Copyright update for binutils
[external/binutils.git] / gas / doc / c-v850.texi
1 @c Copyright (C) 1997-2016 Free Software Foundation, Inc.
2 @c This is part of the GAS manual.
3 @c For copying conditions, see the file as.texinfo.
4
5 @node V850-Dependent
6 @chapter v850 Dependent Features
7
8 @cindex V850 support
9 @menu
10 * V850 Options::              Options
11 * V850 Syntax::               Syntax
12 * V850 Floating Point::       Floating Point
13 * V850 Directives::           V850 Machine Directives
14 * V850 Opcodes::              Opcodes
15 @end menu
16
17 @node V850 Options
18 @section Options
19 @cindex V850 options (none)
20 @cindex options for V850 (none)
21 @code{@value{AS}} supports the following additional command-line options
22 for the V850 processor family:
23
24 @cindex command line options, V850
25 @cindex V850 command line options
26 @table @code
27
28 @cindex @code{-wsigned_overflow} command line option, V850
29 @item -wsigned_overflow
30 Causes warnings to be produced when signed immediate values overflow the
31 space available for then within their opcodes.  By default this option
32 is disabled as it is possible to receive spurious warnings due to using
33 exact bit patterns as immediate constants.
34
35 @cindex @code{-wunsigned_overflow} command line option, V850
36 @item -wunsigned_overflow
37 Causes warnings to be produced when unsigned immediate values overflow
38 the space available for then within their opcodes.  By default this
39 option is disabled as it is possible to receive spurious warnings due to
40 using exact bit patterns as immediate constants.
41
42 @cindex @code{-mv850} command line option, V850
43 @item -mv850
44 Specifies that the assembled code should be marked as being targeted at
45 the V850 processor.  This allows the linker to detect attempts to link
46 such code with code assembled for other processors.
47
48 @cindex @code{-mv850e} command line option, V850
49 @item -mv850e
50 Specifies that the assembled code should be marked as being targeted at
51 the V850E processor.  This allows the linker to detect attempts to link
52 such code with code assembled for other processors.
53
54 @cindex @code{-mv850e1} command line option, V850
55 @item -mv850e1
56 Specifies that the assembled code should be marked as being targeted at
57 the V850E1 processor.  This allows the linker to detect attempts to link
58 such code with code assembled for other processors.
59
60 @cindex @code{-mv850any} command line option, V850
61 @item -mv850any
62 Specifies that the assembled code should be marked as being targeted at
63 the V850 processor but support instructions that are specific to the
64 extended variants of the process.  This allows the production of
65 binaries that contain target specific code, but which are also intended
66 to be used in a generic fashion.  For example libgcc.a contains generic
67 routines used by the code produced by GCC for all versions of the v850
68 architecture, together with support routines only used by the V850E
69 architecture.
70
71 @cindex @code{-mv850e2} command line option, V850
72 @item -mv850e2
73 Specifies that the assembled code should be marked as being targeted at
74 the V850E2 processor.  This allows the linker to detect attempts to link
75 such code with code assembled for other processors.
76
77 @cindex @code{-mv850e2v3} command line option, V850
78 @item -mv850e2v3
79 Specifies that the assembled code should be marked as being targeted at
80 the V850E2V3 processor.  This allows the linker to detect attempts to link
81 such code with code assembled for other processors.
82
83 @cindex @code{-mv850e2v4} command line option, V850
84 @item -mv850e2v4
85 This is an alias for @option{-mv850e3v5}.
86
87 @cindex @code{-mv850e3v5} command line option, V850
88 @item -mv850e3v5
89 Specifies that the assembled code should be marked as being targeted at
90 the V850E3V5 processor.  This allows the linker to detect attempts to link
91 such code with code assembled for other processors.
92
93 @cindex @code{-mrelax} command line option, V850
94 @item -mrelax
95 Enables relaxation.  This allows the .longcall and .longjump pseudo
96 ops to be used in the assembler source code.  These ops label sections
97 of code which are either a long function call or a long branch.  The
98 assembler will then flag these sections of code and the linker will
99 attempt to relax them.
100
101 @cindex @code{-mgcc-abi} command line option, V850
102 @item -mgcc-abi
103 Marks the generated object file as supporting the old GCC ABI.
104
105 @cindex @code{-mrh850-abi} command line option, V850
106 @item -mrh850-abi
107 Marks the generated object file as supporting the RH850 ABI.  This is
108 the default.
109
110 @cindex @code{-m8byte-align} command line option, V850
111 @item -m8byte-align
112 Marks the generated object file as supporting a maximum 64-bits of
113 alignment for variables defined in the source code.
114
115 @cindex @code{-m4byte-align} command line option, V850
116 @item -m4byte-align
117 Marks the generated object file as supporting a maximum 32-bits of
118 alignment for variables defined in the source code.  This is the
119 default.
120
121 @cindex @code{-msoft-float} command line option, V850
122 @item -msoft-float
123 Marks the generated object file as not using any floating point
124 instructions - and hence can be linked with other V850 binaries
125 that do or do not use floating point.  This is the default for
126 binaries for architectures earlier than the @code{e2v3}.
127
128 @cindex @code{-mhard-float} command line option, V850
129 @item -mhard-float
130 Marks the generated object file as one that uses floating point
131 instructions - and hence can only be linked with other V850 binaries
132 that use the same kind of floating point instructions, or with
133 binaries that do not use floating point at all.  This is the default
134 for binaries the @code{e2v3} and later architectures.
135
136 @end table
137
138 @node V850 Syntax
139 @section Syntax
140 @menu
141 * V850-Chars::                Special Characters
142 * V850-Regs::                 Register Names
143 @end menu
144
145 @node V850-Chars
146 @subsection Special Characters
147
148 @cindex line comment character, V850
149 @cindex V850 line comment character
150 @samp{#} is the line comment character.  If a @samp{#} appears as the
151 first character of a line, the whole line is treated as a comment, but
152 in this case the line can also be a logical line number directive
153 (@pxref{Comments}) or a preprocessor control command
154 (@pxref{Preprocessing}).
155
156 Two dashes (@samp{--}) can also be used to start a line comment.
157
158 @cindex line separator, V850
159 @cindex statement separator, V850
160 @cindex V850 line separator
161
162 The @samp{;} character can be used to separate statements on the same
163 line.
164
165 @node V850-Regs
166 @subsection Register Names
167
168 @cindex V850 register names
169 @cindex register names, V850
170 @code{@value{AS}} supports the following names for registers:
171 @table @code
172 @cindex @code{zero} register, V850
173 @item general register 0
174 r0, zero
175 @item general register 1
176 r1
177 @item general register 2
178 r2, hp
179 @cindex @code{sp} register, V850
180 @item general register 3
181 r3, sp
182 @cindex @code{gp} register, V850
183 @item general register 4
184 r4, gp
185 @cindex @code{tp} register, V850
186 @item general register 5
187 r5, tp
188 @item general register 6
189 r6
190 @item general register 7
191 r7
192 @item general register 8
193 r8
194 @item general register 9
195 r9
196 @item general register 10
197 r10
198 @item general register 11
199 r11
200 @item general register 12
201 r12
202 @item general register 13
203 r13
204 @item general register 14
205 r14
206 @item general register 15
207 r15
208 @item general register 16
209 r16
210 @item general register 17
211 r17
212 @item general register 18
213 r18
214 @item general register 19
215 r19
216 @item general register 20
217 r20
218 @item general register 21
219 r21
220 @item general register 22
221 r22
222 @item general register 23
223 r23
224 @item general register 24
225 r24
226 @item general register 25
227 r25
228 @item general register 26
229 r26
230 @item general register 27
231 r27
232 @item general register 28
233 r28
234 @item general register 29
235 r29
236 @cindex @code{ep} register, V850
237 @item general register 30
238 r30, ep
239 @cindex @code{lp} register, V850
240 @item general register 31
241 r31, lp
242 @cindex @code{eipc} register, V850
243 @item system register 0
244 eipc
245 @cindex @code{eipsw} register, V850
246 @item system register 1
247 eipsw
248 @cindex @code{fepc} register, V850
249 @item system register 2
250 fepc
251 @cindex @code{fepsw} register, V850
252 @item system register 3
253 fepsw
254 @cindex @code{ecr} register, V850
255 @item system register 4
256 ecr
257 @cindex @code{psw} register, V850
258 @item system register 5
259 psw
260 @cindex @code{ctpc} register, V850
261 @item system register 16
262 ctpc
263 @cindex @code{ctpsw} register, V850
264 @item system register 17
265 ctpsw
266 @cindex @code{dbpc} register, V850
267 @item system register 18
268 dbpc
269 @cindex @code{dbpsw} register, V850
270 @item system register 19
271 dbpsw
272 @cindex @code{ctbp} register, V850
273 @item system register 20
274 ctbp
275 @end table
276
277 @node V850 Floating Point
278 @section Floating Point
279
280 @cindex floating point, V850 (@sc{ieee})
281 @cindex V850 floating point (@sc{ieee})
282 The V850 family uses @sc{ieee} floating-point numbers.
283
284 @node V850 Directives
285 @section V850 Machine Directives
286
287 @cindex machine directives, V850
288 @cindex V850 machine directives
289 @table @code
290 @cindex @code{offset} directive, V850
291 @item .offset @var{<expression>}
292 Moves the offset into the current section to the specified amount.
293
294 @cindex @code{section} directive, V850
295 @item .section "name", <type>
296 This is an extension to the standard .section directive.  It sets the
297 current section to be <type> and creates an alias for this section
298 called "name".
299
300 @cindex @code{.v850} directive, V850
301 @item .v850
302 Specifies that the assembled code should be marked as being targeted at
303 the V850 processor.  This allows the linker to detect attempts to link
304 such code with code assembled for other processors.
305
306 @cindex @code{.v850e} directive, V850
307 @item .v850e
308 Specifies that the assembled code should be marked as being targeted at
309 the V850E processor.  This allows the linker to detect attempts to link
310 such code with code assembled for other processors.
311
312 @cindex @code{.v850e1} directive, V850
313 @item .v850e1
314 Specifies that the assembled code should be marked as being targeted at
315 the V850E1 processor.  This allows the linker to detect attempts to link
316 such code with code assembled for other processors.
317
318 @cindex @code{.v850e2} directive, V850
319 @item .v850e2
320 Specifies that the assembled code should be marked as being targeted at
321 the V850E2 processor.  This allows the linker to detect attempts to link
322 such code with code assembled for other processors.
323
324 @cindex @code{.v850e2v3} directive, V850
325 @item .v850e2v3
326 Specifies that the assembled code should be marked as being targeted at
327 the V850E2V3 processor.  This allows the linker to detect attempts to link
328 such code with code assembled for other processors.
329
330 @cindex @code{.v850e2v4} directive, V850
331 @item .v850e2v4
332 Specifies that the assembled code should be marked as being targeted at
333 the V850E3V5 processor.  This allows the linker to detect attempts to link
334 such code with code assembled for other processors.
335
336 @cindex @code{.v850e3v5} directive, V850
337 @item .v850e3v5
338 Specifies that the assembled code should be marked as being targeted at
339 the V850E3V5 processor.  This allows the linker to detect attempts to link
340 such code with code assembled for other processors.
341
342 @end table
343
344 @node V850 Opcodes
345 @section Opcodes
346
347 @cindex V850 opcodes
348 @cindex opcodes for V850
349 @code{@value{AS}} implements all the standard V850 opcodes.
350
351 @code{@value{AS}} also implements the following pseudo ops:
352
353 @table @code
354
355 @cindex @code{hi0} pseudo-op, V850
356 @item hi0()
357 Computes the higher 16 bits of the given expression and stores it into
358 the immediate operand field of the given instruction.  For example:
359
360     @samp{mulhi hi0(here - there), r5, r6}
361
362 computes the difference between the address of labels 'here' and
363 'there', takes the upper 16 bits of this difference, shifts it down 16
364 bits and then multiplies it by the lower 16 bits in register 5, putting
365 the result into register 6.
366
367 @cindex @code{lo} pseudo-op, V850
368 @item lo()
369 Computes the lower 16 bits of the given expression and stores it into
370 the immediate operand field of the given instruction.  For example:
371
372     @samp{addi lo(here - there), r5, r6}
373
374 computes the difference between the address of labels 'here' and
375 'there', takes the lower 16 bits of this difference and adds it to
376 register 5, putting the result into register 6.
377
378 @cindex @code{hi} pseudo-op, V850
379 @item hi()
380 Computes the higher 16 bits of the given expression and then adds the
381 value of the most significant bit of the lower 16 bits of the expression
382 and stores the result into the immediate operand field of the given
383 instruction.  For example the following code can be used to compute the
384 address of the label 'here' and store it into register 6:
385
386     @samp{movhi hi(here), r0, r6}
387     @samp{movea lo(here), r6, r6}
388
389 The reason for this special behaviour is that movea performs a sign
390 extension on its immediate operand.  So for example if the address of
391 'here' was 0xFFFFFFFF then without the special behaviour of the hi()
392 pseudo-op the movhi instruction would put 0xFFFF0000 into r6, then the
393 movea instruction would takes its immediate operand, 0xFFFF, sign extend
394 it to 32 bits, 0xFFFFFFFF, and then add it into r6 giving 0xFFFEFFFF
395 which is wrong (the fifth nibble is E).  With the hi() pseudo op adding
396 in the top bit of the lo() pseudo op, the movhi instruction actually
397 stores 0 into r6 (0xFFFF + 1 = 0x0000), so that the movea instruction
398 stores 0xFFFFFFFF into r6 - the right value.
399
400 @cindex @code{hilo} pseudo-op, V850
401 @item hilo()
402 Computes the 32 bit value of the given expression and stores it into
403 the immediate operand field of the given instruction (which must be a
404 mov instruction).  For example:
405
406     @samp{mov hilo(here), r6}
407
408 computes the absolute address of label 'here' and puts the result into
409 register 6.
410
411 @cindex @code{sdaoff} pseudo-op, V850
412 @item sdaoff()
413 Computes the offset of the named variable from the start of the Small
414 Data Area (whoes address is held in register 4, the GP register) and
415 stores the result as a 16 bit signed value in the immediate operand
416 field of the given instruction.  For example:
417
418       @samp{ld.w sdaoff(_a_variable)[gp],r6}
419
420 loads the contents of the location pointed to by the label '_a_variable'
421 into register 6, provided that the label is located somewhere within +/-
422 32K of the address held in the GP register.  [Note the linker assumes
423 that the GP register contains a fixed address set to the address of the
424 label called '__gp'.  This can either be set up automatically by the
425 linker, or specifically set by using the @samp{--defsym __gp=<value>}
426 command line option].
427
428 @cindex @code{tdaoff} pseudo-op, V850
429 @item tdaoff()
430 Computes the offset of the named variable from the start of the Tiny
431 Data Area (whoes address is held in register 30, the EP register) and
432 stores the result as a 4,5, 7 or 8 bit unsigned value in the immediate
433 operand field of the given instruction.  For example:
434
435       @samp{sld.w tdaoff(_a_variable)[ep],r6}
436
437 loads the contents of the location pointed to by the label '_a_variable'
438 into register 6, provided that the label is located somewhere within +256
439 bytes of the address held in the EP register.  [Note the linker assumes
440 that the EP register contains a fixed address set to the address of the
441 label called '__ep'.  This can either be set up automatically by the
442 linker, or specifically set by using the @samp{--defsym __ep=<value>}
443 command line option].
444
445 @cindex @code{zdaoff} pseudo-op, V850
446 @item zdaoff()
447 Computes the offset of the named variable from address 0 and stores the
448 result as a 16 bit signed value in the immediate operand field of the
449 given instruction.  For example:
450
451       @samp{movea zdaoff(_a_variable),zero,r6}
452
453 puts the address of the label '_a_variable' into register 6, assuming
454 that the label is somewhere within the first 32K of memory.  (Strictly
455 speaking it also possible to access the last 32K of memory as well, as
456 the offsets are signed).
457
458 @cindex @code{ctoff} pseudo-op, V850
459 @item ctoff()
460 Computes the offset of the named variable from the start of the Call
461 Table Area (whoes address is helg in system register 20, the CTBP
462 register) and stores the result a 6 or 16 bit unsigned value in the
463 immediate field of then given instruction or piece of data.  For
464 example:
465
466      @samp{callt ctoff(table_func1)}
467
468 will put the call the function whoes address is held in the call table
469 at the location labeled 'table_func1'.
470
471 @cindex @code{longcall} pseudo-op, V850
472 @item .longcall @code{name}
473 Indicates that the following sequence of instructions is a long call
474 to function @code{name}.  The linker will attempt to shorten this call
475 sequence if @code{name} is within a 22bit offset of the call.  Only
476 valid if the @code{-mrelax} command line switch has been enabled.
477
478 @cindex @code{longjump} pseudo-op, V850
479 @item .longjump @code{name}
480 Indicates that the following sequence of instructions is a long jump
481 to label @code{name}.  The linker will attempt to shorten this code
482 sequence if @code{name} is within a 22bit offset of the jump.  Only
483 valid if the @code{-mrelax} command line switch has been enabled.
484
485 @end table
486
487
488 For information on the V850 instruction set, see @cite{V850
489 Family 32-/16-Bit single-Chip Microcontroller Architecture Manual} from NEC.
490 Ltd.