Add Xtensa port
[binutils.git] / gas / doc / c-xtensa.texi
blob69a3d819af80de07d0ba6d509db11190fad6a032
1 @c Copyright (C) 2002 Free Software Foundation, Inc.
2 @c This is part of the GAS manual.
3 @c For copying conditions, see the file as.texinfo.
4 @c
5 @ifset GENERIC
6 @page
7 @node Xtensa-Dependent
8 @chapter Xtensa Dependent Features
9 @end ifset
10 @ifclear GENERIC
11 @node Machine Dependencies
12 @chapter Xtensa Dependent Features
13 @end ifclear
15 @cindex Xtensa architecture
16 This chapter covers features of the @sc{gnu} assembler that are specific
17 to the Xtensa architecture.  For details about the Xtensa instruction
18 set, please consult the @cite{Xtensa Instruction Set Architecture (ISA)
19 Reference Manual}.
21 @menu
22 * Xtensa Options::              Command-line Options.
23 * Xtensa Syntax::               Assembler Syntax for Xtensa Processors.
24 * Xtensa Optimizations::        Assembler Optimizations.
25 * Xtensa Relaxation::           Other Automatic Transformations.
26 * Xtensa Directives::           Directives for Xtensa Processors.
27 @end menu
29 @node Xtensa Options
30 @section Command Line Options
32 The Xtensa version of the @sc{gnu} assembler supports these
33 special options:
35 @table @code
36 @item --density | --no-density
37 @kindex --density
38 @kindex --no-density
39 @cindex Xtensa density option
40 @cindex density option, Xtensa
41 Enable or disable use of the Xtensa code density option (16-bit
42 instructions).  @xref{Density Instructions, ,Using Density
43 Instructions}.  If the processor is configured with the density option,
44 this is enabled by default; otherwise, it is always disabled.
46 @item --relax | --no-relax
47 @kindex --relax
48 @kindex --no-relax
49 Enable or disable relaxation of instructions with immediate operands
50 that are outside the legal range for the instructions.  @xref{Xtensa
51 Relaxation, ,Xtensa Relaxation}.  The default is @samp{--relax} and this
52 default should almost always be used.  If relaxation is disabled with
53 @samp{--no-relax}, instruction operands that are out of range will cause
54 errors.  Note: In the current implementation, these options also control
55 whether assembler optimizations are performed, making these options
56 equivalent to @samp{--generics} and @samp{--no-generics}.
58 @item --generics | --no-generics
59 @kindex --generics
60 @kindex --no-generics
61 Enable or disable all assembler transformations of Xtensa instructions,
62 including both relaxation and optimization.  The default is
63 @samp{--generics}; @samp{--no-generics} should only be used in the rare
64 cases when the instructions must be exactly as specified in the assembly
65 source.
66 @c The @samp{--no-generics} option is like @samp{--no-relax}
67 @c except that it also disables assembler optimizations (@pxref{Xtensa
68 @c Optimizations}).
69 As with @samp{--no-relax}, using @samp{--no-generics}
70 causes out of range instruction operands to be errors.
72 @item --text-section-literals | --no-text-section-literals
73 @kindex --text-section-literals
74 @kindex --no-text-section-literals
75 Control the treatment of literal pools.  The default is
76 @samp{--no-@-text-@-section-@-literals}, which places literals in a
77 separate section in the output file.  This allows the literal pool to be
78 placed in a data RAM/ROM, and it also allows the linker to combine literal
79 pools from separate object files to remove redundant literals and
80 improve code size.  With @samp{--text-@-section-@-literals}, the
81 literals are interspersed in the text section in order to keep them as
82 close as possible to their references.  This may be necessary for large
83 assembly files.
85 @item --target-align | --no-target-align
86 @kindex --target-align
87 @kindex --no-target-align
88 Enable or disable automatic alignment to reduce branch penalties at some
89 expense in code size.  @xref{Xtensa Automatic Alignment, ,Automatic
90 Instruction Alignment}.  This optimization is enabled by default.  Note
91 that the assembler will always align instructions like @code{LOOP} that
92 have fixed alignment requirements.
94 @item --longcalls | --no-longcalls
95 @kindex --longcalls
96 @kindex --no-longcalls
97 Enable or disable transformation of call instructions to allow calls
98 across a greater range of addresses.  @xref{Xtensa Call Relaxation,
99 ,Function Call Relaxation}.  This option should be used when call
100 targets can potentially be out of range, but it degrades both code size
101 and performance.  The default is @samp{--no-@-longcalls}.
102 @end table
104 @node Xtensa Syntax
105 @section Assembler Syntax
106 @cindex syntax, Xtensa assembler
107 @cindex Xtensa assembler syntax
109 Block comments are delimited by @samp{/*} and @samp{*/}.  End of line
110 comments may be introduced with either @samp{#} or @samp{//}.
112 Instructions consist of a leading opcode or macro name followed by
113 whitespace and an optional comma-separated list of operands:
115 @smallexample
116 @var{opcode} [@var{operand},@dots{}]
117 @end smallexample
119 Instructions must be separated by a newline or semicolon.
121 @menu
122 * Xtensa Opcodes::              Opcode Naming Conventions.
123 * Xtensa Registers::            Register Naming.
124 @end menu
126 @node Xtensa Opcodes
127 @subsection Opcode Names
128 @cindex Xtensa opcode names
129 @cindex opcode names, Xtenxa
131 See the @cite{Xtensa Instruction Set Architecture (ISA) Reference
132 Manual} for a complete list of opcodes and descriptions of their
133 semantics.
135 @cindex generic opcodes
136 @cindex specific opcodes
137 @cindex _ opcode prefix
138 The Xtensa assembler distinguishes between @dfn{generic} and
139 @dfn{specific} opcodes.  Specific opcodes correspond directly to Xtensa
140 machine instructions.  Prefixing an opcode with an underscore character
141 (@samp{_}) identifies it as a specific opcode.  Opcodes without a
142 leading underscore are generic, which means the assembler is required to
143 preserve their semantics but may not translate them directly to the
144 specific opcodes with the same names.  Instead, the assembler may
145 optimize a generic opcode and select a better instruction to use in its
146 place (@pxref{Xtensa Optimizations, ,Xtensa Optimizations}), or the
147 assembler may relax the instruction to handle operands that are out of
148 range for the corresponding specific opcode (@pxref{Xtensa Relaxation,
149 ,Xtensa Relaxation}).
151 Only use specific opcodes when it is essential to select
152 the exact machine instructions produced by the assembler.
153 Using specific opcodes unnecessarily only makes the code less
154 efficient, by disabling assembler optimization, and less flexible, by
155 disabling relaxation.
157 Note that this special handling of underscore prefixes only applies to
158 Xtensa opcodes, not to either built-in macros or user-defined macros.
159 When an underscore prefix is used with a macro (e.g., @code{_NOP}), it
160 refers to a different macro.  The assembler generally provides built-in
161 macros both with and without the underscore prefix, where the underscore
162 versions behave as if the underscore carries through to the instructions
163 in the macros.  For example, @code{_NOP} expands to @code{_OR a1,a1,a1}.
165 The underscore prefix only applies to individual instructions, not to
166 series of instructions.  For example, if a series of instructions have
167 underscore prefixes, the assembler will not transform the individual
168 instructions, but it may insert other instructions between them (e.g.,
169 to align a @code{LOOP} instruction).  To prevent the assembler from
170 modifying a series of instructions as a whole, use the
171 @code{no-generics} directive.  @xref{Generics Directive, ,generics}.
173 @node Xtensa Registers
174 @subsection Register Names
175 @cindex Xtensa register names
176 @cindex register names, Xtensa
177 @cindex sp register
179 An initial @samp{$} character is optional in all register names.
180 General purpose registers are named @samp{a0}@dots{}@samp{a15}.  Additional
181 registers may be added by processor configuration options.  In
182 particular, the @sc{mac16} option adds a @sc{mr} register bank.  Its
183 registers are named @samp{m0}@dots{}@samp{m3}.
185 As a special feature, @samp{sp} is also supported as a synonym for
186 @samp{a1}.
188 @node Xtensa Optimizations
189 @section Xtensa Optimizations
190 @cindex optimizations
192 The optimizations currently supported by @code{@value{AS}} are
193 generation of density instructions where appropriate and automatic
194 branch target alignment.
196 @menu
197 * Density Instructions::        Using Density Instructions.
198 * Xtensa Automatic Alignment::  Automatic Instruction Alignment.
199 @end menu
201 @node Density Instructions
202 @subsection Using Density Instructions
203 @cindex density instructions
205 The Xtensa instruction set has a code density option that provides
206 16-bit versions of some of the most commonly used opcodes.  Use of these
207 opcodes can significantly reduce code size.  When possible, the
208 assembler automatically translates generic instructions from the core
209 Xtensa instruction set into equivalent instructions from the Xtensa code
210 density option.  This translation can be disabled by using specific
211 opcodes (@pxref{Xtensa Opcodes, ,Opcode Names}), by using the
212 @samp{--no-density} command-line option (@pxref{Xtensa Options, ,Command
213 Line Options}), or by using the @code{no-density} directive
214 (@pxref{Density Directive, ,density}).
216 It is a good idea @emph{not} to use the density instuctions directly.
217 The assembler will automatically select dense instructions where
218 possible.  If you later need to avoid using the code density option, you
219 can disable it in the assembler without having to modify the code.
221 @node Xtensa Automatic Alignment
222 @subsection Automatic Instruction Alignment
223 @cindex alignment of @code{LOOP} instructions
224 @cindex alignment of @code{ENTRY} instructions
225 @cindex alignment of branch targets
226 @cindex @code{LOOP} instructions, alignment
227 @cindex @code{ENTRY} instructions, alignment
228 @cindex branch target alignment
230 The Xtensa assembler will automatically align certain instructions, both
231 to optimize performance and to satisfy architectural requirements.
233 When the @code{--target-@-align} command-line option is enabled
234 (@pxref{Xtensa Options, ,Command Line Options}), the assembler attempts
235 to widen density instructions preceding a branch target so that the
236 target instruction does not cross a 4-byte boundary.  Similarly, the
237 assembler also attempts to align each instruction following a call
238 instruction.  If there are not enough preceding safe density
239 instructions to align a target, no widening will be performed.  This
240 alignment has the potential to reduce branch penalties at some expense
241 in code size.  The assembler will not attempt to align labels with the
242 prefixes @code{.Ln} and @code{.LM}, since these labels are used for
243 debugging information and are not typically branch targets.
245 The @code{LOOP} family of instructions must be aligned on either a 1 or
246 2 mod 4 byte boundary.  The assembler knows about this restriction and
247 inserts the minimal number of 2 or 3 byte no-op instructions
248 to satisfy it.  When no-op instructions are added, any label immediately
249 preceding the original loop will be moved in order to refer to the loop
250 instruction, not the newly generated no-op instruction.
252 Similarly, the @code{ENTRY} instruction must be aligned on a 0 mod 4
253 byte boundary.  The assembler satisfies this requirement by inserting
254 zero bytes when required.  In addition, labels immediately preceding the
255 @code{ENTRY} instruction will be moved to the newly aligned instruction
256 location.
258 @node Xtensa Relaxation
259 @section Xtensa Relaxation
260 @cindex relaxation
262 When an instruction operand is outside the range allowed for that
263 particular instruction field, @code{@value{AS}} can transform the code
264 to use a functionally-equivalent instruction or sequence of
265 instructions.  This process is known as @dfn{relaxation}.  This is
266 typically done for branch instructions because the distance of the
267 branch targets is not known until assembly-time.  The Xtensa assembler
268 offers branch relaxation and also extends this concept to function
269 calls, @code{MOVI} instructions and other instructions with immediate
270 fields.
272 @menu
273 * Xtensa Branch Relaxation::        Relaxation of Branches.
274 * Xtensa Call Relaxation::          Relaxation of Function Calls.
275 * Xtensa Immediate Relaxation::     Relaxation of other Immediate Fields.
276 @end menu
278 @node Xtensa Branch Relaxation
279 @subsection Conditional Branch Relaxation
280 @cindex relaxation of branch instructions
281 @cindex branch instructions, relaxation
283 When the target of a branch is too far away from the branch itself,
284 i.e., when the offset from the branch to the target is too large to fit
285 in the immediate field of the branch instruction, it may be necessary to
286 replace the branch with a branch around a jump.  For example,
288 @smallexample
289     beqz    a2, L
290 @end smallexample
292 may result in:
294 @smallexample
295     bnez.n  a2, M
296     j L
298 @end smallexample
300 (The @code{BNEZ.N} instruction would be used in this example only if the
301 density option is available.  Otherwise, @code{BNEZ} would be used.)
303 @node Xtensa Call Relaxation
304 @subsection Function Call Relaxation
305 @cindex relaxation of call instructions
306 @cindex call instructions, relaxation
308 Function calls may require relaxation because the Xtensa immediate call
309 instructions (@code{CALL0}, @code{CALL4}, @code{CALL8} and
310 @code{CALL12}) provide a PC-relative offset of only 512 Kbytes in either
311 direction.  For larger programs, it may be necessary to use indirect
312 calls (@code{CALLX0}, @code{CALLX4}, @code{CALLX8} and @code{CALLX12})
313 where the target address is specified in a register.  The Xtensa
314 assembler can automatically relax immediate call instructions into
315 indirect call instructions.  This relaxation is done by loading the
316 address of the called function into the callee's return address register
317 and then using a @code{CALLX} instruction.  So, for example:
319 @smallexample
320     call8 func
321 @end smallexample
323 might be relaxed to:
325 @smallexample
326     .literal .L1, func
327     l32r    a8, .L1
328     callx8  a8
329 @end smallexample
331 Because the addresses of targets of function calls are not generally
332 known until link-time, the assembler must assume the worst and relax all
333 the calls to functions in other source files, not just those that really
334 will be out of range.  The linker can recognize calls that were
335 unnecessarily relaxed, but it can only partially remove the overhead
336 introduced by the assembler.
338 Call relaxation has a negative effect
339 on both code size and performance, so this relaxation is disabled by 
340 default.  If a program is too large and some of the calls are out of
341 range, function call relaxation can be enabled using the
342 @samp{--longcalls} command-line option or the @code{longcalls} directive
343 (@pxref{Longcalls Directive, ,longcalls}).
345 @node Xtensa Immediate Relaxation
346 @subsection Other Immediate Field Relaxation
347 @cindex immediate fields, relaxation
348 @cindex relaxation of immediate fields
350 @cindex @code{MOVI} instructions, relaxation
351 @cindex relaxation of @code{MOVI} instructions
352 The @code{MOVI} machine instruction can only materialize values in the
353 range from -2048 to 2047.  Values outside this range are best
354 materalized with @code{L32R} instructions.  Thus:
356 @smallexample
357     movi a0, 100000
358 @end smallexample
360 is assembled into the following machine code:
362 @smallexample
363     .literal .L1, 100000
364     l32r a0, .L1
365 @end smallexample
367 @cindex @code{L8UI} instructions, relaxation
368 @cindex @code{L16SI} instructions, relaxation
369 @cindex @code{L16UI} instructions, relaxation
370 @cindex @code{L32I} instructions, relaxation
371 @cindex relaxation of @code{L8UI} instructions
372 @cindex relaxation of @code{L16SI} instructions
373 @cindex relaxation of @code{L16UI} instructions
374 @cindex relaxation of @code{L32I} instructions
375 The @code{L8UI} machine instruction can only be used with immediate
376 offsets in the range from 0 to 255. The @code{L16SI} and @code{L16UI}
377 machine instructions can only be used with offsets from 0 to 510.  The
378 @code{L32I} machine instruction can only be used with offsets from 0 to
379 1020.  A load offset outside these ranges can be materalized with
380 an @code{L32R} instruction if the destination register of the load
381 is different than the source address register.  For example:
383 @smallexample
384     l32i a1, a0, 2040
385 @end smallexample
387 is translated to:
389 @smallexample
390     .literal .L1, 2040
391     l32r a1, .L1
392     addi a1, a0, a1
393     l32i a1, a1, 0
394 @end smallexample
396 @noindent
397 If the load destination and source address register are the same, an
398 out-of-range offset causes an error.
400 @cindex @code{ADDI} instructions, relaxation
401 @cindex relaxation of @code{ADDI} instructions
402 The Xtensa @code{ADDI} instruction only allows immediate operands in the
403 range from -128 to 127.  There are a number of alternate instruction
404 sequences for the generic @code{ADDI} operation.  First, if the
405 immediate is 0, the @code{ADDI} will be turned into a @code{MOV.N}
406 instruction (or the equivalent @code{OR} instruction if the code density
407 option is not available).  If the @code{ADDI} immediate is outside of
408 the range -128 to 127, but inside the range -32896 to 32639, an
409 @code{ADDMI} instruction or @code{ADDMI}/@code{ADDI} sequence will be
410 used.  Finally, if the immediate is outside of this range and a free
411 register is available, an @code{L32R}/@code{ADD} sequence will be used
412 with a literal allocated from the literal pool.
414 For example:
416 @smallexample
417     addi    a5, a6, 0
418     addi    a5, a6, 512
419     addi    a5, a6, 513
420     addi    a5, a6, 50000
421 @end smallexample
423 is assembled into the following:
425 @smallexample
426     .literal .L1, 50000
427     mov.n   a5, a6
428     addmi   a5, a6, 0x200
429     addmi   a5, a6, 0x200
430     addi    a5, a5, 1
431     l32r    a5, .L1
432     add     a5, a6, a5
433 @end smallexample
435 @node Xtensa Directives
436 @section Directives
437 @cindex Xtensa directives
438 @cindex directives, Xtensa
440 The Xtensa assember supports a region-based directive syntax:
442 @smallexample
443     .begin @var{directive} [@var{options}]
444     @dots{}
445     .end @var{directive}
446 @end smallexample
448 All the Xtensa-specific directives that apply to a region of code use
449 this syntax.
451 The directive applies to code between the @code{.begin} and the
452 @code{.end}.  The state of the option after the @code{.end} reverts to
453 what it was before the @code{.begin}.
454 A nested @code{.begin}/@code{.end} region can further
455 change the state of the directive without having to be aware of its
456 outer state.  For example, consider:
458 @smallexample
459     .begin no-density
460 L:  add a0, a1, a2
461     .begin density
462 M:  add a0, a1, a2
463     .end density
464 N:  add a0, a1, a2
465     .end no-density
466 @end smallexample
468 The generic @code{ADD} opcodes at @code{L} and @code{N} in the outer
469 @code{no-density} region both result in @code{ADD} machine instructions,
470 but the assembler selects an @code{ADD.N} instruction for the generic
471 @code{ADD} at @code{M} in the inner @code{density} region.
473 The advantage of this style is that it works well inside macros which can
474 preserve the context of their callers.
476 @cindex precedence of directives
477 @cindex directives, precedence
478 When command-line options and assembler directives are used at the same
479 time and conflict, the one that overrides a default behavior takes
480 precedence over one that is the same as the default.  For example, if
481 the code density option is available, the default is to select density
482 instructions whenever possible.  So, if the above is assembled with the
483 @samp{--no-density} flag, which overrides the default, all the generic
484 @code{ADD} instructions result in @code{ADD} machine instructions.  If
485 assembled with the @samp{--density} flag, which is already the default,
486 the @code{no-density} directive takes precedence and only one of
487 the generic @code{ADD} instructions is optimized to be a @code{ADD.N}
488 machine instruction.  An underscore prefix identifying a specific opcode
489 always takes precedence over directives and command-line flags.
491 The following directives are available:
492 @menu
493 * Density Directive::          Disable Use of Density Instructions.
494 * Relax Directive::            Disable Assembler Relaxation.
495 * Longcalls Directive::        Use Indirect Calls for Greater Range.
496 * Generics Directive::         Disable All Assembler Transformations.
497 * Literal Directive::          Intermix Literals with Instructions.
498 * Literal Position Directive:: Specify Inline Literal Pool Locations.
499 * Literal Prefix Directive::   Specify Literal Section Name Prefix.
500 * Freeregs Directive::         List Registers Available for Assembler Use.
501 * Frame Directive::            Describe a stack frame.
502 @end menu
504 @node Density Directive
505 @subsection density
506 @cindex @code{density} directive
507 @cindex @code{no-density} directive
509 The @code{density} and @code{no-density} directives enable or disable
510 optimization of generic instructions into density instructions within
511 the region.  @xref{Density Instructions, ,Using Density Instructions}.
513 @smallexample
514     .begin [no-]density
515     .end [no-]density
516 @end smallexample
518 This optimization is enabled by default unless the Xtensa configuration
519 does not support the code density option or the @samp{--no-density}
520 command-line option was specified.
522 @node Relax Directive
523 @subsection relax
524 @cindex @code{relax} directive
525 @cindex @code{no-relax} directive
527 The @code{relax} directive enables or disables relaxation
528 within the region.  @xref{Xtensa Relaxation, ,Xtensa Relaxation}.
529 Note: In the current implementation, these directives also control
530 whether assembler optimizations are performed, making them equivalent to
531 the @code{generics} and @code{no-generics} directives.
533 @smallexample
534     .begin [no-]relax
535     .end [no-]relax
536 @end smallexample
538 Relaxation is enabled by default unless the @samp{--no-relax}
539 command-line option was specified.
541 @node Longcalls Directive
542 @subsection longcalls
543 @cindex @code{longcalls} directive
544 @cindex @code{no-longcalls} directive
546 The @code{longcalls} directive enables or disables function call
547 relaxation.  @xref{Xtensa Call Relaxation, ,Function Call Relaxation}.
549 @smallexample
550     .begin [no-]longcalls
551     .end [no-]longcalls
552 @end smallexample
554 Call relaxation is disabled by default unless the @samp{--longcalls}
555 command-line option is specified.
557 @node Generics Directive
558 @subsection generics
559 @cindex @code{generics} directive
560 @cindex @code{no-generics} directive
562 This directive enables or disables all assembler transformation,
563 including relaxation (@pxref{Xtensa Relaxation, ,Xtensa Relaxation}) and
564 optimization (@pxref{Xtensa Optimizations, ,Xtensa Optimizations}).
566 @smallexample
567     .begin [no-]generics
568     .end [no-]generics
569 @end smallexample
571 Disabling generics is roughly equivalent to adding an underscore prefix
572 to every opcode within the region, so that every opcode is treated as a
573 specific opcode.  @xref{Xtensa Opcodes, ,Opcode Names}.  In the current
574 implementation of @code{@value{AS}}, built-in macros are also disabled
575 within a @code{no-generics} region.
577 @node Literal Directive
578 @subsection literal
579 @cindex @code{literal} directive
581 The @code{.literal} directive is used to define literal pool data, i.e., 
582 read-only 32-bit data accessed via @code{L32R} instructions.
584 @smallexample
585     .literal @var{label}, @var{value}[, @var{value}@dots{}]
586 @end smallexample
588 This directive is similar to the standard @code{.word} directive, except
589 that the actual location of the literal data is determined by the
590 assembler and linker, not by the position of the @code{.literal}
591 directive.  Using this directive gives the assembler freedom to locate
592 the literal data in the most appropriate place and possibly to combine
593 identical literals.  For example, the code:
595 @smallexample
596     entry sp, 40
597     .literal .L1, sym
598     l32r    a4, .L1
599 @end smallexample
601 can be used to load a pointer to the symbol @code{sym} into register
602 @code{a4}.  The value of @code{sym} will not be placed between the
603 @code{ENTRY} and @code{L32R} instructions; instead, the assembler puts
604 the data in a literal pool.
606 By default literal pools are placed in a separate section; however, when
607 using the @samp{--text-@-section-@-literals} option (@pxref{Xtensa
608 Options, ,Command Line Options}), the literal pools are placed in the
609 current section.  These text section literal pools are created
610 automatically before @code{ENTRY} instructions and manually after
611 @samp{.literal_position} directives (@pxref{Literal Position Directive,
612 ,literal_position}).  If there are no preceding @code{ENTRY}
613 instructions or @code{.literal_position} directives, the assembler will
614 print a warning and place the literal pool at the beginning of the
615 current section.  In such cases, explicit @code{.literal_position}
616 directives should be used to place the literal pools.
618 @node Literal Position Directive
619 @subsection literal_position
620 @cindex @code{literal_position} directive
622 When using @samp{--text-@-section-@-literals} to place literals inline
623 in the section being assembled, the @code{.literal_position} directive
624 can be used to mark a potential location for a literal pool.
626 @smallexample
627     .literal_position
628 @end smallexample
630 The @code{.literal_position} directive is ignored when the
631 @samp{--text-@-section-@-literals} option is not used.
633 The assembler will automatically place text section literal pools 
634 before @code{ENTRY} instructions, so the @code{.literal_position}
635 directive is only needed to specify some other location for a literal
636 pool.  You may need to add an explicit jump instruction to skip over an
637 inline literal pool.
639 For example, an interrupt vector does not begin with an @code{ENTRY}
640 instruction so the assembler will be unable to automatically find a good
641 place to put a literal pool.  Moreover, the code for the interrupt
642 vector must be at a specific starting address, so the literal pool
643 cannot come before the start of the code.  The literal pool for the
644 vector must be explicitly positioned in the middle of the vector (before
645 any uses of the literals, of course).  The @code{.literal_position}
646 directive can be used to do this.  In the following code, the literal
647 for @samp{M} will automatically be aligned correctly and is placed after
648 the unconditional jump.
650 @smallexample
651     .global M
652 code_start:
653     j continue
654     .literal_position
655     .align 4
656 continue:
657     movi    a4, M
658 @end smallexample
660 @node Literal Prefix Directive
661 @subsection literal_prefix
662 @cindex @code{literal_prefix} directive
664 The @code{literal_prefix} directive allows you to specify different
665 sections to hold literals from different portions of an assembly file.
666 With this directive, a single assembly file can be used to generate code
667 into multiple sections, including literals generated by the assembler.
669 @smallexample
670     .begin literal_prefix [@var{name}]
671     .end literal_prefix
672 @end smallexample
674 For the code inside the delimited region, the assembler puts literals in
675 the section @code{@var{name}.literal}. If this section does not yet
676 exist, the assembler creates it.  The @var{name} parameter is
677 optional. If @var{name} is not specified, the literal prefix is set to
678 the ``default'' for the file.  This default is usually @code{.literal}
679 but can be changed with the @samp{--rename-section} command-line
680 argument.
682 @node Freeregs Directive
683 @subsection freeregs
684 @cindex @code{freeregs} directive
686 This directive tells the assembler that the given registers are unused
687 in the region.
689 @smallexample
690     .begin freeregs @var{ri}[,@var{ri}@dots{}]
691     .end freeregs
692 @end smallexample
694 This allows the assembler to use these registers for relaxations or
695 optimizations.  (They are actually only for relaxations at present, but
696 the possibility of optimizations exists in the future.)
698 Nested @code{freeregs} directives can be used to add additional registers
699 to the list of those available to the assembler.  For example:
701 @smallexample
702     .begin freeregs a3, a4
703     .begin freeregs a5
704 @end smallexample
706 has the effect of declaring @code{a3}, @code{a4}, and @code{a5} all free.
708 @node Frame Directive
709 @subsection frame
710 @cindex @code{frame} directive
712 This directive tells the assembler to emit information to allow the
713 debugger to locate a function's stack frame.  The syntax is:
715 @smallexample
716     .frame @var{reg}, @var{size}
717 @end smallexample
719 where @var{reg} is the register used to hold the frame pointer (usually
720 the same as the stack pointer) and @var{size} is the size in bytes of
721 the stack frame.  The @code{.frame} directive is typically placed
722 immediately after the @code{ENTRY} instruction for a function.
724 In almost all circumstances, this information just duplicates the
725 information given in the function's @code{ENTRY} instruction; however,
726 there are two cases where this is not true:
728 @enumerate
729 @item
730 The size of the stack frame is too big to fit in the immediate field
731 of the @code{ENTRY} instruction.
733 @item
734 The frame pointer is different than the stack pointer, as with functions
735 that call @code{alloca}.
736 @end enumerate
738 @c Local Variables:
739 @c fill-column: 72
740 @c End: