .save @{d8, d9, d10@}
560   fstmdx sp!, @{d8, d9, d10@}
561 @exdent @emph{iWMMXt registers}
562   .save @{wr10, wr11@}
563   wstrd wr11, [sp, #-8]!
564   wstrd wr10, [sp, #-8]!
566   .save wr11
567   wstrd wr11, [sp, #-8]!
568   .save wr10
569   wstrd wr10, [sp, #-8]!
570 @end smallexample
572 @cindex @code{.vsave} directive, ARM
573 @item .vsave @var{vfp-reglist}
574 Generate unwinder annotations to restore the VFP registers in @var{vfp-reglist}
575 using FLDMD.  Also works for VFPv3 registers
576 that are to be restored using VLDM.
577 The format of @var{vfp-reglist} is the same as the corresponding store-multiple
578 instruction.
580 @smallexample
581 @exdent @emph{VFP registers}
582   .vsave @{d8, d9, d10@}
583   fstmdd sp!, @{d8, d9, d10@}
584 @exdent @emph{VFPv3 registers}
585   .vsave @{d15, d16, d17@}
586   vstm sp!, @{d15, d16, d17@}
587 @end smallexample
589 Since FLDMX and FSTMX are now deprecated, this directive should be
590 used in favour of @code{.save} for saving VFP registers for ARMv6 and above.
592 @anchor{arm_pad}
593 @cindex @code{.pad} directive, ARM
594 @item .pad #@var{count}
595 Generate unwinder annotations for a stack adjustment of @var{count} bytes.
596 A positive value indicates the function prologue allocated stack space by
597 decrementing the stack pointer.
599 @anchor{arm_movsp}
600 @cindex @code{.movsp} directive, ARM
601 @item .movsp @var{reg} [, #@var{offset}]
602 Tell the unwinder that @var{reg} contains an offset from the current
603 stack pointer.  If @var{offset} is not specified then it is assumed to be
604 zero.
606 @anchor{arm_setfp}
607 @cindex @code{.setfp} directive, ARM
608 @item .setfp @var{fpreg}, @var{spreg} [, #@var{offset}]
609 Make all unwinder annotations relaive to a frame pointer.  Without this
610 the unwinder will use offsets from the stack pointer.
612 The syntax of this directive is the same as the @code{sub} or @code{mov}
613 instruction used to set the frame pointer.  @var{spreg} must be either
614 @code{sp} or mentioned in a previous @code{.movsp} directive.
616 @smallexample
617 .movsp ip
618 mov ip, sp
619 @dots{}
620 .setfp fp, ip, #4
621 sub fp, ip, #4
622 @end smallexample
624 @cindex @code{.unwind_raw} directive, ARM
625 @item .raw @var{offset}, @var{byte1}, @dots{}
626 Insert one of more arbitary unwind opcode bytes, which are known to adjust
627 the stack pointer by @var{offset} bytes.
629 For example @code{.unwind_raw 4, 0xb1, 0x01} is equivalent to
630 @code{.save @{r0@}}
632 @cindex @code{.cpu} directive, ARM
633 @item .cpu @var{name}
634 Select the target processor.  Valid values for @var{name} are the same as
635 for the @option{-mcpu} commandline option.
637 @cindex @code{.arch} directive, ARM
638 @item .arch @var{name}
639 Select the target architecture.  Valid values for @var{name} are the same as
640 for the @option{-march} commandline option.
642 @cindex @code{.object_arch} directive, ARM
643 @item .object_arch @var{name}
644 Override the architecture recorded in the EABI object attribute section.
645 Valid values for @var{name} are the same as for the @code{.arch} directive.
646 Typically this is useful when code uses runtime detection of CPU features.
648 @cindex @code{.fpu} directive, ARM
649 @item .fpu @var{name}
650 Select the floating point unit to assemble for.  Valid values for @var{name}
651 are the same as for the @option{-mfpu} commandline option.
653 @cindex @code{.eabi_attribute} directive, ARM
654 @item .eabi_attribute @var{tag}, @var{value}
655 Set the EABI object attribute number @var{tag} to @var{value}.  The value
656 is either a @code{number}, @code{"string"}, or @code{number, "string"}
657 depending on the tag.
659 @end table
661 @node ARM Opcodes
662 @section Opcodes
664 @cindex ARM opcodes
665 @cindex opcodes for ARM
666 @code{@value{AS}} implements all the standard ARM opcodes.  It also
667 implements several pseudo opcodes, including several synthetic load
668 instructions. 
670 @table @code
672 @cindex @code{NOP} pseudo op, ARM
673 @item NOP
674 @smallexample
675   nop
676 @end smallexample
678 This pseudo op will always evaluate to a legal ARM instruction that does
679 nothing.  Currently it will evaluate to MOV r0, r0.
681 @cindex @code{LDR reg,=<label>} pseudo op, ARM
682 @item LDR 
683 @smallexample
684   ldr <register> , = <expression>
685 @end smallexample
687 If expression evaluates to a numeric constant then a MOV or MVN
688 instruction will be used in place of the LDR instruction, if the
689 constant can be generated by either of these instructions.  Otherwise
690 the constant will be placed into the nearest literal pool (if it not
691 already there) and a PC relative LDR instruction will be generated.
693 @cindex @code{ADR reg,<label>} pseudo op, ARM
694 @item ADR
695 @smallexample
696   adr <register> <label>
697 @end smallexample
699 This instruction will load the address of @var{label} into the indicated
700 register.  The instruction will evaluate to a PC relative ADD or SUB
701 instruction depending upon where the label is located.  If the label is
702 out of range, or if it is not defined in the same file (and section) as
703 the ADR instruction, then an error will be generated.  This instruction
704 will not make use of the literal pool.
706 @cindex @code{ADRL reg,<label>} pseudo op, ARM
707 @item ADRL 
708 @smallexample
709   adrl <register> <label>
710 @end smallexample
712 This instruction will load the address of @var{label} into the indicated
713 register.  The instruction will evaluate to one or two PC relative ADD
714 or SUB instructions depending upon where the label is located.  If a
715 second instruction is not needed a NOP instruction will be generated in
716 its place, so that this instruction is always 8 bytes long.
718 If the label is out of range, or if it is not defined in the same file
719 (and section) as the ADRL instruction, then an error will be generated.
720 This instruction will not make use of the literal pool.
722 @end table
724 For information on the ARM or Thumb instruction sets, see @cite{ARM
725 Software Development Toolkit Reference Manual}, Advanced RISC Machines
726 Ltd.
728 @node ARM Mapping Symbols
729 @section Mapping Symbols
731 The ARM ELF specification requires that special symbols be inserted
732 into object files to mark certain features:
734 @table @code
736 @cindex @code{$a}
737 @item $a
738 At the start of a region of code containing ARM instructions.
740 @cindex @code{$t}
741 @item $t
742 At the start of a region of code containing THUMB instructions.
744 @cindex @code{$d}
745 @item $d
746 At the start of a region of data.
748 @end table
750 The assembler will automatically insert these symbols for you - there
751 is no need to code them yourself.  Support for tagging symbols ($b,
752 $f, $p and $m) which is also mentioned in the current ARM ELF
753 specification is not implemented.  This is because they have been
754 dropped from the new EABI and so tools cannot rely upon their
755 presence.
757 @node ARM Unwinding Tutorial
758 @section Unwinding
760 The ABI for the ARM Architecture specifies a standard format for
761 exception unwind information.  This information is used when an
762 exception is thrown to determine where control should be transferred.
763 In particular, the unwind information is used to determine which
764 function called the function that threw the exception, and which
765 function called that one, and so forth.  This information is also used
766 to restore the values of callee-saved registers in the function
767 catching the exception.
769 If you are writing functions in assembly code, and those functions
770 call other functions that throw exceptions, you must use assembly
771 pseudo ops to ensure that appropriate exception unwind information is
772 generated.  Otherwise, if one of the functions called by your assembly
773 code throws an exception, the run-time library will be unable to
774 unwind the stack through your assembly code and your program will not
775 behave correctly.
777 To illustrate the use of these pseudo ops, we will examine the code
778 that G++ generates for the following C++ input:
780 @verbatim
781 void callee (int *);
783 int 
784 caller () 
786   int i;
787   callee (&i);
788   return i; 
790 @end verbatim
792 This example does not show how to throw or catch an exception from
793 assembly code.  That is a much more complex operation and should
794 always be done in a high-level language, such as C++, that directly
795 supports exceptions.
797 The code generated by one particular version of G++ when compiling the
798 example above is:
800 @verbatim
801 _Z6callerv:
802         .fnstart
803 .LFB2:
804         @ Function supports interworking.
805         @ args = 0, pretend = 0, frame = 8
806         @ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0
807         stmfd   sp!, {fp, lr}
808         .save {fp, lr}
809 .LCFI0:
810         .setfp fp, sp, #4
811         add     fp, sp, #4
812 .LCFI1:
813         .pad #8
814         sub     sp, sp, #8
815 .LCFI2:
816         sub     r3, fp, #8
817         mov     r0, r3
818         bl      _Z6calleePi
819         ldr     r3, [fp, #-8]
820         mov     r0, r3
821         sub     sp, fp, #4
822         ldmfd   sp!, {fp, lr}
823         bx      lr
824 .LFE2:
825         .fnend
826 @end verbatim
828 Of course, the sequence of instructions varies based on the options
829 you pass to GCC and on the version of GCC in use.  The exact
830 instructions are not important since we are focusing on the pseudo ops
831 that are used to generate unwind information.
833 An important assumption made by the unwinder is that the stack frame
834 does not change during the body of the function.  In particular, since
835 we assume that the assembly code does not itself throw an exception,
836 the only point where an exception can be thrown is from a call, such
837 as the @code{bl} instruction above.  At each call site, the same saved
838 registers (including @code{lr}, which indicates the return address)
839 must be located in the same locations relative to the frame pointer.
841 The @code{.fnstart} (@pxref{arm_fnstart,,.fnstart pseudo op}) pseudo
842 op appears immediately before the first instruction of the function
843 while the @code{.fnend} (@pxref{arm_fnend,,.fnend pseudo op}) pseudo
844 op appears immediately after the last instruction of the function.
845 These pseudo ops specify the range of the function.  
847 Only the order of the other pseudos ops (e.g., @code{.setfp} or
848 @code{.pad}) matters; their exact locations are irrelevant.  In the
849 example above, the compiler emits the pseudo ops with particular
850 instructions.  That makes it easier to understand the code, but it is
851 not required for correctness.  It would work just as well to emit all
852 of the pseudo ops other than @code{.fnend} in the same order, but
853 immediately after @code{.fnstart}.
855 The @code{.save} (@pxref{arm_save,,.save pseudo op}) pseudo op
856 indicates registers that have been saved to the stack so that they can
857 be restored before the function returns.  The argument to the
858 @code{.save} pseudo op is a list of registers to save.  If a register
859 is ``callee-saved'' (as specified by the ABI) and is modified by the
860 function you are writing, then your code must save the value before it
861 is modified and restore the original value before the function
862 returns.  If an exception is thrown, the run-time library restores the
863 values of these registers from their locations on the stack before
864 returning control to the exception handler.  (Of course, if an
865 exception is not thrown, the function that contains the @code{.save}
866 pseudo op restores these registers in the function epilogue, as is
867 done with the @code{ldmfd} instruction above.)
869 You do not have to save callee-saved registers at the very beginning
870 of the function and you do not need to use the @code{.save} pseudo op
871 immediately following the point at which the registers are saved.
872 However, if you modify a callee-saved register, you must save it on
873 the stack before modifying it and before calling any functions which
874 might throw an exception.  And, you must use the @code{.save} pseudo
875 op to indicate that you have done so.
877 The @code{.pad} (@pxref{arm_pad,,.pad}) pseudo op indicates a
878 modification of the stack pointer that does not save any registers.
879 The argument is the number of bytes (in decimal) that are subtracted
880 from the stack pointer.  (On ARM CPUs, the stack grows downwards, so
881 subtracting from the stack pointer increases the size of the stack.)
883 The @code{.setfp} (@pxref{arm_setfp,,.setfp pseudo op}) pseudo op
884 indicates the register that contains the frame pointer.  The first
885 argument is the register that is set, which is typically @code{fp}.
886 The second argument indicates the register from which the frame
887 pointer takes its value.  The third argument, if present, is the value
888 (in decimal) added to the register specified by the second argument to
889 compute the value of the frame pointer.  You should not modify the
890 frame pointer in the body of the function.
892 If you do not use a frame pointer, then you should not use the
893 @code{.setfp} pseudo op.  If you do not use a frame pointer, then you
894 should avoid modifying the stack pointer outside of the function
895 prologue.  Otherwise, the run-time library will be unable to find
896 saved registers when it is unwinding the stack.
898 The pseudo ops described above are sufficient for writing assembly
899 code that calls functions which may throw exceptions.  If you need to
900 know more about the object-file format used to represent unwind
901 information, you may consult the @cite{Exception Handling ABI for the
902 ARM Architecture} available from @uref{http://infocenter.arm.com}.