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[pf3gnuchains/pf3gnuchains4x.git] / gas / doc / c-xtensa.texi
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
14
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}.
20
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
28
29 @node Xtensa Options
30 @section Command Line Options
31
32 The Xtensa version of the @sc{gnu} assembler supports these
33 special options:
34
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}.
50
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.
59
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.
68
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}.
79
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.
89
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
95
96 @node Xtensa Syntax
97 @section Assembler Syntax
98 @cindex syntax, Xtensa assembler
99 @cindex Xtensa assembler syntax
100 @cindex FLIX syntax
101
102 Block comments are delimited by @samp{/*} and @samp{*/}.  End of line
103 comments may be introduced with either @samp{#} or @samp{//}.
104
105 Instructions consist of a leading opcode or macro name followed by
106 whitespace and an optional comma-separated list of operands:
107
108 @smallexample
109 @var{opcode} [@var{operand}, @dots{}]
110 @end smallexample
111
112 Instructions must be separated by a newline or semicolon.
113
114 FLIX instructions, which bundle multiple opcodes together in a single
115 instruction, are specified by enclosing the bundled opcodes inside
116 braces:
117
118 @smallexample
119 @group
120 @{
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{}
128 @}
129 @end group
130 @end smallexample
131
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:
142
143 @smallexample
144 @{ [@var{format};] @var{opcode0} [@var{operands}]; @var{opcode1} [@var{operands}]; @var{opcode2} [@var{operands}]; @dots{} @}
145 @end smallexample
146
147 If an opcode can only be encoded in a FLIX instruction but is not
148 specified as part of a FLIX bundle, the assembler will choose the
149 smallest format where the opcode can be encoded and
150 will fill unused instruction slots with no-ops.
151
152 @menu
153 * Xtensa Opcodes::              Opcode Naming Conventions.
154 * Xtensa Registers::            Register Naming.
155 @end menu
156
157 @node Xtensa Opcodes
158 @subsection Opcode Names
159 @cindex Xtensa opcode names
160 @cindex opcode names, Xtensa
161
162 See the @cite{Xtensa Instruction Set Architecture (ISA) Reference
163 Manual} for a complete list of opcodes and descriptions of their
164 semantics.
165
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.
176
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}@.
184
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}.
192
193 @node Xtensa Registers
194 @subsection Register Names
195 @cindex Xtensa register names
196 @cindex register names, Xtensa
197 @cindex sp register
198
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.
207
208 @node Xtensa Optimizations
209 @section Xtensa Optimizations
210 @cindex optimizations
211
212 The optimizations currently supported by @command{@value{AS}} are
213 generation of density instructions where appropriate and automatic
214 branch target alignment.
215
216 @menu
217 * Density Instructions::        Using Density Instructions.
218 * Xtensa Automatic Alignment::  Automatic Instruction Alignment.
219 @end menu
220
221 @node Density Instructions
222 @subsection Using Density Instructions
223 @cindex density instructions
224
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}).
235
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.
240
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
247
248 The Xtensa assembler will automatically align certain instructions, both
249 to optimize performance and to satisfy architectural requirements.
250
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.
259 This optimization is enabled by default.  You can disable it with the
260 @samp{--no-target-@-align} command-line option (@pxref{Xtensa Options,
261 ,Command Line Options}).
262
263 The target alignment optimization is done without adding instructions
264 that could increase the execution time of the program.  If there are
265 density instructions in the code preceding a target, the assembler can
266 change the target alignment by widening some of those instructions to
267 the equivalent 24-bit instructions.  Extra bytes of padding can be
268 inserted immediately following unconditional jump and return
269 instructions.
270 This approach is usually successful in aligning many, but not all,
271 branch targets.
272
273 The @code{LOOP} family of instructions must be aligned such that the
274 first instruction in the loop body does not cross an instruction fetch
275 boundary (e.g., with a 32-bit fetch width, a @code{LOOP} instruction
276 must be on either a 1 or 2 mod 4 byte boundary).  The assembler knows
277 about this restriction and inserts the minimal number of 2 or 3 byte
278 no-op instructions to satisfy it.  When no-op instructions are added,
279 any label immediately preceding the original loop will be moved in order
280 to refer to the loop instruction, not the newly generated no-op
281 instruction.  To preserve binary compatibility across processors with
282 different fetch widths, the assembler conservatively assumes a 32-bit
283 fetch width when aligning @code{LOOP} instructions (except if the first
284 instruction in the loop is a 64-bit instruction).
285
286 Previous versions of the assembler automatically aligned @code{ENTRY}
287 instructions to 4-byte boundaries, but that alignment is now the
288 programmer's responsibility.
289
290 @node Xtensa Relaxation
291 @section Xtensa Relaxation
292 @cindex relaxation
293
294 When an instruction operand is outside the range allowed for that
295 particular instruction field, @command{@value{AS}} can transform the code
296 to use a functionally-equivalent instruction or sequence of
297 instructions.  This process is known as @dfn{relaxation}.  This is
298 typically done for branch instructions because the distance of the
299 branch targets is not known until assembly-time.  The Xtensa assembler
300 offers branch relaxation and also extends this concept to function
301 calls, @code{MOVI} instructions and other instructions with immediate
302 fields.
303
304 @menu
305 * Xtensa Branch Relaxation::        Relaxation of Branches.
306 * Xtensa Call Relaxation::          Relaxation of Function Calls.
307 * Xtensa Immediate Relaxation::     Relaxation of other Immediate Fields.
308 @end menu
309
310 @node Xtensa Branch Relaxation
311 @subsection Conditional Branch Relaxation
312 @cindex relaxation of branch instructions
313 @cindex branch instructions, relaxation
314
315 When the target of a branch is too far away from the branch itself,
316 i.e., when the offset from the branch to the target is too large to fit
317 in the immediate field of the branch instruction, it may be necessary to
318 replace the branch with a branch around a jump.  For example,
319
320 @smallexample
321     beqz    a2, L
322 @end smallexample
323
324 may result in:
325
326 @smallexample
327 @group
328     bnez.n  a2, M
329     j L
330 M:
331 @end group
332 @end smallexample
333
334 (The @code{BNEZ.N} instruction would be used in this example only if the
335 density option is available.  Otherwise, @code{BNEZ} would be used.)
336
337 This relaxation works well because the unconditional jump instruction
338 has a much larger offset range than the various conditional branches.
339 However, an error will occur if a branch target is beyond the range of a
340 jump instruction.  @command{@value{AS}} cannot relax unconditional jumps.
341 Similarly, an error will occur if the original input contains an
342 unconditional jump to a target that is out of range.
343
344 Branch relaxation is enabled by default.  It can be disabled by using
345 underscore prefixes (@pxref{Xtensa Opcodes, ,Opcode Names}), the
346 @samp{--no-transform} command-line option (@pxref{Xtensa Options,
347 ,Command Line Options}), or the @code{no-transform} directive
348 (@pxref{Transform Directive, ,transform}).
349
350 @node Xtensa Call Relaxation
351 @subsection Function Call Relaxation
352 @cindex relaxation of call instructions
353 @cindex call instructions, relaxation
354
355 Function calls may require relaxation because the Xtensa immediate call
356 instructions (@code{CALL0}, @code{CALL4}, @code{CALL8} and
357 @code{CALL12}) provide a PC-relative offset of only 512 Kbytes in either
358 direction.  For larger programs, it may be necessary to use indirect
359 calls (@code{CALLX0}, @code{CALLX4}, @code{CALLX8} and @code{CALLX12})
360 where the target address is specified in a register.  The Xtensa
361 assembler can automatically relax immediate call instructions into
362 indirect call instructions.  This relaxation is done by loading the
363 address of the called function into the callee's return address register
364 and then using a @code{CALLX} instruction.  So, for example:
365
366 @smallexample
367     call8 func
368 @end smallexample
369
370 might be relaxed to:
371
372 @smallexample
373 @group
374     .literal .L1, func
375     l32r    a8, .L1
376     callx8  a8
377 @end group
378 @end smallexample
379
380 Because the addresses of targets of function calls are not generally
381 known until link-time, the assembler must assume the worst and relax all
382 the calls to functions in other source files, not just those that really
383 will be out of range.  The linker can recognize calls that were
384 unnecessarily relaxed, and it will remove the overhead introduced by the
385 assembler for those cases where direct calls are sufficient.
386
387 Call relaxation is disabled by default because it can have a negative
388 effect on both code size and performance, although the linker can
389 usually eliminate the unnecessary overhead.  If a program is too large
390 and some of the calls are out of range, function call relaxation can be
391 enabled using the @samp{--longcalls} command-line option or the
392 @code{longcalls} directive (@pxref{Longcalls Directive, ,longcalls}).
393
394 @node Xtensa Immediate Relaxation
395 @subsection Other Immediate Field Relaxation
396 @cindex immediate fields, relaxation
397 @cindex relaxation of immediate fields
398
399 The assembler normally performs the following other relaxations.  They
400 can be disabled by using underscore prefixes (@pxref{Xtensa Opcodes,
401 ,Opcode Names}), the @samp{--no-transform} command-line option
402 (@pxref{Xtensa Options, ,Command Line Options}), or the
403 @code{no-transform} directive (@pxref{Transform Directive, ,transform}).
404
405 @cindex @code{MOVI} instructions, relaxation
406 @cindex relaxation of @code{MOVI} instructions
407 The @code{MOVI} machine instruction can only materialize values in the
408 range from -2048 to 2047.  Values outside this range are best
409 materialized with @code{L32R} instructions.  Thus:
410
411 @smallexample
412     movi a0, 100000
413 @end smallexample
414
415 is assembled into the following machine code:
416
417 @smallexample
418 @group
419     .literal .L1, 100000
420     l32r a0, .L1
421 @end group
422 @end smallexample
423
424 @cindex @code{L8UI} instructions, relaxation
425 @cindex @code{L16SI} instructions, relaxation
426 @cindex @code{L16UI} instructions, relaxation
427 @cindex @code{L32I} instructions, relaxation
428 @cindex relaxation of @code{L8UI} instructions
429 @cindex relaxation of @code{L16SI} instructions
430 @cindex relaxation of @code{L16UI} instructions
431 @cindex relaxation of @code{L32I} instructions
432 The @code{L8UI} machine instruction can only be used with immediate
433 offsets in the range from 0 to 255. The @code{L16SI} and @code{L16UI}
434 machine instructions can only be used with offsets from 0 to 510.  The
435 @code{L32I} machine instruction can only be used with offsets from 0 to
436 1020.  A load offset outside these ranges can be materialized with
437 an @code{L32R} instruction if the destination register of the load
438 is different than the source address register.  For example:
439
440 @smallexample
441     l32i a1, a0, 2040
442 @end smallexample
443
444 is translated to:
445
446 @smallexample
447 @group
448     .literal .L1, 2040
449     l32r a1, .L1
450 @end group
451 @group
452     add a1, a0, a1
453     l32i a1, a1, 0
454 @end group
455 @end smallexample
456
457 @noindent
458 If the load destination and source address register are the same, an
459 out-of-range offset causes an error.
460
461 @cindex @code{ADDI} instructions, relaxation
462 @cindex relaxation of @code{ADDI} instructions
463 The Xtensa @code{ADDI} instruction only allows immediate operands in the
464 range from -128 to 127.  There are a number of alternate instruction
465 sequences for the @code{ADDI} operation.  First, if the
466 immediate is 0, the @code{ADDI} will be turned into a @code{MOV.N}
467 instruction (or the equivalent @code{OR} instruction if the code density
468 option is not available).  If the @code{ADDI} immediate is outside of
469 the range -128 to 127, but inside the range -32896 to 32639, an
470 @code{ADDMI} instruction or @code{ADDMI}/@code{ADDI} sequence will be
471 used.  Finally, if the immediate is outside of this range and a free
472 register is available, an @code{L32R}/@code{ADD} sequence will be used
473 with a literal allocated from the literal pool.
474
475 For example:
476
477 @smallexample
478 @group
479     addi    a5, a6, 0
480     addi    a5, a6, 512
481 @end group
482 @group
483     addi    a5, a6, 513
484     addi    a5, a6, 50000
485 @end group
486 @end smallexample
487
488 is assembled into the following:
489
490 @smallexample
491 @group
492     .literal .L1, 50000
493     mov.n   a5, a6
494 @end group
495     addmi   a5, a6, 0x200
496     addmi   a5, a6, 0x200
497     addi    a5, a5, 1
498 @group
499     l32r    a5, .L1
500     add     a5, a6, a5
501 @end group
502 @end smallexample
503
504 @node Xtensa Directives
505 @section Directives
506 @cindex Xtensa directives
507 @cindex directives, Xtensa
508
509 The Xtensa assembler supports a region-based directive syntax:
510
511 @smallexample
512 @group
513     .begin @var{directive} [@var{options}]
514     @dots{}
515     .end @var{directive}
516 @end group
517 @end smallexample
518
519 All the Xtensa-specific directives that apply to a region of code use
520 this syntax.
521
522 The directive applies to code between the @code{.begin} and the
523 @code{.end}.  The state of the option after the @code{.end} reverts to
524 what it was before the @code{.begin}.
525 A nested @code{.begin}/@code{.end} region can further
526 change the state of the directive without having to be aware of its
527 outer state.  For example, consider:
528
529 @smallexample
530 @group
531     .begin no-transform
532 L:  add a0, a1, a2
533 @end group
534     .begin transform
535 M:  add a0, a1, a2
536     .end transform
537 @group
538 N:  add a0, a1, a2
539     .end no-transform
540 @end group
541 @end smallexample
542
543 The @code{ADD} opcodes at @code{L} and @code{N} in the outer
544 @code{no-transform} region both result in @code{ADD} machine instructions,
545 but the assembler selects an @code{ADD.N} instruction for the
546 @code{ADD} at @code{M} in the inner @code{transform} region.
547
548 The advantage of this style is that it works well inside macros which can
549 preserve the context of their callers.
550
551 The following directives are available:
552 @menu
553 * Schedule Directive::         Enable instruction scheduling.
554 * Longcalls Directive::        Use Indirect Calls for Greater Range.
555 * Transform Directive::        Disable All Assembler Transformations.
556 * Literal Directive::          Intermix Literals with Instructions.
557 * Literal Position Directive:: Specify Inline Literal Pool Locations.
558 * Literal Prefix Directive::   Specify Literal Section Name Prefix.
559 * Absolute Literals Directive:: Control PC-Relative vs. Absolute Literals.
560 @end menu
561
562 @node Schedule Directive
563 @subsection schedule
564 @cindex @code{schedule} directive
565 @cindex @code{no-schedule} directive
566
567 The @code{schedule} directive is recognized only for compatibility with
568 Tensilica's assembler.
569
570 @smallexample
571 @group
572     .begin [no-]schedule
573     .end [no-]schedule
574 @end group
575 @end smallexample
576
577 This directive is ignored and has no effect on @command{@value{AS}}.
578
579 @node Longcalls Directive
580 @subsection longcalls
581 @cindex @code{longcalls} directive
582 @cindex @code{no-longcalls} directive
583
584 The @code{longcalls} directive enables or disables function call
585 relaxation.  @xref{Xtensa Call Relaxation, ,Function Call Relaxation}.
586
587 @smallexample
588 @group
589     .begin [no-]longcalls
590     .end [no-]longcalls
591 @end group
592 @end smallexample
593
594 Call relaxation is disabled by default unless the @samp{--longcalls}
595 command-line option is specified.  The @code{longcalls} directive
596 overrides the default determined by the command-line options.
597
598 @node Transform Directive
599 @subsection transform
600 @cindex @code{transform} directive
601 @cindex @code{no-transform} directive
602
603 This directive enables or disables all assembler transformation,
604 including relaxation (@pxref{Xtensa Relaxation, ,Xtensa Relaxation}) and
605 optimization (@pxref{Xtensa Optimizations, ,Xtensa Optimizations}).
606
607 @smallexample
608 @group
609     .begin [no-]transform
610     .end [no-]transform
611 @end group
612 @end smallexample
613
614 Transformations are enabled by default unless the @samp{--no-transform}
615 option is used.  The @code{transform} directive overrides the default
616 determined by the command-line options.  An underscore opcode prefix,
617 disabling transformation of that opcode, always takes precedence over
618 both directives and command-line flags.
619
620 @node Literal Directive
621 @subsection literal
622 @cindex @code{literal} directive
623
624 The @code{.literal} directive is used to define literal pool data, i.e., 
625 read-only 32-bit data accessed via @code{L32R} instructions.
626
627 @smallexample
628     .literal @var{label}, @var{value}[, @var{value}@dots{}]
629 @end smallexample
630
631 This directive is similar to the standard @code{.word} directive, except
632 that the actual location of the literal data is determined by the
633 assembler and linker, not by the position of the @code{.literal}
634 directive.  Using this directive gives the assembler freedom to locate
635 the literal data in the most appropriate place and possibly to combine
636 identical literals.  For example, the code:
637
638 @smallexample
639 @group
640     entry sp, 40
641     .literal .L1, sym
642     l32r    a4, .L1
643 @end group
644 @end smallexample
645
646 can be used to load a pointer to the symbol @code{sym} into register
647 @code{a4}.  The value of @code{sym} will not be placed between the
648 @code{ENTRY} and @code{L32R} instructions; instead, the assembler puts
649 the data in a literal pool.
650
651 Literal pools are placed by default in separate literal sections;
652 however, when using the @samp{--text-@-section-@-literals}
653 option (@pxref{Xtensa Options, ,Command Line Options}), the literal
654 pools for PC-relative mode @code{L32R} instructions
655 are placed in the current section.@footnote{Literals for the
656 @code{.init} and @code{.fini} sections are always placed in separate
657 sections, even when @samp{--text-@-section-@-literals} is enabled.}
658 These text section literal
659 pools are created automatically before @code{ENTRY} instructions and
660 manually after @samp{.literal_position} directives (@pxref{Literal
661 Position Directive, ,literal_position}).  If there are no preceding
662 @code{ENTRY} instructions, explicit @code{.literal_position} directives
663 must be used to place the text section literal pools; otherwise,
664 @command{@value{AS}} will report an error.
665
666 When literals are placed in separate sections, the literal section names
667 are derived from the names of the sections where the literals are
668 defined.  The base literal section names are @code{.literal} for
669 PC-relative mode @code{L32R} instructions and @code{.lit4} for absolute
670 mode @code{L32R} instructions (@pxref{Absolute Literals Directive,
671 ,absolute-literals}).  These base names are used for literals defined in
672 the default @code{.text} section.  For literals defined in other
673 sections or within the scope of a @code{literal_prefix} directive
674 (@pxref{Literal Prefix Directive, ,literal_prefix}), the following rules
675 determine the literal section name:
676
677 @enumerate
678 @item
679 If the current section is a member of a section group, the literal
680 section name includes the group name as a suffix to the base
681 @code{.literal} or @code{.lit4} name, with a period to separate the base
682 name and group name.  The literal section is also made a member of the
683 group.
684
685 @item
686 If the current section name (or @code{literal_prefix} value) begins with
687 ``@code{.gnu.linkonce.@var{kind}.}'', the literal section name is formed
688 by replacing ``@code{.@var{kind}}'' with the base @code{.literal} or
689 @code{.lit4} name.  For example, for literals defined in a section named
690 @code{.gnu.linkonce.t.func}, the literal section will be
691 @code{.gnu.linkonce.literal.func} or @code{.gnu.linkonce.lit4.func}.
692
693 @item
694 If the current section name (or @code{literal_prefix} value) ends with
695 @code{.text}, the literal section name is formed by replacing that
696 suffix with the base @code{.literal} or @code{.lit4} name.  For example,
697 for literals defined in a section named @code{.iram0.text}, the literal
698 section will be @code{.iram0.literal} or @code{.iram0.lit4}.
699
700 @item
701 If none of the preceding conditions apply, the literal section name is
702 formed by adding the base @code{.literal} or @code{.lit4} name as a
703 suffix to the current section name (or @code{literal_prefix} value).
704 @end enumerate
705
706 @node Literal Position Directive
707 @subsection literal_position
708 @cindex @code{literal_position} directive
709
710 When using @samp{--text-@-section-@-literals} to place literals inline
711 in the section being assembled, the @code{.literal_position} directive
712 can be used to mark a potential location for a literal pool.
713
714 @smallexample
715     .literal_position
716 @end smallexample
717
718 The @code{.literal_position} directive is ignored when the
719 @samp{--text-@-section-@-literals} option is not used or when
720 @code{L32R} instructions use the absolute addressing mode.
721
722 The assembler will automatically place text section literal pools 
723 before @code{ENTRY} instructions, so the @code{.literal_position}
724 directive is only needed to specify some other location for a literal
725 pool.  You may need to add an explicit jump instruction to skip over an
726 inline literal pool.
727
728 For example, an interrupt vector does not begin with an @code{ENTRY}
729 instruction so the assembler will be unable to automatically find a good
730 place to put a literal pool.  Moreover, the code for the interrupt
731 vector must be at a specific starting address, so the literal pool
732 cannot come before the start of the code.  The literal pool for the
733 vector must be explicitly positioned in the middle of the vector (before
734 any uses of the literals, due to the negative offsets used by
735 PC-relative @code{L32R} instructions).  The @code{.literal_position}
736 directive can be used to do this.  In the following code, the literal
737 for @samp{M} will automatically be aligned correctly and is placed after
738 the unconditional jump.
739
740 @smallexample
741 @group
742     .global M
743 code_start:
744 @end group
745     j continue
746     .literal_position
747     .align 4
748 @group
749 continue:
750     movi    a4, M
751 @end group
752 @end smallexample
753
754 @node Literal Prefix Directive
755 @subsection literal_prefix
756 @cindex @code{literal_prefix} directive
757
758 The @code{literal_prefix} directive allows you to override the default
759 literal section names, which are derived from the names of the sections
760 where the literals are defined.
761
762 @smallexample
763 @group
764     .begin literal_prefix [@var{name}]
765     .end literal_prefix
766 @end group
767 @end smallexample
768
769 For literals defined within the delimited region, the literal section
770 names are derived from the @var{name} argument instead of the name of
771 the current section.  The rules used to derive the literal section names
772 do not change.  @xref{Literal Directive, ,literal}.  If the @var{name}
773 argument is omitted, the literal sections revert to the defaults.  This
774 directive has no effect when using the
775 @samp{--text-@-section-@-literals} option (@pxref{Xtensa Options,
776 ,Command Line Options}).
777
778 @node Absolute Literals Directive
779 @subsection absolute-literals
780 @cindex @code{absolute-literals} directive
781 @cindex @code{no-absolute-literals} directive
782
783 The @code{absolute-@-literals} and @code{no-@-absolute-@-literals}
784 directives control the absolute vs.@: PC-relative mode for @code{L32R}
785 instructions.  These are relevant only for Xtensa configurations that
786 include the absolute addressing option for @code{L32R} instructions.
787
788 @smallexample
789 @group
790     .begin [no-]absolute-literals
791     .end [no-]absolute-literals
792 @end group
793 @end smallexample
794
795 These directives do not change the @code{L32R} mode---they only cause
796 the assembler to emit the appropriate kind of relocation for @code{L32R}
797 instructions and to place the literal values in the appropriate section.
798 To change the @code{L32R} mode, the program must write the
799 @code{LITBASE} special register.  It is the programmer's responsibility
800 to keep track of the mode and indicate to the assembler which mode is
801 used in each region of code.
802
803 If the Xtensa configuration includes the absolute @code{L32R} addressing
804 option, the default is to assume absolute @code{L32R} addressing unless
805 the @samp{--no-@-absolute-@-literals} command-line option is specified.
806 Otherwise, the default is to assume PC-relative @code{L32R} addressing.
807 The @code{absolute-@-literals} directive can then be used to override
808 the default determined by the command-line options.
809
810 @c Local Variables:
811 @c fill-column: 72
812 @c End: