PR gas/5133
[binutils.git] / gas / doc / c-xtensa.texi
blobbc1f48eb88b025dd36fb4c83f4c40e801b730922
1 @c Copyright (C) 2002, 2003, 2004 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 --text-section-literals | --no-text-section-literals
37 @kindex --text-section-literals
38 @kindex --no-text-section-literals
39 Control the treatment of literal pools.  The default is
40 @samp{--no-@-text-@-section-@-literals}, which places literals in
41 separate sections in the output file.  This allows the literal pool to be
42 placed in a data RAM/ROM.  With @samp{--text-@-section-@-literals}, the
43 literals are interspersed in the text section in order to keep them as
44 close as possible to their references.  This may be necessary for large
45 assembly files, where the literals would otherwise be out of range of the
46 @code{L32R} instructions in the text section.  These options only affect
47 literals referenced via PC-relative @code{L32R} instructions; literals
48 for absolute mode @code{L32R} instructions are handled separately.
49 @xref{Literal Directive, ,literal}.
51 @item --absolute-literals | --no-absolute-literals
52 @kindex --absolute-literals
53 @kindex --no-absolute-literals
54 Indicate to the assembler whether @code{L32R} instructions use absolute
55 or PC-relative addressing.  If the processor includes the absolute
56 addressing option, the default is to use absolute @code{L32R}
57 relocations.  Otherwise, only the PC-relative @code{L32R} relocations
58 can be used.
60 @item --target-align | --no-target-align
61 @kindex --target-align
62 @kindex --no-target-align
63 Enable or disable automatic alignment to reduce branch penalties at some
64 expense in code size.  @xref{Xtensa Automatic Alignment, ,Automatic
65 Instruction Alignment}.  This optimization is enabled by default.  Note
66 that the assembler will always align instructions like @code{LOOP} that
67 have fixed alignment requirements.
69 @item --longcalls | --no-longcalls
70 @kindex --longcalls
71 @kindex --no-longcalls
72 Enable or disable transformation of call instructions to allow calls
73 across a greater range of addresses.  @xref{Xtensa Call Relaxation,
74 ,Function Call Relaxation}.  This option should be used when call
75 targets can potentially be out of range.  It may degrade both code size
76 and performance, but the linker can generally optimize away the
77 unnecessary overhead when a call ends up within range.  The default is
78 @samp{--no-@-longcalls}.
80 @item --transform | --no-transform
81 @kindex --transform
82 @kindex --no-transform
83 Enable or disable all assembler transformations of Xtensa instructions,
84 including both relaxation and optimization.  The default is
85 @samp{--transform}; @samp{--no-transform} should only be used in the
86 rare cases when the instructions must be exactly as specified in the
87 assembly source.  Using @samp{--no-transform} causes out of range
88 instruction operands to be errors.
90 @item --rename-section @var{oldname}=@var{newname}
91 @kindex --rename-section
92 Rename the @var{oldname} section to @var{newname}.  This option can be used
93 multiple times to rename multiple sections.
94 @end table
96 @node Xtensa Syntax
97 @section Assembler Syntax
98 @cindex syntax, Xtensa assembler
99 @cindex Xtensa assembler syntax
100 @cindex FLIX syntax
102 Block comments are delimited by @samp{/*} and @samp{*/}.  End of line
103 comments may be introduced with either @samp{#} or @samp{//}.
105 Instructions consist of a leading opcode or macro name followed by
106 whitespace and an optional comma-separated list of operands:
108 @smallexample
109 @var{opcode} [@var{operand}, @dots{}]
110 @end smallexample
112 Instructions must be separated by a newline or semicolon.
114 FLIX instructions, which bundle multiple opcodes together in a single
115 instruction, are specified by enclosing the bundled opcodes inside
116 braces:
118 @smallexample
119 @group
121 [@var{format}]
122 @var{opcode0} [@var{operands}]
123 @end group
124 @var{opcode1} [@var{operands}]
125 @group
126 @var{opcode2} [@var{operands}]
127 @dots{}
129 @end group
130 @end smallexample
132 The opcodes in a FLIX instruction are listed in the same order as the
133 corresponding instruction slots in the TIE format declaration.
134 Directives and labels are not allowed inside the braces of a FLIX
135 instruction.  A particular TIE format name can optionally be specified
136 immediately after the opening brace, but this is usually unnecessary.
137 The assembler will automatically search for a format that can encode the
138 specified opcodes, so the format name need only be specified in rare
139 cases where there is more than one applicable format and where it
140 matters which of those formats is used.  A FLIX instruction can also be
141 specified on a single line by separating the opcodes with semicolons:
143 @smallexample
144 @{ [@var{format};] @var{opcode0} [@var{operands}]; @var{opcode1} [@var{operands}]; @var{opcode2} [@var{operands}]; @dots{} @}
145 @end smallexample
147 The assembler can automatically bundle opcodes into FLIX instructions.
148 It encodes the opcodes in order, one at a time,
149 choosing the smallest format where each opcode can be encoded and
150 filling unused instruction slots with no-ops.
152 @menu
153 * Xtensa Opcodes::              Opcode Naming Conventions.
154 * Xtensa Registers::            Register Naming.
155 @end menu
157 @node Xtensa Opcodes
158 @subsection Opcode Names
159 @cindex Xtensa opcode names
160 @cindex opcode names, Xtensa
162 See the @cite{Xtensa Instruction Set Architecture (ISA) Reference
163 Manual} for a complete list of opcodes and descriptions of their
164 semantics.
166 @cindex _ opcode prefix
167 If an opcode name is prefixed with an underscore character (@samp{_}),
168 @command{@value{AS}} will not transform that instruction in any way.  The
169 underscore prefix disables both optimization (@pxref{Xtensa
170 Optimizations, ,Xtensa Optimizations}) and relaxation (@pxref{Xtensa
171 Relaxation, ,Xtensa Relaxation}) for that particular instruction.  Only
172 use the underscore prefix when it is essential to select the exact
173 opcode produced by the assembler.  Using this feature unnecessarily
174 makes the code less efficient by disabling assembler optimization and
175 less flexible by disabling relaxation.
177 Note that this special handling of underscore prefixes only applies to
178 Xtensa opcodes, not to either built-in macros or user-defined macros.
179 When an underscore prefix is used with a macro (e.g., @code{_MOV}), it
180 refers to a different macro.  The assembler generally provides built-in
181 macros both with and without the underscore prefix, where the underscore
182 versions behave as if the underscore carries through to the instructions
183 in the macros.  For example, @code{_MOV} may expand to @code{_MOV.N}@.
185 The underscore prefix only applies to individual instructions, not to
186 series of instructions.  For example, if a series of instructions have
187 underscore prefixes, the assembler will not transform the individual
188 instructions, but it may insert other instructions between them (e.g.,
189 to align a @code{LOOP} instruction).  To prevent the assembler from
190 modifying a series of instructions as a whole, use the
191 @code{no-transform} directive.  @xref{Transform Directive, ,transform}.
193 @node Xtensa Registers
194 @subsection Register Names
195 @cindex Xtensa register names
196 @cindex register names, Xtensa
197 @cindex sp register
199 The assembly syntax for a register file entry is the ``short'' name for
200 a TIE register file followed by the index into that register file.  For
201 example, the general-purpose @code{AR} register file has a short name of
202 @code{a}, so these registers are named @code{a0}@dots{}@code{a15}.
203 As a special feature, @code{sp} is also supported as a synonym for
204 @code{a1}.  Additional registers may be added by processor configuration
205 options and by designer-defined TIE extensions.  An initial @samp{$}
206 character is optional in all register names.
208 @node Xtensa Optimizations
209 @section Xtensa Optimizations
210 @cindex optimizations
212 The optimizations currently supported by @command{@value{AS}} are
213 generation of density instructions where appropriate and automatic
214 branch target alignment.
216 @menu
217 * Density Instructions::        Using Density Instructions.
218 * Xtensa Automatic Alignment::  Automatic Instruction Alignment.
219 @end menu
221 @node Density Instructions
222 @subsection Using Density Instructions
223 @cindex density instructions
225 The Xtensa instruction set has a code density option that provides
226 16-bit versions of some of the most commonly used opcodes.  Use of these
227 opcodes can significantly reduce code size.  When possible, the
228 assembler automatically translates instructions from the core
229 Xtensa instruction set into equivalent instructions from the Xtensa code
230 density option.  This translation can be disabled by using underscore
231 prefixes (@pxref{Xtensa Opcodes, ,Opcode Names}), by using the
232 @samp{--no-transform} command-line option (@pxref{Xtensa Options, ,Command
233 Line Options}), or by using the @code{no-transform} directive
234 (@pxref{Transform Directive, ,transform}).
236 It is a good idea @emph{not} to use the density instructions directly.
237 The assembler will automatically select dense instructions where
238 possible.  If you later need to use an Xtensa processor without the code
239 density option, the same assembly code will then work without modification.
241 @node Xtensa Automatic Alignment
242 @subsection Automatic Instruction Alignment
243 @cindex alignment of @code{LOOP} instructions
244 @cindex alignment of branch targets
245 @cindex @code{LOOP} instructions, alignment
246 @cindex branch target alignment
248 The Xtensa assembler will automatically align certain instructions, both
249 to optimize performance and to satisfy architectural requirements.
251 As an optimization to improve performance, the assembler attempts to
252 align branch targets so they do not cross instruction fetch boundaries.
253 (Xtensa processors can be configured with either 32-bit or 64-bit
254 instruction fetch widths.)  An
255 instruction immediately following a call is treated as a branch target
256 in this context, because it will be the target of a return from the
257 call.  This alignment has the potential to reduce branch penalties at
258 some expense in code size.  The assembler will not attempt to align
259 labels with the prefixes @code{.Ln} and @code{.LM}, since these labels
260 are used for debugging information and are not typically branch targets.
261 This optimization is enabled by default.  You can disable it with the
262 @samp{--no-target-@-align} command-line option (@pxref{Xtensa Options,
263 ,Command Line Options}).
265 The target alignment optimization is done without adding instructions
266 that could increase the execution time of the program.  If there are
267 density instructions in the code preceding a target, the assembler can
268 change the target alignment by widening some of those instructions to
269 the equivalent 24-bit instructions.  Extra bytes of padding can be
270 inserted immediately following unconditional jump and return
271 instructions.
272 This approach is usually successful in aligning many, but not all,
273 branch targets.
275 The @code{LOOP} family of instructions must be aligned such that the
276 first instruction in the loop body does not cross an instruction fetch
277 boundary (e.g., with a 32-bit fetch width, a @code{LOOP} instruction
278 must be on either a 1 or 2 mod 4 byte boundary).  The assembler knows
279 about this restriction and inserts the minimal number of 2 or 3 byte
280 no-op instructions to satisfy it.  When no-op instructions are added,
281 any label immediately preceding the original loop will be moved in order
282 to refer to the loop instruction, not the newly generated no-op
283 instruction.  To preserve binary compatibility across processors with
284 different fetch widths, the assembler conservatively assumes a 32-bit
285 fetch width when aligning @code{LOOP} instructions (except if the first
286 instruction in the loop is a 64-bit instruction).
288 Previous versions of the assembler automatically aligned @code{ENTRY}
289 instructions to 4-byte boundaries, but that alignment is now the
290 programmer's responsibility.
292 @node Xtensa Relaxation
293 @section Xtensa Relaxation
294 @cindex relaxation
296 When an instruction operand is outside the range allowed for that
297 particular instruction field, @command{@value{AS}} can transform the code
298 to use a functionally-equivalent instruction or sequence of
299 instructions.  This process is known as @dfn{relaxation}.  This is
300 typically done for branch instructions because the distance of the
301 branch targets is not known until assembly-time.  The Xtensa assembler
302 offers branch relaxation and also extends this concept to function
303 calls, @code{MOVI} instructions and other instructions with immediate
304 fields.
306 @menu
307 * Xtensa Branch Relaxation::        Relaxation of Branches.
308 * Xtensa Call Relaxation::          Relaxation of Function Calls.
309 * Xtensa Immediate Relaxation::     Relaxation of other Immediate Fields.
310 @end menu
312 @node Xtensa Branch Relaxation
313 @subsection Conditional Branch Relaxation
314 @cindex relaxation of branch instructions
315 @cindex branch instructions, relaxation
317 When the target of a branch is too far away from the branch itself,
318 i.e., when the offset from the branch to the target is too large to fit
319 in the immediate field of the branch instruction, it may be necessary to
320 replace the branch with a branch around a jump.  For example,
322 @smallexample
323     beqz    a2, L
324 @end smallexample
326 may result in:
328 @smallexample
329 @group
330     bnez.n  a2, M
331     j L
333 @end group
334 @end smallexample
336 (The @code{BNEZ.N} instruction would be used in this example only if the
337 density option is available.  Otherwise, @code{BNEZ} would be used.)
339 This relaxation works well because the unconditional jump instruction
340 has a much larger offset range than the various conditional branches.
341 However, an error will occur if a branch target is beyond the range of a
342 jump instruction.  @command{@value{AS}} cannot relax unconditional jumps.
343 Similarly, an error will occur if the original input contains an
344 unconditional jump to a target that is out of range.
346 Branch relaxation is enabled by default.  It can be disabled by using
347 underscore prefixes (@pxref{Xtensa Opcodes, ,Opcode Names}), the
348 @samp{--no-transform} command-line option (@pxref{Xtensa Options,
349 ,Command Line Options}), or the @code{no-transform} directive
350 (@pxref{Transform Directive, ,transform}).
352 @node Xtensa Call Relaxation
353 @subsection Function Call Relaxation
354 @cindex relaxation of call instructions
355 @cindex call instructions, relaxation
357 Function calls may require relaxation because the Xtensa immediate call
358 instructions (@code{CALL0}, @code{CALL4}, @code{CALL8} and
359 @code{CALL12}) provide a PC-relative offset of only 512 Kbytes in either
360 direction.  For larger programs, it may be necessary to use indirect
361 calls (@code{CALLX0}, @code{CALLX4}, @code{CALLX8} and @code{CALLX12})
362 where the target address is specified in a register.  The Xtensa
363 assembler can automatically relax immediate call instructions into
364 indirect call instructions.  This relaxation is done by loading the
365 address of the called function into the callee's return address register
366 and then using a @code{CALLX} instruction.  So, for example:
368 @smallexample
369     call8 func
370 @end smallexample
372 might be relaxed to:
374 @smallexample
375 @group
376     .literal .L1, func
377     l32r    a8, .L1
378     callx8  a8
379 @end group
380 @end smallexample
382 Because the addresses of targets of function calls are not generally
383 known until link-time, the assembler must assume the worst and relax all
384 the calls to functions in other source files, not just those that really
385 will be out of range.  The linker can recognize calls that were
386 unnecessarily relaxed, and it will remove the overhead introduced by the
387 assembler for those cases where direct calls are sufficient.
389 Call relaxation is disabled by default because it can have a negative
390 effect on both code size and performance, although the linker can
391 usually eliminate the unnecessary overhead.  If a program is too large
392 and some of the calls are out of range, function call relaxation can be
393 enabled using the @samp{--longcalls} command-line option or the
394 @code{longcalls} directive (@pxref{Longcalls Directive, ,longcalls}).
396 @node Xtensa Immediate Relaxation
397 @subsection Other Immediate Field Relaxation
398 @cindex immediate fields, relaxation
399 @cindex relaxation of immediate fields
401 The assembler normally performs the following other relaxations.  They
402 can be disabled by using underscore prefixes (@pxref{Xtensa Opcodes,
403 ,Opcode Names}), the @samp{--no-transform} command-line option
404 (@pxref{Xtensa Options, ,Command Line Options}), or the
405 @code{no-transform} directive (@pxref{Transform Directive, ,transform}).
407 @cindex @code{MOVI} instructions, relaxation
408 @cindex relaxation of @code{MOVI} instructions
409 The @code{MOVI} machine instruction can only materialize values in the
410 range from -2048 to 2047.  Values outside this range are best
411 materialized with @code{L32R} instructions.  Thus:
413 @smallexample
414     movi a0, 100000
415 @end smallexample
417 is assembled into the following machine code:
419 @smallexample
420 @group
421     .literal .L1, 100000
422     l32r a0, .L1
423 @end group
424 @end smallexample
426 @cindex @code{L8UI} instructions, relaxation
427 @cindex @code{L16SI} instructions, relaxation
428 @cindex @code{L16UI} instructions, relaxation
429 @cindex @code{L32I} instructions, relaxation
430 @cindex relaxation of @code{L8UI} instructions
431 @cindex relaxation of @code{L16SI} instructions
432 @cindex relaxation of @code{L16UI} instructions
433 @cindex relaxation of @code{L32I} instructions
434 The @code{L8UI} machine instruction can only be used with immediate
435 offsets in the range from 0 to 255. The @code{L16SI} and @code{L16UI}
436 machine instructions can only be used with offsets from 0 to 510.  The
437 @code{L32I} machine instruction can only be used with offsets from 0 to
438 1020.  A load offset outside these ranges can be materialized with
439 an @code{L32R} instruction if the destination register of the load
440 is different than the source address register.  For example:
442 @smallexample
443     l32i a1, a0, 2040
444 @end smallexample
446 is translated to:
448 @smallexample
449 @group
450     .literal .L1, 2040
451     l32r a1, .L1
452 @end group
453 @group
454     add a1, a0, a1
455     l32i a1, a1, 0
456 @end group
457 @end smallexample
459 @noindent
460 If the load destination and source address register are the same, an
461 out-of-range offset causes an error.
463 @cindex @code{ADDI} instructions, relaxation
464 @cindex relaxation of @code{ADDI} instructions
465 The Xtensa @code{ADDI} instruction only allows immediate operands in the
466 range from -128 to 127.  There are a number of alternate instruction
467 sequences for the @code{ADDI} operation.  First, if the
468 immediate is 0, the @code{ADDI} will be turned into a @code{MOV.N}
469 instruction (or the equivalent @code{OR} instruction if the code density
470 option is not available).  If the @code{ADDI} immediate is outside of
471 the range -128 to 127, but inside the range -32896 to 32639, an
472 @code{ADDMI} instruction or @code{ADDMI}/@code{ADDI} sequence will be
473 used.  Finally, if the immediate is outside of this range and a free
474 register is available, an @code{L32R}/@code{ADD} sequence will be used
475 with a literal allocated from the literal pool.
477 For example:
479 @smallexample
480 @group
481     addi    a5, a6, 0
482     addi    a5, a6, 512
483 @end group
484 @group
485     addi    a5, a6, 513
486     addi    a5, a6, 50000
487 @end group
488 @end smallexample
490 is assembled into the following:
492 @smallexample
493 @group
494     .literal .L1, 50000
495     mov.n   a5, a6
496 @end group
497     addmi   a5, a6, 0x200
498     addmi   a5, a6, 0x200
499     addi    a5, a5, 1
500 @group
501     l32r    a5, .L1
502     add     a5, a6, a5
503 @end group
504 @end smallexample
506 @node Xtensa Directives
507 @section Directives
508 @cindex Xtensa directives
509 @cindex directives, Xtensa
511 The Xtensa assembler supports a region-based directive syntax:
513 @smallexample
514 @group
515     .begin @var{directive} [@var{options}]
516     @dots{}
517     .end @var{directive}
518 @end group
519 @end smallexample
521 All the Xtensa-specific directives that apply to a region of code use
522 this syntax.
524 The directive applies to code between the @code{.begin} and the
525 @code{.end}.  The state of the option after the @code{.end} reverts to
526 what it was before the @code{.begin}.
527 A nested @code{.begin}/@code{.end} region can further
528 change the state of the directive without having to be aware of its
529 outer state.  For example, consider:
531 @smallexample
532 @group
533     .begin no-transform
534 L:  add a0, a1, a2
535 @end group
536     .begin transform
537 M:  add a0, a1, a2
538     .end transform
539 @group
540 N:  add a0, a1, a2
541     .end no-transform
542 @end group
543 @end smallexample
545 The @code{ADD} opcodes at @code{L} and @code{N} in the outer
546 @code{no-transform} region both result in @code{ADD} machine instructions,
547 but the assembler selects an @code{ADD.N} instruction for the
548 @code{ADD} at @code{M} in the inner @code{transform} region.
550 The advantage of this style is that it works well inside macros which can
551 preserve the context of their callers.
553 The following directives are available:
554 @menu
555 * Schedule Directive::         Enable instruction scheduling.
556 * Longcalls Directive::        Use Indirect Calls for Greater Range.
557 * Transform Directive::        Disable All Assembler Transformations.
558 * Literal Directive::          Intermix Literals with Instructions.
559 * Literal Position Directive:: Specify Inline Literal Pool Locations.
560 * Literal Prefix Directive::   Specify Literal Section Name Prefix.
561 * Absolute Literals Directive:: Control PC-Relative vs. Absolute Literals.
562 @end menu
564 @node Schedule Directive
565 @subsection schedule
566 @cindex @code{schedule} directive
567 @cindex @code{no-schedule} directive
569 The @code{schedule} directive is recognized only for compatibility with
570 Tensilica's assembler.
572 @smallexample
573 @group
574     .begin [no-]schedule
575     .end [no-]schedule
576 @end group
577 @end smallexample
579 This directive is ignored and has no effect on @command{@value{AS}}.
581 @node Longcalls Directive
582 @subsection longcalls
583 @cindex @code{longcalls} directive
584 @cindex @code{no-longcalls} directive
586 The @code{longcalls} directive enables or disables function call
587 relaxation.  @xref{Xtensa Call Relaxation, ,Function Call Relaxation}.
589 @smallexample
590 @group
591     .begin [no-]longcalls
592     .end [no-]longcalls
593 @end group
594 @end smallexample
596 Call relaxation is disabled by default unless the @samp{--longcalls}
597 command-line option is specified.  The @code{longcalls} directive
598 overrides the default determined by the command-line options.
600 @node Transform Directive
601 @subsection transform
602 @cindex @code{transform} directive
603 @cindex @code{no-transform} directive
605 This directive enables or disables all assembler transformation,
606 including relaxation (@pxref{Xtensa Relaxation, ,Xtensa Relaxation}) and
607 optimization (@pxref{Xtensa Optimizations, ,Xtensa Optimizations}).
609 @smallexample
610 @group
611     .begin [no-]transform
612     .end [no-]transform
613 @end group
614 @end smallexample
616 Transformations are enabled by default unless the @samp{--no-transform}
617 option is used.  The @code{transform} directive overrides the default
618 determined by the command-line options.  An underscore opcode prefix,
619 disabling transformation of that opcode, always takes precedence over
620 both directives and command-line flags.
622 @node Literal Directive
623 @subsection literal
624 @cindex @code{literal} directive
626 The @code{.literal} directive is used to define literal pool data, i.e., 
627 read-only 32-bit data accessed via @code{L32R} instructions.
629 @smallexample
630     .literal @var{label}, @var{value}[, @var{value}@dots{}]
631 @end smallexample
633 This directive is similar to the standard @code{.word} directive, except
634 that the actual location of the literal data is determined by the
635 assembler and linker, not by the position of the @code{.literal}
636 directive.  Using this directive gives the assembler freedom to locate
637 the literal data in the most appropriate place and possibly to combine
638 identical literals.  For example, the code:
640 @smallexample
641 @group
642     entry sp, 40
643     .literal .L1, sym
644     l32r    a4, .L1
645 @end group
646 @end smallexample
648 can be used to load a pointer to the symbol @code{sym} into register
649 @code{a4}.  The value of @code{sym} will not be placed between the
650 @code{ENTRY} and @code{L32R} instructions; instead, the assembler puts
651 the data in a literal pool.
653 Literal pools are placed by default in separate literal sections;
654 however, when using the @samp{--text-@-section-@-literals}
655 option (@pxref{Xtensa Options, ,Command Line Options}), the literal
656 pools for PC-relative mode @code{L32R} instructions
657 are placed in the current section.@footnote{Literals for the
658 @code{.init} and @code{.fini} sections are always placed in separate
659 sections, even when @samp{--text-@-section-@-literals} is enabled.}
660 These text section literal
661 pools are created automatically before @code{ENTRY} instructions and
662 manually after @samp{.literal_position} directives (@pxref{Literal
663 Position Directive, ,literal_position}).  If there are no preceding
664 @code{ENTRY} instructions, explicit @code{.literal_position} directives
665 must be used to place the text section literal pools; otherwise,
666 @command{@value{AS}} will report an error.
668 When literals are placed in separate sections, the literal section names
669 are derived from the names of the sections where the literals are
670 defined.  The base literal section names are @code{.literal} for
671 PC-relative mode @code{L32R} instructions and @code{.lit4} for absolute
672 mode @code{L32R} instructions (@pxref{Absolute Literals Directive,
673 ,absolute-literals}).  These base names are used for literals defined in
674 the default @code{.text} section.  For literals defined in other
675 sections or within the scope of a @code{literal_prefix} directive
676 (@pxref{Literal Prefix Directive, ,literal_prefix}), the following rules
677 determine the literal section name:
679 @enumerate
680 @item
681 If the current section is a member of a section group, the literal
682 section name includes the group name as a suffix to the base
683 @code{.literal} or @code{.lit4} name, with a period to separate the base
684 name and group name.  The literal section is also made a member of the
685 group.
687 @item
688 If the current section name (or @code{literal_prefix} value) begins with
689 ``@code{.gnu.linkonce.@var{kind}.}'', the literal section name is formed
690 by replacing ``@code{.@var{kind}}'' with the base @code{.literal} or
691 @code{.lit4} name.  For example, for literals defined in a section named
692 @code{.gnu.linkonce.t.func}, the literal section will be
693 @code{.gnu.linkonce.literal.func} or @code{.gnu.linkonce.lit4.func}.
695 @item
696 If the current section name (or @code{literal_prefix} value) ends with
697 @code{.text}, the literal section name is formed by replacing that
698 suffix with the base @code{.literal} or @code{.lit4} name.  For example,
699 for literals defined in a section named @code{.iram0.text}, the literal
700 section will be @code{.iram0.literal} or @code{.iram0.lit4}.
702 @item
703 If none of the preceding conditions apply, the literal section name is
704 formed by adding the base @code{.literal} or @code{.lit4} name as a
705 suffix to the current section name (or @code{literal_prefix} value).
706 @end enumerate
708 @node Literal Position Directive
709 @subsection literal_position
710 @cindex @code{literal_position} directive
712 When using @samp{--text-@-section-@-literals} to place literals inline
713 in the section being assembled, the @code{.literal_position} directive
714 can be used to mark a potential location for a literal pool.
716 @smallexample
717     .literal_position
718 @end smallexample
720 The @code{.literal_position} directive is ignored when the
721 @samp{--text-@-section-@-literals} option is not used or when
722 @code{L32R} instructions use the absolute addressing mode.
724 The assembler will automatically place text section literal pools 
725 before @code{ENTRY} instructions, so the @code{.literal_position}
726 directive is only needed to specify some other location for a literal
727 pool.  You may need to add an explicit jump instruction to skip over an
728 inline literal pool.
730 For example, an interrupt vector does not begin with an @code{ENTRY}
731 instruction so the assembler will be unable to automatically find a good
732 place to put a literal pool.  Moreover, the code for the interrupt
733 vector must be at a specific starting address, so the literal pool
734 cannot come before the start of the code.  The literal pool for the
735 vector must be explicitly positioned in the middle of the vector (before
736 any uses of the literals, due to the negative offsets used by
737 PC-relative @code{L32R} instructions).  The @code{.literal_position}
738 directive can be used to do this.  In the following code, the literal
739 for @samp{M} will automatically be aligned correctly and is placed after
740 the unconditional jump.
742 @smallexample
743 @group
744     .global M
745 code_start:
746 @end group
747     j continue
748     .literal_position
749     .align 4
750 @group
751 continue:
752     movi    a4, M
753 @end group
754 @end smallexample
756 @node Literal Prefix Directive
757 @subsection literal_prefix
758 @cindex @code{literal_prefix} directive
760 The @code{literal_prefix} directive allows you to override the default
761 literal section names, which are derived from the names of the sections
762 where the literals are defined.
764 @smallexample
765 @group
766     .begin literal_prefix [@var{name}]
767     .end literal_prefix
768 @end group
769 @end smallexample
771 For literals defined within the delimited region, the literal section
772 names are derived from the @var{name} argument instead of the name of
773 the current section.  The rules used to derive the literal section names
774 do not change.  @xref{Literal Directive, ,literal}.  If the @var{name}
775 argument is omitted, the literal sections revert to the defaults.  This
776 directive has no effect when using the
777 @samp{--text-@-section-@-literals} option (@pxref{Xtensa Options,
778 ,Command Line Options}).
780 @node Absolute Literals Directive
781 @subsection absolute-literals
782 @cindex @code{absolute-literals} directive
783 @cindex @code{no-absolute-literals} directive
785 The @code{absolute-@-literals} and @code{no-@-absolute-@-literals}
786 directives control the absolute vs.@: PC-relative mode for @code{L32R}
787 instructions.  These are relevant only for Xtensa configurations that
788 include the absolute addressing option for @code{L32R} instructions.
790 @smallexample
791 @group
792     .begin [no-]absolute-literals
793     .end [no-]absolute-literals
794 @end group
795 @end smallexample
797 These directives do not change the @code{L32R} mode---they only cause
798 the assembler to emit the appropriate kind of relocation for @code{L32R}
799 instructions and to place the literal values in the appropriate section.
800 To change the @code{L32R} mode, the program must write the
801 @code{LITBASE} special register.  It is the programmer's responsibility
802 to keep track of the mode and indicate to the assembler which mode is
803 used in each region of code.
805 If the Xtensa configuration includes the absolute @code{L32R} addressing
806 option, the default is to assume absolute @code{L32R} addressing unless
807 the @samp{--no-@-absolute-@-literals} command-line option is specified.
808 Otherwise, the default is to assume PC-relative @code{L32R} addressing.
809 The @code{absolute-@-literals} directive can then be used to override
810 the default determined by the command-line options.
812 @c Local Variables:
813 @c fill-column: 72
814 @c End: