platform ps2, handle audio similar to psp
[picodrive.git] / cpu / sh2 / compiler.c
index 25ba9d2..a5d5c87 100644 (file)
@@ -1,26 +1,30 @@
 /*
  * SH2 recompiler
  * (C) notaz, 2009,2010,2013
+ * (C) irixxxx, 2018-2024
  *
  * This work is licensed under the terms of MAME license.
  * See COPYING file in the top-level directory.
  *
  * notes:
- * - tcache, block descriptor, link buffer overflows result in sh2_translate()
- *   failure, followed by full tcache invalidation for that region
+ * - tcache, block descriptor, block entry buffer overflows result in oldest
+ *   blocks being deleted until enough space is available
+ * - link and list element buffer overflows result in failure and exit
  * - jumps between blocks are tracked for SMC handling (in block_entry->links),
- *   except jumps between different tcaches
+ *   except jumps from global to CPU-local tcaches
  *
  * implemented:
  * - static register allocation
  * - remaining register caching and tracking in temporaries
  * - block-local branch linking
- * - block linking (except between tcaches)
+ * - block linking
  * - some constant propagation
+ * - call stack caching for host block entry address
+ * - delay, poll, and idle loop detection and handling
+ * - some T/M flag optimizations where the value is known or isn't used
  *
  * TODO:
  * - better constant propagation
- * - stack caching?
  * - bug fixing
  */
 #include <stddef.h>
@@ -28,7 +32,8 @@
 #include <stdlib.h>
 #include <assert.h>
 
-#include "../../pico/pico_int.h"
+#include <pico/pico_int.h>
+#include <pico/arm_features.h>
 #include "sh2.h"
 #include "compiler.h"
 #include "../drc/cmn.h"
 // features
 #define PROPAGATE_CONSTANTS     1
 #define LINK_BRANCHES           1
-
-// limits (per block)
-#define MAX_BLOCK_SIZE          (BLOCK_INSN_LIMIT * 6 * 6)
-
-// max literal offset from the block end
-#define MAX_LITERAL_OFFSET      32*2
-#define MAX_LITERALS            (BLOCK_INSN_LIMIT / 4)
-#define MAX_LOCAL_BRANCHES      32
+#define BRANCH_CACHE            1
+#define CALL_STACK              1
+#define ALIAS_REGISTERS         1
+#define REMAP_REGISTER          1
+#define LOOP_DETECTION          1
+#define LOOP_OPTIMIZER          1
+#define T_OPTIMIZER             1
+#define DIV_OPTIMIZER           1
+
+#define MAX_LITERAL_OFFSET      0x200  // max. MOVA, MOV @(PC) offset
+#define MAX_LOCAL_TARGETS       (BLOCK_INSN_LIMIT / 4)
+#define MAX_LOCAL_BRANCHES      (BLOCK_INSN_LIMIT / 2)
 
 // debug stuff
-// 1 - warnings/errors
-// 2 - block info/smc
-// 4 - asm
-// 8 - runtime block entry log
-// {
+// 01 - warnings/errors
+// 02 - block info/smc
+// 04 - asm
+// 08 - runtime block entry log
+// 10 - smc self-check
+// 20 - runtime block entry counter
+// 40 - rcache checking
+// 80 - branch cache statistics
+// 100 - write trace
+// 200 - compare trace
+// 400 - block entry backtrace on exit
+// 800 - state dump on exit
 #ifndef DRC_DEBUG
-#define DRC_DEBUG 0
+#define DRC_DEBUG 0//x847
 #endif
 
 #if DRC_DEBUG
@@ -71,6 +87,7 @@ static int insns_compiled, hash_collisions, host_insn_count;
 #define dbg(...)
 #endif
 
+
 ///
 #define FETCH_OP(pc) \
   dr_pc_base[(pc) / 2]
@@ -91,13 +108,17 @@ static int insns_compiled, hash_collisions, host_insn_count;
 #define GET_Rn() \
   ((op >> 8) & 0x0f)
 
-#define BITMASK1(v0) (1 << (v0))
-#define BITMASK2(v0,v1) ((1 << (v0)) | (1 << (v1)))
-#define BITMASK3(v0,v1,v2) (BITMASK2(v0,v1) | (1 << (v2)))
-#define BITMASK4(v0,v1,v2,v3) (BITMASK3(v0,v1,v2) | (1 << (v3)))
-#define BITMASK5(v0,v1,v2,v3,v4) (BITMASK4(v0,v1,v2,v3) | (1 << (v4)))
+#define T      0x00000001
+#define S      0x00000002
+#define I      0x000000f0
+#define Q      0x00000100
+#define M      0x00000200
+#define T_save 0x00000800
 
-#define SHR_T SHR_SR // might make them separate someday
+#define I_SHIFT 4
+#define Q_SHIFT 8
+#define M_SHIFT 9
+#define T_SHIFT 11
 
 static struct op_data {
   u8 op;
@@ -113,287 +134,454 @@ static struct op_data {
 enum op_types {
   OP_UNHANDLED = 0,
   OP_BRANCH,
+  OP_BRANCH_N,  // conditional known not to be taken
   OP_BRANCH_CT, // conditional, branch if T set
   OP_BRANCH_CF, // conditional, branch if T clear
   OP_BRANCH_R,  // indirect
   OP_BRANCH_RF, // indirect far (PC + Rm)
   OP_SETCLRT,   // T flag set/clear
   OP_MOVE,      // register move
+  OP_LOAD_CONST,// load const to register
   OP_LOAD_POOL, // literal pool load, imm is address
-  OP_MOVA,
-  OP_SLEEP,
-  OP_RTE,
+  OP_MOVA,      // MOVA instruction
+  OP_SLEEP,     // SLEEP instruction
+  OP_RTE,       // RTE instruction
+  OP_TRAPA,     // TRAPA instruction
+  OP_LDC,       // LDC instruction
+  OP_DIV0,      // DIV0[US] instruction
+  OP_UNDEFINED,
 };
 
-#ifdef DRC_SH2
+struct div {
+  u32 state:1;          // 0: expect DIV1/ROTCL, 1: expect DIV1
+  u32 rn:5, rm:5, ro:5; // rn and rm for DIV1, ro for ROTCL
+  u32 div1:8, rotcl:8;  // DIV1 count, ROTCL count
+};
+union _div { u32 imm; struct div div; };  // XXX tut-tut type punning...
+#define div(opd)       ((union _div *)&((opd)->imm))->div
+
+// XXX consider trap insns: OP_TRAPA, OP_UNDEFINED?
+#define OP_ISBRANCH(op) ((BITRANGE(OP_BRANCH, OP_BRANCH_RF)| BITMASK1(OP_RTE)) \
+                                & BITMASK1(op))
+#define OP_ISBRAUC(op) (BITMASK4(OP_BRANCH, OP_BRANCH_R, OP_BRANCH_RF, OP_RTE) \
+                                & BITMASK1(op))
+#define OP_ISBRACND(op) (BITMASK2(OP_BRANCH_CT, OP_BRANCH_CF) \
+                                & BITMASK1(op))
+#define OP_ISBRAIMM(op) (BITMASK3(OP_BRANCH, OP_BRANCH_CT, OP_BRANCH_CF) \
+                                & BITMASK1(op))
+#define OP_ISBRAIND(op) (BITMASK3(OP_BRANCH_R, OP_BRANCH_RF, OP_RTE) \
+                                & BITMASK1(op))
 
-static int literal_disabled_frames;
+#ifdef DRC_SH2
 
 #if (DRC_DEBUG & 4)
 static u8 *tcache_dsm_ptrs[3];
 static char sh2dasm_buff[64];
 #define do_host_disasm(tcid) \
-  host_dasm(tcache_dsm_ptrs[tcid], tcache_ptr - tcache_dsm_ptrs[tcid]); \
-  tcache_dsm_ptrs[tcid] = tcache_ptr
+  host_dasm(tcache_dsm_ptrs[tcid], emith_insn_ptr() - tcache_dsm_ptrs[tcid]); \
+  tcache_dsm_ptrs[tcid] = emith_insn_ptr()
 #else
 #define do_host_disasm(x)
 #endif
 
-#if (DRC_DEBUG & 8) || defined(PDB)
+#define SH2_DUMP(sh2, reason) { \
+       char ms = (sh2)->is_slave ? 's' : 'm'; \
+       printf("%csh2 %s %08lx\n", ms, reason, (ulong)(sh2)->pc); \
+       printf("%csh2 r0-7  %08lx %08lx %08lx %08lx %08lx %08lx %08lx %08lx\n", ms, \
+               (ulong)(sh2)->r[0], (ulong)(sh2)->r[1], (ulong)(sh2)->r[2], (ulong)(sh2)->r[3], \
+               (ulong)(sh2)->r[4], (ulong)(sh2)->r[5], (ulong)(sh2)->r[6], (ulong)(sh2)->r[7]); \
+       printf("%csh2 r8-15 %08lx %08lx %08lx %08lx %08lx %08lx %08lx %08lx\n", ms, \
+               (ulong)(sh2)->r[8], (ulong)(sh2)->r[9], (ulong)(sh2)->r[10], (ulong)(sh2)->r[11], \
+               (ulong)(sh2)->r[12], (ulong)(sh2)->r[13], (ulong)(sh2)->r[14], (ulong)(sh2)->r[15]); \
+       printf("%csh2 pc-ml %08lx %08lx %08lx %08lx %08lx %08lx %08lx %08lx\n", ms, \
+               (ulong)(sh2)->pc, (ulong)(sh2)->ppc, (ulong)(sh2)->pr, (ulong)(sh2)->sr, \
+               (ulong)(sh2)->gbr, (ulong)(sh2)->vbr, (ulong)(sh2)->mach, (ulong)(sh2)->macl); \
+       printf("%csh2 tmp-p  %08x %08x %08x %08x %08x %08lx %08x %08x\n", ms, \
+               (sh2)->drc_tmp, (sh2)->irq_cycles, \
+               (sh2)->pdb_io_csum[0], (sh2)->pdb_io_csum[1], (sh2)->state, \
+               (ulong)(sh2)->poll_addr, (sh2)->poll_cycles, (sh2)->poll_cnt); \
+}
+
+#if (DRC_DEBUG & (256|512|1024))
+static SH2 csh2[2][8];
+static FILE *trace[2];
+static int topen[2];
+#endif
+#if (DRC_DEBUG & 8)
+static u32 lastpc, lastcnt;
+static void *lastblock;
+#endif
+#if (DRC_DEBUG & (8|256|512|1024)) || defined(PDB)
 static void REGPARM(3) *sh2_drc_log_entry(void *block, SH2 *sh2, u32 sr)
 {
   if (block != NULL) {
-    dbg(8, "= %csh2 enter %08x %p, c=%d", sh2->is_slave ? 's' : 'm',
-      sh2->pc, block, (signed int)sr >> 12);
+#if defined PDB
+    dbg(8, "= %csh2 enter %08x %p, c=%d", sh2->is_slave?'s':'m',
+      sh2->pc, block, ((signed int)sr >> 12)+1);
     pdb_step(sh2, sh2->pc);
+#elif (DRC_DEBUG & 8)
+    if (lastpc != sh2->pc) {
+      if (lastcnt)
+        dbg(8, "= %csh2 enter %08x %p (%d times), c=%d", sh2->is_slave?'s':'m',
+          lastpc, lastblock, lastcnt, (signed int)sr >> 12);
+      dbg(8, "= %csh2 enter %08x %p, c=%d", sh2->is_slave?'s':'m',
+        sh2->pc, block, (signed int)sr >> 12);
+      lastpc = sh2->pc;
+      lastblock = block;
+      lastcnt = 0;
+    } else
+      lastcnt++;
+#elif (DRC_DEBUG & 256)
+  {
+    static SH2 fsh2;
+    int idx = sh2->is_slave;
+    if (!trace[0] && !topen[0]++) {
+      trace[0] = fopen("pico.trace0", "wb");
+      trace[1] = fopen("pico.trace1", "wb");
+    }
+    if (trace[idx] && csh2[idx][0].pc != sh2->pc) {
+      fwrite(sh2, offsetof(SH2, read8_map), 1, trace[idx]);
+      fwrite(&sh2->pdb_io_csum, sizeof(sh2->pdb_io_csum), 1, trace[idx]);
+      memcpy(&csh2[idx][0], sh2, offsetof(SH2, poll_cnt)+4);
+      csh2[idx][0].is_slave = idx;
+    }
+  }
+#elif (DRC_DEBUG & 512)
+  {
+    static SH2 fsh2;
+    int idx = sh2->is_slave;
+    if (!trace[0] && !topen[0]++) {
+      trace[0] = fopen("pico.trace0", "rb");
+      trace[1] = fopen("pico.trace1", "rb");
+    }
+    if (trace[idx] && csh2[idx][0].pc != sh2->pc) {
+      if (!fread(&fsh2, offsetof(SH2, read8_map), 1, trace[idx]) ||
+          !fread(&fsh2.pdb_io_csum, sizeof(sh2->pdb_io_csum), 1, trace[idx])) {
+        printf("trace eof at %08lx\n",ftell(trace[idx]));
+        exit(1);
+      }
+      fsh2.sr = (fsh2.sr & 0x3ff) | (sh2->sr & ~0x3ff);
+      fsh2.is_slave = idx;
+      if (memcmp(&fsh2, sh2, offsetof(SH2, read8_map)) ||
+          0)//memcmp(&fsh2.pdb_io_csum, &sh2->pdb_io_csum, sizeof(sh2->pdb_io_csum)))
+      {
+        printf("difference at %08lx!\n",ftell(trace[idx]));
+        SH2_DUMP(&fsh2, "file");
+        SH2_DUMP(sh2, "current");
+        SH2_DUMP(&csh2[idx][0], "previous");
+        SH2_DUMP(&csh2[idx][1], "previous");
+       char *ps = (char *)sh2, *pf = (char *)&fsh2;
+       for (idx = 0; idx < offsetof(SH2, read8_map); idx += sizeof(u32))
+               if (*(u32 *)(ps+idx) != *(u32 *)(pf+idx))
+                       printf("diff reg %ld\n",(long)idx/sizeof(u32));
+        exit(1);
+      }
+      memcpy(&csh2[idx][1], &csh2[idx][0], offsetof(SH2, poll_cnt)+4);
+      csh2[idx][0] = fsh2;
+    }
+  }
+#elif (DRC_DEBUG & 1024)
+  {
+    int x = sh2->is_slave, i;
+    for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(csh2[x])-1; i++)
+      memcpy(&csh2[x][i], &csh2[x][i+1], offsetof(SH2, poll_cnt)+4);
+    memcpy(&csh2[x][ARRAY_SIZE(csh2[x])-1], sh2, offsetof(SH2, poll_cnt)+4);
+    csh2[x][0].is_slave = x;
+  }
+#endif
   }
   return block;
 }
 #endif
-// } debug
 
-#define TCACHE_BUFFERS 3
 
 // we have 3 translation cache buffers, split from one drc/cmn buffer.
 // BIOS shares tcache with data array because it's only used for init
 // and can be discarded early
-// XXX: need to tune sizes
-static const int tcache_sizes[TCACHE_BUFFERS] = {
-  DRC_TCACHE_SIZE * 6 / 8, // ROM (rarely used), DRAM
-  DRC_TCACHE_SIZE / 8, // BIOS, data array in master sh2
-  DRC_TCACHE_SIZE / 8, // ... slave
-};
-
-static u8 *tcache_bases[TCACHE_BUFFERS];
-static u8 *tcache_ptrs[TCACHE_BUFFERS];
+#define TCACHE_BUFFERS 3
 
-// ptr for code emiters
-static u8 *tcache_ptr;
 
-#define MAX_BLOCK_ENTRIES (BLOCK_INSN_LIMIT / 8)
+struct ring_buffer {
+  u8 *base;                  // ring buffer memory
+  unsigned item_sz;          // size of one buffer item
+  unsigned size;             // number of itmes in ring
+  int first, next;           // read and write pointers
+  int used;                  // number of used items in ring
+};
 
+enum { BL_JMP=1, BL_LDJMP, BL_JCCBLX };
 struct block_link {
+  short tcache_id;
+  short type;                // BL_JMP et al
   u32 target_pc;
   void *jump;                // insn address
-  struct block_link *next;   // either in block_entry->links or 
+  void *blx;                 // block link/exit  area if any
+  u8 jdisp[12];              // jump backup buffer
+  struct block_link *next;   // either in block_entry->links or unresolved
+  struct block_link *o_next; //     ...in block_entry->o_links
+  struct block_link *prev;
+  struct block_link *o_prev;
+  struct block_entry *target;// target block this is linked in (be->links)
 };
 
 struct block_entry {
   u32 pc;
-  void *tcache_ptr;          // translated block for above PC
-  struct block_entry *next;  // next block in hash_table with same pc hash
-  struct block_link *links;  // links to this entry
+  u8 *tcache_ptr;            // translated block for above PC
+  struct block_entry *next;  // chain in hash_table with same pc hash
+  struct block_entry *prev;
+  struct block_link *links;  // incoming links to this entry
+  struct block_link *o_links;// outgoing links from this entry
 #if (DRC_DEBUG & 2)
   struct block_desc *block;
 #endif
+#if (DRC_DEBUG & 32)
+  int entry_count;
+#endif
 };
 
 struct block_desc {
   u32 addr;                  // block start SH2 PC address
-  u16 size;                  // ..of recompiled insns+lit. pool
-  u16 size_nolit;            // same without literals
+  u32 addr_lit;              // block start SH2 literal pool addr
+  int size;                  // ..of recompiled insns
+  int size_lit;              // ..of (insns+)literal pool
+  u8 *tcache_ptr;            // start address of block in cache
+  u16 crc;                   // crc of insns and literals
+  u16 active;                // actively used or deactivated?
+  struct block_list *list;
 #if (DRC_DEBUG & 2)
   int refcount;
 #endif
   int entry_count;
-  struct block_entry entryp[MAX_BLOCK_ENTRIES];
+  struct block_entry *entryp;
+};
+
+struct block_list {
+  struct block_desc *block;  // block reference
+  struct block_list *next;   // pointers for doubly linked list
+  struct block_list *prev;
+  struct block_list **head;  // list head (for removing from list)
+  struct block_list *l_next;
 };
 
-static const int block_max_counts[TCACHE_BUFFERS] = {
-  4*1024,
-  256,
-  256,
+static u8 *tcache_ptr;       // ptr for code emitters
+
+// XXX: need to tune sizes
+
+static struct ring_buffer tcache_ring[TCACHE_BUFFERS];
+static const int tcache_sizes[TCACHE_BUFFERS] = {
+  DRC_TCACHE_SIZE * 30 / 32, // ROM (rarely used), DRAM
+  DRC_TCACHE_SIZE / 32, // BIOS, data array in master sh2
+  DRC_TCACHE_SIZE / 32, // ... slave
 };
+
+#define BLOCK_MAX_COUNT(tcid)          ((tcid) ? 256 : 32*256)
+static struct ring_buffer block_ring[TCACHE_BUFFERS];
 static struct block_desc *block_tables[TCACHE_BUFFERS];
-static int block_counts[TCACHE_BUFFERS];
+
+#define ENTRY_MAX_COUNT(tcid)          ((tcid) ? 8*512 : 256*512)
+static struct ring_buffer entry_ring[TCACHE_BUFFERS];
+static struct block_entry *entry_tables[TCACHE_BUFFERS];
 
 // we have block_link_pool to avoid using mallocs
-static const int block_link_pool_max_counts[TCACHE_BUFFERS] = {
-  4*1024,
-  256,
-  256,
-};
+#define BLOCK_LINK_MAX_COUNT(tcid)     ((tcid) ? 512 : 32*512)
 static struct block_link *block_link_pool[TCACHE_BUFFERS]; 
 static int block_link_pool_counts[TCACHE_BUFFERS];
-static struct block_link *unresolved_links[TCACHE_BUFFERS];
+static struct block_link **unresolved_links[TCACHE_BUFFERS];
+static struct block_link *blink_free[TCACHE_BUFFERS];
 
 // used for invalidation
-static const int ram_sizes[TCACHE_BUFFERS] = {
-  0x40000,
-  0x1000,
-  0x1000,
-};
+#define RAM_SIZE(tcid)                         ((tcid) ? 0x1000 : 0x40000)
 #define INVAL_PAGE_SIZE 0x100
 
-struct block_list {
-  struct block_desc *block;
-  struct block_list *next;
-};
+static struct block_list *inactive_blocks[TCACHE_BUFFERS];
 
 // array of pointers to block_lists for RAM and 2 data arrays
 // each array has len: sizeof(mem) / INVAL_PAGE_SIZE 
 static struct block_list **inval_lookup[TCACHE_BUFFERS];
 
-static const int hash_table_sizes[TCACHE_BUFFERS] = {
-  0x1000,
-  0x100,
-  0x100,
-};
+#define HASH_TABLE_SIZE(tcid)          ((tcid) ? 512 : 32*512)
 static struct block_entry **hash_tables[TCACHE_BUFFERS];
 
 #define HASH_FUNC(hash_tab, addr, mask) \
-  (hash_tab)[(((addr) >> 20) ^ ((addr) >> 2)) & (mask)]
+  (hash_tab)[((addr) >> 1) & (mask)]
+
+#define BLOCK_LIST_MAX_COUNT           (64*1024)
+static struct block_list *block_list_pool; 
+static int block_list_pool_count;
+static struct block_list *blist_free;
+
+#if (DRC_DEBUG & 128)
+#if BRANCH_CACHE
+int bchit, bcmiss;
+#endif
+#if CALL_STACK
+int rchit, rcmiss;
+#endif
+#endif
 
 // host register tracking
-enum {
+enum cache_reg_htype {
+  HRT_TEMP   = 1, // is for temps and args
+  HRT_REG    = 2, // is for sh2 regs
+};
+
+enum cache_reg_flags {
+  HRF_DIRTY  = 1 << 0, // has "dirty" value to be written to ctx
+  HRF_PINNED = 1 << 1, // has a pinned mapping
+  HRF_S16    = 1 << 2, // has a sign extended 16 bit value
+  HRF_U16    = 1 << 3, // has a zero extended 16 bit value
+};
+
+enum cache_reg_type {
   HR_FREE,
-  HR_CACHED, // 'val' has sh2_reg_e
-//  HR_CONST,  // 'val' has a constant
+  HR_CACHED, // vreg has sh2_reg_e
   HR_TEMP,   // reg used for temp storage
 };
 
-enum {
-  HRF_DIRTY  = 1 << 0, // reg has "dirty" value to be written to ctx
-  HRF_LOCKED = 1 << 1, // HR_CACHED can't be evicted
+typedef struct {
+  u8 hreg:6;    // "host" reg
+  u8 htype:2;   // TEMP or REG?
+  u8 flags:4;   // DIRTY, PINNED?
+  u8 type:2;    // CACHED or TEMP?
+  u8 locked:2;  // LOCKED reference counter
+  u16 stamp;    // kind of a timestamp
+  u32 gregs;    // "guest" reg mask
+} cache_reg_t;
+
+// guest register tracking
+enum guest_reg_flags {
+  GRF_DIRTY  = 1 << 0, // reg has "dirty" value to be written to ctx
+  GRF_CONST  = 1 << 1, // reg has a constant
+  GRF_CDIRTY = 1 << 2, // constant not yet written to ctx
+  GRF_STATIC = 1 << 3, // reg has static mapping to vreg
+  GRF_PINNED = 1 << 4, // reg has pinned mapping to vreg
 };
 
 typedef struct {
-  u32 hreg:5;   // "host" reg
-  u32 greg:5;   // "guest" reg
-  u32 type:3;
-  u32 flags:3;
-  u32 stamp:16; // kind of a timestamp
-} temp_reg_t;
-
-// note: reg_temp[] must have at least the amount of
-// registers used by handlers in worst case (currently 4)
-#ifdef __arm__
+  u8 flags;     // guest flags: is constant, is dirty?
+  s8 sreg;      // cache reg for static mapping
+  s8 vreg;      // cache_reg this is currently mapped to, -1 if not mapped
+  s8 cnst;      // const index if this is constant
+} guest_reg_t;
+
+
+// possibly needed in code emitter
+static int rcache_get_tmp(void);
+static void rcache_free_tmp(int hr);
+
+// Note: Register assignment goes by ABI convention. Caller save registers are
+// TEMPORARY, callee save registers are PRESERVED. Unusable regs are omitted.
+// there must be at least the free (not context or statically mapped) amount of
+// PRESERVED/TEMPORARY registers used by handlers in worst case (currently 4). 
+// there must be at least 3 PARAM, and PARAM+TEMPORARY must be at least 4.
+// SR must and R0 should by all means be statically mapped.
+// XXX the static definition of SR MUST match that in compiler.h
+
+#if defined(__arm__) || defined(_M_ARM)
 #include "../drc/emit_arm.c"
-
-#ifndef __MACH__
-
-static const int reg_map_g2h[] = {
-   4,  5,  6,  7,
-   8, -1, -1, -1,
-  -1, -1, -1, -1,
-  -1, -1, -1,  9, // r12 .. sp
-  -1, -1, -1, 10, // SHR_PC,  SHR_PPC, SHR_PR,   SHR_SR,
-  -1, -1, -1, -1, // SHR_GBR, SHR_VBR, SHR_MACH, SHR_MACL,
-};
-
+#elif defined(__aarch64__) || defined(_M_ARM64)
+#include "../drc/emit_arm64.c"
+#elif defined(__mips__)
+#include "../drc/emit_mips.c"
+#elif defined(__riscv__) || defined(__riscv)
+#include "../drc/emit_riscv.c"
+#elif defined(__powerpc__) || defined(__PPC__) || defined(__ppc__) || defined(_M_PPC)
+#include "../drc/emit_ppc.c"
+#elif defined(__i386__) || defined(_M_X86)
+#include "../drc/emit_x86.c"
+#elif defined(__x86_64__) || defined(_M_X64)
+#include "../drc/emit_x86.c"
 #else
-
-// no r9..
-static const int reg_map_g2h[] = {
-   4,  5,  6,  7,
-  -1, -1, -1, -1,
-  -1, -1, -1, -1,
-  -1, -1, -1,  8, // r12 .. sp
-  -1, -1, -1, 10, // SHR_PC,  SHR_PPC, SHR_PR,   SHR_SR,
-  -1, -1, -1, -1, // SHR_GBR, SHR_VBR, SHR_MACH, SHR_MACL,
-};
-
+#error unsupported arch
 #endif
 
-static temp_reg_t reg_temp[] = {
-  {  0, },
-  {  1, },
-  { 12, },
-  { 14, },
-  {  2, },
-  {  3, },
-};
+static const signed char hregs_param[] = PARAM_REGS;
+static const signed char hregs_temp [] = TEMPORARY_REGS;
+static const signed char hregs_saved[] = PRESERVED_REGS;
+static const signed char regs_static[] = STATIC_SH2_REGS;
 
-#elif defined(__i386__)
-#include "../drc/emit_x86.c"
+#define CACHE_REGS \
+    (ARRAY_SIZE(hregs_param)+ARRAY_SIZE(hregs_temp)+ARRAY_SIZE(hregs_saved)-1)
+static cache_reg_t cache_regs[CACHE_REGS];
 
-static const int reg_map_g2h[] = {
-  xSI,-1, -1, -1,
-  -1, -1, -1, -1,
-  -1, -1, -1, -1,
-  -1, -1, -1, -1,
-  -1, -1, -1, xDI,
-  -1, -1, -1, -1,
-};
+static signed char reg_map_host[HOST_REGS];
 
-// ax, cx, dx are usually temporaries by convention
-static temp_reg_t reg_temp[] = {
-  { xAX, },
-  { xBX, },
-  { xCX, },
-  { xDX, },
-};
+static guest_reg_t guest_regs[SH2_REGS];
 
-#else
-#error unsupported arch
+// generated functions called from C, to be called only through host_call()
+static void REGPARM(1) (*sh2_drc_entry)(SH2 *sh2);
+#ifdef DRC_SR_REG
+void REGPARM(1) (*sh2_drc_save_sr)(SH2 *sh2);
+void REGPARM(1) (*sh2_drc_restore_sr)(SH2 *sh2);
 #endif
 
-#define T      0x00000001
-#define S      0x00000002
-#define I      0x000000f0
-#define Q      0x00000100
-#define M      0x00000200
-#define T_save 0x00000800
-
-#define I_SHIFT 4
-#define Q_SHIFT 8
-#define M_SHIFT 9
-
-static void REGPARM(1) (*sh2_drc_entry)(SH2 *sh2);
-static void            (*sh2_drc_dispatcher)(void);
-static void            (*sh2_drc_exit)(void);
+// generated DRC helper functions, only called from generated code via emith_call*()
+static void REGPARM(1) (*sh2_drc_dispatcher)(u32 pc);
+#if CALL_STACK
+static u32  REGPARM(2) (*sh2_drc_dispatcher_call)(u32 pc);
+static void REGPARM(1) (*sh2_drc_dispatcher_return)(u32 pc);
+#endif
+static void REGPARM(1) (*sh2_drc_exit)(u32 pc);
 static void            (*sh2_drc_test_irq)(void);
 
-static u32  REGPARM(2) (*sh2_drc_read8)(u32 a, SH2 *sh2);
-static u32  REGPARM(2) (*sh2_drc_read16)(u32 a, SH2 *sh2);
-static u32  REGPARM(2) (*sh2_drc_read32)(u32 a, SH2 *sh2);
+static u32  REGPARM(1) (*sh2_drc_read8)(u32 a);
+static u32  REGPARM(1) (*sh2_drc_read16)(u32 a);
+static u32  REGPARM(1) (*sh2_drc_read32)(u32 a);
+static u32  REGPARM(1) (*sh2_drc_read8_poll)(u32 a);
+static u32  REGPARM(1) (*sh2_drc_read16_poll)(u32 a);
+static u32  REGPARM(1) (*sh2_drc_read32_poll)(u32 a);
 static void REGPARM(2) (*sh2_drc_write8)(u32 a, u32 d);
 static void REGPARM(2) (*sh2_drc_write16)(u32 a, u32 d);
-static void REGPARM(3) (*sh2_drc_write32)(u32 a, u32 d, SH2 *sh2);
+static void REGPARM(2) (*sh2_drc_write32)(u32 a, u32 d);
+
+// flags for memory access
+#define MF_SIZEMASK 0x03        // size of access
+#define MF_POSTINCR 0x10        // post increment (for read_rr)
+#define MF_PREDECR  MF_POSTINCR // pre decrement (for write_rr)
+#define MF_POLLING  0x20       // include polling check in read
 
 // address space stuff
-static int dr_ctx_get_mem_ptr(u32 a, u32 *mask)
+static int dr_ctx_get_mem_ptr(SH2 *sh2, u32 a, u32 *mask)
 {
+  void *memptr;
   int poffs = -1;
 
-  if ((a & ~0x7ff) == 0) {
-    // BIOS
+  // check if region is mapped memory
+  memptr = p32x_sh2_get_mem_ptr(a, mask, sh2);
+  if (memptr == NULL)
+    return poffs;
+
+  if (memptr == sh2->p_bios)        // BIOS
     poffs = offsetof(SH2, p_bios);
-    *mask = 0x7ff;
-  }
-  else if ((a & 0xfffff000) == 0xc0000000) {
-    // data array
-    // FIXME: access sh2->data_array instead
+  else if (memptr == sh2->p_da)     // data array
     poffs = offsetof(SH2, p_da);
-    *mask = 0xfff;
-  }
-  else if ((a & 0xc6000000) == 0x06000000) {
-    // SDRAM
+  else if (memptr == sh2->p_sdram)  // SDRAM
     poffs = offsetof(SH2, p_sdram);
-    *mask = 0x03ffff;
-  }
-  else if ((a & 0xc6000000) == 0x02000000) {
-    // ROM
+  else if (memptr == sh2->p_rom)    // ROM
     poffs = offsetof(SH2, p_rom);
-    *mask = 0x3fffff;
-  }
 
   return poffs;
 }
 
+static int dr_get_tcache_id(u32 pc, int is_slave)
+{
+  u32 tcid = 0;
+  if ((pc & 0xe0000000) == 0xc0000000)
+    tcid = 1 + is_slave; // data array
+  if ((pc & ~0xfff) == 0)
+    tcid = 1 + is_slave; // BIOS
+  return tcid;
+}
+
 static struct block_entry *dr_get_entry(u32 pc, int is_slave, int *tcache_id)
 {
   struct block_entry *be;
-  u32 tcid = 0, mask;
-
-  // data arrays have their own caches
-  if ((pc & 0xe0000000) == 0xc0000000 || (pc & ~0xfff) == 0)
-    tcid = 1 + is_slave;
-
-  *tcache_id = tcid;
+  *tcache_id = dr_get_tcache_id(pc, is_slave);
 
-  mask = hash_table_sizes[tcid] - 1;
-  be = HASH_FUNC(hash_tables[tcid], pc, mask);
+  be = HASH_FUNC(hash_tables[*tcache_id], pc, HASH_TABLE_SIZE(*tcache_id) - 1);
+  if (be != NULL) // don't ask... gcc code generation hint
   for (; be != NULL; be = be->next)
     if (be->pc == pc)
       return be;
@@ -403,87 +591,148 @@ static struct block_entry *dr_get_entry(u32 pc, int is_slave, int *tcache_id)
 
 // ---------------------------------------------------------------
 
+// ring buffer management
+#define RING_INIT(r,m,n)    *(r) = (struct ring_buffer) { .base = (u8 *)m, \
+                                        .item_sz = sizeof(*(m)), .size = n };
+
+static void *ring_alloc(struct ring_buffer *rb, int count)
+{
+  // allocate space in ring buffer
+  void *p;
+
+  p = rb->base + rb->next * rb->item_sz;
+  if (rb->next+count > rb->size) {
+    rb->used += rb->size - rb->next;
+    p = rb->base; // wrap if overflow at end
+    rb->next = count;
+  } else {
+    rb->next += count;
+    if (rb->next == rb->size) rb->next = 0;
+  }
+
+  rb->used += count;
+  return p;
+}
+
+static void ring_wrap(struct ring_buffer *rb)
+{
+  // insufficient space at end of buffer memory, wrap around
+  rb->used += rb->size - rb->next;
+  rb->next = 0;
+}
+
+static void ring_free(struct ring_buffer *rb, int count)
+{
+  // free oldest space in ring buffer
+  rb->first += count;
+  if (rb->first >= rb->size) rb->first -= rb->size;
+
+  rb->used -= count;
+}
+
+static void ring_free_p(struct ring_buffer *rb, void *p)
+{
+  // free ring buffer space upto given pointer
+  rb->first = ((u8 *)p - rb->base) / rb->item_sz;
+
+  rb->used = rb->next - rb->first;
+  if (rb->used < 0) rb->used += rb->size;
+}
+
+static void *ring_reset(struct ring_buffer *rb)
+{
+  // reset to initial state
+  rb->first = rb->next = rb->used = 0;
+  return rb->base + rb->next * rb->item_sz;
+}
+
+static void *ring_first(struct ring_buffer *rb)
+{
+  return rb->base + rb->first * rb->item_sz;
+}
+
+static void *ring_next(struct ring_buffer *rb)
+{
+  return rb->base + rb->next * rb->item_sz;
+}
+
+
 // block management
 static void add_to_block_list(struct block_list **blist, struct block_desc *block)
 {
-  struct block_list *added = malloc(sizeof(*added));
-  if (!added) {
-    elprintf(EL_ANOMALY, "drc OOM (1)");
-    return;
+  struct block_list *added;
+
+  if (blist_free) {
+    added = blist_free;
+    blist_free = added->next;
+  } else if (block_list_pool_count >= BLOCK_LIST_MAX_COUNT) {
+    printf( "block list overflow\n");
+    exit(1);
+  } else {
+    added = block_list_pool + block_list_pool_count;
+    block_list_pool_count ++;
   }
+
   added->block = block;
+  added->l_next = block->list;
+  block->list = added;
+  added->head = blist;
+
+  added->prev = NULL;
+  if (*blist)
+    (*blist)->prev = added;
   added->next = *blist;
   *blist = added;
 }
 
-static void rm_from_block_list(struct block_list **blist, struct block_desc *block)
+static void rm_from_block_lists(struct block_desc *block)
 {
-  struct block_list *prev = NULL, *current = *blist;
-  for (; current != NULL; prev = current, current = current->next) {
-    if (current->block == block) {
-      if (prev == NULL)
-        *blist = current->next;
-      else
-        prev->next = current->next;
-      free(current);
-      return;
-    }
+  struct block_list *entry;
+
+  entry = block->list;
+  while (entry != NULL) {
+    if (entry->prev != NULL)
+      entry->prev->next = entry->next;
+    else
+      *(entry->head) = entry->next;
+    if (entry->next != NULL)
+      entry->next->prev = entry->prev;
+
+    entry->next = blist_free;
+    blist_free = entry;
+
+    entry = entry->l_next;
   }
-  dbg(1, "can't rm block %p (%08x-%08x)",
-    block, block->addr, block->addr + block->size);
+  block->list = NULL;
 }
 
-static void rm_block_list(struct block_list **blist)
+static void discard_block_list(struct block_list **blist)
 {
-  struct block_list *tmp, *current = *blist;
+  struct block_list *next, *current = *blist;
   while (current != NULL) {
-    tmp = current;
-    current = current->next;
-    free(tmp);
+    next = current->next;
+    current->next = blist_free;
+    blist_free = current;
+    current = next;
   }
   *blist = NULL;
 }
 
-static void REGPARM(1) flush_tcache(int tcid)
-{
-  int i;
-
-  dbg(1, "tcache #%d flush! (%d/%d, bds %d/%d)", tcid,
-    tcache_ptrs[tcid] - tcache_bases[tcid], tcache_sizes[tcid],
-    block_counts[tcid], block_max_counts[tcid]);
-
-  block_counts[tcid] = 0;
-  block_link_pool_counts[tcid] = 0;
-  unresolved_links[tcid] = NULL;
-  memset(hash_tables[tcid], 0, sizeof(*hash_tables[0]) * hash_table_sizes[tcid]);
-  tcache_ptrs[tcid] = tcache_bases[tcid];
-  if (Pico32xMem != NULL) {
-    if (tcid == 0) // ROM, RAM
-      memset(Pico32xMem->drcblk_ram, 0,
-             sizeof(Pico32xMem->drcblk_ram));
-    else
-      memset(Pico32xMem->drcblk_da[tcid - 1], 0,
-             sizeof(Pico32xMem->drcblk_da[0]));
-  }
-#if (DRC_DEBUG & 4)
-  tcache_dsm_ptrs[tcid] = tcache_bases[tcid];
-#endif
-
-  for (i = 0; i < ram_sizes[tcid] / INVAL_PAGE_SIZE; i++)
-    rm_block_list(&inval_lookup[tcid][i]);
-}
-
 static void add_to_hashlist(struct block_entry *be, int tcache_id)
 {
-  u32 tcmask = hash_table_sizes[tcache_id] - 1;
+  u32 tcmask = HASH_TABLE_SIZE(tcache_id) - 1;
+  struct block_entry **head = &HASH_FUNC(hash_tables[tcache_id], be->pc, tcmask);
 
-  be->next = HASH_FUNC(hash_tables[tcache_id], be->pc, tcmask);
-  HASH_FUNC(hash_tables[tcache_id], be->pc, tcmask) = be;
+  be->prev = NULL;
+  if (*head)
+    (*head)->prev = be;
+  be->next = *head;
+  *head = be;
 
 #if (DRC_DEBUG & 2)
   if (be->next != NULL) {
-    printf(" %08x: hash collision with %08x\n",
-      be->pc, be->next->pc);
+    printf(" %08lx@%p: entry hash collision with %08lx@%p\n",
+      (ulong)be->pc, be->tcache_ptr, (ulong)be->next->pc, be->next->tcache_ptr);
     hash_collisions++;
   }
 #endif
@@ -491,186 +740,597 @@ static void add_to_hashlist(struct block_entry *be, int tcache_id)
 
 static void rm_from_hashlist(struct block_entry *be, int tcache_id)
 {
-  u32 tcmask = hash_table_sizes[tcache_id] - 1;
-  struct block_entry *cur, *prev;
-  
-  cur = HASH_FUNC(hash_tables[tcache_id], be->pc, tcmask);
-  if (cur == NULL)
-    goto missing;
-
-  if (be == cur) { // first
-    HASH_FUNC(hash_tables[tcache_id], be->pc, tcmask) = be->next;
-    return;
-  }
-
-  for (prev = cur, cur = cur->next; cur != NULL; cur = cur->next) {
-    if (cur == be) {
-      prev->next = cur->next;
-      return;
-    }
-  }
+  u32 tcmask = HASH_TABLE_SIZE(tcache_id) - 1;
+  struct block_entry **head = &HASH_FUNC(hash_tables[tcache_id], be->pc, tcmask);
+
+#if DRC_DEBUG & 1
+  struct block_entry *current = be;
+  while (current->prev != NULL)
+    current = current->prev;
+  if (current != *head)
+    dbg(1, "rm_from_hashlist @%p: be %p %08x missing?", head, be, be->pc);
+#endif
 
-missing:
-  dbg(1, "rm_from_hashlist: be %p %08x missing?", be, be->pc);
+  if (be->prev != NULL)
+    be->prev->next = be->next;
+  else
+    *head = be->next;
+  if (be->next != NULL)
+    be->next->prev = be->prev;
 }
 
-static struct block_desc *dr_add_block(u32 addr, u16 size_lit,
-  u16 size_nolit, int is_slave, int *blk_id)
-{
-  struct block_entry *be;
-  struct block_desc *bd;
-  int tcache_id;
-  int *bcount;
 
-  // do a lookup to get tcache_id and override check
-  be = dr_get_entry(addr, is_slave, &tcache_id);
-  if (be != NULL)
-    dbg(1, "block override for %08x", addr);
+#if LINK_BRANCHES
+static void add_to_hashlist_unresolved(struct block_link *bl, int tcache_id)
+{
+  u32 tcmask = HASH_TABLE_SIZE(tcache_id) - 1;
+  struct block_link **head = &HASH_FUNC(unresolved_links[tcache_id], bl->target_pc, tcmask);
 
-  bcount = &block_counts[tcache_id];
-  if (*bcount >= block_max_counts[tcache_id]) {
-    dbg(1, "bd overflow for tcache %d", tcache_id);
-    return NULL;
-  }
+#if DRC_DEBUG & 1
+  struct block_link *current = *head;
+  while (current != NULL && current != bl)
+    current = current->next;
+  if (current == bl)
+    dbg(1, "add_to_hashlist_unresolved @%p: bl %p %p %08x already in?", head, bl, bl->target, bl->target_pc);
+#endif
 
-  bd = &block_tables[tcache_id][*bcount];
-  bd->addr = addr;
-  bd->size = size_lit;
-  bd->size_nolit = size_nolit;
+  bl->target = NULL; // marker for not resolved
+  bl->prev = NULL;
+  if (*head)
+    (*head)->prev = bl;
+  bl->next = *head;
+  *head = bl;
+}
 
-  bd->entry_count = 1;
-  bd->entryp[0].pc = addr;
-  bd->entryp[0].tcache_ptr = tcache_ptr;
-  bd->entryp[0].links = NULL;
-#if (DRC_DEBUG & 2)
-  bd->entryp[0].block = bd;
-  bd->refcount = 0;
+static void rm_from_hashlist_unresolved(struct block_link *bl, int tcache_id)
+{
+  u32 tcmask = HASH_TABLE_SIZE(tcache_id) - 1;
+  struct block_link **head = &HASH_FUNC(unresolved_links[tcache_id], bl->target_pc, tcmask);
+
+#if DRC_DEBUG & 1
+  struct block_link *current = bl;
+  while (current->prev != NULL)
+    current = current->prev;
+  if (current != *head)
+    dbg(1, "rm_from_hashlist_unresolved @%p: bl %p %p %08x missing?", head, bl, bl->target, bl->target_pc);
 #endif
-  add_to_hashlist(&bd->entryp[0], tcache_id);
 
-  *blk_id = *bcount;
-  (*bcount)++;
-
-  return bd;
+  if (bl->prev != NULL)
+    bl->prev->next = bl->next;
+  else
+    *head = bl->next;
+  if (bl->next != NULL)
+    bl->next->prev = bl->prev;
 }
 
-static void REGPARM(3) *dr_lookup_block(u32 pc, int is_slave, int *tcache_id)
+static void dr_block_link(struct block_entry *be, struct block_link *bl, int emit_jump)
 {
-  struct block_entry *be = NULL;
-  void *block = NULL;
-
-  be = dr_get_entry(pc, is_slave, tcache_id);
-  if (be != NULL)
-    block = be->tcache_ptr;
+  dbg(2, "- %slink from %p to pc %08x entry %p", emit_jump ? "":"early ",
+    bl->jump, bl->target_pc, be->tcache_ptr);
+
+  if (emit_jump) {
+    u8 *jump = bl->jump;
+    int jsz = emith_jump_patch_size();
+    if (bl->type == BL_JMP) { // patch: jump @entry
+      // inlined: @jump far jump to target
+      emith_jump_patch(jump, be->tcache_ptr, &jump);
+    } else if (bl->type == BL_LDJMP) { // write: jump @entry
+      // inlined: @jump far jump to target
+      emith_jump_at(jump, be->tcache_ptr);
+      jsz = emith_jump_at_size();
+    } else if (bl->type == BL_JCCBLX) { // patch: jump cond -> jump @entry
+      if (emith_jump_patch_inrange(bl->jump, be->tcache_ptr)) {
+        // inlined: @jump near jumpcc to target
+        emith_jump_patch(jump, be->tcache_ptr, &jump);
+      } else { // dispatcher cond immediate
+        // via blx: @jump near jumpcc to blx; @blx far jump
+        emith_jump_patch(jump, bl->blx, &jump);
+        emith_jump_at(bl->blx, be->tcache_ptr);
+        host_instructions_updated(bl->blx, (char *)bl->blx + emith_jump_at_size(),
+            ((uintptr_t)bl->blx & 0x1f) + emith_jump_at_size()-1 > 0x1f);
+      }
+    } else {
+      printf("unknown BL type %d\n", bl->type);
+      exit(1);
+    }
+    host_instructions_updated(jump, jump + jsz, ((uintptr_t)jump & 0x1f) + jsz-1 > 0x1f);
+  }
 
-#if (DRC_DEBUG & 2)
-  if (be != NULL)
-    be->block->refcount++;
-#endif
-  return block;
+  // move bl to block_entry
+  bl->target = be;
+  bl->prev = NULL;
+  if (be->links)
+    be->links->prev = bl;
+  bl->next = be->links;
+  be->links = bl;
 }
 
-static void *dr_failure(void)
+static void dr_block_unlink(struct block_link *bl, int emit_jump)
 {
-  lprintf("recompilation failed\n");
-  exit(1);
+  dbg(2,"- unlink from %p to pc %08x", bl->jump, bl->target_pc);
+
+  if (bl->target) {
+    if (emit_jump) {
+      u8 *jump = bl->jump;
+      int jsz = emith_jump_patch_size();
+      if (bl->type == BL_JMP) { // jump_patch @dispatcher
+        // inlined: @jump far jump to dispatcher
+        emith_jump_patch(jump, sh2_drc_dispatcher, &jump);
+      } else if (bl->type == BL_LDJMP) { // restore: load pc, jump @dispatcher
+        // inlined: @jump load target_pc, far jump to dispatcher
+        memcpy(jump, bl->jdisp, emith_jump_at_size());
+        jsz = emith_jump_at_size();
+      } else if (bl->type == BL_JCCBLX) { // jump cond @blx; @blx: load pc, jump
+        // via blx: @jump near jumpcc to blx; @blx load target_pc, far jump
+        emith_jump_patch(bl->jump, bl->blx, &jump);
+        memcpy(bl->blx, bl->jdisp, emith_jump_at_size());
+        host_instructions_updated(bl->blx, (char *)bl->blx + emith_jump_at_size(), 1);
+      } else {
+        printf("unknown BL type %d\n", bl->type);
+        exit(1);
+      }
+      // update cpu caches since the previous jump target doesn't exist anymore
+      host_instructions_updated(jump, jump + jsz, 1);
+    }
+
+    if (bl->prev)
+      bl->prev->next = bl->next;
+    else
+      bl->target->links = bl->next;
+    if (bl->next)
+      bl->next->prev = bl->prev;
+    bl->target = NULL;
+  }
 }
+#endif
 
-static void *dr_prepare_ext_branch(u32 pc, int is_slave, int tcache_id)
+static struct block_link *dr_prepare_ext_branch(struct block_entry *owner, u32 pc, int is_slave, int tcache_id)
 {
 #if LINK_BRANCHES
   struct block_link *bl = block_link_pool[tcache_id];
   int cnt = block_link_pool_counts[tcache_id];
-  struct block_entry *be = NULL;
   int target_tcache_id;
-  int i;
 
-  be = dr_get_entry(pc, is_slave, &target_tcache_id);
-  if (target_tcache_id != tcache_id)
-    return sh2_drc_dispatcher;
+  // get the target block entry
+  target_tcache_id = dr_get_tcache_id(pc, is_slave);
+  if (target_tcache_id && target_tcache_id != tcache_id)
+    return NULL;
 
-  // if pool has been freed, reuse
-  for (i = cnt - 1; i >= 0; i--)
-    if (bl[i].target_pc != 0)
-      break;
-  cnt = i + 1;
-  if (cnt >= block_link_pool_max_counts[tcache_id]) {
+  // get a block link
+  if (blink_free[tcache_id] != NULL) {
+    bl = blink_free[tcache_id];
+    blink_free[tcache_id] = bl->next;
+  } else if (cnt >= BLOCK_LINK_MAX_COUNT(tcache_id)) {
     dbg(1, "bl overflow for tcache %d", tcache_id);
     return NULL;
+  } else {
+    bl += cnt;
+    block_link_pool_counts[tcache_id] = cnt+1;
   }
-  bl += cnt;
-  block_link_pool_counts[tcache_id]++;
 
+  // prepare link and add to outgoing list of owner
+  bl->tcache_id = tcache_id;
   bl->target_pc = pc;
   bl->jump = tcache_ptr;
+  bl->blx = NULL;
+  bl->o_next = owner->o_links;
+  owner->o_links = bl;
 
-  if (be != NULL) {
-    dbg(2, "- early link from %p to pc %08x", bl->jump, pc);
-    bl->next = be->links;
-    be->links = bl;
-    return be->tcache_ptr;
-  }
-  else {
-    bl->next = unresolved_links[tcache_id];
-    unresolved_links[tcache_id] = bl;
-    return sh2_drc_dispatcher;
-  }
+  add_to_hashlist_unresolved(bl, tcache_id);
+  return bl;
 #else
-  return sh2_drc_dispatcher;
+  return NULL;
 #endif
 }
 
-static void dr_link_blocks(struct block_entry *be, int tcache_id)
+static void dr_mark_memory(int mark, struct block_desc *block, int tcache_id, u32 nolit)
 {
-#if LINK_BRANCHES
-  struct block_link *first = unresolved_links[tcache_id];
-  struct block_link *bl, *prev, *tmp;
-  u32 pc = be->pc;
+  u8 *drc_ram_blk = NULL, *lit_ram_blk = NULL;
+  u32 addr, end, mask = 0, shift = 0, idx;
 
-  for (bl = prev = first; bl != NULL; ) {
-    if (bl->target_pc == pc) {
-      dbg(2, "- link from %p to pc %08x", bl->jump, pc);
-      emith_jump_patch(bl->jump, tcache_ptr);
+  // mark memory blocks as containing compiled code
+  if ((block->addr & 0xc7fc0000) == 0x06000000
+      || (block->addr & 0xfffff000) == 0xc0000000)
+  {
+    if (tcache_id != 0) {
+      // data array
+      drc_ram_blk = Pico32xMem->drcblk_da[tcache_id-1];
+      lit_ram_blk = Pico32xMem->drclit_da[tcache_id-1];
+      shift = SH2_DRCBLK_DA_SHIFT;
+    }
+    else {
+      // SDRAM
+      drc_ram_blk = Pico32xMem->drcblk_ram;
+      lit_ram_blk = Pico32xMem->drclit_ram;
+      shift = SH2_DRCBLK_RAM_SHIFT;
+    }
+    mask = RAM_SIZE(tcache_id) - 1;
 
-      // move bl from unresolved_links to block_entry
-      tmp = bl->next;
-      bl->next = be->links;
-      be->links = bl;
+    // mark recompiled insns
+    addr = block->addr & ~((1 << shift) - 1);
+    end = block->addr + block->size;
+    for (idx = (addr & mask) >> shift; addr < end; addr += (1 << shift))
+      drc_ram_blk[idx++] += mark;
+
+    // mark literal pool
+    if (addr < (block->addr_lit & ~((1 << shift) - 1)))
+      addr = block->addr_lit & ~((1 << shift) - 1);
+    end = block->addr_lit + block->size_lit;
+    for (idx = (addr & mask) >> shift; addr < end; addr += (1 << shift))
+      drc_ram_blk[idx++] += mark;
+
+    // mark for literals disabled
+    if (nolit) {
+      addr = nolit & ~((1 << shift) - 1);
+      end = block->addr_lit + block->size_lit;
+      for (idx = (addr & mask) >> shift; addr < end; addr += (1 << shift))
+        lit_ram_blk[idx++] = 1;
+    }
 
-      if (bl == first)
-        first = prev = bl = tmp;
-      else
-        prev->next = bl = tmp;
-      continue;
+    if (mark < 0)
+      rm_from_block_lists(block);
+    else {
+      // add to invalidation lookup lists
+      addr = block->addr & ~(INVAL_PAGE_SIZE - 1);
+      end = block->addr + block->size;
+      for (idx = (addr & mask) / INVAL_PAGE_SIZE; addr < end; addr += INVAL_PAGE_SIZE)
+        add_to_block_list(&inval_lookup[tcache_id][idx++], block);
+
+      if (addr < (block->addr_lit & ~(INVAL_PAGE_SIZE - 1)))
+        addr = block->addr_lit & ~(INVAL_PAGE_SIZE - 1);
+      end = block->addr_lit + block->size_lit;
+      for (idx = (addr & mask) / INVAL_PAGE_SIZE; addr < end; addr += INVAL_PAGE_SIZE)
+        add_to_block_list(&inval_lookup[tcache_id][idx++], block);
     }
-    prev = bl;
-    bl = bl->next;
   }
-  unresolved_links[tcache_id] = first;
-
-  // could sync arm caches here, but that's unnecessary
-#endif
 }
 
-#define ADD_TO_ARRAY(array, count, item, failcode) \
-  if (count >= ARRAY_SIZE(array)) { \
-    dbg(1, "warning: " #array " overflow"); \
-    failcode; \
-  } \
-  array[count++] = item;
-
-static int find_in_array(u32 *array, size_t size, u32 what)
+static u32 dr_check_nolit(u32 start, u32 end, int tcache_id)
 {
-  size_t i;
-  for (i = 0; i < size; i++)
-    if (what == array[i])
-      return i;
+  u8 *lit_ram_blk = NULL;
+  u32 mask = 0, shift = 0, addr, idx;
 
-  return -1;
-}
+  if ((start & 0xc7fc0000) == 0x06000000
+      || (start & 0xfffff000) == 0xc0000000)
+  {
+    if (tcache_id != 0) {
+      // data array
+      lit_ram_blk = Pico32xMem->drclit_da[tcache_id-1];
+      shift = SH2_DRCBLK_DA_SHIFT;
+    }
+    else {
+      // SDRAM
+      lit_ram_blk = Pico32xMem->drclit_ram;
+      shift = SH2_DRCBLK_RAM_SHIFT;
+    }
+    mask = RAM_SIZE(tcache_id) - 1;
+
+    addr = start & ~((1 << shift) - 1);
+    for (idx = (addr & mask) >> shift; addr < end; addr += (1 << shift))
+      if (lit_ram_blk[idx++])
+        break;
+
+    return (addr < start ? start : addr > end ? end : addr);
+  }
+
+  return end;
+}
+
+static void dr_rm_block_entry(struct block_desc *bd, int tcache_id, u32 nolit, int free)
+{
+  struct block_link *bl;
+  u32 i;
+
+  free = free || nolit; // block is invalid if literals are overwritten
+  dbg(2,"  %sing block %08x-%08x,%08x-%08x, blkid %d,%d", free?"delet":"disabl",
+    bd->addr, bd->addr + bd->size, bd->addr_lit, bd->addr_lit + bd->size_lit,
+    tcache_id, bd - block_tables[tcache_id]);
+  if (bd->addr == 0 || bd->entry_count == 0) {
+    dbg(1, "  killing dead block!? %08x", bd->addr);
+    return;
+  }
+
+  // remove from hash table, make incoming links unresolved
+  if (bd->active) {
+    for (i = 0; i < bd->entry_count; i++) {
+      rm_from_hashlist(&bd->entryp[i], tcache_id);
+
+#if LINK_BRANCHES
+      while ((bl = bd->entryp[i].links) != NULL) {
+        dr_block_unlink(bl, 1);
+        add_to_hashlist_unresolved(bl, tcache_id);
+      }
+#endif
+    }
+
+    dr_mark_memory(-1, bd, tcache_id, nolit);
+    add_to_block_list(&inactive_blocks[tcache_id], bd);
+  }
+  bd->active = 0;
+
+  if (free) {
+#if LINK_BRANCHES
+    // revoke outgoing links
+    for (bl = bd->entryp[0].o_links; bl != NULL; bl = bl->o_next) {
+      if (bl->target)
+        dr_block_unlink(bl, 0);
+      else
+        rm_from_hashlist_unresolved(bl, tcache_id);
+      bl->jump = NULL;
+      bl->next = blink_free[bl->tcache_id];
+      blink_free[bl->tcache_id] = bl;
+    }
+    bd->entryp[0].o_links = NULL;
+#endif
+    // invalidate block
+    rm_from_block_lists(bd);
+    bd->addr = bd->size = bd->addr_lit = bd->size_lit = 0;
+    bd->entry_count = 0;
+  }
+  emith_update_cache();
+}
+
+static struct block_desc *dr_find_inactive_block(int tcache_id, u16 crc,
+  u32 addr, int size, u32 addr_lit, int size_lit)
+{
+  struct block_list **head = &inactive_blocks[tcache_id];
+  struct block_list *current;
+
+  for (current = *head; current != NULL; current = current->next) {
+    struct block_desc *block = current->block;
+    if (block->crc == crc && block->addr == addr && block->size == size &&
+        block->addr_lit == addr_lit && block->size_lit == size_lit)
+    {
+      rm_from_block_lists(block);
+      return block;
+    }
+  }
+  return NULL;
+}
+
+static struct block_desc *dr_add_block(int entries, u32 addr, int size,
+  u32 addr_lit, int size_lit, u16 crc, int is_slave, int *blk_id)
+{
+  struct block_entry *be;
+  struct block_desc *bd;
+  int tcache_id;
+
+  // do a lookup to get tcache_id and override check
+  be = dr_get_entry(addr, is_slave, &tcache_id);
+  if (be != NULL)
+    dbg(1, "block override for %08x", addr);
+
+  if (block_ring[tcache_id].used + 1 > block_ring[tcache_id].size ||
+      entry_ring[tcache_id].used + entries > entry_ring[tcache_id].size) {
+    dbg(1, "bd overflow for tcache %d", tcache_id);
+    return NULL;
+  }
+
+  *blk_id = block_ring[tcache_id].next;
+  bd = ring_alloc(&block_ring[tcache_id], 1);
+  bd->entryp = ring_alloc(&entry_ring[tcache_id], entries);
+
+  bd->addr = addr;
+  bd->size = size;
+  bd->addr_lit = addr_lit;
+  bd->size_lit = size_lit;
+  bd->tcache_ptr = tcache_ptr;
+  bd->crc = crc;
+  bd->active = 0;
+  bd->list = NULL;
+  bd->entry_count = 0;
+#if (DRC_DEBUG & 2)
+  bd->refcount = 0;
+#endif
+
+  return bd;
+}
+
+static void dr_link_blocks(struct block_entry *be, int tcache_id)
+{
+#if LINK_BRANCHES
+  u32 tcmask = HASH_TABLE_SIZE(tcache_id) - 1;
+  u32 pc = be->pc;
+  struct block_link **head = &HASH_FUNC(unresolved_links[tcache_id], pc, tcmask);
+  struct block_link *bl = *head, *next;
+
+  while (bl != NULL) {
+    next = bl->next;
+    if (bl->target_pc == pc && (!bl->tcache_id || bl->tcache_id == tcache_id)) {
+      rm_from_hashlist_unresolved(bl, bl->tcache_id);
+      dr_block_link(be, bl, 1);
+    }
+    bl = next;
+  }
+#endif
+}
+
+static void dr_link_outgoing(struct block_entry *be, int tcache_id, int is_slave)
+{
+#if LINK_BRANCHES
+  struct block_link *bl;
+  int target_tcache_id;
+
+  for (bl = be->o_links; bl; bl = bl->o_next) {
+    if (bl->target == NULL) {
+      be = dr_get_entry(bl->target_pc, is_slave, &target_tcache_id);
+      if (be != NULL && (!target_tcache_id || target_tcache_id == tcache_id)) {
+        // remove bl from unresolved_links (must've been since target was NULL)
+        rm_from_hashlist_unresolved(bl, bl->tcache_id);
+        dr_block_link(be, bl, 1);
+      }
+    }
+  }
+#endif
+}
+
+static void dr_activate_block(struct block_desc *bd, int tcache_id, int is_slave)
+{
+  int i;
+
+  // connect branches
+  for (i = 0; i < bd->entry_count; i++) {
+    struct block_entry *entry = &bd->entryp[i];
+    add_to_hashlist(entry, tcache_id);
+    // incoming branches
+    dr_link_blocks(entry, tcache_id);
+    if (!tcache_id)
+      dr_link_blocks(entry, is_slave?2:1);
+    // outgoing branches
+    dr_link_outgoing(entry, tcache_id, is_slave);
+  }
+
+  // mark memory for overwrite detection
+  dr_mark_memory(1, bd, tcache_id, 0);
+  bd->active = 1;
+}
+
+static void REGPARM(3) *dr_lookup_block(u32 pc, SH2 *sh2, int *tcache_id)
+{
+  struct block_entry *be = NULL;
+  void *block = NULL;
+
+  be = dr_get_entry(pc, sh2->is_slave, tcache_id);
+  if (be != NULL)
+    block = be->tcache_ptr;
+
+#if (DRC_DEBUG & 2)
+  if (be != NULL)
+    be->block->refcount++;
+#endif
+  return block;
+}
+
+static void dr_free_oldest_block(int tcache_id)
+{
+  struct block_desc *bf;
+
+  bf = ring_first(&block_ring[tcache_id]);
+  if (bf->addr && bf->entry_count)
+    dr_rm_block_entry(bf, tcache_id, 0, 1);
+  ring_free(&block_ring[tcache_id], 1);
+
+  if (block_ring[tcache_id].used) {
+    bf = ring_first(&block_ring[tcache_id]);
+    ring_free_p(&entry_ring[tcache_id], bf->entryp);
+    ring_free_p(&tcache_ring[tcache_id], bf->tcache_ptr);
+  } else {
+    // reset since size of code block isn't known if no successor block exists
+    ring_reset(&block_ring[tcache_id]);
+    ring_reset(&entry_ring[tcache_id]);
+    ring_reset(&tcache_ring[tcache_id]);
+  }
+}
+
+static inline void dr_reserve_cache(int tcache_id, struct ring_buffer *rb, int count)
+{
+  // while not enough space available
+  if (rb->next + count >= rb->size){
+    // not enough space in rest of buffer -> wrap around
+    while (rb->first >= rb->next && rb->used)
+      dr_free_oldest_block(tcache_id);
+    if (rb->first == 0 && rb->used)
+      dr_free_oldest_block(tcache_id);
+    ring_wrap(rb);
+  }
+  while (rb->first >= rb->next && rb->next + count > rb->first && rb->used)
+    dr_free_oldest_block(tcache_id);
+}
+
+static u8 *dr_prepare_cache(int tcache_id, int insn_count, int entry_count)
+{
+  int bf = block_ring[tcache_id].first;
+
+  // reserve one block desc
+  if (block_ring[tcache_id].used >= block_ring[tcache_id].size)
+    dr_free_oldest_block(tcache_id);
+  // reserve block entries
+  dr_reserve_cache(tcache_id, &entry_ring[tcache_id], entry_count);
+  // reserve cache space
+  dr_reserve_cache(tcache_id, &tcache_ring[tcache_id], insn_count*128);
+
+  if (bf != block_ring[tcache_id].first) {
+    // deleted some block(s), clear branch cache and return stack
+#if BRANCH_CACHE
+    if (tcache_id)
+      memset32(sh2s[tcache_id-1].branch_cache, -1, sizeof(sh2s[0].branch_cache)/4);
+    else {
+      memset32(sh2s[0].branch_cache, -1, sizeof(sh2s[0].branch_cache)/4);
+      memset32(sh2s[1].branch_cache, -1, sizeof(sh2s[1].branch_cache)/4);
+    }
+#endif
+#if CALL_STACK
+    if (tcache_id) {
+      memset32(sh2s[tcache_id-1].rts_cache, -1, sizeof(sh2s[0].rts_cache)/4);
+      sh2s[tcache_id-1].rts_cache_idx = 0;
+    } else {
+      memset32(sh2s[0].rts_cache, -1, sizeof(sh2s[0].rts_cache)/4);
+      memset32(sh2s[1].rts_cache, -1, sizeof(sh2s[1].rts_cache)/4);
+      sh2s[0].rts_cache_idx = sh2s[1].rts_cache_idx = 0;
+    }
+#endif
+  }
+
+  return ring_next(&tcache_ring[tcache_id]);
+}
+
+static void dr_flush_tcache(int tcid)
+{
+  int i;
+#if (DRC_DEBUG & 1)
+  elprintf(EL_STATUS, "tcache #%d flush! (%d/%d, bds %d/%d bes %d/%d)", tcid,
+    tcache_ring[tcid].used, tcache_ring[tcid].size, block_ring[tcid].used,
+    block_ring[tcid].size, entry_ring[tcid].used, entry_ring[tcid].size);
+#endif
+
+  ring_reset(&tcache_ring[tcid]);
+  ring_reset(&block_ring[tcid]);
+  ring_reset(&entry_ring[tcid]);
+
+  block_link_pool_counts[tcid] = 0;
+  blink_free[tcid] = NULL;
+  memset(unresolved_links[tcid], 0, sizeof(*unresolved_links[0]) * HASH_TABLE_SIZE(tcid));
+  memset(hash_tables[tcid], 0, sizeof(*hash_tables[0]) * HASH_TABLE_SIZE(tcid));
+
+  if (tcid == 0) { // ROM, RAM
+    memset(Pico32xMem->drcblk_ram, 0, sizeof(Pico32xMem->drcblk_ram));
+    memset(Pico32xMem->drclit_ram, 0, sizeof(Pico32xMem->drclit_ram));
+    memset(sh2s[0].branch_cache, -1, sizeof(sh2s[0].branch_cache));
+    memset(sh2s[1].branch_cache, -1, sizeof(sh2s[1].branch_cache));
+    memset(sh2s[0].rts_cache, -1, sizeof(sh2s[0].rts_cache));
+    memset(sh2s[1].rts_cache, -1, sizeof(sh2s[1].rts_cache));
+    sh2s[0].rts_cache_idx = sh2s[1].rts_cache_idx = 0;
+  } else {
+    memset(Pico32xMem->drcblk_ram, 0, sizeof(Pico32xMem->drcblk_ram));
+    memset(Pico32xMem->drclit_ram, 0, sizeof(Pico32xMem->drclit_ram));
+    memset(Pico32xMem->drcblk_da[tcid - 1], 0, sizeof(Pico32xMem->drcblk_da[tcid - 1]));
+    memset(Pico32xMem->drclit_da[tcid - 1], 0, sizeof(Pico32xMem->drclit_da[tcid - 1]));
+    memset(sh2s[tcid - 1].branch_cache, -1, sizeof(sh2s[0].branch_cache));
+    memset(sh2s[tcid - 1].rts_cache, -1, sizeof(sh2s[0].rts_cache));
+    sh2s[tcid - 1].rts_cache_idx = 0;
+  }
+#if (DRC_DEBUG & 4)
+  tcache_dsm_ptrs[tcid] = tcache_ring[tcid].base;
+#endif
+
+  for (i = 0; i < RAM_SIZE(tcid) / INVAL_PAGE_SIZE; i++)
+    discard_block_list(&inval_lookup[tcid][i]);
+  discard_block_list(&inactive_blocks[tcid]);
+}
+
+static void *dr_failure(void)
+{
+  printf("recompilation failed\n");
+  exit(1);
+}
 
 // ---------------------------------------------------------------
 
+// NB rcache allocation dependencies:
+// - get_reg_arg/get_tmp_arg first (might evict other regs just allocated)
+// - get_reg(..., NULL) before get_reg(..., &hr) if it might get the same reg
+// - get_reg(..., RC_GR_READ/RMW, ...) before WRITE (might evict needed reg)
+
 // register cache / constant propagation stuff
 typedef enum {
   RC_GR_READ,
@@ -678,380 +1338,1177 @@ typedef enum {
   RC_GR_RMW,
 } rc_gr_mode;
 
-static int rcache_get_reg_(sh2_reg_e r, rc_gr_mode mode, int do_locking);
+typedef struct {
+  u32 gregs;
+  u32 val;
+} gconst_t;
+
+gconst_t gconsts[ARRAY_SIZE(guest_regs)];
+
+static int rcache_get_reg_(sh2_reg_e r, rc_gr_mode mode, int do_locking, int *hr);
+static inline int rcache_is_cached(sh2_reg_e r);
+static void rcache_add_vreg_alias(int x, sh2_reg_e r);
+static void rcache_remove_vreg_alias(int x, sh2_reg_e r);
+static void rcache_evict_vreg(int x);
+static void rcache_remap_vreg(int x);
+static int rcache_get_reg(sh2_reg_e r, rc_gr_mode mode, int *hr);
+
+static void rcache_set_x16(int hr, int s16_, int u16_)
+{
+  int x = reg_map_host[hr];
+  if (x >= 0) {
+    cache_regs[x].flags &= ~(HRF_S16|HRF_U16);
+    if (s16_) cache_regs[x].flags |= HRF_S16;
+    if (u16_) cache_regs[x].flags |= HRF_U16;
+  }
+}
+
+static void rcache_copy_x16(int hr, int hr2)
+{
+  int x = reg_map_host[hr], y = reg_map_host[hr2];
+  if (x >= 0 && y >= 0) {
+    cache_regs[x].flags = (cache_regs[x].flags & ~(HRF_S16|HRF_U16)) |
+                          (cache_regs[y].flags &  (HRF_S16|HRF_U16));
+  }
+}
+
+static int rcache_is_s16(int hr)
+{
+  int x = reg_map_host[hr];
+  return (x >= 0 ? cache_regs[x].flags & HRF_S16 : 0);
+}
+
+static int rcache_is_u16(int hr)
+{
+  int x = reg_map_host[hr];
+  return (x >= 0 ? cache_regs[x].flags & HRF_U16 : 0);
+}
+
+#define RCACHE_DUMP(msg) { \
+  cache_reg_t *cp; \
+  guest_reg_t *gp; \
+  int i; \
+  printf("cache dump %s:\n",msg); \
+  printf(" cache_regs:\n"); \
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cache_regs); i++) { \
+    cp = &cache_regs[i]; \
+    if (cp->type != HR_FREE || cp->gregs || cp->locked || cp->flags) \
+      printf("  %d: hr=%d t=%d f=%x c=%d m=%lx\n", i, cp->hreg, cp->type, cp->flags, cp->locked, (ulong)cp->gregs); \
+  } \
+  printf(" guest_regs:\n"); \
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(guest_regs); i++) { \
+    gp = &guest_regs[i]; \
+    if (gp->vreg != -1 || gp->sreg >= 0 || gp->flags) \
+      printf("  %d: v=%d f=%x s=%d c=%d\n", i, gp->vreg, gp->flags, gp->sreg, gp->cnst); \
+  } \
+  printf(" gconsts:\n"); \
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(gconsts); i++) { \
+    if (gconsts[i].gregs) \
+      printf("  %d: m=%lx v=%lx\n", i, (ulong)gconsts[i].gregs, (ulong)gconsts[i].val); \
+  } \
+}
+
+#define RCACHE_CHECK(msg) { \
+  cache_reg_t *cp; \
+  guest_reg_t *gp; \
+  int i, x, m = 0, d = 0; \
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cache_regs); i++) { \
+    cp = &cache_regs[i]; \
+    if (cp->flags & HRF_PINNED) m |= (1 << i); \
+    if (cp->type == HR_FREE || cp->type == HR_TEMP) continue; \
+    /* check connectivity greg->vreg */ \
+    FOR_ALL_BITS_SET_DO(cp->gregs, x, \
+      if (guest_regs[x].vreg != i) \
+        { d = 1; printf("cache check v=%d r=%d not connected?\n",i,x); } \
+    ) \
+  } \
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(guest_regs); i++) { \
+    gp = &guest_regs[i]; \
+    if (gp->vreg != -1 && !(cache_regs[gp->vreg].gregs & (1 << i))) \
+      { d = 1; printf("cache check r=%d v=%d not connected?\n", i, gp->vreg); }\
+    if (gp->vreg != -1 && cache_regs[gp->vreg].type != HR_CACHED) \
+      { d = 1; printf("cache check r=%d v=%d wrong type?\n", i, gp->vreg); }\
+    if ((gp->flags & GRF_CONST) && !(gconsts[gp->cnst].gregs & (1 << i))) \
+      { d = 1; printf("cache check r=%d c=%d not connected?\n", i, gp->cnst); }\
+    if ((gp->flags & GRF_CDIRTY) && (gp->vreg != -1 || !(gp->flags & GRF_CONST)))\
+      { d = 1; printf("cache check r=%d CDIRTY?\n", i); } \
+    if (gp->flags & (GRF_STATIC|GRF_PINNED)) { \
+      if (gp->sreg == -1 || !(cache_regs[gp->sreg].flags & HRF_PINNED))\
+        { d = 1; printf("cache check r=%d v=%d not pinned?\n", i, gp->vreg); } \
+      else m &= ~(1 << gp->sreg); \
+    } \
+  } \
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(gconsts); i++) { \
+    FOR_ALL_BITS_SET_DO(gconsts[i].gregs, x, \
+      if (guest_regs[x].cnst != i || !(guest_regs[x].flags & GRF_CONST)) \
+        { d = 1; printf("cache check c=%d v=%d not connected?\n",i,x); } \
+    ) \
+  } \
+  if (m) \
+    { d = 1; printf("cache check m=%x pinning wrong?\n",m); } \
+  if (d) RCACHE_DUMP(msg) \
+/*  else { \
+    printf("locked regs %s:\n",msg); \
+    for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cache_regs); i++) { \
+      cp = &cache_regs[i]; \
+      if (cp->locked) \
+        printf("  %d: hr=%d t=%d f=%x c=%d m=%x\n", i, cp->hreg, cp->type, cp->flags, cp->locked, cp->gregs); \
+    } \
+  } */ \
+}
+
+static inline int gconst_alloc(sh2_reg_e r)
+{
+  int i, n = -1;
+
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(gconsts); i++) {
+    gconsts[i].gregs &= ~(1 << r);
+    if (gconsts[i].gregs == 0 && n < 0)
+      n = i;
+  }
+  if (n >= 0)
+    gconsts[n].gregs = (1 << r);
+  else {
+    printf("all gconst buffers in use, aborting\n");
+    exit(1); // cannot happen - more constants than guest regs?
+  }
+  return n;
+}
+
+static void gconst_set(sh2_reg_e r, u32 val)
+{
+  int i = gconst_alloc(r);
+
+  guest_regs[r].flags |= GRF_CONST;
+  guest_regs[r].cnst = i;
+  gconsts[i].val = val;
+}
+
+static void gconst_new(sh2_reg_e r, u32 val)
+{
+  gconst_set(r, val);
+  guest_regs[r].flags |= GRF_CDIRTY;
+
+  // throw away old r that we might have cached
+  if (guest_regs[r].vreg >= 0)
+    rcache_remove_vreg_alias(guest_regs[r].vreg, r);
+}
+
+static int gconst_get(sh2_reg_e r, u32 *val)
+{
+  if (guest_regs[r].flags & GRF_CONST) {
+    *val = gconsts[guest_regs[r].cnst].val;
+    return 1;
+  }
+  *val = 0;
+  return 0;
+}
+
+static int gconst_check(sh2_reg_e r)
+{
+  if (guest_regs[r].flags & (GRF_CONST|GRF_CDIRTY))
+    return 1;
+  return 0;
+}
+
+// update hr if dirty, else do nothing
+static int gconst_try_read(int vreg, sh2_reg_e r)
+{
+  int i, x;
+  u32 v;
+
+  if (guest_regs[r].flags & GRF_CDIRTY) {
+    x = guest_regs[r].cnst;
+    v = gconsts[x].val;
+    emith_move_r_imm(cache_regs[vreg].hreg, v);
+    rcache_set_x16(cache_regs[vreg].hreg, v == (s16)v, v == (u16)v);
+    FOR_ALL_BITS_SET_DO(gconsts[x].gregs, i,
+      {
+        if (guest_regs[i].vreg >= 0 && guest_regs[i].vreg != vreg)
+          rcache_remove_vreg_alias(guest_regs[i].vreg, i);
+        if (guest_regs[i].vreg < 0)
+          rcache_add_vreg_alias(vreg, i);
+        guest_regs[i].flags &= ~GRF_CDIRTY;
+        guest_regs[i].flags |= GRF_DIRTY;
+      });
+    cache_regs[vreg].type = HR_CACHED;
+    cache_regs[vreg].flags |= HRF_DIRTY;
+    return 1;
+  }
+  return 0;
+}
+
+static u32 gconst_dirty_mask(void)
+{
+  u32 mask = 0;
+  int i;
+
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(guest_regs); i++)
+    if (guest_regs[i].flags & GRF_CDIRTY)
+      mask |= (1 << i);
+  return mask;
+}
+
+static void gconst_kill(sh2_reg_e r)
+{
+  if (guest_regs[r].flags & (GRF_CONST|GRF_CDIRTY))
+    gconsts[guest_regs[r].cnst].gregs &= ~(1 << r);
+  guest_regs[r].flags &= ~(GRF_CONST|GRF_CDIRTY);
+}
+
+static void gconst_copy(sh2_reg_e rd, sh2_reg_e rs)
+{
+  gconst_kill(rd);
+  if (guest_regs[rs].flags & GRF_CONST) {
+    guest_regs[rd].flags |= GRF_CONST;
+    if (guest_regs[rd].vreg < 0)
+      guest_regs[rd].flags |= GRF_CDIRTY;
+    guest_regs[rd].cnst = guest_regs[rs].cnst;
+    gconsts[guest_regs[rd].cnst].gregs |= (1 << rd);
+  }
+}
+
+static void gconst_clean(void)
+{
+  int i;
+
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(guest_regs); i++)
+    if (guest_regs[i].flags & GRF_CDIRTY) {
+      // using RC_GR_READ here: it will call gconst_try_read,
+      // cache the reg and mark it dirty.
+      rcache_get_reg_(i, RC_GR_READ, 0, NULL);
+    }
+}
+
+static void gconst_invalidate(void)
+{
+  int i;
+
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(guest_regs); i++) {
+    if (guest_regs[i].flags & (GRF_CONST|GRF_CDIRTY))
+      gconsts[guest_regs[i].cnst].gregs &= ~(1 << i);
+    guest_regs[i].flags &= ~(GRF_CONST|GRF_CDIRTY);
+  }
+}
+
+
+static u16 rcache_counter;
+// SH2 register usage bitmasks
+static u32 rcache_vregs_reg;     // regs of type HRT_REG (for pinning)
+static u32 rcache_regs_static;   // statically allocated regs
+static u32 rcache_regs_pinned;   // pinned regs
+static u32 rcache_regs_now;      // regs used in current insn
+static u32 rcache_regs_soon;     // regs used in the next few insns
+static u32 rcache_regs_late;     // regs used in later insns
+static u32 rcache_regs_discard;  // regs overwritten without being used
+static u32 rcache_regs_clean;    // regs needing cleaning
+
+static void rcache_lock_vreg(int x)
+{
+  if (x >= 0) {
+    cache_regs[x].locked ++;
+#if DRC_DEBUG & 64
+    if (cache_regs[x].type == HR_FREE) {
+      printf("locking free vreg %x, aborting\n", x);
+      exit(1);
+    }
+    if (!cache_regs[x].locked) {
+      printf("locking overflow vreg %x, aborting\n", x);
+      exit(1);
+    }
+#endif
+  }
+}
+
+static void rcache_unlock_vreg(int x)
+{
+  if (x >= 0) {
+#if DRC_DEBUG & 64
+    if (cache_regs[x].type == HR_FREE) {
+      printf("unlocking free vreg %x, aborting\n", x);
+      exit(1);
+    }
+#endif
+    if (cache_regs[x].locked)
+      cache_regs[x].locked --;
+  }
+}
+
+static void rcache_free_vreg(int x)
+{
+  cache_regs[x].type = cache_regs[x].locked ? HR_TEMP : HR_FREE;
+  cache_regs[x].flags &= HRF_PINNED;
+  cache_regs[x].gregs = 0;
+}
+
+static void rcache_unmap_vreg(int x)
+{
+  int i;
+
+  FOR_ALL_BITS_SET_DO(cache_regs[x].gregs, i,
+      if (guest_regs[i].flags & GRF_DIRTY) {
+        // if a dirty reg is unmapped save its value to context
+        if ((~rcache_regs_discard | rcache_regs_now) & (1 << i))
+          emith_ctx_write(cache_regs[x].hreg, i * 4);
+        guest_regs[i].flags &= ~GRF_DIRTY;
+      }
+      guest_regs[i].vreg = -1);
+  rcache_free_vreg(x);
+}
+
+static void rcache_move_vreg(int d, int x)
+{
+  int i;
+
+  cache_regs[d].type = HR_CACHED;
+  cache_regs[d].gregs = cache_regs[x].gregs;
+  cache_regs[d].flags &= HRF_PINNED;
+  cache_regs[d].flags |= cache_regs[x].flags & ~HRF_PINNED;
+  cache_regs[d].locked = 0;
+  cache_regs[d].stamp = cache_regs[x].stamp;
+  emith_move_r_r(cache_regs[d].hreg, cache_regs[x].hreg);
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(guest_regs); i++)
+    if (guest_regs[i].vreg == x)
+      guest_regs[i].vreg = d;
+  rcache_free_vreg(x);
+}
+
+static void rcache_clean_vreg(int x)
+{
+  u32 rns = rcache_regs_now | rcache_regs_soon;
+  int r;
+
+  if (cache_regs[x].flags & HRF_DIRTY) { // writeback
+    cache_regs[x].flags &= ~HRF_DIRTY;
+    rcache_lock_vreg(x);
+    FOR_ALL_BITS_SET_DO(cache_regs[x].gregs, r,
+        if (guest_regs[r].flags & GRF_DIRTY) {
+          if (guest_regs[r].flags & (GRF_STATIC|GRF_PINNED)) {
+            if (guest_regs[r].vreg != guest_regs[r].sreg &&
+                !cache_regs[guest_regs[r].sreg].locked &&
+                ((~rcache_regs_discard | rcache_regs_now) & (1 << r)) &&
+                !(rns & cache_regs[guest_regs[r].sreg].gregs)) {
+              // statically mapped reg not in its sreg. move back to sreg
+              rcache_evict_vreg(guest_regs[r].sreg);
+              emith_move_r_r(cache_regs[guest_regs[r].sreg].hreg,
+                             cache_regs[guest_regs[r].vreg].hreg);
+              rcache_copy_x16(cache_regs[guest_regs[r].sreg].hreg,
+                             cache_regs[guest_regs[r].vreg].hreg);
+              rcache_remove_vreg_alias(x, r);
+              rcache_add_vreg_alias(guest_regs[r].sreg, r);
+              cache_regs[guest_regs[r].sreg].flags |= HRF_DIRTY;
+            } else
+              // cannot remap. keep dirty for writeback in unmap
+              cache_regs[x].flags |= HRF_DIRTY;
+          } else {
+            if ((~rcache_regs_discard | rcache_regs_now) & (1 << r))
+              emith_ctx_write(cache_regs[x].hreg, r * 4);
+            guest_regs[r].flags &= ~GRF_DIRTY;
+          }
+          rcache_regs_clean &= ~(1 << r);
+        })
+    rcache_unlock_vreg(x);
+  }
+
+#if DRC_DEBUG & 64
+  RCACHE_CHECK("after clean");
+#endif
+}
+
+static void rcache_add_vreg_alias(int x, sh2_reg_e r)
+{
+  cache_regs[x].gregs |= (1 << r);
+  guest_regs[r].vreg = x;
+  cache_regs[x].type = HR_CACHED;
+}
+
+static void rcache_remove_vreg_alias(int x, sh2_reg_e r)
+{
+  cache_regs[x].gregs &= ~(1 << r);
+  if (!cache_regs[x].gregs) {
+    // no reg mapped -> free vreg
+    if (cache_regs[x].locked)
+      cache_regs[x].type = HR_TEMP;
+    else
+      rcache_free_vreg(x);
+  }
+  guest_regs[r].vreg = -1;
+}
+
+static void rcache_evict_vreg(int x)
+{
+  rcache_remap_vreg(x);
+  rcache_unmap_vreg(x);
+}
+
+static void rcache_evict_vreg_aliases(int x, sh2_reg_e r)
+{
+  rcache_remove_vreg_alias(x, r);
+  rcache_evict_vreg(x);
+  rcache_add_vreg_alias(x, r);
+}
+
+static int rcache_allocate(int what, int minprio)
+{
+  // evict reg with oldest stamp (only for HRT_REG, no temps)
+  int i, i_prio, oldest = -1, prio = 0;
+  u16 min_stamp = (u16)-1;
+
+  for (i = ARRAY_SIZE(cache_regs)-1; i >= 0; i--) {
+    // consider only non-static, unpinned, unlocked REG or TEMP
+    if ((cache_regs[i].flags & HRF_PINNED) || cache_regs[i].locked)
+      continue;
+    if ((what > 0 && !(cache_regs[i].htype & HRT_REG)) ||   // get a REG
+        (what == 0 && (cache_regs[i].htype & HRT_TEMP)) ||  // get a non-TEMP
+        (what < 0 && !(cache_regs[i].htype & HRT_TEMP)))    // get a TEMP
+      continue;
+    if (cache_regs[i].type == HR_FREE || cache_regs[i].type == HR_TEMP) {
+      // REG is free
+      prio = 10;
+      oldest = i;
+      break;
+    }
+    if (cache_regs[i].type == HR_CACHED) {
+      if (rcache_regs_now & cache_regs[i].gregs)
+        // REGs needed for the current insn
+        i_prio = 0;
+      else if (rcache_regs_soon & cache_regs[i].gregs)
+        // REGs needed in the next insns
+        i_prio = 2;
+      else if (rcache_regs_late & cache_regs[i].gregs)
+        // REGs needed in some future insn
+        i_prio = 4;
+      else if (~rcache_regs_discard & cache_regs[i].gregs)
+        // REGs not needed in the foreseeable future
+        i_prio = 6;
+      else
+        // REGs soon overwritten anyway
+        i_prio = 8;
+      if (!(cache_regs[i].flags & HRF_DIRTY)) i_prio ++;
+
+      if (prio < i_prio || (prio == i_prio && cache_regs[i].stamp < min_stamp)) {
+        min_stamp = cache_regs[i].stamp;
+        oldest = i;
+        prio = i_prio;
+      }
+    }
+  }
+
+
+  if (prio < minprio || oldest == -1)
+    return -1;
+
+  if (cache_regs[oldest].type == HR_CACHED)
+    rcache_evict_vreg(oldest);
+  else
+    rcache_free_vreg(oldest);
+
+  return oldest;
+}
+
+static int rcache_allocate_vreg(int needed)
+{
+  int x;
+  
+  x = rcache_allocate(1, needed ? 0 : 4);
+  if (x < 0)
+    x = rcache_allocate(-1, 0);
+  return x;
+}
+
+static int rcache_allocate_nontemp(void)
+{
+  int x = rcache_allocate(0, 4);
+  return x;
+}
+
+static int rcache_allocate_temp(void)
+{
+  int x = rcache_allocate(-1, 0);
+  if (x < 0)
+    x = rcache_allocate(0, 0);
+  return x;
+}
+
+// maps a host register to a REG
+static int rcache_map_reg(sh2_reg_e r, int hr)
+{
+#if REMAP_REGISTER
+  int i;
+
+  gconst_kill(r);
+
+  // lookup the TEMP hr maps to
+  i = reg_map_host[hr];
+  if (i < 0) {
+    // must not happen
+    printf("invalid host register %d\n", hr);
+    exit(1);
+  }
+
+  // remove old mappings of r and i if one exists
+  if (guest_regs[r].vreg >= 0)
+    rcache_remove_vreg_alias(guest_regs[r].vreg, r);
+  if (cache_regs[i].type == HR_CACHED)
+    rcache_evict_vreg(i);
+  // set new mappping
+  cache_regs[i].type = HR_CACHED;
+  cache_regs[i].gregs = 1 << r;
+  cache_regs[i].locked = 0;
+  cache_regs[i].stamp = ++rcache_counter;
+  cache_regs[i].flags |= HRF_DIRTY;
+  rcache_lock_vreg(i);
+  guest_regs[r].flags |= GRF_DIRTY;
+  guest_regs[r].vreg = i;
+#if DRC_DEBUG & 64
+  RCACHE_CHECK("after map");
+#endif
+  return cache_regs[i].hreg;
+#else
+  return rcache_get_reg(r, RC_GR_WRITE, NULL);
+#endif
+}
+
+// remap vreg from a TEMP to a REG if it will be used (upcoming TEMP invalidation)
+static void rcache_remap_vreg(int x)
+{
+#if REMAP_REGISTER
+  u32 rsl_d = rcache_regs_soon | rcache_regs_late;
+  int d;
+
+  // x must be a cached vreg
+  if (cache_regs[x].type != HR_CACHED || cache_regs[x].locked)
+    return;
+  // don't do it if x isn't used
+  if (!(rsl_d & cache_regs[x].gregs)) {
+    // clean here to avoid data loss on invalidation
+    rcache_clean_vreg(x);
+    return;
+  }
+
+  FOR_ALL_BITS_SET_DO(cache_regs[x].gregs, d,
+    if ((guest_regs[d].flags & (GRF_STATIC|GRF_PINNED)) &&
+        !cache_regs[guest_regs[d].sreg].locked &&
+        !((rsl_d|rcache_regs_now) & cache_regs[guest_regs[d].sreg].gregs)) {
+      // STATIC not in its sreg and sreg is available
+      rcache_evict_vreg(guest_regs[d].sreg);
+      rcache_move_vreg(guest_regs[d].sreg, x);
+      return;
+    }
+  )
+
+  // allocate a non-TEMP vreg
+  rcache_lock_vreg(x); // lock to avoid evicting x
+  d = rcache_allocate_nontemp();
+  rcache_unlock_vreg(x);
+  if (d < 0) {
+    rcache_clean_vreg(x);
+    return;
+  }
+
+  // move vreg to new location
+  rcache_move_vreg(d, x);
+#if DRC_DEBUG & 64
+  RCACHE_CHECK("after remap");
+#endif
+#else
+  rcache_clean_vreg(x);
+#endif
+}
+
+static void rcache_alias_vreg(sh2_reg_e rd, sh2_reg_e rs)
+{
+#if ALIAS_REGISTERS
+  int x;
+
+  // if s isn't constant, it must be in cache for aliasing
+  if (!gconst_check(rs))
+    rcache_get_reg_(rs, RC_GR_READ, 0, NULL);
+
+  // if d and s are not already aliased
+  x = guest_regs[rs].vreg;
+  if (guest_regs[rd].vreg != x) {
+    // remove possible old mapping of dst
+    if (guest_regs[rd].vreg >= 0)
+      rcache_remove_vreg_alias(guest_regs[rd].vreg, rd);
+    // make dst an alias of src
+    if (x >= 0)
+      rcache_add_vreg_alias(x, rd);
+    // if d is now in cache, it must be dirty
+    if (guest_regs[rd].vreg >= 0) {
+      x = guest_regs[rd].vreg;
+      cache_regs[x].flags |= HRF_DIRTY;
+      guest_regs[rd].flags |= GRF_DIRTY;
+    }
+  }
+
+  gconst_copy(rd, rs);
+#if DRC_DEBUG & 64
+  RCACHE_CHECK("after alias");
+#endif
+#else
+  int hr_s = rcache_get_reg(rs, RC_GR_READ, NULL);
+  int hr_d = rcache_get_reg(rd, RC_GR_WRITE, NULL);
+
+  emith_move_r_r(hr_d, hr_s);
+  gconst_copy(rd, rs);
+#endif
+}
+
+// note: must not be called when doing conditional code
+static int rcache_get_reg_(sh2_reg_e r, rc_gr_mode mode, int do_locking, int *hr)
+{
+  int src, dst, ali;
+  cache_reg_t *tr;
+  u32 rsp_d = (rcache_regs_soon | rcache_regs_static | rcache_regs_pinned) &
+               ~rcache_regs_discard;
+
+  dst = src = guest_regs[r].vreg;
+
+  rcache_lock_vreg(src); // lock to avoid evicting src
+  // good opportunity to relocate a remapped STATIC?
+  if ((guest_regs[r].flags & (GRF_STATIC|GRF_PINNED)) &&
+      src != guest_regs[r].sreg && (src < 0 || mode != RC_GR_READ) &&
+      !cache_regs[guest_regs[r].sreg].locked &&
+      !((rsp_d|rcache_regs_now) & cache_regs[guest_regs[r].sreg].gregs)) {
+    dst = guest_regs[r].sreg;
+    rcache_evict_vreg(dst);
+  } else if (dst < 0) {
+    // allocate a cache register
+    if ((dst = rcache_allocate_vreg(rsp_d & (1 << r))) < 0) {
+      printf("no registers to evict, aborting\n");
+      exit(1);
+    }
+  }
+  tr = &cache_regs[dst];
+  tr->stamp = rcache_counter;
+  // remove r from src
+  if (src >= 0 && src != dst)
+    rcache_remove_vreg_alias(src, r);
+  rcache_unlock_vreg(src);
+
+  // if r has a constant it may have aliases
+  if (mode != RC_GR_WRITE && gconst_try_read(dst, r))
+    src = dst;
+
+  // if r will be modified, check for aliases being needed rsn
+  ali = tr->gregs & ~(1 << r);
+  if (mode != RC_GR_READ && src == dst && ali) {
+    int x = -1;
+    if ((rsp_d|rcache_regs_now) & ali) {
+      if ((guest_regs[r].flags & (GRF_STATIC|GRF_PINNED)) &&
+          guest_regs[r].sreg == dst && !tr->locked) {
+        // split aliases if r is STATIC in sreg and dst isn't already locked
+        int t;
+        FOR_ALL_BITS_SET_DO(ali, t,
+          if ((guest_regs[t].flags & (GRF_STATIC|GRF_PINNED)) &&
+              !(ali & ~(1 << t)) &&
+              !cache_regs[guest_regs[t].sreg].locked &&
+              !((rsp_d|rcache_regs_now) & cache_regs[guest_regs[t].sreg].gregs)) {
+            // alias is a single STATIC and its sreg is available
+            x = guest_regs[t].sreg;
+            rcache_evict_vreg(x);
+          } else {
+            rcache_lock_vreg(dst); // lock to avoid evicting dst
+            x = rcache_allocate_vreg(rsp_d & ali);
+            rcache_unlock_vreg(dst);
+          }
+          break;
+        )
+        if (x >= 0) {
+          rcache_remove_vreg_alias(src, r);
+          src = dst;
+          rcache_move_vreg(x, dst);
+        }
+      } else {
+        // split r
+        rcache_lock_vreg(src); // lock to avoid evicting src
+        x = rcache_allocate_vreg(rsp_d & (1 << r));
+        rcache_unlock_vreg(src);
+        if (x >= 0) {
+          rcache_remove_vreg_alias(src, r);
+          dst = x;
+          tr = &cache_regs[dst];
+          tr->stamp = rcache_counter;
+        }
+      }
+    }
+    if (x < 0)
+      // aliases not needed or no vreg available, remove them
+      rcache_evict_vreg_aliases(dst, r);
+  }
+
+  // assign r to dst
+  rcache_add_vreg_alias(dst, r);
+
+  // handle dst register transfer
+  if (src < 0 && mode != RC_GR_WRITE)
+    emith_ctx_read(tr->hreg, r * 4);
+  if (hr) {
+    *hr = (src >= 0 ? cache_regs[src].hreg : tr->hreg);
+    rcache_lock_vreg(src >= 0 ? src : dst);
+  } else if (src >= 0 && mode != RC_GR_WRITE && cache_regs[src].hreg != tr->hreg)
+    emith_move_r_r(tr->hreg, cache_regs[src].hreg);
+
+  // housekeeping
+  if (do_locking)
+    rcache_lock_vreg(dst);
+  if (mode != RC_GR_READ) {
+    tr->flags |= HRF_DIRTY;
+    guest_regs[r].flags |= GRF_DIRTY;
+    gconst_kill(r);
+    rcache_set_x16(tr->hreg, 0, 0);
+  } else if (src >= 0 && cache_regs[src].hreg != tr->hreg)
+    rcache_copy_x16(tr->hreg, cache_regs[src].hreg);
+#if DRC_DEBUG & 64
+  RCACHE_CHECK("after getreg");
+#endif
+  return tr->hreg;
+}
 
-// guest regs with constants
-static u32 dr_gcregs[24];
-// a mask of constant/dirty regs
-static u32 dr_gcregs_mask;
-static u32 dr_gcregs_dirty;
+static int rcache_get_reg(sh2_reg_e r, rc_gr_mode mode, int *hr)
+{
+  return rcache_get_reg_(r, mode, 1, hr);
+}
 
-#if PROPAGATE_CONSTANTS
-static void gconst_new(sh2_reg_e r, u32 val)
+static void rcache_pin_reg(sh2_reg_e r)
 {
-  int i;
+  int hr, x;
+
+  // don't pin if static or already pinned
+  if (guest_regs[r].flags & (GRF_STATIC|GRF_PINNED))
+    return;
 
-  dr_gcregs_mask  |= 1 << r;
-  dr_gcregs_dirty |= 1 << r;
-  dr_gcregs[r] = val;
+  rcache_regs_soon |= (1 << r); // kludge to prevent allocation of a temp
+  hr = rcache_get_reg_(r, RC_GR_RMW, 0, NULL);
+  x = reg_map_host[hr];
 
-  // throw away old r that we might have cached
-  for (i = ARRAY_SIZE(reg_temp) - 1; i >= 0; i--) {
-    if ((reg_temp[i].type == HR_CACHED) &&
-         reg_temp[i].greg == r) {
-      reg_temp[i].type = HR_FREE;
-      reg_temp[i].flags = 0;
-    }
+  // can only pin non-TEMPs
+  if (!(cache_regs[x].htype & HRT_TEMP)) {
+    guest_regs[r].flags |= GRF_PINNED;
+    cache_regs[x].flags |= HRF_PINNED;
+    guest_regs[r].sreg = x;
+    rcache_regs_pinned |= (1 << r);
   }
-}
+#if DRC_DEBUG & 64
+  RCACHE_CHECK("after pin");
 #endif
+}
 
-static int gconst_get(sh2_reg_e r, u32 *val)
+static int rcache_get_tmp(void)
 {
-  if (dr_gcregs_mask & (1 << r)) {
-    *val = dr_gcregs[r];
-    return 1;
+  int i;
+
+  i = rcache_allocate_temp();
+  if (i < 0) {
+    printf("cannot allocate temp\n");
+    exit(1);
   }
-  return 0;
-}
 
-static int gconst_check(sh2_reg_e r)
-{
-  if ((dr_gcregs_mask | dr_gcregs_dirty) & (1 << r))
-    return 1;
-  return 0;
+  cache_regs[i].type = HR_TEMP;
+  rcache_lock_vreg(i);
+
+  return cache_regs[i].hreg;
 }
 
-// update hr if dirty, else do nothing
-static int gconst_try_read(int hr, sh2_reg_e r)
+static int rcache_get_vreg_hr(int hr)
 {
-  if (dr_gcregs_dirty & (1 << r)) {
-    emith_move_r_imm(hr, dr_gcregs[r]);
-    dr_gcregs_dirty &= ~(1 << r);
-    return 1;
+  int i;
+
+  i = reg_map_host[hr];
+  if (i < 0 || cache_regs[i].locked) {
+    printf("host register %d is locked\n", hr);
+    exit(1);
   }
-  return 0;
-}
 
-static void gconst_check_evict(sh2_reg_e r)
-{
-  if (dr_gcregs_mask & (1 << r))
-    // no longer cached in reg, make dirty again
-    dr_gcregs_dirty |= 1 << r;
-}
+  if (cache_regs[i].type == HR_CACHED)
+    rcache_evict_vreg(i);
+  else if (cache_regs[i].type == HR_TEMP && cache_regs[i].locked) {
+    printf("host reg %d already used, aborting\n", hr);
+    exit(1);
+  }
 
-static void gconst_kill(sh2_reg_e r)
-{
-  dr_gcregs_mask &= ~(1 << r);
-  dr_gcregs_dirty &= ~(1 << r);
+  return i;
 }
 
-static void gconst_clean(void)
+static int rcache_get_vreg_arg(int arg)
 {
-  int i;
+  int hr = 0;
 
-  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dr_gcregs); i++)
-    if (dr_gcregs_dirty & (1 << i)) {
-      // using RC_GR_READ here: it will call gconst_try_read,
-      // cache the reg and mark it dirty.
-      rcache_get_reg_(i, RC_GR_READ, 0);
-    }
+  host_arg2reg(hr, arg);
+  return rcache_get_vreg_hr(hr);
 }
 
-static void gconst_invalidate(void)
+// get a reg to be used as function arg
+static int rcache_get_tmp_arg(int arg)
 {
-  dr_gcregs_mask = dr_gcregs_dirty = 0;
-}
+  int x = rcache_get_vreg_arg(arg);
+  cache_regs[x].type = HR_TEMP;
+  rcache_lock_vreg(x);
 
-static u16 rcache_counter;
+  return cache_regs[x].hreg;
+}
 
-static temp_reg_t *rcache_evict(void)
+// ... as return value after a call
+static int rcache_get_tmp_ret(void)
 {
-  // evict reg with oldest stamp
-  int i, oldest = -1;
-  u16 min_stamp = (u16)-1;
+  int x = rcache_get_vreg_hr(RET_REG);
+  cache_regs[x].type = HR_TEMP;
+  rcache_lock_vreg(x);
 
-  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++) {
-    if (reg_temp[i].type == HR_CACHED && !(reg_temp[i].flags & HRF_LOCKED) &&
-        reg_temp[i].stamp <= min_stamp) {
-      min_stamp = reg_temp[i].stamp;
-      oldest = i;
-    }
-  }
+  return cache_regs[x].hreg;
+}
 
-  if (oldest == -1) {
-    printf("no registers to evict, aborting\n");
-    exit(1);
+// same but caches a reg if access is readonly (announced by hr being NULL)
+static int rcache_get_reg_arg(int arg, sh2_reg_e r, int *hr)
+{
+  int i, srcr, dstr, dstid, keep;
+  u32 val;
+  host_arg2reg(dstr, arg);
+
+  i = guest_regs[r].vreg;
+  if (i >= 0 && cache_regs[i].type == HR_CACHED && cache_regs[i].hreg == dstr)
+    // r is already in arg, avoid evicting
+    dstid = i;
+  else
+    dstid = rcache_get_vreg_arg(arg);
+  dstr = cache_regs[dstid].hreg;
+
+  if (rcache_is_cached(r)) {
+    // r is needed later on anyway
+    srcr = rcache_get_reg_(r, RC_GR_READ, 0, NULL);
+    keep = 1;
+  } else if ((guest_regs[r].flags & GRF_CDIRTY) && gconst_get(r, &val)) {
+    // r has an uncomitted const - load into arg, but keep constant uncomitted
+    srcr = dstr;
+    emith_move_r_imm(srcr, val);
+    keep = 0;
+  } else {
+    // must read from ctx
+    srcr = dstr;
+    emith_ctx_read(srcr, r * 4);
+    keep = 1;
   }
 
-  i = oldest;
-  if (reg_temp[i].type == HR_CACHED) {
-    if (reg_temp[i].flags & HRF_DIRTY)
-      // writeback
-      emith_ctx_write(reg_temp[i].hreg, reg_temp[i].greg * 4);
-    gconst_check_evict(reg_temp[i].greg);
+  if (cache_regs[dstid].type == HR_CACHED)
+    rcache_evict_vreg(dstid);
+
+  cache_regs[dstid].type = HR_TEMP;
+  if (hr == NULL) {
+    if (dstr != srcr)
+      // arg is a copy of cached r
+      emith_move_r_r(dstr, srcr);
+    else if (keep && guest_regs[r].vreg < 0)
+      // keep arg as vreg for r
+      rcache_add_vreg_alias(dstid, r);
+  } else {
+    *hr = srcr;
+    if (dstr != srcr) // must lock srcr if not copied here
+      rcache_lock_vreg(reg_map_host[srcr]);
   }
 
-  reg_temp[i].type = HR_FREE;
-  reg_temp[i].flags = 0;
-  return &reg_temp[i];
+  cache_regs[dstid].stamp = ++rcache_counter;
+  rcache_lock_vreg(dstid);
+#if DRC_DEBUG & 64
+  RCACHE_CHECK("after getarg");
+#endif
+  return dstr;
 }
 
-static int get_reg_static(sh2_reg_e r, rc_gr_mode mode)
+static void rcache_free_tmp(int hr)
 {
-  int i = reg_map_g2h[r];
-  if (i != -1) {
-    if (mode != RC_GR_WRITE)
-      gconst_try_read(i, r);
+  int i = reg_map_host[hr];
+
+  if (i < 0 || cache_regs[i].type != HR_TEMP) {
+    printf("rcache_free_tmp fail: #%i hr %d, type %d\n", i, hr, cache_regs[i].type);
+    exit(1);
   }
-  return i;
+
+  rcache_unlock_vreg(i);
 }
 
-// note: must not be called when doing conditional code
-static int rcache_get_reg_(sh2_reg_e r, rc_gr_mode mode, int do_locking)
-{
-  temp_reg_t *tr;
-  int i, ret;
-
-  // maybe statically mapped?
-  ret = get_reg_static(r, mode);
-  if (ret != -1)
-    goto end;
-
-  rcache_counter++;
-
-  // maybe already cached?
-  // if so, prefer against gconst (they must be in sync)
-  for (i = ARRAY_SIZE(reg_temp) - 1; i >= 0; i--) {
-    if (reg_temp[i].type == HR_CACHED && reg_temp[i].greg == r) {
-      reg_temp[i].stamp = rcache_counter;
-      if (mode != RC_GR_READ)
-        reg_temp[i].flags |= HRF_DIRTY;
-      ret = reg_temp[i].hreg;
-      goto end;
-    }
-  }
+// saves temporary result either in REG or in drctmp
+static int rcache_save_tmp(int hr)
+{
+  int i;
 
-  // use any free reg
-  for (i = ARRAY_SIZE(reg_temp) - 1; i >= 0; i--) {
-    if (reg_temp[i].type == HR_FREE) {
-      tr = &reg_temp[i];
-      goto do_alloc;
-    }
+  // find REG, either free or unlocked temp or oldest non-hinted cached
+  i = rcache_allocate_nontemp();
+  if (i < 0) {
+    // if none is available, store in drctmp
+    emith_ctx_write(hr, offsetof(SH2, drc_tmp));
+    rcache_free_tmp(hr);
+    return -1;
   }
 
-  tr = rcache_evict();
+  cache_regs[i].type = HR_CACHED;
+  cache_regs[i].gregs = 0; // not storing any guest register
+  cache_regs[i].flags &= HRF_PINNED;
+  cache_regs[i].locked = 0;
+  cache_regs[i].stamp = ++rcache_counter;
+  rcache_lock_vreg(i);
+  emith_move_r_r(cache_regs[i].hreg, hr);
+  rcache_free_tmp(hr);
+  return i;
+}
 
-do_alloc:
-  tr->type = HR_CACHED;
-  if (do_locking)
-    tr->flags |= HRF_LOCKED;
-  if (mode != RC_GR_READ)
-    tr->flags |= HRF_DIRTY;
-  tr->greg = r;
-  tr->stamp = rcache_counter;
-  ret = tr->hreg;
+static int rcache_restore_tmp(int x)
+{
+  int hr;
 
-  if (mode != RC_GR_WRITE) {
-    if (gconst_check(r)) {
-      if (gconst_try_read(ret, r))
-        tr->flags |= HRF_DIRTY;
+  // find REG with tmp store: cached but with no gregs
+  if (x >= 0) {
+    if (cache_regs[x].type != HR_CACHED || cache_regs[x].gregs) {
+      printf("invalid tmp storage %d\n", x);
+      exit(1);
     }
-    else
-      emith_ctx_read(tr->hreg, r * 4);
+    // found, transform to a TEMP
+    cache_regs[x].type = HR_TEMP;
+    return cache_regs[x].hreg;
   }
+  // if not available, create a TEMP store and fetch from drctmp
+  hr = rcache_get_tmp();
+  emith_ctx_read(hr, offsetof(SH2, drc_tmp));
 
-end:
-  if (mode != RC_GR_READ)
-    gconst_kill(r);
+  return hr;
+}
 
-  return ret;
+static void rcache_free(int hr)
+{
+  int x = reg_map_host[hr];
+  rcache_unlock_vreg(x);
 }
 
-static int rcache_get_reg(sh2_reg_e r, rc_gr_mode mode)
+static void rcache_unlock(int x)
 {
-  return rcache_get_reg_(r, mode, 1);
+  if (x >= 0)
+    cache_regs[x].locked = 0;
 }
 
-static int rcache_get_tmp(void)
+static void rcache_unlock_all(void)
 {
-  temp_reg_t *tr;
   int i;
-
-  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++)
-    if (reg_temp[i].type == HR_FREE) {
-      tr = &reg_temp[i];
-      goto do_alloc;
-    }
-
-  tr = rcache_evict();
-
-do_alloc:
-  tr->type = HR_TEMP;
-  return tr->hreg;
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cache_regs); i++)
+    cache_regs[i].locked = 0;
 }
 
-static int rcache_get_arg_id(int arg)
+static void rcache_unpin_all(void)
 {
-  int i, r = 0;
-  host_arg2reg(r, arg);
+  int i;
 
-  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++)
-    if (reg_temp[i].hreg == r)
-      break;
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(guest_regs); i++) {
+    if (guest_regs[i].flags & GRF_PINNED) {
+      guest_regs[i].flags &= ~GRF_PINNED;
+      cache_regs[guest_regs[i].sreg].flags &= ~HRF_PINNED;
+      guest_regs[i].sreg = -1;
+      rcache_regs_pinned &= ~(1 << i);
+    }
+  }
+#if DRC_DEBUG & 64
+  RCACHE_CHECK("after unpin");
+#endif
+}
 
-  if (i == ARRAY_SIZE(reg_temp)) // can't happen
-    exit(1);
+static void rcache_save_pinned(void)
+{
+  int i;
 
-  if (reg_temp[i].type == HR_CACHED) {
-    // writeback
-    if (reg_temp[i].flags & HRF_DIRTY)
-      emith_ctx_write(reg_temp[i].hreg, reg_temp[i].greg * 4);
-    gconst_check_evict(reg_temp[i].greg);
-  }
-  else if (reg_temp[i].type == HR_TEMP) {
-    printf("arg %d reg %d already used, aborting\n", arg, r);
-    exit(1);
-  }
+  // save pinned regs to context
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(guest_regs); i++)
+    if ((guest_regs[i].flags & GRF_PINNED) && guest_regs[i].vreg >= 0)
+      emith_ctx_write(cache_regs[guest_regs[i].vreg].hreg, i * 4);
+}
 
-  reg_temp[i].type = HR_FREE;
-  reg_temp[i].flags = 0;
+static inline void rcache_set_usage_now(u32 mask)
+{
+  rcache_regs_now = mask;
+}
 
-  return i;
+static inline void rcache_set_usage_soon(u32 mask)
+{
+  rcache_regs_soon = mask;
 }
 
-// get a reg to be used as function arg
-static int rcache_get_tmp_arg(int arg)
+static inline void rcache_set_usage_late(u32 mask)
 {
-  int id = rcache_get_arg_id(arg);
-  reg_temp[id].type = HR_TEMP;
+  rcache_regs_late = mask;
+}
 
-  return reg_temp[id].hreg;
+static inline void rcache_set_usage_discard(u32 mask)
+{
+  rcache_regs_discard = mask;
 }
 
-// same but caches a reg. RC_GR_READ only.
-static int rcache_get_reg_arg(int arg, sh2_reg_e r)
+static inline int rcache_is_cached(sh2_reg_e r)
 {
-  int i, srcr, dstr, dstid;
-  int dirty = 0, src_dirty = 0;
+  // is r in cache or needed RSN?
+  u32 rsc = rcache_regs_soon | rcache_regs_clean;
+  return (guest_regs[r].vreg >= 0 || (rsc & (1 << r)));
+}
 
-  dstid = rcache_get_arg_id(arg);
-  dstr = reg_temp[dstid].hreg;
+static inline int rcache_is_hreg_used(int hr)
+{
+  int x = reg_map_host[hr];
+  // is hr in use?
+  return cache_regs[x].type != HR_FREE &&
+        (cache_regs[x].type != HR_TEMP || cache_regs[x].locked);
+}
 
-  // maybe already statically mapped?
-  srcr = get_reg_static(r, RC_GR_READ);
-  if (srcr != -1)
-    goto do_cache;
+static inline u32 rcache_used_hregs_mask(void)
+{
+  u32 mask = 0;
+  int i;
 
-  // maybe already cached?
-  for (i = ARRAY_SIZE(reg_temp) - 1; i >= 0; i--) {
-    if ((reg_temp[i].type == HR_CACHED) &&
-         reg_temp[i].greg == r)
-    {
-      srcr = reg_temp[i].hreg;
-      if (reg_temp[i].flags & HRF_DIRTY)
-        src_dirty = 1;
-      goto do_cache;
-    }
-  }
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cache_regs); i++)
+    if ((cache_regs[i].htype & HRT_TEMP) && cache_regs[i].type != HR_FREE &&
+        (cache_regs[i].type != HR_TEMP || cache_regs[i].locked))
+      mask |= 1 << cache_regs[i].hreg;
 
-  // must read
-  srcr = dstr;
-  if (gconst_check(r)) {
-    if (gconst_try_read(srcr, r))
-      dirty = 1;
-  }
-  else
-    emith_ctx_read(srcr, r * 4);
+  return mask;
+}
 
-do_cache:
-  if (dstr != srcr)
-    emith_move_r_r(dstr, srcr);
-#if 1
-  else
-    dirty |= src_dirty;
+static inline u32 rcache_dirty_mask(void)
+{
+  u32 mask = 0;
+  int i;
 
-  if (dirty)
-    // must clean, callers might want to modify the arg before call
-    emith_ctx_write(dstr, r * 4);
-#else
-  if (dirty)
-    reg_temp[dstid].flags |= HRF_DIRTY;
-#endif
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(guest_regs); i++)
+    if (guest_regs[i].flags & GRF_DIRTY)
+      mask |= 1 << i;
+  mask |= gconst_dirty_mask();
 
-  reg_temp[dstid].stamp = ++rcache_counter;
-  reg_temp[dstid].type = HR_CACHED;
-  reg_temp[dstid].greg = r;
-  reg_temp[dstid].flags |= HRF_LOCKED;
-  return dstr;
+  return mask;
 }
 
-static void rcache_free_tmp(int hr)
+static inline u32 rcache_cached_mask(void)
 {
+  u32 mask = 0;
   int i;
-  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++)
-    if (reg_temp[i].hreg == hr)
-      break;
 
-  if (i == ARRAY_SIZE(reg_temp) || reg_temp[i].type != HR_TEMP) {
-    printf("rcache_free_tmp fail: #%i hr %d, type %d\n", i, hr, reg_temp[i].type);
-    return;
-  }
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cache_regs); i++)
+    if (cache_regs[i].type == HR_CACHED)
+      mask |= cache_regs[i].gregs;
 
-  reg_temp[i].type = HR_FREE;
-  reg_temp[i].flags = 0;
+  return mask;
 }
 
-static void rcache_unlock(int hr)
+static void rcache_clean_tmp(void)
 {
   int i;
-  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++)
-    if (reg_temp[i].type == HR_CACHED && reg_temp[i].hreg == hr)
-      reg_temp[i].flags &= ~HRF_LOCKED;
+
+  rcache_regs_clean = (1 << ARRAY_SIZE(guest_regs)) - 1;
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cache_regs); i++)
+    if (cache_regs[i].type == HR_CACHED && (cache_regs[i].htype & HRT_TEMP)) {
+      rcache_unlock(i);
+      rcache_remap_vreg(i);
+    }
+  rcache_regs_clean = 0;
 }
 
-static void rcache_unlock_all(void)
+static void rcache_clean_masked(u32 mask)
 {
-  int i;
-  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++)
-    reg_temp[i].flags &= ~HRF_LOCKED;
+  int i, r, hr;
+  u32 m;
+
+  rcache_regs_clean |= mask;
+  mask = rcache_regs_clean;
+
+  // clean constants where all aliases are covered by the mask, exempt statics
+  // to avoid flushing them to context if sreg isn't available
+  m = mask & ~(rcache_regs_static | rcache_regs_pinned);
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(gconsts); i++)
+    if ((gconsts[i].gregs & m) && !(gconsts[i].gregs & ~mask)) {
+      FOR_ALL_BITS_SET_DO(gconsts[i].gregs, r,
+          if (guest_regs[r].flags & GRF_CDIRTY) {
+            hr = rcache_get_reg_(r, RC_GR_READ, 0, NULL);
+            rcache_clean_vreg(reg_map_host[hr]);
+            break;
+          });
+    }
+  // clean vregs where all aliases are covered by the mask
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cache_regs); i++)
+    if (cache_regs[i].type == HR_CACHED &&
+        (cache_regs[i].gregs & mask) && !(cache_regs[i].gregs & ~mask))
+      rcache_clean_vreg(i);
 }
 
-static inline u32 rcache_used_hreg_mask(void)
+static void rcache_clean(void)
 {
-  u32 mask = 0;
   int i;
+  gconst_clean();
 
-  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++)
-    if (reg_temp[i].type != HR_FREE)
-      mask |= 1 << reg_temp[i].hreg;
-
-  return mask;
+  rcache_regs_clean = (1 << ARRAY_SIZE(guest_regs)) - 1;
+  for (i = ARRAY_SIZE(cache_regs)-1; i >= 0; i--)
+    if (cache_regs[i].type == HR_CACHED)
+      rcache_clean_vreg(i);
+
+  // relocate statics to their sregs (necessary before conditional jumps)
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(guest_regs); i++) {
+    if ((guest_regs[i].flags & (GRF_STATIC|GRF_PINNED)) &&
+          guest_regs[i].vreg != guest_regs[i].sreg) {
+      rcache_lock_vreg(guest_regs[i].vreg);
+      rcache_evict_vreg(guest_regs[i].sreg);
+      rcache_unlock_vreg(guest_regs[i].vreg);
+      if (guest_regs[i].vreg < 0)
+        emith_ctx_read(cache_regs[guest_regs[i].sreg].hreg, i*4);
+      else {
+        emith_move_r_r(cache_regs[guest_regs[i].sreg].hreg,
+                        cache_regs[guest_regs[i].vreg].hreg);
+        rcache_copy_x16(cache_regs[guest_regs[i].sreg].hreg,
+                        cache_regs[guest_regs[i].vreg].hreg);
+        rcache_remove_vreg_alias(guest_regs[i].vreg, i);
+      }
+      cache_regs[guest_regs[i].sreg].gregs = 1 << i;
+      cache_regs[guest_regs[i].sreg].type = HR_CACHED;
+      cache_regs[guest_regs[i].sreg].flags |= HRF_DIRTY|HRF_PINNED;
+      guest_regs[i].flags |= GRF_DIRTY;
+      guest_regs[i].vreg = guest_regs[i].sreg;
+    }
+  }
+  rcache_regs_clean = 0;
 }
 
-static void rcache_clean(void)
+static void rcache_invalidate_tmp(void)
 {
   int i;
-  gconst_clean();
 
-  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++)
-    if (reg_temp[i].type == HR_CACHED && (reg_temp[i].flags & HRF_DIRTY)) {
-      // writeback
-      emith_ctx_write(reg_temp[i].hreg, reg_temp[i].greg * 4);
-      reg_temp[i].flags &= ~HRF_DIRTY;
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cache_regs); i++) {
+    if (cache_regs[i].htype & HRT_TEMP) {
+      rcache_unlock(i);
+      if (cache_regs[i].type == HR_CACHED)
+        rcache_evict_vreg(i);
+      else
+        rcache_free_vreg(i);
     }
+  }
 }
 
 static void rcache_invalidate(void)
 {
   int i;
-  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++) {
-    reg_temp[i].type = HR_FREE;
-    reg_temp[i].flags = 0;
+  gconst_invalidate();
+  rcache_unlock_all();
+
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cache_regs); i++)
+    rcache_free_vreg(i);
+
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(guest_regs); i++) {
+    guest_regs[i].flags &= GRF_STATIC;
+    if (!(guest_regs[i].flags & GRF_STATIC))
+      guest_regs[i].vreg = -1;
+    else {
+      cache_regs[guest_regs[i].sreg].gregs = 1 << i;
+      cache_regs[guest_regs[i].sreg].type = HR_CACHED;
+      cache_regs[guest_regs[i].sreg].flags |= HRF_DIRTY|HRF_PINNED;
+      guest_regs[i].flags |= GRF_DIRTY;
+      guest_regs[i].vreg = guest_regs[i].sreg;
+    }
   }
-  rcache_counter = 0;
 
-  gconst_invalidate();
+  rcache_counter = 0;
+  rcache_regs_now = rcache_regs_soon = rcache_regs_late = 0;
+  rcache_regs_discard = rcache_regs_clean = 0;
 }
 
 static void rcache_flush(void)
@@ -1060,250 +2517,503 @@ static void rcache_flush(void)
   rcache_invalidate();
 }
 
+static void rcache_create(void)
+{
+  int x = 0, i;
+
+  // create cache_regs as host register representation
+  // RET_REG/params should be first TEMPs to avoid allocation conflicts in calls
+  cache_regs[x++] = (cache_reg_t) {.hreg = RET_REG, .htype = HRT_TEMP};
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(hregs_param); i++)
+    if (hregs_param[i] != RET_REG)
+      cache_regs[x++] = (cache_reg_t){.hreg = hregs_param[i],.htype = HRT_TEMP};
+
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(hregs_temp); i++)
+    if (hregs_temp[i] != RET_REG)
+      cache_regs[x++] = (cache_reg_t){.hreg = hregs_temp[i], .htype = HRT_TEMP};
+
+  for (i = ARRAY_SIZE(hregs_saved)-1; i >= 0; i--)
+    if (hregs_saved[i] != CONTEXT_REG)
+      cache_regs[x++] = (cache_reg_t){.hreg = hregs_saved[i], .htype = HRT_REG};
+
+  if (x != ARRAY_SIZE(cache_regs)) {
+    printf("rcache_create failed (conflicting register count)\n");
+    exit(1);
+  }
+
+  // mapping from host_register to cache regs index
+  memset(reg_map_host, -1, sizeof(reg_map_host));
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cache_regs); i++) {
+    if (cache_regs[i].htype)
+      reg_map_host[cache_regs[i].hreg] = i;
+    if (cache_regs[i].htype == HRT_REG)
+      rcache_vregs_reg |= (1 << i);
+  }
+
+  // create static host register mapping for SH2 regs
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(guest_regs); i++) {
+    guest_regs[i] = (guest_reg_t){.sreg = -1};
+  }
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs_static); i += 2) {
+    for (x = ARRAY_SIZE(cache_regs)-1; x >= 0; x--)
+      if (cache_regs[x].hreg == regs_static[i+1])      break;
+    if (x >= 0) {
+      guest_regs[regs_static[i]] = (guest_reg_t){.flags = GRF_STATIC,.sreg = x};
+      rcache_regs_static |= (1 << regs_static[i]);
+      rcache_vregs_reg &= ~(1 << x);
+    }
+  }
+
+  printf("DRC registers created, %ld host regs (%d REG, %d STATIC, 1 CTX)\n",
+    CACHE_REGS+1L, count_bits(rcache_vregs_reg),count_bits(rcache_regs_static));
+}
+
+static void rcache_init(void)
+{
+  // create DRC data structures
+  rcache_create();
+
+  rcache_invalidate();
+#if DRC_DEBUG & 64
+  RCACHE_CHECK("after init");
+#endif
+}
+
 // ---------------------------------------------------------------
 
-static int emit_get_rbase_and_offs(u32 a, u32 *offs)
+// swap 32 bit value read from mem in generated code (same as CPU_BE2)
+static void emit_le_swap(int cond, int r)
+{
+#if CPU_IS_LE
+  if (cond == -1)
+    emith_ror(r, r, 16);
+  else
+    emith_ror_c(cond, r, r, 16);
+#endif
+}
+
+// fix memory byte ptr in generated code (same as MEM_BE2)
+static void emit_le_ptr8(int cond, int r)
+{
+#if CPU_IS_LE
+  if (cond == -1)
+    emith_eor_r_imm_ptr(r, 1);
+  else
+    emith_eor_r_imm_ptr_c(cond, r, 1);
+#endif
+}
+
+// split address by mask, in base part (upper) and offset (lower, signed!)
+static uptr split_address(uptr la, uptr mask, s32 *offs)
+{
+  uptr sign = (mask>>1) + 1; // sign bit in offset
+  *offs = (la & mask) | (la & sign ? ~mask : 0); // offset part, sign extended
+  la = (la & ~mask) + ((la & sign) << 1); // base part, corrected for offs sign
+#ifdef __arm__
+  // arm32 offset has an add/sub flag and an unsigned 8 bit value, which only
+  // allows values of [-255...255]. the value -256 thus can't be used.
+  if (*offs < 0) {  // TODO not working at all with negative offsets on ARM?
+  //if (*offs == -sign) {
+    la -= sign;
+    *offs += sign;
+  }
+#endif
+  return la;
+}
+
+// NB may return either REG or TEMP
+static int emit_get_rbase_and_offs(SH2 *sh2, sh2_reg_e r, int rmode, s32 *offs)
 {
+  uptr omask = emith_rw_offs_max(); // offset mask
   u32 mask = 0;
+  u32 a;
   int poffs;
-  int hr;
+  int hr, hr2;
+  uptr la;
 
-  poffs = dr_ctx_get_mem_ptr(a, &mask);
+  // is r constant and points to a memory region?
+  if (! gconst_get(r, &a))
+    return -1;
+  poffs = dr_ctx_get_mem_ptr(sh2, a + *offs, &mask);
   if (poffs == -1)
     return -1;
 
-  // XXX: could use some related reg
-  hr = rcache_get_tmp();
-  emith_ctx_read(hr, poffs);
-  emith_add_r_imm(hr, a & mask & ~0xff);
-  *offs = a & 0xff; // XXX: ARM oriented..
+  if (mask < 0x20000) {
+    // data array, BIOS, DRAM, can't safely access directly since host addr may
+    // change (BIOS,da code may run on either core, DRAM may be switched)
+    hr = rcache_get_tmp();
+    a = (a + *offs) & mask;
+    if (poffs == offsetof(SH2, p_da)) {
+      // access sh2->data_array directly
+      a = split_address(a + offsetof(SH2, data_array), omask, offs);
+      emith_add_r_r_ptr_imm(hr, CONTEXT_REG, a);
+    } else {
+      a = split_address(a, omask, offs);
+      emith_ctx_read_ptr(hr, poffs);
+      if (a)
+        emith_add_r_r_ptr_imm(hr, hr, a);
+    }
+    return hr;
+  }
+
+  // ROM, SDRAM. Host address should be mmapped to be equal to SH2 address.
+  la = (uptr)*(void **)((char *)sh2 + poffs);
+
+  // if r is in rcache or needed soon anyway, and offs is relative to region,
+  // and address translation fits in add_ptr_imm (s32), then use rcached const 
+  if (la == (s32)la && !(((a & mask) + *offs) & ~mask) && rcache_is_cached(r)) {
+#if CPU_IS_LE // need to fix odd address for correct byte addressing
+    if (a & 1) *offs += (*offs&1) ? 2 : -2;
+#endif
+    la -= (s32)((a & ~mask) - *offs); // diff between reg and memory
+    hr = hr2 = rcache_get_reg(r, rmode, NULL);
+    if ((s32)a < 0) emith_uext_ptr(hr2);
+    la = split_address(la, omask, offs);
+    if (la) {
+      hr = rcache_get_tmp();
+      emith_add_r_r_ptr_imm(hr, hr2, la);
+      rcache_free(hr2);
+    }
+  } else {
+    // known fixed host address
+    la = split_address(la + ((a + *offs) & mask), omask, offs);
+    if (la == 0) {
+      // offset only. optimize for hosts having short indexed addressing
+      la = *offs & ~0x7f;  // keep the lower bits for endianess handling
+      *offs &= 0x7f;
+    }
+    hr = rcache_get_tmp();
+    emith_move_r_ptr_imm(hr, la);
+  }
   return hr;
 }
 
+// read const data from const ROM address
+static int emit_get_rom_data(SH2 *sh2, sh2_reg_e r, s32 offs, int size, u32 *val)
+{
+  u32 a, mask;
+
+  *val = 0;
+  if (gconst_get(r, &a)) {
+    a += offs;
+    // check if rom is memory mapped (not bank switched), and address is in rom
+    if (p32x_sh2_mem_is_rom(a, sh2) && p32x_sh2_get_mem_ptr(a, &mask, sh2) == sh2->p_rom) {
+      switch (size & MF_SIZEMASK) {
+      case 0:   *val = (s8)p32x_sh2_read8(a, sh2s);   break;  // 8
+      case 1:   *val = (s16)p32x_sh2_read16(a, sh2s); break;  // 16
+      case 2:   *val = p32x_sh2_read32(a, sh2s);      break;  // 32
+      }
+      return 1;
+    }
+  }
+  return 0;
+}
+
 static void emit_move_r_imm32(sh2_reg_e dst, u32 imm)
 {
 #if PROPAGATE_CONSTANTS
   gconst_new(dst, imm);
 #else
-  int hr = rcache_get_reg(dst, RC_GR_WRITE);
+  int hr = rcache_get_reg(dst, RC_GR_WRITE, NULL);
   emith_move_r_imm(hr, imm);
 #endif
 }
 
 static void emit_move_r_r(sh2_reg_e dst, sh2_reg_e src)
 {
-  int hr_d = rcache_get_reg(dst, RC_GR_WRITE);
-  int hr_s = rcache_get_reg(src, RC_GR_READ);
+  if (gconst_check(src) || rcache_is_cached(src))
+    rcache_alias_vreg(dst, src);
+  else {
+    int hr_d = rcache_get_reg(dst, RC_GR_WRITE, NULL);
+    emith_ctx_read(hr_d, src * 4);
+  }
+}
 
-  emith_move_r_r(hr_d, hr_s);
+static void emit_add_r_imm(sh2_reg_e r, u32 imm)
+{
+  u32 val;
+  int isgc = gconst_get(r, &val);
+  int hr, hr2;
+
+  if (!isgc || rcache_is_cached(r)) {
+    // not constant, or r is already in cache
+    hr = rcache_get_reg(r, RC_GR_RMW, &hr2);
+    emith_add_r_r_imm(hr, hr2, imm);
+    rcache_free(hr2);
+    if (isgc)
+      gconst_set(r, val + imm);
+  } else
+    gconst_new(r, val + imm);
 }
 
-// T must be clear, and comparison done just before this
-static void emit_or_t_if_eq(int srr)
+static void emit_sub_r_imm(sh2_reg_e r, u32 imm)
 {
-  EMITH_SJMP_START(DCOND_NE);
-  emith_or_r_imm_c(DCOND_EQ, srr, T);
-  EMITH_SJMP_END(DCOND_NE);
+  u32 val;
+  int isgc = gconst_get(r, &val);
+  int hr, hr2;
+
+  if (!isgc || rcache_is_cached(r)) {
+    // not constant, or r is already in cache
+    hr = rcache_get_reg(r, RC_GR_RMW, &hr2);
+    emith_sub_r_r_imm(hr, hr2, imm);
+    rcache_free(hr2);
+    if (isgc)
+      gconst_set(r, val - imm);
+  } else
+    gconst_new(r, val - imm);
 }
 
-// arguments must be ready
-// reg cache must be clean before call
-static int emit_memhandler_read_(int size, int ram_check)
+static void emit_sync_t_to_sr(void)
 {
-  int arg1;
-#if 0
-  int arg0;
-  host_arg2reg(arg0, 0);
-#endif
+  // avoid reloading SR from context if there's nothing to do
+  if (emith_get_t_cond() >= 0) {
+    int sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+    emith_sync_t(sr);
+  }
+}
 
-  rcache_clean();
+// rd = @(arg0)
+static int emit_memhandler_read(int size)
+{
+  int hr;
 
+  emit_sync_t_to_sr();
+  rcache_clean_tmp();
+#ifndef DRC_SR_REG
   // must writeback cycles for poll detection stuff
-  // FIXME: rm
-  if (reg_map_g2h[SHR_SR] != -1)
-    emith_ctx_write(reg_map_g2h[SHR_SR], SHR_SR * 4);
-
-  arg1 = rcache_get_tmp_arg(1);
-  emith_move_r_r(arg1, CONTEXT_REG);
-
-#if 0 // can't do this because of unmapped reads
- // ndef PDB_NET
-  if (ram_check && Pico.rom == (void *)0x02000000 && Pico32xMem->sdram == (void *)0x06000000) {
-    int tmp = rcache_get_tmp();
-    emith_and_r_r_imm(tmp, arg0, 0xfb000000);
-    emith_cmp_r_imm(tmp, 0x02000000);
-    switch (size) {
-    case 0: // 8
-      EMITH_SJMP3_START(DCOND_NE);
-      emith_eor_r_imm_c(DCOND_EQ, arg0, 1);
-      emith_read8_r_r_offs_c(DCOND_EQ, arg0, arg0, 0);
-      EMITH_SJMP3_MID(DCOND_NE);
-      emith_call_cond(DCOND_NE, sh2_drc_read8);
-      EMITH_SJMP3_END();
-      break;
-    case 1: // 16
-      EMITH_SJMP3_START(DCOND_NE);
-      emith_read16_r_r_offs_c(DCOND_EQ, arg0, arg0, 0);
-      EMITH_SJMP3_MID(DCOND_NE);
-      emith_call_cond(DCOND_NE, sh2_drc_read16);
-      EMITH_SJMP3_END();
-      break;
-    case 2: // 32
-      EMITH_SJMP3_START(DCOND_NE);
-      emith_read_r_r_offs_c(DCOND_EQ, arg0, arg0, 0);
-      emith_ror_c(DCOND_EQ, arg0, arg0, 16);
-      EMITH_SJMP3_MID(DCOND_NE);
-      emith_call_cond(DCOND_NE, sh2_drc_read32);
-      EMITH_SJMP3_END();
-      break;
+  if (guest_regs[SHR_SR].vreg != -1)
+    rcache_unmap_vreg(guest_regs[SHR_SR].vreg);
+#endif
+  rcache_invalidate_tmp();
+
+  if (size & MF_POLLING)
+    switch (size & MF_SIZEMASK) {
+    case 0:   emith_call(sh2_drc_read8_poll);   break; // 8
+    case 1:   emith_call(sh2_drc_read16_poll);  break; // 16
+    case 2:   emith_call(sh2_drc_read32_poll);  break; // 32
     }
-  }
   else
-#endif
-  {
-    switch (size) {
-    case 0: // 8
-      emith_call(sh2_drc_read8);
-      break;
-    case 1: // 16
-      emith_call(sh2_drc_read16);
-      break;
-    case 2: // 32
-      emith_call(sh2_drc_read32);
-      break;
+    switch (size & MF_SIZEMASK) {
+    case 0:   emith_call(sh2_drc_read8);        break; // 8
+    case 1:   emith_call(sh2_drc_read16);       break; // 16
+    case 2:   emith_call(sh2_drc_read32);       break; // 32
     }
-  }
-  rcache_invalidate();
-
-  if (reg_map_g2h[SHR_SR] != -1)
-    emith_ctx_read(reg_map_g2h[SHR_SR], SHR_SR * 4);
 
-  // assuming arg0 and retval reg matches
-  return rcache_get_tmp_arg(0);
+  hr = rcache_get_tmp_ret();
+  rcache_set_x16(hr, (size & MF_SIZEMASK) < 2, 0);
+  return hr;
 }
 
-static int emit_memhandler_read(int size)
+// @(arg0) = arg1
+static void emit_memhandler_write(int size)
 {
-  return emit_memhandler_read_(size, 1);
+  emit_sync_t_to_sr();
+  rcache_clean_tmp();
+#ifndef DRC_SR_REG
+  if (guest_regs[SHR_SR].vreg != -1)
+    rcache_unmap_vreg(guest_regs[SHR_SR].vreg);
+#endif
+  rcache_invalidate_tmp();
+
+  switch (size & MF_SIZEMASK) {
+  case 0:   emith_call(sh2_drc_write8);     break;  // 8
+  case 1:   emith_call(sh2_drc_write16);    break;  // 16
+  case 2:   emith_call(sh2_drc_write32);    break;  // 32
+  }
 }
 
-static int emit_memhandler_read_rr(sh2_reg_e rd, sh2_reg_e rs, u32 offs, int size)
+// rd = @(Rs,#offs); rd < 0 -> return a temp
+static int emit_memhandler_read_rr(SH2 *sh2, sh2_reg_e rd, sh2_reg_e rs, s32 offs, int size)
 {
-  int hr, hr2, ram_check = 1;
-  u32 val, offs2;
+  int hr, hr2;
+  u32 val;
 
-  if (gconst_get(rs, &val)) {
-    hr = emit_get_rbase_and_offs(val + offs, &offs2);
-    if (hr != -1) {
-      hr2 = rcache_get_reg(rd, RC_GR_WRITE);
-      switch (size) {
-      case 0: // 8
-        emith_read8_r_r_offs(hr2, hr, offs2 ^ 1);
-        emith_sext(hr2, hr2, 8);
-        break;
-      case 1: // 16
-        emith_read16_r_r_offs(hr2, hr, offs2);
-        emith_sext(hr2, hr2, 16);
-        break;
-      case 2: // 32
-        emith_read_r_r_offs(hr2, hr, offs2);
-        emith_ror(hr2, hr2, 16);
-        break;
-      }
-      rcache_free_tmp(hr);
-      return hr2;
+#if PROPAGATE_CONSTANTS
+  if (emit_get_rom_data(sh2, rs, offs, size, &val)) {
+    if (rd == SHR_TMP) {
+      hr2 = rcache_get_tmp();
+      emith_move_r_imm(hr2, val);
+    } else {
+      emit_move_r_imm32(rd, val);
+      hr2 = rcache_get_reg(rd, RC_GR_RMW, NULL);
+    }
+    rcache_set_x16(hr2, val == (s16)val, val == (u16)val);
+    if (size & MF_POSTINCR)
+      emit_add_r_imm(rs, 1 << (size & MF_SIZEMASK));
+    return hr2;
+  }
+
+  val = size & MF_POSTINCR;
+  hr = emit_get_rbase_and_offs(sh2, rs, val ? RC_GR_RMW : RC_GR_READ, &offs);
+  if (hr != -1) {
+    if (rd == SHR_TMP)
+      hr2 = rcache_get_tmp();
+    else
+      hr2 = rcache_get_reg(rd, RC_GR_WRITE, NULL);
+    switch (size & MF_SIZEMASK) {
+    case 0: emith_read8s_r_r_offs(hr2, hr, MEM_BE2(offs));  break; // 8
+    case 1: emith_read16s_r_r_offs(hr2, hr, offs);          break; // 16
+    case 2: emith_read_r_r_offs(hr2, hr, offs); emit_le_swap(-1, hr2); break;
     }
+    rcache_free(hr);
+    if (size & MF_POSTINCR)
+      emit_add_r_imm(rs, 1 << (size & MF_SIZEMASK));
+    return hr2;
+  }
+#endif
 
-    ram_check = 0;
+  if (gconst_get(rs, &val) && !rcache_is_cached(rs)) {
+    hr = rcache_get_tmp_arg(0);
+    emith_move_r_imm(hr, val + offs);
+    if (size & MF_POSTINCR)
+      gconst_new(rs, val + (1 << (size & MF_SIZEMASK)));
+  } else if (size & MF_POSTINCR) {
+    hr = rcache_get_tmp_arg(0);
+    hr2 = rcache_get_reg(rs, RC_GR_RMW, NULL);
+    emith_add_r_r_imm(hr, hr2, offs);
+    emith_add_r_imm(hr2, 1 << (size & MF_SIZEMASK));
+    if (gconst_get(rs, &val))
+      gconst_set(rs, val + (1 << (size & MF_SIZEMASK)));
+  } else {
+    hr = rcache_get_reg_arg(0, rs, &hr2);
+    if (offs || hr != hr2)
+      emith_add_r_r_imm(hr, hr2, offs);
   }
+  hr = emit_memhandler_read(size);
 
-  hr = rcache_get_reg_arg(0, rs);
-  if (offs != 0)
-    emith_add_r_imm(hr, offs);
-  hr  = emit_memhandler_read_(size, ram_check);
-  hr2 = rcache_get_reg(rd, RC_GR_WRITE);
-  if (size != 2) {
-    emith_sext(hr2, hr, (size == 1) ? 16 : 8);
-  } else
-    emith_move_r_r(hr2, hr);
-  rcache_free_tmp(hr);
+  if (rd == SHR_TMP)
+    hr2 = hr;
+  else
+    hr2 = rcache_map_reg(rd, hr);
 
+  if (hr != hr2) {
+    emith_move_r_r(hr2, hr);
+    rcache_free_tmp(hr);
+  }
   return hr2;
 }
 
-static void emit_memhandler_write(int size)
+// @(Rs,#offs) = rd; rd < 0 -> write arg1
+static void emit_memhandler_write_rr(SH2 *sh2, sh2_reg_e rd, sh2_reg_e rs, s32 offs, int size)
 {
-  int ctxr;
-  host_arg2reg(ctxr, 2);
-  if (reg_map_g2h[SHR_SR] != -1)
-    emith_ctx_write(reg_map_g2h[SHR_SR], SHR_SR * 4);
+  int hr, hr2;
+  u32 val;
+
+  if (rd == SHR_TMP) {
+    host_arg2reg(hr2, 1); // already locked and prepared by caller
+  } else if ((size & MF_PREDECR) && rd == rs) { // must avoid caching rd in arg1
+    hr2 = rcache_get_reg_arg(1, rd, &hr);
+    if (hr != hr2) {
+      emith_move_r_r(hr2, hr);
+      rcache_free(hr2);
+    }
+  } else
+    hr2 = rcache_get_reg_arg(1, rd, NULL);
+  if (rd != SHR_TMP)
+    rcache_unlock(guest_regs[rd].vreg); // unlock in case rd is in arg0
+
+  if (gconst_get(rs, &val) && !rcache_is_cached(rs)) {
+    hr = rcache_get_tmp_arg(0);
+    if (size & MF_PREDECR) {
+      val -= 1 << (size & MF_SIZEMASK);
+      gconst_new(rs, val);
+    }
+    emith_move_r_imm(hr, val + offs);
+  } else if (offs || (size & MF_PREDECR)) {
+    if (size & MF_PREDECR)
+      emit_sub_r_imm(rs, 1 << (size & MF_SIZEMASK));
+    rcache_unlock(guest_regs[rs].vreg); // unlock in case rs is in arg0
+    hr = rcache_get_reg_arg(0, rs, &hr2);
+    if (offs || hr != hr2)
+      emith_add_r_r_imm(hr, hr2, offs);
+  } else
+    hr = rcache_get_reg_arg(0, rs, NULL);
 
-  rcache_clean();
+  emit_memhandler_write(size);
+}
 
-  switch (size) {
-  case 0: // 8
-    // XXX: consider inlining sh2_drc_write8
-    emith_call(sh2_drc_write8);
-    break;
-  case 1: // 16
-    emith_call(sh2_drc_write16);
-    break;
-  case 2: // 32
-    emith_move_r_r(ctxr, CONTEXT_REG);
-    emith_call(sh2_drc_write32);
-    break;
-  }
+// rd = @(Rx,Ry); rd < 0 -> return a temp
+static int emit_indirect_indexed_read(SH2 *sh2, sh2_reg_e rd, sh2_reg_e rx, sh2_reg_e ry, int size)
+{
+  int hr, hr2;
+  int tx, ty;
+#if PROPAGATE_CONSTANTS
+  u32 offs;
 
-  rcache_invalidate();
-  if (reg_map_g2h[SHR_SR] != -1)
-    emith_ctx_read(reg_map_g2h[SHR_SR], SHR_SR * 4);
+  // if offs is larger than 0x01000000, it's most probably the base address part
+  if (gconst_get(ry, &offs) && offs < 0x01000000)
+    return emit_memhandler_read_rr(sh2, rd, rx, offs, size);
+  if (gconst_get(rx, &offs) && offs < 0x01000000)
+    return emit_memhandler_read_rr(sh2, rd, ry, offs, size);
+#endif
+  hr = rcache_get_reg_arg(0, rx, &tx);
+  ty = rcache_get_reg(ry, RC_GR_READ, NULL);
+  emith_add_r_r_r(hr, tx, ty);
+  hr = emit_memhandler_read(size);
+
+  if (rd == SHR_TMP)
+    hr2 = hr;
+  else
+    hr2 = rcache_map_reg(rd, hr);
+
+  if (hr != hr2) {
+    emith_move_r_r(hr2, hr);
+    rcache_free_tmp(hr);
+  }
+  return hr2;
 }
 
-// @(Rx,Ry)
-static int emit_indirect_indexed_read(int rx, int ry, int size)
+// @(Rx,Ry) = rd; rd < 0 -> write arg1
+static void emit_indirect_indexed_write(SH2 *sh2, sh2_reg_e rd, sh2_reg_e rx, sh2_reg_e ry, int size)
 {
-  int a0, t;
-  a0 = rcache_get_reg_arg(0, rx);
-  t  = rcache_get_reg(ry, RC_GR_READ);
-  emith_add_r_r(a0, t);
-  return emit_memhandler_read(size);
+  int hr, tx, ty;
+#if PROPAGATE_CONSTANTS
+  u32 offs;
+
+  // if offs is larger than 0x01000000, it's most probably the base address part
+  if (gconst_get(ry, &offs) && offs < 0x01000000)
+    return emit_memhandler_write_rr(sh2, rd, rx, offs, size);
+  if (gconst_get(rx, &offs) && offs < 0x01000000)
+    return emit_memhandler_write_rr(sh2, rd, ry, offs, size);
+#endif
+  if (rd != SHR_TMP)
+    rcache_get_reg_arg(1, rd, NULL);
+  hr = rcache_get_reg_arg(0, rx, &tx);
+  ty = rcache_get_reg(ry, RC_GR_READ, NULL);
+  emith_add_r_r_r(hr, tx, ty);
+  emit_memhandler_write(size);
 }
 
-// read @Rn, @rm
-static void emit_indirect_read_double(u32 *rnr, u32 *rmr, int rn, int rm, int size)
+// @Rn+,@Rm+
+static void emit_indirect_read_double(SH2 *sh2, int *rnr, int *rmr, sh2_reg_e rn, sh2_reg_e rm, int size)
 {
   int tmp;
 
-  rcache_get_reg_arg(0, rn);
-  tmp = emit_memhandler_read(size);
-  emith_ctx_write(tmp, offsetof(SH2, drc_tmp));
-  rcache_free_tmp(tmp);
-  tmp = rcache_get_reg(rn, RC_GR_RMW);
-  emith_add_r_imm(tmp, 1 << size);
-  rcache_unlock(tmp);
-
-  rcache_get_reg_arg(0, rm);
-  *rmr = emit_memhandler_read(size);
-  *rnr = rcache_get_tmp();
-  emith_ctx_read(*rnr, offsetof(SH2, drc_tmp));
-  tmp = rcache_get_reg(rm, RC_GR_RMW);
-  emith_add_r_imm(tmp, 1 << size);
-  rcache_unlock(tmp);
+  // unlock rn, rm here to avoid REG shortage in MAC operation
+  tmp = emit_memhandler_read_rr(sh2, SHR_TMP, rn, 0, size | MF_POSTINCR);
+  rcache_unlock(guest_regs[rn].vreg);
+  tmp = rcache_save_tmp(tmp);
+  *rmr = emit_memhandler_read_rr(sh2, SHR_TMP, rm, 0, size | MF_POSTINCR);
+  rcache_unlock(guest_regs[rm].vreg);
+  *rnr = rcache_restore_tmp(tmp);
 }
  
 static void emit_do_static_regs(int is_write, int tmpr)
 {
   int i, r, count;
 
-  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_map_g2h); i++) {
-    r = reg_map_g2h[i];
-    if (r == -1)
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(guest_regs); i++) {
+    if (guest_regs[i].flags & (GRF_STATIC|GRF_PINNED))
+      r = cache_regs[guest_regs[i].vreg].hreg;
+    else
       continue;
 
-    for (count = 1; i < ARRAY_SIZE(reg_map_g2h) - 1; i++, r++) {
-      if (reg_map_g2h[i + 1] != r + 1)
+    for (count = 1; i < ARRAY_SIZE(guest_regs) - 1; i++, r++) {
+      if ((guest_regs[i + 1].flags & (GRF_STATIC|GRF_PINNED)) &&
+          cache_regs[guest_regs[i + 1].vreg].hreg == r + 1)
+        count++;
+      else
         break;
-      count++;
     }
 
     if (count > 1) {
@@ -1321,131 +3031,431 @@ static void emit_do_static_regs(int is_write, int tmpr)
   }
 }
 
-static void emit_block_entry(void)
+#if DIV_OPTIMIZER
+// divide operation replacement functions, called by compiled code. Only the
+// 32:16 cases and the 64:32 cases described in the SH2 prog man are replaced.
+
+// This is surprisingly difficult since the SH2 division operation is generating
+// the result in the dividend during the operation, leaving some remainder-like
+// stuff in the bits unused for the result, and leaving the T and Q status bits
+// in a state depending on the operands and the result. Q always reflects the
+// last result bit generated (i.e. bit 0 of the result). For T:
+//     32:16   T = top bit of the 16 bit remainder-like
+//     64:32   T = resulting T of the DIV0U/S operation
+// The remainder-like depends on outcome of the last generated result bit.
+
+static uint32_t REGPARM(3) sh2_drc_divu32(uint32_t dv, uint32_t *dt, uint32_t ds)
 {
-  int arg0;
+  if (likely(ds > dv && (uint16_t)ds == 0)) {
+    // good case: no overflow, divisor not 0, lower 16 bits 0
+    uint32_t quot = dv / (ds>>16), rem = dv - (quot * (ds>>16));
+    if (~quot&1) rem -= ds>>16;
+    *dt = (rem>>15) & 1;
+    return (uint16_t)quot | ((2*rem + (quot>>31)) << 16);
+  } else {
+    // bad case: use the sh2 algo to get the right result
+    int q = 0, t = 0, s = 16;
+    while (s--) {
+      uint32_t v = dv>>31;
+      dv = (dv<<1) | t;
+      t = v;
+      v = dv;
+      if (q)  dv += ds, q = dv < v;
+      else    dv -= ds, q = dv > v;
+      q ^= t, t = !q;
+    }
+    *dt = dv>>31;
+    return (dv<<1) | t;
+  }
+}
 
-  host_arg2reg(arg0, 0);
+static uint32_t REGPARM(3) sh2_drc_divu64(uint32_t dh, uint32_t *dl, uint32_t ds)
+{
+  uint64_t dv = *dl | ((uint64_t)dh << 32);
+  if (likely(ds > dh)) {
+    // good case: no overflow, divisor not 0
+    uint32_t quot = dv / ds, rem = dv - ((uint64_t)quot * ds);
+    if (~quot&1) rem -= ds;
+    *dl = quot;
+    return rem;
+  } else {
+    // bad case: use the sh2 algo to get the right result
+    int q = 0, t = 0, s = 32;
+    while (s--) {
+      uint64_t v = dv>>63;
+      dv = (dv<<1) | t;
+      t = v;
+      v = dv;
+      if (q)  dv += ((uint64_t)ds << 32), q = dv < v;
+      else    dv -= ((uint64_t)ds << 32), q = dv > v;
+      q ^= t, t = !q;
+    }
+    *dl = (dv<<1) | t;
+    return (dv>>32);
+  }
+}
 
-#if (DRC_DEBUG & 8) || defined(PDB)
-  int arg1, arg2;
-  host_arg2reg(arg1, 1);
-  host_arg2reg(arg2, 2);
+static uint32_t REGPARM(3) sh2_drc_divs32(int32_t dv, uint32_t *dt, int32_t ds)
+{
+  uint32_t adv = abs(dv), ads = abs(ds)>>16;
+  if (likely(ads > adv>>16 && ds != 0x80000000 && (int16_t)ds == 0)) {
+    // good case: no overflow, divisor not 0 and not MIN_INT, lower 16 bits 0
+    uint32_t quot = adv / ads, rem = adv - (quot * ads);
+    int m1 = (rem ? dv^ds : ds) < 0;
+    if (rem && dv < 0)  rem = (quot&1 ? -rem : +ads-rem);
+    else                rem = (quot&1 ? +rem : -ads+rem);
+    quot = ((dv^ds)<0 ? -quot : +quot) - m1;
+    *dt = (rem>>15) & 1;
+    return (uint16_t)quot | ((2*rem + (quot>>31)) << 16);
+  } else {
+    // bad case: use the sh2 algo to get the right result
+    int m = (uint32_t)ds>>31, q = (uint32_t)dv>>31, t = m^q, s = 16;
+    while (s--) {
+      uint32_t v = (uint32_t)dv>>31;
+      dv = (dv<<1) | t;
+      t = v;
+      v = dv;
+      if (m^q)  dv += ds, q = (uint32_t)dv < v;
+      else      dv -= ds, q = (uint32_t)dv > v;
+      q ^= m^t, t = !(m^q);
+    }
+    *dt = (uint32_t)dv>>31;
+    return (dv<<1) | t;
+  }
+}
 
-  emit_do_static_regs(1, arg2);
-  emith_move_r_r(arg1, CONTEXT_REG);
-  emith_move_r_r(arg2, rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ));
-  emith_call(sh2_drc_log_entry);
-  rcache_invalidate();
+static uint32_t REGPARM(3) sh2_drc_divs64(int32_t dh, uint32_t *dl, int32_t ds)
+{
+  int64_t _dv = *dl | ((int64_t)dh << 32);
+  uint32_t ads = abs(ds);
+  if (likely(_dv >= 0 && ads > _dv>>32 && ds != 0x80000000) ||
+      likely(_dv < 0 && ads > -_dv>>32 && ds != 0x80000000)) {
+    uint64_t adv = (_dv < 0 ? -_dv : _dv); // no llabs in older toolchains
+    // good case: no overflow, divisor not 0 and not MIN_INT
+    uint32_t quot = adv / ads, rem = adv - ((uint64_t)quot * ads);
+    int m1 = (rem ? dh^ds : ds) < 0;
+    if (rem && dh < 0) rem = (quot&1 ? -rem : +ads-rem);
+    else               rem = (quot&1 ? +rem : -ads+rem);
+    quot = ((dh^ds)<0 ? -quot : +quot) - m1;
+    *dl = quot;
+    return rem;
+  } else {
+    // bad case: use the sh2 algo to get the right result
+    uint64_t dv = (uint64_t)_dv;
+    int m = (uint32_t)ds>>31, q = (uint64_t)dv>>63, t = m^q, s = 32;
+    while (s--) {
+      uint64_t v = (uint64_t)dv>>63;
+      dv = (dv<<1) | t;
+      t = v;
+      v = dv;
+      if (m^q)  dv += ((uint64_t)ds << 32), q = dv < v;
+      else      dv -= ((uint64_t)ds << 32), q = dv > v;
+      q ^= m^t, t = !(m^q);
+    }
+    *dl = (dv<<1) | t;
+    return (dv>>32);
+  }
+}
 #endif
-  emith_tst_r_r(arg0, arg0);
-  EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
-  emith_jump_reg_c(DCOND_NE, arg0);
-  EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
+
+// block local link stuff
+struct linkage {
+  u32 pc;
+  void *ptr;
+  struct block_link *bl;
+  u32 mask;
+};
+
+static inline int find_in_linkage(const struct linkage *array, int size, u32 pc)
+{
+  size_t i;
+  for (i = 0; i < size; i++)
+    if (pc == array[i].pc)
+      return i;
+
+  return -1;
+}
+
+static int find_in_sorted_linkage(const struct linkage *array, int size, u32 pc)
+{
+  // binary search in sorted array
+  int left = 0, right = size-1;
+  while (left <= right)
+  {
+    int middle = (left + right) / 2;
+    if (array[middle].pc == pc)
+      return middle;
+    else if (array[middle].pc < pc)
+      left = middle + 1;
+    else
+      right = middle - 1;
+  }
+  return -1;
+}
+
+static void emit_branch_linkage_code(SH2 *sh2, struct block_desc *block, int tcache_id,
+                                const struct linkage *targets, int target_count,
+                                const struct linkage *links, int link_count)
+{
+  struct block_link *bl;
+  int u, v, tmp;
+
+  emith_flush();
+  for (u = 0; u < link_count; u++) {
+    emith_pool_check();
+    // look up local branch targets
+    if (links[u].mask & 0x2) {
+      v = find_in_sorted_linkage(targets, target_count, links[u].pc);
+      if (v < 0 || ! targets[v].ptr) {
+        // forward branch not yet resolved, prepare external linking
+        emith_jump_patch(links[u].ptr, tcache_ptr, NULL);
+        bl = dr_prepare_ext_branch(block->entryp, links[u].pc, sh2->is_slave, tcache_id);
+        if (bl)
+          bl->type = BL_LDJMP;
+        tmp = rcache_get_tmp_arg(0);
+        emith_move_r_imm(tmp, links[u].pc);
+        rcache_free_tmp(tmp);
+        emith_jump_patchable(sh2_drc_dispatcher);
+      } else if (emith_jump_patch_inrange(links[u].ptr, targets[v].ptr)) {
+        // inrange local branch
+        emith_jump_patch(links[u].ptr, targets[v].ptr, NULL);
+      } else {
+        // far local branch
+        emith_jump_patch(links[u].ptr, tcache_ptr, NULL);
+        emith_jump(targets[v].ptr);
+      }
+    } else {
+      // external or exit, emit blx area entry
+      void *target = (links[u].mask & 0x1 ? sh2_drc_exit : sh2_drc_dispatcher);
+      if (links[u].bl)
+        links[u].bl->blx = tcache_ptr;
+      emith_jump_patch(links[u].ptr, tcache_ptr, NULL);
+      tmp = rcache_get_tmp_arg(0);
+      emith_move_r_imm(tmp, links[u].pc & ~1);
+      rcache_free_tmp(tmp);
+      emith_jump(target);
+    }
+  }
 }
 
 #define DELAY_SAVE_T(sr) { \
+  int t_ = rcache_get_tmp(); \
   emith_bic_r_imm(sr, T_save); \
-  emith_tst_r_imm(sr, T);      \
-  EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);  \
-  emith_or_r_imm_c(DCOND_NE, sr, T_save); \
-  EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);    \
+  emith_and_r_r_imm(t_, sr, 1); \
+  emith_or_r_r_lsl(sr, t_, T_SHIFT); \
+  rcache_free_tmp(t_); \
 }
 
 #define FLUSH_CYCLES(sr) \
-  if (cycles > 0) \
+  if (cycles > 0) \
     emith_sub_r_imm(sr, cycles << 12); \
-    cycles = 0; \
-  }
+  else if (cycles < 0) /* may happen after a branch not taken */ \
+    emith_add_r_imm(sr, -cycles << 12); \
+  cycles = 0; \
 
-static void *dr_get_pc_base(u32 pc, int is_slave);
+static void *dr_get_pc_base(u32 pc, SH2 *sh2);
+static void sh2_smc_rm_blocks(u32 a, int len, int tcache_id, int free);
 
 static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
 {
-  u32 branch_target_pc[MAX_LOCAL_BRANCHES];
-  void *branch_target_ptr[MAX_LOCAL_BRANCHES];
+  // branch targets in current block
+  static struct linkage branch_targets[MAX_LOCAL_TARGETS];
   int branch_target_count = 0;
-  void *branch_patch_ptr[MAX_LOCAL_BRANCHES];
-  u32 branch_patch_pc[MAX_LOCAL_BRANCHES];
-  int branch_patch_count = 0;
-  u32 literal_addr[MAX_LITERALS];
-  int literal_addr_count = 0;
-  u8 op_flags[BLOCK_INSN_LIMIT];
-  struct {
+  // unresolved local or external targets with block link/exit area if needed
+  static struct linkage blx_targets[MAX_LOCAL_BRANCHES];
+  int blx_target_count = 0;
+
+  static u8 op_flags[BLOCK_INSN_LIMIT];
+
+  enum flg_states { FLG_UNKNOWN, FLG_UNUSED, FLG_0, FLG_1 };
+  struct drcf {
+    int delay_reg:8;
+    u32 loop_type:8;
+    u32 polling:8;
+    u32 pinning:1;
     u32 test_irq:1;
     u32 pending_branch_direct:1;
     u32 pending_branch_indirect:1;
-    u32 literals_disabled:1;
+    u32 Tflag:2, Mflag:2;
   } drcf = { 0, };
 
+#if LOOP_OPTIMIZER
+  // loops with pinned registers for optimzation
+  // pinned regs are like statics and don't need saving/restoring inside a loop
+  static struct linkage pinned_loops[MAX_LOCAL_TARGETS/16];
+  int pinned_loop_count = 0;
+#endif
+
   // PC of current, first, last SH2 insn
   u32 pc, base_pc, end_pc;
-  u32 end_literals;
-  void *block_entry_ptr;
+  u32 base_literals, end_literals;
+  u8 *block_entry_ptr;
   struct block_desc *block;
+  struct block_entry *entry;
+  struct block_link *bl;
   u16 *dr_pc_base;
   struct op_data *opd;
   int blkid_main = 0;
   int skip_op = 0;
-  u32 tmp, tmp2;
+  int tmp, tmp2;
   int cycles;
   int i, v;
+  u32 u, m1, m2, m3, m4;
   int op;
+  u16 crc;
 
   base_pc = sh2->pc;
-  drcf.literals_disabled = literal_disabled_frames != 0;
 
   // get base/validate PC
-  dr_pc_base = dr_get_pc_base(base_pc, sh2->is_slave);
+  dr_pc_base = dr_get_pc_base(base_pc, sh2);
   if (dr_pc_base == (void *)-1) {
-    printf("invalid PC, aborting: %08x\n", base_pc);
+    printf("invalid PC, aborting: %08lx\n", (long)base_pc);
     // FIXME: be less destructive
     exit(1);
   }
 
-  tcache_ptr = tcache_ptrs[tcache_id];
+  // initial passes to disassemble and analyze the block
+  crc = scan_block(base_pc, sh2->is_slave, op_flags, &end_pc, &base_literals, &end_literals);
+  end_literals = dr_check_nolit(base_literals, end_literals, tcache_id);
+  if (base_literals == end_literals) // map empty lit section to end of code
+    base_literals = end_literals = end_pc;
+
+  // if there is already a translated but inactive block, reuse it
+  block = dr_find_inactive_block(tcache_id, crc, base_pc, end_pc - base_pc,
+    base_literals, end_literals - base_literals);
+
+#if (DRC_DEBUG & (256|512))
+  // remove any (partial) old blocks which might get in the way, to make sure
+  // the same branch targets are used in the recording/playback code. Not needed
+  // normally since the SH2 code wasn't overwritten and should be the same.
+  sh2_smc_rm_blocks(base_pc, end_pc - base_pc, tcache_id, 0);
+#endif
 
-  // predict tcache overflow
-  tmp = tcache_ptr - tcache_bases[tcache_id];
-  if (tmp > tcache_sizes[tcache_id] - MAX_BLOCK_SIZE) {
-    dbg(1, "tcache %d overflow", tcache_id);
-    return NULL;
+  if (block) {
+    dbg(2, "== %csh2 reuse block %08x-%08x,%08x-%08x -> %p", sh2->is_slave ? 's' : 'm',
+      base_pc, end_pc, base_literals, end_literals, block->entryp->tcache_ptr);
+    dr_activate_block(block, tcache_id, sh2->is_slave);
+    emith_update_cache();
+    return block->entryp[0].tcache_ptr;
   }
 
-  // initial passes to disassemble and analyze the block
-  scan_block(base_pc, sh2->is_slave, op_flags, &end_pc, &end_literals);
+  // collect branch_targets that don't land on delay slots
+  m1 = m2 = m3 = m4 = v = op = 0;
+  for (pc = base_pc, i = 0; pc < end_pc; i++, pc += 2) {
+    if (op_flags[i] & OF_DELAY_OP)
+      op_flags[i] &= ~OF_BTARGET;
+    if (op_flags[i] & OF_BTARGET) {
+      if (branch_target_count < ARRAY_SIZE(branch_targets))
+        branch_targets[branch_target_count++] = (struct linkage) { .pc = pc };
+      else {
+        printf("warning: linkage overflow\n");
+        end_pc = pc;
+        break;
+      }
+    }
+    if (ops[i].op == OP_LDC && (ops[i].dest & BITMASK1(SHR_SR)) && pc+2 < end_pc)
+      op_flags[i+1] |= OF_BTARGET; // RTE entrypoint in case of SR.IMASK change
+    // unify T and SR since rcache doesn't know about "virtual" guest regs
+    if (ops[i].source & BITMASK1(SHR_T))  ops[i].source |= BITMASK1(SHR_SR);
+    if (ops[i].dest   & BITMASK1(SHR_T))  ops[i].source |= BITMASK1(SHR_SR);
+    if (ops[i].dest   & BITMASK1(SHR_T))  ops[i].dest   |= BITMASK1(SHR_SR);
+#if LOOP_DETECTION
+    // loop types detected:
+    // 1. target: ... BRA target -> idle loop
+    // 2. target: ... delay insn ... BF target -> delay loop
+    // 3. target: ... poll  insn ... BF/BT target -> poll loop
+    // 4. target: ... poll  insn ... BF/BT exit ... BRA target, exit: -> poll
+    // conditions:
+    // a. no further branch targets between target and back jump.
+    // b. no unconditional branch insn inside the loop.
+    // c. exactly one poll or delay insn is allowed inside a delay/poll loop
+    // (scan_block marks loops only if they meet conditions a through c)
+    // d. idle loops do not modify anything but PC,SR and contain no branches
+    // e. delay/poll loops do not modify anything but the concerned reg,PC,SR
+    // f. loading constants into registers inside the loop is allowed
+    // g. a delay/poll loop must have a conditional branch somewhere
+    // h. an idle loop must not have a conditional branch
+    if (op_flags[i] & OF_BTARGET) {
+      // possible loop entry point
+      drcf.loop_type = op_flags[i] & OF_LOOP;
+      drcf.pending_branch_direct = drcf.pending_branch_indirect = 0;
+      op = OF_IDLE_LOOP; // loop type
+      v = i;
+      m1 = m2 = m3 = m4 = 0;
+      if (!drcf.loop_type)   // reset basic loop it it isn't recognized as loop
+        op_flags[i] &= ~OF_BASIC_LOOP;
+    }
+    if (drcf.loop_type) {
+      // calculate reg masks for loop pinning
+      m4 |= ops[i].source & ~m3;
+      m3 |= ops[i].dest;
+      // detect loop type, and store poll/delay register
+      if (op_flags[i] & OF_POLL_INSN) {
+        op = OF_POLL_LOOP;
+        m1 |= ops[i].dest;   // loop poll/delay regs
+      } else if (op_flags[i] & OF_DELAY_INSN) {
+        op = OF_DELAY_LOOP;
+        m1 |= ops[i].dest;
+      } else if (ops[i].op != OP_LOAD_POOL && ops[i].op != OP_LOAD_CONST
+              && (ops[i].op != OP_MOVE || op != OF_POLL_LOOP)) {
+        // not (MOV @(PC) or MOV # or (MOV reg and poll)),   condition f
+        m2 |= ops[i].dest;   // regs modified by other insns
+      }
+      // branch detector
+      if (OP_ISBRAIMM(ops[i].op)) {
+        if (ops[i].imm == base_pc + 2*v)
+          drcf.pending_branch_direct = 1;       // backward branch detected
+        else
+          op_flags[v] &= ~OF_BASIC_LOOP;        // no basic loop
+      }
+      if (OP_ISBRACND(ops[i].op))
+        drcf.pending_branch_indirect = 1;       // conditions g,h - cond.branch
+      // poll/idle loops terminate with their backwards branch to the loop start
+      if (drcf.pending_branch_direct && !(op_flags[i+1] & OF_DELAY_OP)) {
+        m2 &= ~(m1 | BITMASK3(SHR_PC, SHR_SR, SHR_T)); // conditions d,e + g,h
+        if (m2 || ((op == OF_IDLE_LOOP) == (drcf.pending_branch_indirect)))
+          op = 0;                               // conditions not met
+        op_flags[v] = (op_flags[v] & ~OF_LOOP) | op; // set loop type
+        drcf.loop_type = 0;
+#if LOOP_OPTIMIZER
+        if (op_flags[v] & OF_BASIC_LOOP) {
+          m3 &= ~rcache_regs_static & ~BITMASK5(SHR_PC, SHR_PR, SHR_SR, SHR_T, SHR_MEM);
+          if (m3 && count_bits(m3) < count_bits(rcache_vregs_reg) &&
+              pinned_loop_count < ARRAY_SIZE(pinned_loops)-1) {
+            pinned_loops[pinned_loop_count++] =
+                (struct linkage) { .pc = base_pc + 2*v, .mask = m3 };
+          } else
+            op_flags[v] &= ~OF_BASIC_LOOP;
+        }
+#endif
+      }
+    }
+#endif
+  }
 
-  if (drcf.literals_disabled)
-    end_literals = end_pc;
+  tcache_ptr = dr_prepare_cache(tcache_id, (end_pc - base_pc) / 2, branch_target_count);
+#if (DRC_DEBUG & 4)
+  tcache_dsm_ptrs[tcache_id] = tcache_ptr;
+#endif
 
-  block = dr_add_block(base_pc, end_literals - base_pc,
-    end_pc - base_pc, sh2->is_slave, &blkid_main);
+  block = dr_add_block(branch_target_count, base_pc, end_pc - base_pc,
+    base_literals, end_literals-base_literals, crc, sh2->is_slave, &blkid_main);
   if (block == NULL)
     return NULL;
 
   block_entry_ptr = tcache_ptr;
-  dbg(2, "== %csh2 block #%d,%d %08x-%08x -> %p", sh2->is_slave ? 's' : 'm',
-    tcache_id, blkid_main, base_pc, end_pc, block_entry_ptr);
-
-  dr_link_blocks(&block->entryp[0], tcache_id);
-
-  // collect branch_targets that don't land on delay slots
-  for (pc = base_pc, i = 0; pc < end_pc; i++, pc += 2) {
-    if (!(op_flags[i] & OF_BTARGET))
-      continue;
-    if (op_flags[i] & OF_DELAY_OP) {
-      op_flags[i] &= ~OF_BTARGET;
-      continue;
-    }
-    ADD_TO_ARRAY(branch_target_pc, branch_target_count, pc, break);
-  }
+  dbg(2, "== %csh2 block #%d,%d %08x-%08x,%08x-%08x -> %p", sh2->is_slave ? 's' : 'm',
+    tcache_id, blkid_main, base_pc, end_pc, base_literals, end_literals, block_entry_ptr);
 
-  if (branch_target_count > 0) {
-    memset(branch_target_ptr, 0, sizeof(branch_target_ptr[0]) * branch_target_count);
-  }
 
   // clear stale state after compile errors
   rcache_invalidate();
+  emith_invalidate_t();
+  drcf = (struct drcf) { 0 };
+#if LOOP_OPTIMIZER
+  pinned_loops[pinned_loop_count].pc = -1;
+  pinned_loop_count = 0;
+#endif
 
   // -------------------------------------------------
   // 3rd pass: actual compilation
@@ -1454,90 +3464,217 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
   for (i = 0; pc < end_pc; i++)
   {
     u32 delay_dep_fw = 0, delay_dep_bk = 0;
-    u32 tmp3, tmp4, sr;
-
-    opd = &ops[i];
-    op = FETCH_OP(pc);
-
-#if (DRC_DEBUG & 2)
-    insns_compiled++;
-#endif
-#if (DRC_DEBUG & 4)
-    DasmSH2(sh2dasm_buff, pc, op);
-    printf("%c%08x %04x %s\n", (op_flags[i] & OF_BTARGET) ? '*' : ' ',
-      pc, op, sh2dasm_buff);
-#endif
+    int tmp3, tmp4;
+    int sr;
 
-    if ((op_flags[i] & OF_BTARGET) || pc == base_pc)
+    if (op_flags[i] & OF_BTARGET)
     {
       if (pc != base_pc)
       {
-        sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+        sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
         FLUSH_CYCLES(sr);
+        emith_sync_t(sr);
+        drcf.Mflag = FLG_UNKNOWN;
         rcache_flush();
+        emith_flush();
+      }
 
-        // make block entry
-        v = block->entry_count;
-        if (v < ARRAY_SIZE(block->entryp)) {
-          block->entryp[v].pc = pc;
-          block->entryp[v].tcache_ptr = tcache_ptr;
-          block->entryp[v].links = NULL;
+      // make block entry
+      v = block->entry_count;
+      entry = &block->entryp[v];
+      if (v < branch_target_count)
+      {
+        entry = &block->entryp[v];
+        entry->pc = pc;
+        entry->tcache_ptr = tcache_ptr;
+        entry->links = entry->o_links = NULL;
 #if (DRC_DEBUG & 2)
-          block->entryp[v].block = block;
+        entry->block = block;
 #endif
-          add_to_hashlist(&block->entryp[v], tcache_id);
-          block->entry_count++;
+        block->entry_count++;
 
-          dbg(2, "-- %csh2 block #%d,%d entry %08x -> %p",
-            sh2->is_slave ? 's' : 'm', tcache_id, blkid_main,
-            pc, tcache_ptr);
+        dbg(2, "-- %csh2 block #%d,%d entry %08x -> %p",
+          sh2->is_slave ? 's' : 'm', tcache_id, blkid_main,
+          pc, tcache_ptr);
+      }
+      else {
+        dbg(1, "too many entryp for block #%d,%d pc=%08x",
+          tcache_id, blkid_main, pc);
+        break;
+      }
+
+      v = find_in_sorted_linkage(branch_targets, branch_target_count, pc);
+      if (v >= 0)
+        branch_targets[v].ptr = tcache_ptr;
+#if LOOP_DETECTION
+      drcf.loop_type = op_flags[i] & OF_LOOP;
+      drcf.delay_reg = -1;
+      drcf.polling = (drcf.loop_type == OF_POLL_LOOP ? MF_POLLING : 0);
+#endif
+
+      rcache_clean();
+
+#if (DRC_DEBUG & 0x10)
+      tmp = rcache_get_tmp_arg(0);
+      emith_move_r_imm(tmp, pc);
+      tmp = emit_memhandler_read(1);
+      tmp2 = rcache_get_tmp();
+      tmp3 = rcache_get_tmp();
+      emith_move_r_imm(tmp2, (s16)FETCH_OP(pc));
+      emith_move_r_imm(tmp3, 0);
+      emith_cmp_r_r(tmp, tmp2);
+      EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
+      emith_read_r_r_offs_c(DCOND_NE, tmp3, tmp3, 0); // crash
+      EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
+      rcache_free_tmp(tmp);
+      rcache_free_tmp(tmp2);
+      rcache_free_tmp(tmp3);
+#endif
+
+      // check cycles
+      sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ, NULL);
+
+#if LOOP_OPTIMIZER
+      if (op_flags[i] & OF_BASIC_LOOP) {
+        if (pinned_loops[pinned_loop_count].pc == pc) {
+          // pin needed regs on loop entry 
+          FOR_ALL_BITS_SET_DO(pinned_loops[pinned_loop_count].mask, v, rcache_pin_reg(v));
+          emith_flush();
+          // store current PC as loop target
+          pinned_loops[pinned_loop_count].ptr = tcache_ptr;
+          drcf.pinning = 1;
+        } else
+          op_flags[i] &= ~OF_BASIC_LOOP;
+      }
 
-          // since we made a block entry, link any other blocks
-          // that jump to current pc
-          dr_link_blocks(&block->entryp[v], tcache_id);
+      if (op_flags[i] & OF_BASIC_LOOP) {
+        // if exiting a pinned loop pinned regs must be written back to ctx
+        // since they are reloaded in the loop entry code
+        emith_cmp_r_imm(sr, 0);
+        EMITH_JMP_START(DCOND_GE);
+        rcache_save_pinned();
+
+        if (blx_target_count < ARRAY_SIZE(blx_targets)) {
+          // exit via stub in blx table (saves some 1-3 insns in the main flow)
+          blx_targets[blx_target_count++] =
+              (struct linkage) { .pc = pc, .ptr = tcache_ptr, .mask = 0x1 };
+          emith_jump_patchable(tcache_ptr);
+        } else {
+          // blx table full, must inline exit code
+          tmp = rcache_get_tmp_arg(0);
+          emith_move_r_imm(tmp, pc);
+          emith_jump(sh2_drc_exit);
+          rcache_free_tmp(tmp);
         }
-        else {
-          dbg(1, "too many entryp for block #%d,%d pc=%08x",
-            tcache_id, blkid_main, pc);
+        EMITH_JMP_END(DCOND_GE);
+      } else
+#endif
+      {
+        if (blx_target_count < ARRAY_SIZE(blx_targets)) {
+          // exit via stub in blx table (saves some 1-3 insns in the main flow)
+          emith_cmp_r_imm(sr, 0);
+          blx_targets[blx_target_count++] =
+              (struct linkage) { .pc = pc, .ptr = tcache_ptr, .mask = 0x1 };
+          emith_jump_cond_patchable(DCOND_LT, tcache_ptr);
+        } else {
+          // blx table full, must inline exit code
+          tmp = rcache_get_tmp_arg(0);
+          emith_cmp_r_imm(sr, 0);
+          EMITH_SJMP_START(DCOND_GE);
+          emith_move_r_imm_c(DCOND_LT, tmp, pc);
+          emith_jump_cond(DCOND_LT, sh2_drc_exit);
+          EMITH_SJMP_END(DCOND_GE);
+          rcache_free_tmp(tmp);
         }
-
-        do_host_disasm(tcache_id);
       }
 
-      v = find_in_array(branch_target_pc, branch_target_count, pc);
-      if (v >= 0)
-        branch_target_ptr[v] = tcache_ptr;
+#if (DRC_DEBUG & 32)
+      // block hit counter
+      tmp  = rcache_get_tmp_arg(0);
+      tmp2 = rcache_get_tmp_arg(1);
+      emith_move_r_ptr_imm(tmp, (uptr)entry);
+      emith_read_r_r_offs(tmp2, tmp, offsetof(struct block_entry, entry_count));
+      emith_add_r_imm(tmp2, 1);
+      emith_write_r_r_offs(tmp2, tmp, offsetof(struct block_entry, entry_count));
+      rcache_free_tmp(tmp);
+      rcache_free_tmp(tmp2);
+#endif
 
-      // must update PC
-      emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc);
+#if (DRC_DEBUG & (8|256|512|1024))
+      sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+      emith_sync_t(sr);
       rcache_clean();
+      tmp = rcache_used_hregs_mask();
+      emith_save_caller_regs(tmp);
+      emit_do_static_regs(1, 0);
+      rcache_get_reg_arg(2, SHR_SR, NULL);
+      tmp2 = rcache_get_tmp_arg(0);
+      tmp3 = rcache_get_tmp_arg(1);
+      tmp4 = rcache_get_tmp();
+      emith_move_r_ptr_imm(tmp2, tcache_ptr);
+      emith_move_r_r_ptr(tmp3, CONTEXT_REG);
+      emith_move_r_imm(tmp4, pc);
+      emith_ctx_write(tmp4, SHR_PC * 4);
+      rcache_invalidate_tmp();
+      emith_abicall(sh2_drc_log_entry);
+      emith_restore_caller_regs(tmp);
+#endif
 
-      // check cycles
-      sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ);
-      emith_cmp_r_imm(sr, 0);
-      emith_jump_cond(DCOND_LE, sh2_drc_exit);
       do_host_disasm(tcache_id);
       rcache_unlock_all();
     }
 
 #ifdef DRC_CMP
     if (!(op_flags[i] & OF_DELAY_OP)) {
-      emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc);
-      sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+      sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
       FLUSH_CYCLES(sr);
+      emith_sync_t(sr);
+      emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc);
       rcache_clean();
 
-      tmp = rcache_used_hreg_mask();
+      tmp = rcache_used_hregs_mask();
       emith_save_caller_regs(tmp);
       emit_do_static_regs(1, 0);
       emith_pass_arg_r(0, CONTEXT_REG);
-      emith_call(do_sh2_cmp);
+      emith_abicall(do_sh2_cmp);
       emith_restore_caller_regs(tmp);
     }
 #endif
 
-    pc += 2;
+    // emit blx area if limits are approached
+    if (blx_target_count && (blx_target_count > ARRAY_SIZE(blx_targets)-4 || 
+        !emith_jump_patch_inrange(blx_targets[0].ptr, tcache_ptr+0x100))) {
+      u8 *jp;
+      rcache_invalidate_tmp();
+      jp = tcache_ptr;
+      emith_jump_patchable(tcache_ptr);
+      emit_branch_linkage_code(sh2, block, tcache_id, branch_targets,
+                          branch_target_count, blx_targets, blx_target_count);
+      blx_target_count = 0;
+      do_host_disasm(tcache_id);
+      emith_jump_patch(jp, tcache_ptr, NULL);
+    }
+
+    emith_pool_check();
 
+    opd = &ops[i];
+    op = FETCH_OP(pc);
+#if (DRC_DEBUG & 4)
+    DasmSH2(sh2dasm_buff, pc, op);
+    if (op_flags[i] & OF_BTARGET) {
+      if ((op_flags[i] & OF_LOOP) == OF_DELAY_LOOP)     tmp3 = '+';
+      else if ((op_flags[i] & OF_LOOP) == OF_POLL_LOOP) tmp3 = '=';
+      else if ((op_flags[i] & OF_LOOP) == OF_IDLE_LOOP) tmp3 = '~';
+      else                                              tmp3 = '*';
+    } else if (drcf.loop_type)                          tmp3 = '.';
+    else                                                tmp3 = ' ';
+    printf("%c%08lx %04x %s\n", tmp3, (ulong)pc, op, sh2dasm_buff);
+#endif
+
+    pc += 2;
+#if (DRC_DEBUG & 2)
+    insns_compiled++;
+#endif
     if (skip_op > 0) {
       skip_op--;
       continue;
@@ -1549,7 +3686,8 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
       delay_dep_fw = opd->dest & ops[i-1].source;
       delay_dep_bk = opd->source & ops[i-1].dest;
       if (delay_dep_fw & BITMASK1(SHR_T)) {
-        sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+        sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        emith_sync_t(sr);
         DELAY_SAVE_T(sr);
       }
       if (delay_dep_bk & BITMASK1(SHR_PC)) {
@@ -1558,8 +3696,9 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
           elprintf_sh2(sh2, EL_ANOMALY,
             "drc: illegal slot insn %04x @ %08x?", op, pc - 2);
         }
+        // store PC for MOVA/MOV @PC address calculation
         if (opd->imm != 0)
-          ; // addr already resolved somehow
+          ; // case OP_BRANCH - addr already resolved in scan_block
         else {
           switch (ops[i-1].op) {
           case OP_BRANCH:
@@ -1567,12 +3706,18 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
             break;
           case OP_BRANCH_CT:
           case OP_BRANCH_CF:
-            tmp = rcache_get_reg(SHR_PC, RC_GR_WRITE);
-            sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ);
+            sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ, NULL);
+            tmp = rcache_get_reg(SHR_PC, RC_GR_WRITE, NULL);
             emith_move_r_imm(tmp, pc);
-            emith_tst_r_imm(sr, T);
-            tmp2 = ops[i-1].op == OP_BRANCH_CT ? DCOND_NE : DCOND_EQ;
+            tmp2 = emith_tst_t(sr, (ops[i-1].op == OP_BRANCH_CT));
+            tmp3 = emith_invert_cond(tmp2);
+            EMITH_SJMP_START(tmp3);
             emith_move_r_imm_c(tmp2, tmp, ops[i-1].imm);
+            EMITH_SJMP_END(tmp3);
+            break;
+          case OP_BRANCH_N: // BT/BF known not to be taken
+            // XXX could modify opd->imm instead?
+            emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc);
             break;
           // case OP_BRANCH_R OP_BRANCH_RF - PC already loaded
           }
@@ -1584,8 +3729,38 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         dbg(1, "unhandled delay_dep_bk: %x", delay_dep_bk);
     }
 
+    // inform cache about future register usage
+    u32 late = 0;             // regs read by future ops
+    u32 write = 0;            // regs written to (to detect write before read)
+    u32 soon = 0;             // regs read soon
+    for (v = 1; v <= 9; v++) {
+      // no sense in looking any further than the next rcache flush
+      tmp = ((op_flags[i+v] & OF_BTARGET) || (op_flags[i+v-1] & OF_DELAY_OP) ||
+                (OP_ISBRACND(opd[v-1].op) && !(op_flags[i+v] & OF_DELAY_OP)));
+      // XXX looking behind cond branch to avoid evicting regs used later?
+      if (pc + 2*v <= end_pc && !tmp) { // (pc already incremented above)
+        late |= opd[v].source & ~write;
+        // ignore source regs after they have been written to
+        write |= opd[v].dest;
+        // regs needed in the next few instructions
+        if (v <= 4)
+          soon = late;
+      } else
+        break;
+    }
+    rcache_set_usage_now(opd[0].source);   // current insn
+    rcache_set_usage_soon(soon);           // insns 1-4
+    rcache_set_usage_late(late & ~soon);   // insns 5-9
+    rcache_set_usage_discard(write & ~(late|soon));
+    if (v <= 9)
+      // upcoming rcache_flush, start writing back unused dirty stuff
+      rcache_clean_masked(rcache_dirty_mask() & ~(write|opd[0].dest));
+
     switch (opd->op)
     {
+    case OP_BRANCH_N:
+      // never taken, just use up cycles
+      goto end_op;
     case OP_BRANCH:
     case OP_BRANCH_CT:
     case OP_BRANCH_CF:
@@ -1602,61 +3777,84 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
       goto end_op;
 
     case OP_BRANCH_RF:
-      tmp  = rcache_get_reg(SHR_PC, RC_GR_WRITE);
-      tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
+      tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ, NULL);
+      tmp  = rcache_get_reg(SHR_PC, RC_GR_WRITE, NULL);
+      emith_move_r_imm(tmp, pc + 2);
       if (opd->dest & BITMASK1(SHR_PR)) {
-        tmp3 = rcache_get_reg(SHR_PR, RC_GR_WRITE);
-        emith_move_r_imm(tmp3, pc + 2);
-        emith_add_r_r_r(tmp, tmp2, tmp3);
-      }
-      else {
-        emith_move_r_r(tmp, tmp2);
-        emith_add_r_imm(tmp, pc + 2);
+        tmp3 = rcache_get_reg(SHR_PR, RC_GR_WRITE, NULL);
+        emith_move_r_r(tmp3, tmp);
       }
+      emith_add_r_r(tmp, tmp2);
+      if (gconst_get(GET_Rn(), &u))
+        gconst_set(SHR_PC, pc + 2 + u);
       drcf.pending_branch_indirect = 1;
       goto end_op;
 
-    case OP_SLEEP:
+    case OP_SLEEP: // SLEEP      0000000000011011
       printf("TODO sleep\n");
       goto end_op;
 
-    case OP_RTE:
+    case OP_RTE: // RTE        0000000000101011
+      emith_invalidate_t();
       // pop PC
-      emit_memhandler_read_rr(SHR_PC, SHR_SP, 0, 2);
+      tmp = emit_memhandler_read_rr(sh2, SHR_PC, SHR_SP, 0, 2 | MF_POSTINCR);
+      rcache_free(tmp);
       // pop SR
-      tmp = rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP);
-      emith_add_r_imm(tmp, 4);
-      tmp = emit_memhandler_read(2);
-      sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+      tmp = emit_memhandler_read_rr(sh2, SHR_TMP, SHR_SP, 0, 2 | MF_POSTINCR);
+      sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
       emith_write_sr(sr, tmp);
       rcache_free_tmp(tmp);
-      tmp = rcache_get_reg(SHR_SP, RC_GR_RMW);
-      emith_add_r_imm(tmp, 4*2);
       drcf.test_irq = 1;
       drcf.pending_branch_indirect = 1;
       goto end_op;
 
+    case OP_UNDEFINED:
+      elprintf_sh2(sh2, EL_ANOMALY, "drc: unhandled op %04x @ %08x", op, pc-2);
+      opd->imm = (op_flags[i] & OF_B_IN_DS) ? 6 : 4;
+      // fallthrough
+    case OP_TRAPA: // TRAPA #imm      11000011iiiiiiii
+      // push SR
+      tmp  = rcache_get_reg_arg(1, SHR_SR, &tmp2);
+      emith_sync_t(tmp2);
+      emith_clear_msb(tmp, tmp2, 22);
+      emit_memhandler_write_rr(sh2, SHR_TMP, SHR_SP, 0, 2 | MF_PREDECR);
+      // push PC
+      if (opd->op == OP_TRAPA) {
+        tmp = rcache_get_tmp_arg(1);
+        emith_move_r_imm(tmp, pc);
+      } else if (drcf.pending_branch_indirect) {
+        tmp = rcache_get_reg_arg(1, SHR_PC, NULL);
+      } else {
+        tmp = rcache_get_tmp_arg(1);
+        emith_move_r_imm(tmp, pc - 2);
+      }
+      emit_memhandler_write_rr(sh2, SHR_TMP, SHR_SP, 0, 2 | MF_PREDECR);
+      // obtain new PC
+      emit_memhandler_read_rr(sh2, SHR_PC, SHR_VBR, opd->imm * 4, 2);
+      // indirect jump -> back to dispatcher
+      drcf.pending_branch_indirect = 1;
+      goto end_op;
+
     case OP_LOAD_POOL:
 #if PROPAGATE_CONSTANTS
-      if (opd->imm != 0 && opd->imm < end_literals
-          && literal_addr_count < MAX_LITERALS)
+      if ((opd->imm && opd->imm >= base_pc && opd->imm < end_literals) ||
+          p32x_sh2_mem_is_rom(opd->imm, sh2))
       {
-        ADD_TO_ARRAY(literal_addr, literal_addr_count, opd->imm,);
         if (opd->size == 2)
-          tmp = FETCH32(opd->imm);
+          u = FETCH32(opd->imm);
         else
-          tmp = (u32)(int)(signed short)FETCH_OP(opd->imm);
-        gconst_new(GET_Rn(), tmp);
+          u = (s16)FETCH_OP(opd->imm);
+        gconst_new(GET_Rn(), u);
       }
       else
 #endif
       {
-        tmp = rcache_get_tmp_arg(0);
-        if (opd->imm != 0)
+        if (opd->imm != 0) {
+          tmp = rcache_get_tmp_arg(0);
           emith_move_r_imm(tmp, opd->imm);
-        else {
-          // have to calculate read addr from PC
-          tmp2 = rcache_get_reg(SHR_PC, RC_GR_READ);
+        else {
+          // have to calculate read addr from PC for delay slot
+          tmp = rcache_get_reg_arg(0, SHR_PC, &tmp2);
           if (opd->size == 2) {
             emith_add_r_r_imm(tmp, tmp2, 2 + (op & 0xff) * 4);
             emith_bic_r_imm(tmp, 3);
@@ -1665,21 +3863,21 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
             emith_add_r_r_imm(tmp, tmp2, 2 + (op & 0xff) * 2);
         }
         tmp2 = emit_memhandler_read(opd->size);
-        tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
-        if (opd->size == 2)
+        tmp3 = rcache_map_reg(GET_Rn(), tmp2);
+        if (tmp3 != tmp2) {
           emith_move_r_r(tmp3, tmp2);
-        else
-          emith_sext(tmp3, tmp2, 16);
-        rcache_free_tmp(tmp2);
+          rcache_free_tmp(tmp2);
+        }
       }
       goto end_op;
 
-    case OP_MOVA:
+    case OP_MOVA: // MOVA @(disp,PC),R0    11000111dddddddd
       if (opd->imm != 0)
         emit_move_r_imm32(SHR_R0, opd->imm);
       else {
-        tmp = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_WRITE);
-        tmp2 = rcache_get_reg(SHR_PC, RC_GR_READ);
+        // have to calculate addr from PC for delay slot
+        tmp2 = rcache_get_reg(SHR_PC, RC_GR_READ, NULL);
+        tmp = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_WRITE, NULL);
         emith_add_r_r_imm(tmp, tmp2, 2 + (op & 0xff) * 4);
         emith_bic_r_imm(tmp, 3);
       }
@@ -1693,7 +3891,6 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
       switch (op & 0x0f)
       {
       case 0x02:
-        tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
         switch (GET_Fx())
         {
         case 0: // STC SR,Rn  0000nnnn00000010
@@ -1708,38 +3905,43 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         default:
           goto default_;
         }
-        tmp3 = rcache_get_reg(tmp2, RC_GR_READ);
-        emith_move_r_r(tmp, tmp3);
-        if (tmp2 == SHR_SR)
-          emith_clear_msb(tmp, tmp, 22); // reserved bits defined by ISA as 0
+        if (tmp2 == SHR_SR) {
+          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ, NULL);
+          emith_sync_t(sr);
+          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE, NULL);
+          emith_clear_msb(tmp, sr, 22); // reserved bits defined by ISA as 0
+        } else
+          emit_move_r_r(GET_Rn(), tmp2);
         goto end_op;
       case 0x04: // MOV.B Rm,@(R0,Rn)   0000nnnnmmmm0100
       case 0x05: // MOV.W Rm,@(R0,Rn)   0000nnnnmmmm0101
       case 0x06: // MOV.L Rm,@(R0,Rn)   0000nnnnmmmm0110
-        rcache_clean();
-        tmp  = rcache_get_reg_arg(1, GET_Rm());
-        tmp2 = rcache_get_reg_arg(0, SHR_R0);
-        tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
-        emith_add_r_r(tmp2, tmp3);
-        emit_memhandler_write(op & 3);
+        sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        FLUSH_CYCLES(sr);
+        emit_indirect_indexed_write(sh2, GET_Rm(), SHR_R0, GET_Rn(), op & 3);
         goto end_op;
-      case 0x07:
-        // MUL.L     Rm,Rn      0000nnnnmmmm0111
-        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
-        tmp3 = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_WRITE);
+      case 0x07: // MUL.L     Rm,Rn      0000nnnnmmmm0111
+        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ, NULL);
+        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ, NULL);
+        tmp3 = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_WRITE, NULL);
         emith_mul(tmp3, tmp2, tmp);
         goto end_op;
       case 0x08:
         switch (GET_Fx())
         {
         case 0: // CLRT               0000000000001000
-          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-          emith_bic_r_imm(sr, T);
+          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+#if T_OPTIMIZER
+          if (~rcache_regs_discard & BITMASK1(SHR_T))
+#endif
+            emith_set_t(sr, 0);
           break;
         case 1: // SETT               0000000000011000
-          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-          emith_or_r_imm(sr, T);
+          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+#if T_OPTIMIZER
+          if (~rcache_regs_discard & BITMASK1(SHR_T))
+#endif
+            emith_set_t(sr, 1);
           break;
         case 2: // CLRMAC             0000000000101000
           emit_move_r_imm32(SHR_MACL, 0);
@@ -1755,12 +3957,66 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         case 0: // NOP        0000000000001001
           break;
         case 1: // DIV0U      0000000000011001
-          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+          emith_invalidate_t();
           emith_bic_r_imm(sr, M|Q|T);
+          drcf.Mflag = FLG_0;
+#if DIV_OPTIMIZER
+          if (div(opd).div1 == 16 && div(opd).ro == div(opd).rn) {
+            // divide 32/16
+            rcache_get_reg_arg(0, div(opd).rn, NULL);
+            rcache_get_reg_arg(2, div(opd).rm, NULL);
+            tmp = rcache_get_tmp_arg(1);
+            emith_add_r_r_ptr_imm(tmp, CONTEXT_REG, offsetof(SH2, drc_tmp));
+            rcache_invalidate_tmp();
+            emith_abicall(sh2_drc_divu32);
+            tmp = rcache_get_tmp_ret();
+            tmp2 = rcache_map_reg(div(opd).rn, tmp);
+            if (tmp != tmp2)
+              emith_move_r_r(tmp2, tmp);
+
+            tmp3  = rcache_get_tmp();
+            emith_and_r_r_imm(tmp3, tmp2, 1);     // Q = !Rn[0]
+            emith_eor_r_r_imm(tmp3, tmp3, 1);
+            emith_or_r_r_lsl(sr, tmp3, Q_SHIFT);
+            emith_ctx_read(tmp3, offsetof(SH2, drc_tmp));
+            emith_or_r_r_r(sr, sr, tmp3);         // T
+            rcache_free_tmp(tmp3);
+            skip_op = div(opd).div1 + div(opd).rotcl;
+            cycles += skip_op;
+          }
+          else if (div(opd).div1 == 32 && div(opd).ro != div(opd).rn) {
+            // divide 64/32
+            tmp4 = rcache_get_reg(div(opd).ro, RC_GR_READ, NULL);
+            emith_ctx_write(tmp4, offsetof(SH2, drc_tmp));
+            rcache_free(tmp4);
+            rcache_get_reg_arg(0, div(opd).rn, NULL);
+            rcache_get_reg_arg(2, div(opd).rm, NULL);
+            tmp = rcache_get_tmp_arg(1);
+            emith_add_r_r_ptr_imm(tmp, CONTEXT_REG, offsetof(SH2, drc_tmp));
+            rcache_invalidate_tmp();
+            emith_abicall(sh2_drc_divu64);
+            tmp = rcache_get_tmp_ret();
+            tmp2 = rcache_map_reg(div(opd).rn, tmp);
+            tmp4 = rcache_get_reg(div(opd).ro, RC_GR_WRITE, NULL);
+            if (tmp != tmp2)
+              emith_move_r_r(tmp2, tmp);
+            emith_ctx_read(tmp4, offsetof(SH2, drc_tmp));
+
+            tmp3  = rcache_get_tmp();
+            emith_and_r_r_imm(tmp3, tmp4, 1);     // Q = !Ro[0]
+            emith_eor_r_r_imm(tmp3, tmp3, 1);
+            emith_or_r_r_lsl(sr, tmp3, Q_SHIFT);
+            rcache_free_tmp(tmp3);
+            skip_op = div(opd).div1 + div(opd).rotcl;
+            cycles += skip_op;
+          }
+#endif
           break;
         case 2: // MOVT Rn    0000nnnn00101001
-          sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ);
-          tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
+          sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ, NULL);
+          emith_sync_t(sr);
+          tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE, NULL);
           emith_clear_msb(tmp2, sr, 31);
           break;
         default:
@@ -1768,7 +4024,6 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         }
         goto end_op;
       case 0x0a:
-        tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
         switch (GET_Fx())
         {
         case 0: // STS      MACH,Rn   0000nnnn00001010
@@ -1783,64 +4038,32 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         default:
           goto default_;
         }
-        tmp2 = rcache_get_reg(tmp2, RC_GR_READ);
-        emith_move_r_r(tmp, tmp2);
+        emit_move_r_r(GET_Rn(), tmp2);
         goto end_op;
       case 0x0c: // MOV.B    @(R0,Rm),Rn      0000nnnnmmmm1100
       case 0x0d: // MOV.W    @(R0,Rm),Rn      0000nnnnmmmm1101
       case 0x0e: // MOV.L    @(R0,Rm),Rn      0000nnnnmmmm1110
-        tmp = emit_indirect_indexed_read(SHR_R0, GET_Rm(), op & 3);
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
-        if ((op & 3) != 2) {
-          emith_sext(tmp2, tmp, (op & 1) ? 16 : 8);
-        } else
-          emith_move_r_r(tmp2, tmp);
-        rcache_free_tmp(tmp);
+        sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        FLUSH_CYCLES(sr);
+        emit_indirect_indexed_read(sh2, GET_Rn(), SHR_R0, GET_Rm(), (op & 3) | drcf.polling);
         goto end_op;
-      case 0x0f: // MAC.L   @Rm+,@Rn+  0000nnnnmmmm1111
-        emit_indirect_read_double(&tmp, &tmp2, GET_Rn(), GET_Rm(), 2);
-        tmp4 = rcache_get_reg(SHR_MACH, RC_GR_RMW);
-        /* MS 16 MAC bits unused if saturated */
-        sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ);
-        emith_tst_r_imm(sr, S);
-        EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
-        emith_clear_msb_c(DCOND_NE, tmp4, tmp4, 16);
-        EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
-        rcache_unlock(sr);
-        tmp3 = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_RMW); // might evict SR
-        emith_mula_s64(tmp3, tmp4, tmp, tmp2);
+      case 0x0f: // MAC.L   @Rm+,@Rn+  0000nnnnmmmm1111
+        emit_indirect_read_double(sh2, &tmp, &tmp2, GET_Rn(), GET_Rm(), 2);
+        sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ, NULL);
+        tmp3 = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_RMW, NULL);
+        tmp4 = rcache_get_reg(SHR_MACH, RC_GR_RMW, NULL);
+        emith_sh2_macl(tmp3, tmp4, tmp, tmp2, sr);
         rcache_free_tmp(tmp2);
-        sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ); // reget just in case
-        emith_tst_r_imm(sr, S);
-
-        EMITH_JMP_START(DCOND_EQ);
-        emith_asr(tmp, tmp4, 15);
-        emith_cmp_r_imm(tmp, -1); // negative overflow (0x80000000..0xffff7fff)
-        EMITH_SJMP_START(DCOND_GE);
-        emith_move_r_imm_c(DCOND_LT, tmp4, 0x8000);
-        emith_move_r_imm_c(DCOND_LT, tmp3, 0x0000);
-        EMITH_SJMP_END(DCOND_GE);
-        emith_cmp_r_imm(tmp, 0); // positive overflow (0x00008000..0x7fffffff)
-        EMITH_SJMP_START(DCOND_LE);
-        emith_move_r_imm_c(DCOND_GT, tmp4, 0x00007fff);
-        emith_move_r_imm_c(DCOND_GT, tmp3, 0xffffffff);
-        EMITH_SJMP_END(DCOND_LE);
-        EMITH_JMP_END(DCOND_EQ);
-
         rcache_free_tmp(tmp);
         goto end_op;
       }
       goto default_;
 
     /////////////////////////////////////////////
-    case 0x01:
-      // MOV.L Rm,@(disp,Rn) 0001nnnnmmmmdddd
-      rcache_clean();
-      tmp  = rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
-      tmp2 = rcache_get_reg_arg(1, GET_Rm());
-      if (op & 0x0f)
-        emith_add_r_imm(tmp, (op & 0x0f) * 4);
-      emit_memhandler_write(2);
+    case 0x01: // MOV.L Rm,@(disp,Rn) 0001nnnnmmmmdddd
+      sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+      FLUSH_CYCLES(sr);
+      emit_memhandler_write_rr(sh2, GET_Rm(), GET_Rn(), (op & 0x0f) * 4, 2);
       goto end_op;
 
     case 0x02:
@@ -1849,101 +4072,181 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
       case 0x00: // MOV.B Rm,@Rn        0010nnnnmmmm0000
       case 0x01: // MOV.W Rm,@Rn        0010nnnnmmmm0001
       case 0x02: // MOV.L Rm,@Rn        0010nnnnmmmm0010
-        rcache_clean();
-        rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
-        rcache_get_reg_arg(1, GET_Rm());
-        emit_memhandler_write(op & 3);
+        sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        FLUSH_CYCLES(sr);
+        emit_memhandler_write_rr(sh2, GET_Rm(), GET_Rn(), 0, op & 3);
         goto end_op;
       case 0x04: // MOV.B Rm,@-Rn       0010nnnnmmmm0100
       case 0x05: // MOV.W Rm,@-Rn       0010nnnnmmmm0101
       case 0x06: // MOV.L Rm,@-Rn       0010nnnnmmmm0110
-        rcache_get_reg_arg(1, GET_Rm()); // for Rm == Rn
-        tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
-        emith_sub_r_imm(tmp, (1 << (op & 3)));
-        rcache_clean();
-        rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
-        emit_memhandler_write(op & 3);
+        sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        FLUSH_CYCLES(sr);
+        emit_memhandler_write_rr(sh2, GET_Rm(), GET_Rn(), 0, (op & 3) | MF_PREDECR);
         goto end_op;
       case 0x07: // DIV0S Rm,Rn         0010nnnnmmmm0111
-        sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
-        tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
+        sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        emith_invalidate_t();
         emith_bic_r_imm(sr, M|Q|T);
-        emith_tst_r_imm(tmp2, (1<<31));
-        EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
-        emith_or_r_imm_c(DCOND_NE, sr, Q);
-        EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
-        emith_tst_r_imm(tmp3, (1<<31));
-        EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
-        emith_or_r_imm_c(DCOND_NE, sr, M);
-        EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
-        emith_teq_r_r(tmp2, tmp3);
-        EMITH_SJMP_START(DCOND_PL);
-        emith_or_r_imm_c(DCOND_MI, sr, T);
-        EMITH_SJMP_END(DCOND_PL);
+        drcf.Mflag = FLG_UNKNOWN;
+#if DIV_OPTIMIZER
+        if (div(opd).div1 == 16 && div(opd).ro == div(opd).rn) {
+          // divide 32/16
+          tmp = rcache_get_reg_arg(0, div(opd).rn, NULL);
+          tmp2 = rcache_get_reg_arg(2, div(opd).rm, NULL);
+          tmp3 = rcache_get_tmp_arg(1);
+          emith_lsr(tmp3, tmp2, 31);
+          emith_or_r_r_lsl(sr, tmp3, M_SHIFT);        // M = Rm[31]
+          emith_add_r_r_ptr_imm(tmp3, CONTEXT_REG, offsetof(SH2, drc_tmp));
+          rcache_invalidate_tmp();
+          emith_abicall(sh2_drc_divs32);
+          tmp = rcache_get_tmp_ret();
+          tmp2 = rcache_map_reg(div(opd).rn, tmp);
+          if (tmp != tmp2)
+            emith_move_r_r(tmp2, tmp);
+          tmp3  = rcache_get_tmp();
+
+          emith_eor_r_r_r_lsr(tmp3, tmp2, sr, M_SHIFT);
+          emith_and_r_r_imm(tmp3, tmp3, 1);
+          emith_eor_r_r_imm(tmp3, tmp3, 1);
+          emith_or_r_r_lsl(sr, tmp3, Q_SHIFT);        // Q = !Rn[0]^M
+          emith_ctx_read(tmp3, offsetof(SH2, drc_tmp));
+          emith_or_r_r_r(sr, sr, tmp3);               // T
+          rcache_free_tmp(tmp3);
+          skip_op = div(opd).div1 + div(opd).rotcl;
+          cycles += skip_op;
+        }
+        else if (div(opd).div1 == 32 && div(opd).ro != div(opd).rn) {
+          // divide 64/32
+          tmp4 = rcache_get_reg(div(opd).ro, RC_GR_READ, NULL);
+          emith_ctx_write(tmp4, offsetof(SH2, drc_tmp));
+          rcache_free(tmp4);
+          tmp  = rcache_get_reg_arg(0, div(opd).rn, NULL);
+          tmp2 = rcache_get_reg_arg(2, div(opd).rm, NULL);
+          tmp3 = rcache_get_tmp_arg(1);
+          emith_lsr(tmp3, tmp2, 31);
+          emith_or_r_r_lsl(sr, tmp3, M_SHIFT);        // M = Rm[31]
+          emith_eor_r_r_lsr(tmp3, tmp, 31);
+          emith_or_r_r(sr, tmp3);                     // T = Rn[31]^M
+          emith_add_r_r_ptr_imm(tmp3, CONTEXT_REG, offsetof(SH2, drc_tmp));
+          rcache_invalidate_tmp();
+          emith_abicall(sh2_drc_divs64);
+          tmp = rcache_get_tmp_ret();
+          tmp2 = rcache_map_reg(div(opd).rn, tmp);
+          tmp4 = rcache_get_reg(div(opd).ro, RC_GR_WRITE, NULL);
+          if (tmp != tmp2)
+            emith_move_r_r(tmp2, tmp);
+          emith_ctx_read(tmp4, offsetof(SH2, drc_tmp));
+
+          tmp3  = rcache_get_tmp();
+          emith_eor_r_r_r_lsr(tmp3, tmp4, sr, M_SHIFT);
+          emith_and_r_r_imm(tmp3, tmp3, 1);
+          emith_eor_r_r_imm(tmp3, tmp3, 1);
+          emith_or_r_r_lsl(sr, tmp3, Q_SHIFT);        // Q = !Ro[0]^M
+          rcache_free_tmp(tmp3);
+          skip_op = div(opd).div1 + div(opd).rotcl;
+          cycles += skip_op;
+        } else
+#endif
+        {
+          tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ, NULL);
+          tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ, NULL);
+          tmp  = rcache_get_tmp();
+          emith_lsr(tmp, tmp2, 31);       // Q = Nn
+          emith_or_r_r_lsl(sr, tmp, Q_SHIFT);
+          emith_lsr(tmp, tmp3, 31);       // M = Nm
+          emith_or_r_r_lsl(sr, tmp, M_SHIFT);
+          emith_eor_r_r_lsr(tmp, tmp2, 31);
+          emith_or_r_r(sr, tmp);          // T = Q^M
+          rcache_free(tmp);
+        }
         goto end_op;
       case 0x08: // TST Rm,Rn           0010nnnnmmmm1000
-        sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
-        tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
-        emith_bic_r_imm(sr, T);
+        sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ, NULL);
+        tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ, NULL);
+        emith_clr_t_cond(sr);
         emith_tst_r_r(tmp2, tmp3);
-        emit_or_t_if_eq(sr);
+        emith_set_t_cond(sr, DCOND_EQ);
         goto end_op;
       case 0x09: // AND Rm,Rn           0010nnnnmmmm1001
-        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
-        emith_and_r_r(tmp, tmp2);
+        if (GET_Rm() != GET_Rn()) {
+          tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ, NULL);
+          tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW, &tmp3);
+          emith_and_r_r_r(tmp, tmp3, tmp2);
+        }
         goto end_op;
       case 0x0a: // XOR Rm,Rn           0010nnnnmmmm1010
-        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
-        emith_eor_r_r(tmp, tmp2);
+#if PROPAGATE_CONSTANTS
+        if (GET_Rn() == GET_Rm()) {
+          gconst_new(GET_Rn(), 0);
+          goto end_op;
+        }
+#endif
+        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ, NULL);
+        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW, &tmp3);
+        emith_eor_r_r_r(tmp, tmp3, tmp2);
         goto end_op;
       case 0x0b: // OR  Rm,Rn           0010nnnnmmmm1011
-        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
-        emith_or_r_r(tmp, tmp2);
+        if (GET_Rm() != GET_Rn()) {
+          tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ, NULL);
+          tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW, &tmp3);
+          emith_or_r_r_r(tmp, tmp3, tmp2);
+        }
         goto end_op;
       case 0x0c: // CMP/STR Rm,Rn       0010nnnnmmmm1100
         tmp  = rcache_get_tmp();
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
-        tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
+        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ, NULL);
+        tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ, NULL);
         emith_eor_r_r_r(tmp, tmp2, tmp3);
-        sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-        emith_bic_r_imm(sr, T);
+        sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        emith_clr_t_cond(sr);
         emith_tst_r_imm(tmp, 0x000000ff);
-        emit_or_t_if_eq(sr);
-        emith_tst_r_imm(tmp, 0x0000ff00);
-        emit_or_t_if_eq(sr);
-        emith_tst_r_imm(tmp, 0x00ff0000);
-        emit_or_t_if_eq(sr);
-        emith_tst_r_imm(tmp, 0xff000000);
-        emit_or_t_if_eq(sr);
+        EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
+        emith_tst_r_imm_c(DCOND_NE, tmp, 0x0000ff00);
+        EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
+        emith_tst_r_imm_c(DCOND_NE, tmp, 0x00ff0000);
+        EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
+        emith_tst_r_imm_c(DCOND_NE, tmp, 0xff000000);
+        EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
+        EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
+        EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
+        emith_set_t_cond(sr, DCOND_EQ);
         rcache_free_tmp(tmp);
         goto end_op;
       case 0x0d: // XTRCT  Rm,Rn        0010nnnnmmmm1101
-        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
-        emith_lsr(tmp, tmp, 16);
+        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ, NULL);
+        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW, &tmp3);
+        emith_lsr(tmp, tmp3, 16);
         emith_or_r_r_lsl(tmp, tmp2, 16);
         goto end_op;
       case 0x0e: // MULU.W Rm,Rn        0010nnnnmmmm1110
       case 0x0f: // MULS.W Rm,Rn        0010nnnnmmmm1111
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
-        tmp  = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_WRITE);
-        if (op & 1) {
-          emith_sext(tmp, tmp2, 16);
-        } else
-          emith_clear_msb(tmp, tmp2, 16);
-        tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
-        tmp2 = rcache_get_tmp();
+        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ, NULL);
+        tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ, NULL);
+        tmp  = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_WRITE, NULL);
+        tmp4 = tmp3;
         if (op & 1) {
-          emith_sext(tmp2, tmp3, 16);
-        } else
-          emith_clear_msb(tmp2, tmp3, 16);
-        emith_mul(tmp, tmp, tmp2);
-        rcache_free_tmp(tmp2);
+          if (! rcache_is_s16(tmp2)) {
+            emith_sext(tmp, tmp2, 16);
+            tmp2 = tmp;
+          }
+          if (! rcache_is_s16(tmp3)) {
+            tmp4 = rcache_get_tmp();
+            emith_sext(tmp4, tmp3, 16);
+          }
+        } else {
+          if (! rcache_is_u16(tmp2)) {
+            emith_clear_msb(tmp, tmp2, 16);
+            tmp2 = tmp;
+          }
+          if (! rcache_is_u16(tmp3)) {
+            tmp4 = rcache_get_tmp();
+            emith_clear_msb(tmp4, tmp3, 16);
+          }
+        }
+        emith_mul(tmp, tmp2, tmp4);
+        if (tmp4 != tmp3)
+          rcache_free_tmp(tmp4);
         goto end_op;
       }
       goto default_;
@@ -1957,37 +4260,30 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
       case 0x03: // CMP/GE Rm,Rn        0011nnnnmmmm0011
       case 0x06: // CMP/HI Rm,Rn        0011nnnnmmmm0110
       case 0x07: // CMP/GT Rm,Rn        0011nnnnmmmm0111
-        sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
-        tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
-        emith_bic_r_imm(sr, T);
-        emith_cmp_r_r(tmp2, tmp3);
+        sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ, NULL);
+        tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ, NULL);
         switch (op & 0x07)
         {
         case 0x00: // CMP/EQ
-          emit_or_t_if_eq(sr);
+          tmp = DCOND_EQ;
           break;
         case 0x02: // CMP/HS
-          EMITH_SJMP_START(DCOND_LO);
-          emith_or_r_imm_c(DCOND_HS, sr, T);
-          EMITH_SJMP_END(DCOND_LO);
+          tmp = DCOND_HS;
           break;
         case 0x03: // CMP/GE
-          EMITH_SJMP_START(DCOND_LT);
-          emith_or_r_imm_c(DCOND_GE, sr, T);
-          EMITH_SJMP_END(DCOND_LT);
+          tmp = DCOND_GE;
           break;
         case 0x06: // CMP/HI
-          EMITH_SJMP_START(DCOND_LS);
-          emith_or_r_imm_c(DCOND_HI, sr, T);
-          EMITH_SJMP_END(DCOND_LS);
+          tmp = DCOND_HI;
           break;
         case 0x07: // CMP/GT
-          EMITH_SJMP_START(DCOND_LE);
-          emith_or_r_imm_c(DCOND_GT, sr, T);
-          EMITH_SJMP_END(DCOND_LE);
+          tmp = DCOND_GT;
           break;
         }
+        emith_clr_t_cond(sr);
+        emith_cmp_r_r(tmp2, tmp3);
+        emith_set_t_cond(sr, tmp);
         goto end_op;
       case 0x04: // DIV1    Rm,Rn       0011nnnnmmmm0100
         // Q1 = carry(Rn = (Rn << 1) | T)
@@ -1997,80 +4293,109 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         //   Q2 = carry(Rn -= Rm)
         // Q = M ^ Q1 ^ Q2
         // T = (Q == M) = !(Q ^ M) = !(Q1 ^ Q2)
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
-        tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
-        sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-        emith_tpop_carry(sr, 0);
-        emith_adcf_r_r(tmp2, tmp2);
-        emith_tpush_carry(sr, 0);            // keep Q1 in T for now
-        tmp4 = rcache_get_tmp();
-        emith_and_r_r_imm(tmp4, sr, M);
-        emith_eor_r_r_lsr(sr, tmp4, M_SHIFT - Q_SHIFT); // Q ^= M
-        rcache_free_tmp(tmp4);
-        // add or sub, invert T if carry to get Q1 ^ Q2
-        // in: (Q ^ M) passed in Q, Q1 in T
+        tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ, NULL);
+        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW, NULL);
+        sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        emith_sync_t(sr);
+        tmp = rcache_get_tmp();
+        if (drcf.Mflag != FLG_0) {
+          emith_and_r_r_imm(tmp, sr, M);
+          emith_eor_r_r_lsr(sr, tmp, M_SHIFT - Q_SHIFT); // Q ^= M
+        }
+        rcache_free_tmp(tmp);
+        // shift Rn, add T, add or sub Rm, set T = !(Q1 ^ Q2)
+        // in: (Q ^ M) passed in Q
         emith_sh2_div1_step(tmp2, tmp3, sr);
-        emith_bic_r_imm(sr, Q);
-        emith_tst_r_imm(sr, M);
-        EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
-        emith_or_r_imm_c(DCOND_NE, sr, Q);  // Q = M
-        EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
-        emith_tst_r_imm(sr, T);
-        EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
-        emith_eor_r_imm_c(DCOND_NE, sr, Q); // Q = M ^ Q1 ^ Q2
-        EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
-        emith_eor_r_imm(sr, T);             // T = !(Q1 ^ Q2)
+        tmp = rcache_get_tmp();
+        emith_or_r_imm(sr, Q);              // Q = !T
+        emith_and_r_r_imm(tmp, sr, T);
+        emith_eor_r_r_lsl(sr, tmp, Q_SHIFT);
+        if (drcf.Mflag != FLG_0) {          // Q = M ^ !T = M ^ Q1 ^ Q2
+          emith_and_r_r_imm(tmp, sr, M);
+          emith_eor_r_r_lsr(sr, tmp, M_SHIFT - Q_SHIFT);
+        }
+        rcache_free_tmp(tmp);
         goto end_op;
       case 0x05: // DMULU.L Rm,Rn       0011nnnnmmmm0101
-        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
-        tmp3 = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_WRITE);
-        tmp4 = rcache_get_reg(SHR_MACH, RC_GR_WRITE);
+        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ, NULL);
+        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ, NULL);
+        tmp3 = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_WRITE, NULL);
+        tmp4 = rcache_get_reg(SHR_MACH, RC_GR_WRITE, NULL);
         emith_mul_u64(tmp3, tmp4, tmp, tmp2);
         goto end_op;
       case 0x08: // SUB     Rm,Rn       0011nnnnmmmm1000
+#if PROPAGATE_CONSTANTS
+        if (GET_Rn() == GET_Rm()) {
+          gconst_new(GET_Rn(), 0);
+          goto end_op;
+        }
+#endif
       case 0x0c: // ADD     Rm,Rn       0011nnnnmmmm1100
-        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
+        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ, NULL);
+        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW, &tmp3);
         if (op & 4) {
-          emith_add_r_r(tmp, tmp2);
+          emith_add_r_r_r(tmp, tmp3, tmp2);
         } else
-          emith_sub_r_r(tmp, tmp2);
+          emith_sub_r_r_r(tmp, tmp3, tmp2);
         goto end_op;
       case 0x0a: // SUBC    Rm,Rn       0011nnnnmmmm1010
       case 0x0e: // ADDC    Rm,Rn       0011nnnnmmmm1110
-        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
-        sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-        if (op & 4) { // adc
-          emith_tpop_carry(sr, 0);
-          emith_adcf_r_r(tmp, tmp2);
-          emith_tpush_carry(sr, 0);
-        } else {
-          emith_tpop_carry(sr, 1);
-          emith_sbcf_r_r(tmp, tmp2);
-          emith_tpush_carry(sr, 1);
+        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ, NULL);
+        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW, &tmp3);
+        sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        emith_sync_t(sr);
+#if T_OPTIMIZER
+        if (rcache_regs_discard & BITMASK1(SHR_T)) {
+          if (op & 4) {
+            emith_t_to_carry(sr, 0);
+            emith_adc_r_r_r(tmp, tmp3, tmp2);
+          } else {
+            emith_t_to_carry(sr, 1);
+            emith_sbc_r_r_r(tmp, tmp3, tmp2);
+          }
+        } else
+#endif
+        {
+          EMITH_HINT_COND(DCOND_CS);
+          if (op & 4) { // adc
+            emith_tpop_carry(sr, 0);
+            emith_adcf_r_r_r(tmp, tmp3, tmp2);
+            emith_tpush_carry(sr, 0);
+          } else {
+            emith_tpop_carry(sr, 1);
+            emith_sbcf_r_r_r(tmp, tmp3, tmp2);
+            emith_tpush_carry(sr, 1);
+          }
         }
         goto end_op;
       case 0x0b: // SUBV    Rm,Rn       0011nnnnmmmm1011
       case 0x0f: // ADDV    Rm,Rn       0011nnnnmmmm1111
-        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
-        sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-        emith_bic_r_imm(sr, T);
-        if (op & 4) {
-          emith_addf_r_r(tmp, tmp2);
+        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ, NULL);
+        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW, &tmp3);
+        sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+#if T_OPTIMIZER
+        if (rcache_regs_discard & BITMASK1(SHR_T)) {
+          if (op & 4)
+            emith_add_r_r_r(tmp,tmp3,tmp2);
+          else
+            emith_sub_r_r_r(tmp,tmp3,tmp2);
         } else
-          emith_subf_r_r(tmp, tmp2);
-        EMITH_SJMP_START(DCOND_VC);
-        emith_or_r_imm_c(DCOND_VS, sr, T);
-        EMITH_SJMP_END(DCOND_VC);
+#endif
+        {
+          emith_clr_t_cond(sr);
+          EMITH_HINT_COND(DCOND_VS);
+          if (op & 4)
+            emith_addf_r_r_r(tmp, tmp3, tmp2);
+          else
+            emith_subf_r_r_r(tmp, tmp3, tmp2);
+          emith_set_t_cond(sr, DCOND_VS);
+        }
         goto end_op;
       case 0x0d: // DMULS.L Rm,Rn       0011nnnnmmmm1101
-        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
-        tmp3 = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_WRITE);
-        tmp4 = rcache_get_reg(SHR_MACH, RC_GR_WRITE);
+        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ, NULL);
+        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ, NULL);
+        tmp3 = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_WRITE, NULL);
+        tmp4 = rcache_get_reg(SHR_MACH, RC_GR_WRITE, NULL);
         emith_mul_s64(tmp3, tmp4, tmp, tmp2);
         goto end_op;
       }
@@ -2085,32 +4410,35 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         {
         case 0: // SHLL Rn    0100nnnn00000000
         case 2: // SHAL Rn    0100nnnn00100000
-          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
-          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-          emith_tpop_carry(sr, 0); // dummy
-          emith_lslf(tmp, tmp, 1);
-          emith_tpush_carry(sr, 0);
+          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW, &tmp2);
+          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+#if T_OPTIMIZER
+          if (rcache_regs_discard & BITMASK1(SHR_T))
+            emith_lsl(tmp, tmp2, 1);
+          else
+#endif
+          {
+            emith_invalidate_t();
+            emith_lslf(tmp, tmp2, 1);
+            emith_carry_to_t(sr, 0);
+          }
           goto end_op;
         case 1: // DT Rn      0100nnnn00010000
-          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-#if 0 // scheduling needs tuning
-          if (FETCH_OP(pc) == 0x8bfd) { // BF #-2
-            if (gconst_get(GET_Rn(), &tmp)) {
-              // XXX: limit burned cycles
-              emit_move_r_imm32(GET_Rn(), 0);
-              emith_or_r_imm(sr, T);
-              cycles += tmp * 4 + 1; // +1 syncs with noconst version, not sure why
-              skip_op = 1;
-            }
+          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+#if LOOP_DETECTION
+          if (drcf.loop_type == OF_DELAY_LOOP) {
+            if (drcf.delay_reg == -1)
+              drcf.delay_reg = GET_Rn();
             else
-              emith_sh2_dtbf_loop();
-            goto end_op;
+              drcf.polling = drcf.loop_type = 0;
           }
 #endif
-          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
-          emith_bic_r_imm(sr, T);
-          emith_subf_r_imm(tmp, 1);
-          emit_or_t_if_eq(sr);
+          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW, &tmp2);
+          emith_clr_t_cond(sr);
+          EMITH_HINT_COND(DCOND_EQ);
+          emith_subf_r_r_imm(tmp, tmp2, 1);
+          emith_set_t_cond(sr, DCOND_EQ);
+          emith_or_r_imm(sr, SH2_NO_POLLING);
           goto end_op;
         }
         goto default_;
@@ -2119,23 +4447,31 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         {
         case 0: // SHLR Rn    0100nnnn00000001
         case 2: // SHAR Rn    0100nnnn00100001
-          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
-          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-          emith_tpop_carry(sr, 0); // dummy
-          if (op & 0x20) {
-            emith_asrf(tmp, tmp, 1);
+          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW, &tmp2);
+          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+#if T_OPTIMIZER
+          if (rcache_regs_discard & BITMASK1(SHR_T)) {
+            if (op & 0x20)
+              emith_asr(tmp,tmp2,1);
+            else
+              emith_lsr(tmp,tmp2,1);
           } else
-            emith_lsrf(tmp, tmp, 1);
-          emith_tpush_carry(sr, 0);
+#endif
+          {
+            emith_invalidate_t();
+            if (op & 0x20) {
+              emith_asrf(tmp, tmp2, 1);
+            } else
+              emith_lsrf(tmp, tmp2, 1);
+            emith_carry_to_t(sr, 0);
+          }
           goto end_op;
         case 1: // CMP/PZ Rn  0100nnnn00010001
-          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
-          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-          emith_bic_r_imm(sr, T);
+          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ, NULL);
+          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+          emith_clr_t_cond(sr);
           emith_cmp_r_imm(tmp, 0);
-          EMITH_SJMP_START(DCOND_LT);
-          emith_or_r_imm_c(DCOND_GE, sr, T);
-          EMITH_SJMP_END(DCOND_LT);
+          emith_set_t_cond(sr, DCOND_GE);
           goto end_op;
         }
         goto default_;
@@ -2164,14 +4500,13 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         default:
           goto default_;
         }
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
-        emith_sub_r_imm(tmp2, 4);
-        rcache_clean();
-        rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
-        tmp3 = rcache_get_reg_arg(1, tmp);
-        if (tmp == SHR_SR)
-          emith_clear_msb(tmp3, tmp3, 22); // reserved bits defined by ISA as 0
-        emit_memhandler_write(2);
+        if (tmp == SHR_SR) {
+          tmp3 = rcache_get_reg_arg(1, tmp, &tmp4);
+          emith_sync_t(tmp4);
+          emith_clear_msb(tmp3, tmp4, 22); // reserved bits defined by ISA as 0
+        } else
+          tmp3 = rcache_get_reg_arg(1, tmp, NULL);
+        emit_memhandler_write_rr(sh2, SHR_TMP, GET_Rn(), 0, 2 | MF_PREDECR);
         goto end_op;
       case 0x04:
       case 0x05:
@@ -2179,34 +4514,54 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         {
         case 0x04: // ROTL   Rn          0100nnnn00000100
         case 0x05: // ROTR   Rn          0100nnnn00000101
-          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
-          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-          emith_tpop_carry(sr, 0); // dummy
-          if (op & 1) {
-            emith_rorf(tmp, tmp, 1);
+          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW, &tmp2);
+          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+#if T_OPTIMIZER
+          if (rcache_regs_discard & BITMASK1(SHR_T)) {
+            if (op & 1)
+              emith_ror(tmp, tmp2, 1);
+            else
+              emith_rol(tmp, tmp2, 1);
           } else
-            emith_rolf(tmp, tmp, 1);
-          emith_tpush_carry(sr, 0);
+#endif
+          {
+            emith_invalidate_t();
+            if (op & 1)
+              emith_rorf(tmp, tmp2, 1);
+            else
+              emith_rolf(tmp, tmp2, 1);
+            emith_carry_to_t(sr, 0);
+          }
           goto end_op;
         case 0x24: // ROTCL  Rn          0100nnnn00100100
         case 0x25: // ROTCR  Rn          0100nnnn00100101
-          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
-          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-          emith_tpop_carry(sr, 0);
-          if (op & 1) {
-            emith_rorcf(tmp);
+          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW, NULL);
+          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+          emith_sync_t(sr);
+#if T_OPTIMIZER
+          if (rcache_regs_discard & BITMASK1(SHR_T)) {
+            emith_t_to_carry(sr, 0);
+            if (op & 1)
+              emith_rorc(tmp);
+            else
+              emith_rolc(tmp);
           } else
-            emith_rolcf(tmp);
-          emith_tpush_carry(sr, 0);
+#endif
+          {
+            emith_tpop_carry(sr, 0);
+            if (op & 1)
+              emith_rorcf(tmp);
+            else
+              emith_rolcf(tmp);
+            emith_tpush_carry(sr, 0);
+          }
           goto end_op;
         case 0x15: // CMP/PL Rn          0100nnnn00010101
-          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
-          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-          emith_bic_r_imm(sr, T);
+          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ, NULL);
+          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+          emith_clr_t_cond(sr);
           emith_cmp_r_imm(tmp, 0);
-          EMITH_SJMP_START(DCOND_LE);
-          emith_or_r_imm_c(DCOND_GT, sr, T);
-          EMITH_SJMP_END(DCOND_LE);
+          emith_set_t_cond(sr, DCOND_GT);
           goto end_op;
         }
         goto default_;
@@ -2235,47 +4590,40 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         default:
           goto default_;
         }
-        rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
-        tmp2 = emit_memhandler_read(2);
         if (tmp == SHR_SR) {
-          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+          emith_invalidate_t();
+          tmp2 = emit_memhandler_read_rr(sh2, SHR_TMP, GET_Rn(), 0, 2 | MF_POSTINCR);
+          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
           emith_write_sr(sr, tmp2);
+          rcache_free_tmp(tmp2);
           drcf.test_irq = 1;
-        } else {
-          tmp = rcache_get_reg(tmp, RC_GR_WRITE);
-          emith_move_r_r(tmp, tmp2);
-        }
-        rcache_free_tmp(tmp2);
-        tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
-        emith_add_r_imm(tmp, 4);
+        } else
+          emit_memhandler_read_rr(sh2, tmp, GET_Rn(), 0, 2 | MF_POSTINCR);
         goto end_op;
       case 0x08:
       case 0x09:
         switch (GET_Fx())
         {
-        case 0:
-          // SHLL2 Rn        0100nnnn00001000
-          // SHLR2 Rn        0100nnnn00001001
+        case 0: // SHLL2 Rn        0100nnnn00001000
+                // SHLR2 Rn        0100nnnn00001001
           tmp = 2;
           break;
-        case 1:
-          // SHLL8 Rn        0100nnnn00011000
-          // SHLR8 Rn        0100nnnn00011001
+        case 1: // SHLL8 Rn        0100nnnn00011000
+                // SHLR8 Rn        0100nnnn00011001
           tmp = 8;
           break;
-        case 2:
-          // SHLL16 Rn       0100nnnn00101000
-          // SHLR16 Rn       0100nnnn00101001
+        case 2: // SHLL16 Rn       0100nnnn00101000
+                // SHLR16 Rn       0100nnnn00101001
           tmp = 16;
           break;
         default:
           goto default_;
         }
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
+        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW, &tmp3);
         if (op & 1) {
-          emith_lsr(tmp2, tmp2, tmp);
+          emith_lsr(tmp2, tmp3, tmp);
         } else
-          emith_lsl(tmp2, tmp2, tmp);
+          emith_lsl(tmp2, tmp3, tmp);
         goto end_op;
       case 0x0a:
         switch (GET_Fx())
@@ -2299,18 +4647,19 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         {
         case 1: // TAS.B @Rn  0100nnnn00011011
           // XXX: is TAS working on 32X?
-          rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
+          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+          FLUSH_CYCLES(sr);
+          rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn(), NULL);
           tmp = emit_memhandler_read(0);
-          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-          emith_bic_r_imm(sr, T);
+          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+          emith_clr_t_cond(sr);
           emith_cmp_r_imm(tmp, 0);
-          emit_or_t_if_eq(sr);
-          rcache_clean();
+          emith_set_t_cond(sr, DCOND_EQ);
           emith_or_r_imm(tmp, 0x80);
           tmp2 = rcache_get_tmp_arg(1); // assuming it differs to tmp
           emith_move_r_r(tmp2, tmp);
           rcache_free_tmp(tmp);
-          rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
+          rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn(), NULL);
           emit_memhandler_write(0);
           break;
         default:
@@ -2318,7 +4667,6 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         }
         goto end_op;
       case 0x0e:
-        tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
         switch (GET_Fx())
         {
         case 0: // LDC Rm,SR   0100mmmm00001110
@@ -2334,48 +4682,31 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
           goto default_;
         }
         if (tmp2 == SHR_SR) {
-          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+          emith_invalidate_t();
+          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ, NULL);
           emith_write_sr(sr, tmp);
           drcf.test_irq = 1;
-        } else {
-          tmp2 = rcache_get_reg(tmp2, RC_GR_WRITE);
-          emith_move_r_r(tmp2, tmp);
-        }
+        } else
+          emit_move_r_r(tmp2, GET_Rn());
         goto end_op;
-      case 0x0f:
-        // MAC.W @Rm+,@Rn+  0100nnnnmmmm1111
-        emit_indirect_read_double(&tmp, &tmp2, GET_Rn(), GET_Rm(), 1);
-        emith_sext(tmp, tmp, 16);
-        emith_sext(tmp2, tmp2, 16);
-        tmp3 = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_RMW);
-        tmp4 = rcache_get_reg(SHR_MACH, RC_GR_RMW);
-        emith_mula_s64(tmp3, tmp4, tmp, tmp2);
+      case 0x0f: // MAC.W @Rm+,@Rn+  0100nnnnmmmm1111
+        emit_indirect_read_double(sh2, &tmp, &tmp2, GET_Rn(), GET_Rm(), 1);
+        sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ, NULL);
+        tmp3 = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_RMW, NULL);
+        tmp4 = rcache_get_reg(SHR_MACH, RC_GR_RMW, NULL);
+        emith_sh2_macw(tmp3, tmp4, tmp, tmp2, sr);
         rcache_free_tmp(tmp2);
-        // XXX: MACH should be untouched when S is set?
-        sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ);
-        emith_tst_r_imm(sr, S);
-        EMITH_JMP_START(DCOND_EQ);
-
-        emith_asr(tmp, tmp3, 31);
-        emith_eorf_r_r(tmp, tmp4); // tmp = ((signed)macl >> 31) ^ mach
-        EMITH_JMP_START(DCOND_EQ);
-        emith_move_r_imm(tmp3, 0x80000000);
-        emith_tst_r_r(tmp4, tmp4);
-        EMITH_SJMP_START(DCOND_MI);
-        emith_sub_r_imm_c(DCOND_PL, tmp3, 1); // positive
-        EMITH_SJMP_END(DCOND_MI);
-        EMITH_JMP_END(DCOND_EQ);
-
-        EMITH_JMP_END(DCOND_EQ);
         rcache_free_tmp(tmp);
         goto end_op;
       }
       goto default_;
 
     /////////////////////////////////////////////
-    case 0x05:
-      // MOV.L @(disp,Rm),Rn 0101nnnnmmmmdddd
-      emit_memhandler_read_rr(GET_Rn(), GET_Rm(), (op & 0x0f) * 4, 2);
+    case 0x05: // MOV.L @(disp,Rm),Rn 0101nnnnmmmmdddd
+      sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+      FLUSH_CYCLES(sr);
+      emit_memhandler_read_rr(sh2, GET_Rn(), GET_Rm(), (op & 0x0f) * 4, 2 | drcf.polling);
       goto end_op;
 
     /////////////////////////////////////////////
@@ -2388,21 +4719,19 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
       case 0x04: // MOV.B @Rm+,Rn       0110nnnnmmmm0100
       case 0x05: // MOV.W @Rm+,Rn       0110nnnnmmmm0101
       case 0x06: // MOV.L @Rm+,Rn       0110nnnnmmmm0110
-        emit_memhandler_read_rr(GET_Rn(), GET_Rm(), 0, op & 3);
-        if ((op & 7) >= 4 && GET_Rn() != GET_Rm()) {
-          tmp = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_RMW);
-          emith_add_r_imm(tmp, (1 << (op & 3)));
-        }
+        sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        FLUSH_CYCLES(sr);
+        tmp = ((op & 7) >= 4 && GET_Rn() != GET_Rm()) ? MF_POSTINCR : drcf.polling;
+        emit_memhandler_read_rr(sh2, GET_Rn(), GET_Rm(), 0, (op & 3) | tmp);
         goto end_op;
-      case 0x03:
-      case 0x07 ... 0x0f:
-        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
+      case 0x03: // MOV    Rm,Rn        0110nnnnmmmm0011
+        emit_move_r_r(GET_Rn(), GET_Rm());
+        goto end_op;
+      default: // 0x07 ... 0x0f
+        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ, NULL);
+        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE, NULL);
         switch (op & 0x0f)
         {
-        case 0x03: // MOV    Rm,Rn        0110nnnnmmmm0011
-          emith_move_r_r(tmp2, tmp);
-          break;
         case 0x07: // NOT    Rm,Rn        0110nnnnmmmm0111
           emith_mvn_r_r(tmp2, tmp);
           break;
@@ -2424,25 +4753,39 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
           emith_rol(tmp2, tmp, 16);
           break;
         case 0x0a: // NEGC   Rm,Rn        0110nnnnmmmm1010
-          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-          emith_tpop_carry(sr, 1);
-          emith_negcf_r_r(tmp2, tmp);
-          emith_tpush_carry(sr, 1);
+          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+          emith_sync_t(sr);
+#if T_OPTIMIZER
+          if (rcache_regs_discard & BITMASK1(SHR_T)) {
+            emith_t_to_carry(sr, 1);
+            emith_negc_r_r(tmp2, tmp);
+          } else
+#endif
+          {
+            EMITH_HINT_COND(DCOND_CS);
+            emith_tpop_carry(sr, 1);
+            emith_negcf_r_r(tmp2, tmp);
+            emith_tpush_carry(sr, 1);
+          }
           break;
         case 0x0b: // NEG    Rm,Rn        0110nnnnmmmm1011
           emith_neg_r_r(tmp2, tmp);
           break;
         case 0x0c: // EXTU.B Rm,Rn        0110nnnnmmmm1100
           emith_clear_msb(tmp2, tmp, 24);
+          rcache_set_x16(tmp2, 1, 1);
           break;
         case 0x0d: // EXTU.W Rm,Rn        0110nnnnmmmm1101
           emith_clear_msb(tmp2, tmp, 16);
+          rcache_set_x16(tmp2, 0, 1);
           break;
         case 0x0e: // EXTS.B Rm,Rn        0110nnnnmmmm1110
           emith_sext(tmp2, tmp, 8);
+          rcache_set_x16(tmp2, 1, 0);
           break;
         case 0x0f: // EXTS.W Rm,Rn        0110nnnnmmmm1111
           emith_sext(tmp2, tmp, 16);
+          rcache_set_x16(tmp2, 1, 0);
           break;
         }
         goto end_op;
@@ -2450,13 +4793,11 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
       goto default_;
 
     /////////////////////////////////////////////
-    case 0x07:
-      // ADD #imm,Rn  0111nnnniiiiiiii
-      tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
-      if (op & 0x80) { // adding negative
-        emith_sub_r_imm(tmp, -op & 0xff);
-      } else
-        emith_add_r_imm(tmp, op & 0xff);
+    case 0x07: // ADD #imm,Rn  0111nnnniiiiiiii
+      if (op & 0x80) // adding negative
+        emit_sub_r_imm(GET_Rn(), (u8)-op);
+      else
+        emit_add_r_imm(GET_Rn(), (u8)op);
       goto end_op;
 
     /////////////////////////////////////////////
@@ -2465,29 +4806,24 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
       {
       case 0x0000: // MOV.B R0,@(disp,Rn)  10000000nnnndddd
       case 0x0100: // MOV.W R0,@(disp,Rn)  10000001nnnndddd
-        rcache_clean();
-        tmp  = rcache_get_reg_arg(0, GET_Rm());
-        tmp2 = rcache_get_reg_arg(1, SHR_R0);
-        tmp3 = (op & 0x100) >> 8;
-        if (op & 0x0f)
-          emith_add_r_imm(tmp, (op & 0x0f) << tmp3);
-        emit_memhandler_write(tmp3);
+        sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        FLUSH_CYCLES(sr);
+        tmp = (op & 0x100) >> 8;
+        emit_memhandler_write_rr(sh2, SHR_R0, GET_Rm(), (op & 0x0f) << tmp, tmp);
         goto end_op;
       case 0x0400: // MOV.B @(disp,Rm),R0  10000100mmmmdddd
       case 0x0500: // MOV.W @(disp,Rm),R0  10000101mmmmdddd
+        sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        FLUSH_CYCLES(sr);
         tmp = (op & 0x100) >> 8;
-        emit_memhandler_read_rr(SHR_R0, GET_Rm(), (op & 0x0f) << tmp, tmp);
+        emit_memhandler_read_rr(sh2, SHR_R0, GET_Rm(), (op & 0x0f) << tmp, tmp | drcf.polling);
         goto end_op;
       case 0x0800: // CMP/EQ #imm,R0       10001000iiiiiiii
-        // XXX: could use cmn
-        tmp  = rcache_get_tmp();
-        tmp2 = rcache_get_reg(0, RC_GR_READ);
-        sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-        emith_move_r_imm_s8(tmp, op & 0xff);
-        emith_bic_r_imm(sr, T);
-        emith_cmp_r_r(tmp2, tmp);
-        emit_or_t_if_eq(sr);
-        rcache_free_tmp(tmp);
+        tmp2 = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_READ, NULL);
+        sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        emith_clr_t_cond(sr);
+        emith_cmp_r_imm(tmp2, (s8)(op & 0xff));
+        emith_set_t_cond(sr, DCOND_EQ);
         goto end_op;
       }
       goto default_;
@@ -2499,123 +4835,99 @@ static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
       case 0x0000: // MOV.B R0,@(disp,GBR)   11000000dddddddd
       case 0x0100: // MOV.W R0,@(disp,GBR)   11000001dddddddd
       case 0x0200: // MOV.L R0,@(disp,GBR)   11000010dddddddd
-        rcache_clean();
-        tmp  = rcache_get_reg_arg(0, SHR_GBR);
-        tmp2 = rcache_get_reg_arg(1, SHR_R0);
-        tmp3 = (op & 0x300) >> 8;
-        emith_add_r_imm(tmp, (op & 0xff) << tmp3);
-        emit_memhandler_write(tmp3);
+        sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        FLUSH_CYCLES(sr);
+        tmp = (op & 0x300) >> 8;
+        emit_memhandler_write_rr(sh2, SHR_R0, SHR_GBR, (op & 0xff) << tmp, tmp);
         goto end_op;
       case 0x0400: // MOV.B @(disp,GBR),R0   11000100dddddddd
       case 0x0500: // MOV.W @(disp,GBR),R0   11000101dddddddd
       case 0x0600: // MOV.L @(disp,GBR),R0   11000110dddddddd
+        sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        FLUSH_CYCLES(sr);
         tmp = (op & 0x300) >> 8;
-        emit_memhandler_read_rr(SHR_R0, SHR_GBR, (op & 0xff) << tmp, tmp);
-        goto end_op;
-      case 0x0300: // TRAPA #imm      11000011iiiiiiii
-        tmp = rcache_get_reg(SHR_SP, RC_GR_RMW);
-        emith_sub_r_imm(tmp, 4*2);
-        // push SR
-        tmp = rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP);
-        emith_add_r_imm(tmp, 4);
-        tmp = rcache_get_reg_arg(1, SHR_SR);
-        emith_clear_msb(tmp, tmp, 22);
-        emit_memhandler_write(2);
-        // push PC
-        rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP);
-        tmp = rcache_get_tmp_arg(1);
-        emith_move_r_imm(tmp, pc);
-        emit_memhandler_write(2);
-        // obtain new PC
-        emit_memhandler_read_rr(SHR_PC, SHR_VBR, (op & 0xff) * 4, 2);
-        // indirect jump -> back to dispatcher
-        rcache_flush();
-        emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
+        emit_memhandler_read_rr(sh2, SHR_R0, SHR_GBR, (op & 0xff) << tmp, tmp | drcf.polling);
         goto end_op;
       case 0x0800: // TST #imm,R0           11001000iiiiiiii
-        tmp = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_READ);
-        sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-        emith_bic_r_imm(sr, T);
+        tmp = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_READ, NULL);
+        sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        emith_clr_t_cond(sr);
         emith_tst_r_imm(tmp, op & 0xff);
-        emit_or_t_if_eq(sr);
+        emith_set_t_cond(sr, DCOND_EQ);
         goto end_op;
       case 0x0900: // AND #imm,R0           11001001iiiiiiii
-        tmp = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_RMW);
-        emith_and_r_imm(tmp, op & 0xff);
+        tmp = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_RMW, &tmp2);
+        emith_and_r_r_imm(tmp, tmp2, (op & 0xff));
         goto end_op;
       case 0x0a00: // XOR #imm,R0           11001010iiiiiiii
-        tmp = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_RMW);
-        emith_eor_r_imm(tmp, op & 0xff);
+        if (op & 0xff) {
+          tmp = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_RMW, &tmp2);
+          emith_eor_r_r_imm(tmp, tmp2, (op & 0xff));
+        }
         goto end_op;
       case 0x0b00: // OR  #imm,R0           11001011iiiiiiii
-        tmp = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_RMW);
-        emith_or_r_imm(tmp, op & 0xff);
+        if (op & 0xff) {
+          tmp = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_RMW, &tmp2);
+          emith_or_r_r_imm(tmp, tmp2, (op & 0xff));
+        }
         goto end_op;
       case 0x0c00: // TST.B #imm,@(R0,GBR)  11001100iiiiiiii
-        tmp = emit_indirect_indexed_read(SHR_R0, SHR_GBR, 0);
-        sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-        emith_bic_r_imm(sr, T);
+        sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        FLUSH_CYCLES(sr);
+        tmp = emit_indirect_indexed_read(sh2, SHR_TMP, SHR_R0, SHR_GBR, 0 | drcf.polling);
+        sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        emith_clr_t_cond(sr);
         emith_tst_r_imm(tmp, op & 0xff);
-        emit_or_t_if_eq(sr);
+        emith_set_t_cond(sr, DCOND_EQ);
         rcache_free_tmp(tmp);
         goto end_op;
       case 0x0d00: // AND.B #imm,@(R0,GBR)  11001101iiiiiiii
-        tmp = emit_indirect_indexed_read(SHR_R0, SHR_GBR, 0);
-        emith_and_r_imm(tmp, op & 0xff);
+        sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        FLUSH_CYCLES(sr);
+        tmp = emit_indirect_indexed_read(sh2, SHR_TMP, SHR_R0, SHR_GBR, 0);
+        tmp2 = rcache_get_tmp_arg(1);
+        emith_and_r_r_imm(tmp2, tmp, (op & 0xff));
         goto end_rmw_op;
       case 0x0e00: // XOR.B #imm,@(R0,GBR)  11001110iiiiiiii
-        tmp = emit_indirect_indexed_read(SHR_R0, SHR_GBR, 0);
-        emith_eor_r_imm(tmp, op & 0xff);
+        sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        FLUSH_CYCLES(sr);
+        tmp = emit_indirect_indexed_read(sh2, SHR_TMP, SHR_R0, SHR_GBR, 0);
+        tmp2 = rcache_get_tmp_arg(1);
+        emith_eor_r_r_imm(tmp2, tmp, (op & 0xff));
         goto end_rmw_op;
       case 0x0f00: // OR.B  #imm,@(R0,GBR)  11001111iiiiiiii
-        tmp = emit_indirect_indexed_read(SHR_R0, SHR_GBR, 0);
-        emith_or_r_imm(tmp, op & 0xff);
-      end_rmw_op:
+        sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+        FLUSH_CYCLES(sr);
+        tmp = emit_indirect_indexed_read(sh2, SHR_TMP, SHR_R0, SHR_GBR, 0);
         tmp2 = rcache_get_tmp_arg(1);
-        emith_move_r_r(tmp2, tmp);
+        emith_or_r_r_imm(tmp2, tmp, (op & 0xff));
+      end_rmw_op:
         rcache_free_tmp(tmp);
-        tmp3 = rcache_get_reg_arg(0, SHR_GBR);
-        tmp4 = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_READ);
-        emith_add_r_r(tmp3, tmp4);
-        emit_memhandler_write(0);
+        emit_indirect_indexed_write(sh2, SHR_TMP, SHR_R0, SHR_GBR, 0);
         goto end_op;
       }
       goto default_;
 
     /////////////////////////////////////////////
-    case 0x0e:
-      // MOV #imm,Rn   1110nnnniiiiiiii
-      emit_move_r_imm32(GET_Rn(), (u32)(signed int)(signed char)op);
+    case 0x0e: // MOV #imm,Rn   1110nnnniiiiiiii
+      emit_move_r_imm32(GET_Rn(), (s8)op);
       goto end_op;
 
     default:
     default_:
-      elprintf_sh2(sh2, EL_ANOMALY,
-        "drc: illegal op %04x @ %08x", op, pc - 2);
-
-      tmp = rcache_get_reg(SHR_SP, RC_GR_RMW);
-      emith_sub_r_imm(tmp, 4*2);
-      // push SR
-      tmp = rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP);
-      emith_add_r_imm(tmp, 4);
-      tmp = rcache_get_reg_arg(1, SHR_SR);
-      emith_clear_msb(tmp, tmp, 22);
-      emit_memhandler_write(2);
-      // push PC
-      rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP);
-      tmp = rcache_get_tmp_arg(1);
-      emith_move_r_imm(tmp, pc - 2);
-      emit_memhandler_write(2);
-      // obtain new PC
-      emit_memhandler_read_rr(SHR_PC, SHR_VBR, 4 * 4, 2);
-      // indirect jump -> back to dispatcher
-      rcache_flush();
-      emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
-      break;
+      if (!(op_flags[i] & OF_B_IN_DS)) {
+        elprintf_sh2(sh2, EL_ANOMALY,
+          "drc: illegal op %04x @ %08x", op, pc - 2);
+        exit(1);
+      }
     }
 
 end_op:
     rcache_unlock_all();
+    rcache_set_usage_now(0);
+#if DRC_DEBUG & 64
+    RCACHE_CHECK("after insn");
+#endif
 
     cycles += opd->cycles;
 
@@ -2626,8 +4938,9 @@ end_op:
 
     // test irq?
     if (drcf.test_irq && !drcf.pending_branch_direct) {
-      sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+      sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
       FLUSH_CYCLES(sr);
+      emith_sync_t(sr);
       if (!drcf.pending_branch_indirect)
         emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc);
       rcache_flush();
@@ -2635,174 +4948,302 @@ end_op:
       drcf.test_irq = 0;
     }
 
-    // branch handling (with/without delay)
+    // branch handling
     if (drcf.pending_branch_direct)
     {
-      struct op_data *opd_b =
-        (op_flags[i] & OF_DELAY_OP) ? &ops[i-1] : opd;
+      struct op_data *opd_b = (op_flags[i] & OF_DELAY_OP) ? opd-1 : opd;
       u32 target_pc = opd_b->imm;
       int cond = -1;
+      int ctaken = 0;
       void *target = NULL;
 
-      sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-      FLUSH_CYCLES(sr);
-
-      if (opd_b->op != OP_BRANCH)
-        cond = (opd_b->op == OP_BRANCH_CF) ? DCOND_EQ : DCOND_NE;
-      if (cond != -1) {
-        int ctaken = (op_flags[i] & OF_DELAY_OP) ? 1 : 2;
+      if (OP_ISBRACND(opd_b->op))
+        ctaken = (op_flags[i] & OF_DELAY_OP) ? 1 : 2;
+      cycles += ctaken; // assume branch taken
 
-        if (delay_dep_fw & BITMASK1(SHR_T))
-          emith_tst_r_imm(sr, T_save);
-        else
-          emith_tst_r_imm(sr, T);
+#if LOOP_OPTIMIZER
+      if ((drcf.loop_type == OF_IDLE_LOOP ||
+          (drcf.loop_type == OF_DELAY_LOOP && drcf.delay_reg >= 0)))
+      {
+        // idle or delay loop
+        emit_sync_t_to_sr();
+        emith_sh2_delay_loop(cycles, drcf.delay_reg);
+        rcache_unlock_all(); // may lock delay_reg
+        drcf.polling = drcf.loop_type = drcf.pinning = 0;
+      }
+#endif
 
-        emith_sub_r_imm_c(cond, sr, ctaken<<12);
+#if CALL_STACK
+      void *rtsadd = NULL, *rtsret = NULL;
+      if ((opd_b->dest & BITMASK1(SHR_PR)) && pc+2 < end_pc) {
+        // BSR - save rts data
+        tmp = rcache_get_tmp_arg(1);
+        rtsadd = tcache_ptr;
+        emith_move_r_imm_s8_patchable(tmp, 0);
+        rcache_clean_tmp();
+        rcache_invalidate_tmp();
+        emith_call(sh2_drc_dispatcher_call);
+        rtsret = tcache_ptr;
       }
+#endif
+
+      // XXX move below cond test if not changing host cond (MIPS delay slot)?
+      sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+      FLUSH_CYCLES(sr);
       rcache_clean();
 
-#if LINK_BRANCHES
-      if (find_in_array(branch_target_pc, branch_target_count, target_pc) >= 0)
+      if (OP_ISBRACND(opd_b->op)) {
+        // BT[S], BF[S] - emit condition test
+        cond = (opd_b->op == OP_BRANCH_CF) ? DCOND_EQ : DCOND_NE;
+        if (delay_dep_fw & BITMASK1(SHR_T)) {
+          emith_sync_t(sr);
+          emith_tst_r_imm(sr, T_save);
+        } else {
+          cond = emith_tst_t(sr, (opd_b->op == OP_BRANCH_CT));
+          if (emith_get_t_cond() >= 0) {
+            if (opd_b->op == OP_BRANCH_CT)
+              emith_or_r_imm_c(cond, sr, T);
+            else
+              emith_bic_r_imm_c(cond, sr, T);
+          }
+        }
+      } else
+        emith_sync_t(sr);
+      // no modification of host status/flags between here and branching!
+
+      v = find_in_sorted_linkage(branch_targets, branch_target_count, target_pc);
+      if (v >= 0)
       {
         // local branch
-        // XXX: jumps back can be linked already
-        if (branch_patch_count < MAX_LOCAL_BRANCHES) {
+        if (branch_targets[v].ptr) {
+          // local backward jump, link here now since host PC is already known
+          target = branch_targets[v].ptr;
+#if LOOP_OPTIMIZER
+          if (pinned_loops[pinned_loop_count].pc == target_pc) {
+            // backward jump at end of optimized loop
+            rcache_unpin_all();
+            target = pinned_loops[pinned_loop_count].ptr;
+            pinned_loop_count ++;
+          }
+#endif
+          if (cond != -1) {
+            if (emith_jump_patch_inrange(tcache_ptr, target)) {
+              emith_jump_cond(cond, target);
+            } else {
+              // not reachable directly, must use far branch
+              EMITH_JMP_START(emith_invert_cond(cond));
+              emith_jump(target);
+              EMITH_JMP_END(emith_invert_cond(cond));
+            }
+          } else {
+            emith_jump(target);
+            rcache_invalidate();
+          }
+        } else if (blx_target_count < MAX_LOCAL_BRANCHES) {
+          // local forward jump
           target = tcache_ptr;
-          branch_patch_pc[branch_patch_count] = target_pc;
-          branch_patch_ptr[branch_patch_count] = target;
-          branch_patch_count++;
-        }
-        else
-          dbg(1, "warning: too many local branches");
+          blx_targets[blx_target_count++] =
+              (struct linkage) { .pc = target_pc, .ptr = target, .mask = 0x2 };
+          if (cond != -1)
+            emith_jump_cond_patchable(cond, target);
+          else {
+            emith_jump_patchable(target);
+            rcache_invalidate();
+          }
+        } else
+          // no space for resolving forward branch, handle it as external
+          dbg(1, "warning: too many unresolved branches");
       }
 
       if (target == NULL)
-#endif
       {
         // can't resolve branch locally, make a block exit
-        emit_move_r_imm32(SHR_PC, target_pc);
-        rcache_clean();
+        bl = dr_prepare_ext_branch(block->entryp, target_pc, sh2->is_slave, tcache_id);
+        if (cond != -1) {
+#ifndef __arm__
+          if (bl && blx_target_count < ARRAY_SIZE(blx_targets)) {
+            // conditional jumps get a blx stub for the far jump
+            bl->type = BL_JCCBLX;
+            target = tcache_ptr;
+            blx_targets[blx_target_count++] =
+                (struct linkage) { .pc = target_pc, .ptr = target, .bl = bl };
+            emith_jump_cond_patchable(cond, target);
+          } else {
+            // not linkable, or blx table full; inline jump @dispatcher
+            EMITH_JMP_START(emith_invert_cond(cond));
+            if (bl) {
+              bl->jump = tcache_ptr;
+              emith_flush(); // flush to inhibit insn swapping
+              bl->type = BL_LDJMP;
+            }
+            tmp = rcache_get_tmp_arg(0);
+            emith_move_r_imm(tmp, target_pc);
+            rcache_free_tmp(tmp);
+            target = sh2_drc_dispatcher;
 
-        target = dr_prepare_ext_branch(target_pc, sh2->is_slave, tcache_id);
-        if (target == NULL)
-          return NULL;
-      }
+            emith_jump_patchable(target);
+            EMITH_JMP_END(emith_invert_cond(cond));
+          }
+#else
+          // jump @dispatcher - ARM 32bit version with conditional execution
+          EMITH_SJMP_START(emith_invert_cond(cond));
+          tmp = rcache_get_tmp_arg(0);
+          emith_move_r_imm_c(cond, tmp, target_pc);
+          rcache_free_tmp(tmp);
+          target = sh2_drc_dispatcher;
 
-      if (cond != -1)
-        emith_jump_cond_patchable(cond, target);
-      else {
-        emith_jump_patchable(target);
-        rcache_invalidate();
+          if (bl) {
+            bl->jump = tcache_ptr;
+            bl->type = BL_JMP;
+          }
+          emith_jump_cond_patchable(cond, target);
+          EMITH_SJMP_END(emith_invert_cond(cond));
+#endif
+        } else {
+          // unconditional, has the far jump inlined
+          if (bl) {
+            emith_flush(); // flush to inhibit insn swapping
+            bl->type = BL_LDJMP;
+          }
+
+          tmp = rcache_get_tmp_arg(0);
+          emith_move_r_imm(tmp, target_pc);
+          rcache_free_tmp(tmp);
+          target = sh2_drc_dispatcher;
+
+          emith_jump_patchable(target);
+          rcache_invalidate();
+        }
       }
 
+#if CALL_STACK
+      if (rtsadd)
+        emith_move_r_imm_s8_patch(rtsadd, tcache_ptr - (u8 *)rtsret);
+#endif
+
+      // branch not taken, correct cycle count (now, cycles < 0)
+      if (ctaken)
+        cycles -= ctaken;
+      // set T bit to reflect branch not taken for OP_BRANCH_CT/CF
+      if (emith_get_t_cond() >= 0) // T is synced for all other cases
+        emith_set_t(sr, opd_b->op == OP_BRANCH_CF);
+
       drcf.pending_branch_direct = 0;
+      if (target_pc >= base_pc && target_pc < pc)
+        drcf.polling = drcf.loop_type = 0;
     }
     else if (drcf.pending_branch_indirect) {
-      sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+      u32 target_pc;
+
+      tmp = rcache_get_reg_arg(0, SHR_PC, NULL);
+
+#if CALL_STACK
+      struct op_data *opd_b = (op_flags[i] & OF_DELAY_OP) ? opd-1 : opd;
+      void *rtsadd = NULL, *rtsret = NULL;
+
+      if ((opd_b->dest & BITMASK1(SHR_PR)) && pc+2 < end_pc) {
+        // JSR, BSRF - save rts data
+        tmp = rcache_get_tmp_arg(1);
+        rtsadd = tcache_ptr;
+        emith_move_r_imm_s8_patchable(tmp, 0);
+        rcache_clean_tmp();
+        rcache_invalidate_tmp();
+        emith_call(sh2_drc_dispatcher_call);
+        rtsret = tcache_ptr;
+      }
+#endif
+
+      sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
       FLUSH_CYCLES(sr);
-      rcache_flush();
-      emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
+      emith_sync_t(sr);
+      rcache_clean();
+
+#if CALL_STACK
+      if (opd_b->rm == SHR_PR) {
+        // RTS - restore rts data, else jump to dispatcher
+        emith_jump(sh2_drc_dispatcher_return);
+      } else
+#endif
+      if (gconst_get(SHR_PC, &target_pc)) {
+        // JMP, JSR, BRAF, BSRF const - treat like unconditional direct branch
+        bl = dr_prepare_ext_branch(block->entryp, target_pc, sh2->is_slave, tcache_id);
+        if (bl) // pc already loaded somewhere else, can patch jump only
+          bl->type = BL_JMP;
+        emith_jump_patchable(sh2_drc_dispatcher);
+      } else {
+        // JMP, JSR, BRAF, BSRF not const
+        emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
+      }
+      rcache_invalidate();
+
+#if CALL_STACK
+      if (rtsadd)
+        emith_move_r_imm_s8_patch(rtsadd, tcache_ptr - (u8 *)rtsret);
+#endif
+
       drcf.pending_branch_indirect = 0;
+      drcf.polling = drcf.loop_type = 0;
     }
+    rcache_unlock_all();
 
     do_host_disasm(tcache_id);
   }
 
-  tmp = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-  FLUSH_CYCLES(tmp);
-  rcache_flush();
-
   // check the last op
   if (op_flags[i-1] & OF_DELAY_OP)
     opd = &ops[i-2];
   else
     opd = &ops[i-1];
 
-  if (opd->op != OP_BRANCH && opd->op != OP_BRANCH_R
-      && opd->op != OP_BRANCH_RF && opd->op != OP_RTE)
+  if (! OP_ISBRAUC(opd->op) || (opd->dest & BITMASK1(SHR_PR)))
   {
-    void *target;
-
-    emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc);
-    rcache_flush();
-
-    target = dr_prepare_ext_branch(pc, sh2->is_slave, tcache_id);
-    if (target == NULL)
-      return NULL;
-    emith_jump_patchable(target);
-  }
-
-  // link local branches
-  for (i = 0; i < branch_patch_count; i++) {
-    void *target;
-    int t;
-    t = find_in_array(branch_target_pc, branch_target_count, branch_patch_pc[i]);
-    target = branch_target_ptr[t];
-    if (target == NULL) {
-      // flush pc and go back to dispatcher (this should no longer happen)
-      dbg(1, "stray branch to %08x %p", branch_patch_pc[i], tcache_ptr);
-      target = tcache_ptr;
-      emit_move_r_imm32(SHR_PC, branch_patch_pc[i]);
-      rcache_flush();
-      emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
+    tmp = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
+    FLUSH_CYCLES(tmp);
+    emith_sync_t(tmp);
+
+    rcache_clean();
+    bl = dr_prepare_ext_branch(block->entryp, pc, sh2->is_slave, tcache_id);
+    if (bl) {
+      emith_flush(); // flush to inhibit insn swapping
+      bl->type = BL_LDJMP;
     }
-    emith_jump_patch(branch_patch_ptr[i], target);
-  }
+    tmp = rcache_get_tmp_arg(0);
+    emith_move_r_imm(tmp, pc);
+    emith_jump_patchable(sh2_drc_dispatcher);
+    rcache_invalidate();
+  } else
+    rcache_flush();
 
-  // mark memory blocks as containing compiled code
-  // override any overlay blocks as they become unreachable anyway
-  if ((block->addr & 0xc7fc0000) == 0x06000000
-      || (block->addr & 0xfffff000) == 0xc0000000)
-  {
-    u16 *drc_ram_blk = NULL;
-    u32 addr, mask = 0, shift = 0;
+  // link unresolved branches, emitting blx area entries as needed
+  emit_branch_linkage_code(sh2, block, tcache_id, branch_targets,
+                      branch_target_count, blx_targets, blx_target_count);
 
-    if (tcache_id != 0) {
-      // data array, BIOS
-      drc_ram_blk = Pico32xMem->drcblk_da[sh2->is_slave];
-      shift = SH2_DRCBLK_DA_SHIFT;
-      mask = 0xfff;
-    }
-    else {
-      // SDRAM
-      drc_ram_blk = Pico32xMem->drcblk_ram;
-      shift = SH2_DRCBLK_RAM_SHIFT;
-      mask = 0x3ffff;
-    }
+  emith_flush();
+  do_host_disasm(tcache_id);
 
-    // mark recompiled insns
-    drc_ram_blk[(base_pc & mask) >> shift] = 1;
-    for (pc = base_pc; pc < end_pc; pc += 2)
-      drc_ram_blk[(pc & mask) >> shift] = 1;
-
-    // mark literals
-    for (i = 0; i < literal_addr_count; i++) {
-      tmp = literal_addr[i];
-      drc_ram_blk[(tmp & mask) >> shift] = 1;
-    }
+  emith_pool_commit(0);
 
-    // add to invalidation lookup lists
-    addr = base_pc & ~(INVAL_PAGE_SIZE - 1);
-    for (; addr < end_literals; addr += INVAL_PAGE_SIZE) {
-      i = (addr & mask) / INVAL_PAGE_SIZE;
-      add_to_block_list(&inval_lookup[tcache_id][i], block);
-    }
-  }
+  // fill blx backup; do this last to backup final patched code
+  for (i = 0; i < block->entry_count; i++)
+    for (bl = block->entryp[i].o_links; bl; bl = bl->o_next)
+      memcpy(bl->jdisp, bl->blx ? bl->blx : bl->jump, emith_jump_at_size());
 
-  tcache_ptrs[tcache_id] = tcache_ptr;
+  ring_alloc(&tcache_ring[tcache_id], tcache_ptr - block_entry_ptr);
+  host_instructions_updated(block_entry_ptr, tcache_ptr, 1);
 
-  host_instructions_updated(block_entry_ptr, tcache_ptr);
+  dr_activate_block(block, tcache_id, sh2->is_slave);
+  emith_update_cache();
 
   do_host_disasm(tcache_id);
 
-  if (drcf.literals_disabled && literal_addr_count)
-    dbg(1, "literals_disabled && literal_addr_count?");
-  dbg(2, " block #%d,%d tcache %d/%d, insns %d -> %d %.3f",
-    tcache_id, blkid_main,
-    tcache_ptr - tcache_bases[tcache_id], tcache_sizes[tcache_id],
+  dbg(2, " block #%d,%d -> %p tcache %d/%d, insns %d -> %d %.3f",
+    tcache_id, blkid_main, tcache_ptr,
+    tcache_ring[tcache_id].used, tcache_ring[tcache_id].size,
     insns_compiled, host_insn_count, (float)host_insn_count / insns_compiled);
-  if ((sh2->pc & 0xc6000000) == 0x02000000) // ROM
-    dbg(2, "  hash collisions %d/%d", hash_collisions, block_counts[tcache_id]);
+  if ((sh2->pc & 0xc6000000) == 0x02000000) { // ROM
+    dbg(2, "  hash collisions %d/%d", hash_collisions, block_ring[tcache_id].used);
+    Pico32x.emu_flags |= P32XF_DRC_ROM_C;
+  }
 /*
  printf("~~~\n");
  tcache_dsm_ptrs[tcache_id] = block_entry_ptr;
@@ -2810,63 +5251,248 @@ end_op:
  printf("~~~\n");
 */
 
-#if (DRC_DEBUG & 4)
-  fflush(stdout);
-#endif
-
   return block_entry_ptr;
 }
 
 static void sh2_generate_utils(void)
 {
-  int arg0, arg1, arg2, sr, tmp;
-
-  sh2_drc_write32 = p32x_sh2_write32;
-  sh2_drc_read8  = p32x_sh2_read8;
-  sh2_drc_read16 = p32x_sh2_read16;
-  sh2_drc_read32 = p32x_sh2_read32;
+  int arg0, arg1, arg2, arg3, sr, tmp, tmp2;
+#if DRC_DEBUG
+  int hic = host_insn_count; // don't count utils for insn statistics
+#endif
 
   host_arg2reg(arg0, 0);
   host_arg2reg(arg1, 1);
   host_arg2reg(arg2, 2);
-  emith_move_r_r(arg0, arg0); // nop
+  host_arg2reg(arg3, 3);
+
+  // sh2_drc_write8(u32 a, u32 d)
+  sh2_drc_write8 = (void *)tcache_ptr;
+  emith_ctx_read_ptr(arg2, offsetof(SH2, write8_tab));
+  emith_sh2_wcall(arg0, arg1, arg2, arg3);
+  emith_flush();
 
-  // sh2_drc_exit(void)
+  // sh2_drc_write16(u32 a, u32 d)
+  sh2_drc_write16 = (void *)tcache_ptr;
+  emith_ctx_read_ptr(arg2, offsetof(SH2, write16_tab));
+  emith_sh2_wcall(arg0, arg1, arg2, arg3);
+  emith_flush();
+
+  // sh2_drc_write32(u32 a, u32 d)
+  sh2_drc_write32 = (void *)tcache_ptr;
+  emith_ctx_read_ptr(arg2, offsetof(SH2, write32_tab));
+  emith_sh2_wcall(arg0, arg1, arg2, arg3);
+  emith_flush();
+
+  // d = sh2_drc_read8(u32 a)
+  sh2_drc_read8 = (void *)tcache_ptr;
+  emith_ctx_read_ptr(arg1, offsetof(SH2, read8_map));
+  EMITH_HINT_COND(DCOND_CS);
+  emith_sh2_rcall(arg0, arg1, arg2, arg3);
+  EMITH_SJMP_START(DCOND_CS);
+  emith_and_r_r_c(DCOND_CC, arg0, arg3);
+  emit_le_ptr8(DCOND_CC, arg0);
+  emith_read8s_r_r_r_c(DCOND_CC, RET_REG, arg2, arg0);
+  emith_ret_c(DCOND_CC);
+  EMITH_SJMP_END(DCOND_CS);
+  emith_move_r_r_ptr(arg1, CONTEXT_REG);
+  emith_abijump_reg(arg2);
+  emith_flush();
+
+  // d = sh2_drc_read16(u32 a)
+  sh2_drc_read16 = (void *)tcache_ptr;
+  emith_ctx_read_ptr(arg1, offsetof(SH2, read16_map));
+  EMITH_HINT_COND(DCOND_CS);
+  emith_sh2_rcall(arg0, arg1, arg2, arg3);
+  EMITH_SJMP_START(DCOND_CS);
+  emith_and_r_r_c(DCOND_CC, arg0, arg3);
+  emith_read16s_r_r_r_c(DCOND_CC, RET_REG, arg2, arg0);
+  emith_ret_c(DCOND_CC);
+  EMITH_SJMP_END(DCOND_CS);
+  emith_move_r_r_ptr(arg1, CONTEXT_REG);
+  emith_abijump_reg(arg2);
+  emith_flush();
+
+  // d = sh2_drc_read32(u32 a)
+  sh2_drc_read32 = (void *)tcache_ptr;
+  emith_ctx_read_ptr(arg1, offsetof(SH2, read32_map));
+  EMITH_HINT_COND(DCOND_CS);
+  emith_sh2_rcall(arg0, arg1, arg2, arg3);
+  EMITH_SJMP_START(DCOND_CS);
+  emith_and_r_r_c(DCOND_CC, arg0, arg3);
+  emith_read_r_r_r_c(DCOND_CC, RET_REG, arg2, arg0);
+  emit_le_swap(DCOND_CC, RET_REG);
+  emith_ret_c(DCOND_CC);
+  EMITH_SJMP_END(DCOND_CS);
+  emith_move_r_r_ptr(arg1, CONTEXT_REG);
+  emith_abijump_reg(arg2);
+  emith_flush();
+
+  // d = sh2_drc_read8_poll(u32 a)
+  sh2_drc_read8_poll = (void *)tcache_ptr;
+  emith_ctx_read_ptr(arg1, offsetof(SH2, read8_map));
+  EMITH_HINT_COND(DCOND_CS);
+  emith_sh2_rcall(arg0, arg1, arg2, arg3);
+  EMITH_SJMP_START(DCOND_CC);
+  emith_move_r_r_ptr_c(DCOND_CS, arg1, CONTEXT_REG);
+  emith_abijump_reg_c(DCOND_CS, arg2);
+  EMITH_SJMP_END(DCOND_CC);
+  emith_and_r_r_r(arg1, arg0, arg3);
+  emit_le_ptr8(-1, arg1);
+  emith_read8s_r_r_r(arg1, arg2, arg1);
+  emith_push_ret(arg1);
+  emith_move_r_r_ptr(arg2, CONTEXT_REG);
+  emith_abicall(p32x_sh2_poll_memory8);
+  emith_pop_and_ret(arg1);
+  emith_flush();
+
+  // d = sh2_drc_read16_poll(u32 a)
+  sh2_drc_read16_poll = (void *)tcache_ptr;
+  emith_ctx_read_ptr(arg1, offsetof(SH2, read16_map));
+  EMITH_HINT_COND(DCOND_CS);
+  emith_sh2_rcall(arg0, arg1, arg2, arg3);
+  EMITH_SJMP_START(DCOND_CC);
+  emith_move_r_r_ptr_c(DCOND_CS, arg1, CONTEXT_REG);
+  emith_abijump_reg_c(DCOND_CS, arg2);
+  EMITH_SJMP_END(DCOND_CC);
+  emith_and_r_r_r(arg1, arg0, arg3);
+  emith_read16s_r_r_r(arg1, arg2, arg1);
+  emith_push_ret(arg1);
+  emith_move_r_r_ptr(arg2, CONTEXT_REG);
+  emith_abicall(p32x_sh2_poll_memory16);
+  emith_pop_and_ret(arg1);
+  emith_flush();
+
+  // d = sh2_drc_read32_poll(u32 a)
+  sh2_drc_read32_poll = (void *)tcache_ptr;
+  emith_ctx_read_ptr(arg1, offsetof(SH2, read32_map));
+  EMITH_HINT_COND(DCOND_CS);
+  emith_sh2_rcall(arg0, arg1, arg2, arg3);
+  EMITH_SJMP_START(DCOND_CC);
+  emith_move_r_r_ptr_c(DCOND_CS, arg1, CONTEXT_REG);
+  emith_abijump_reg_c(DCOND_CS, arg2);
+  EMITH_SJMP_END(DCOND_CC);
+  emith_and_r_r_r(arg1, arg0, arg3);
+  emith_read_r_r_r(arg1, arg2, arg1);
+  emit_le_swap(-1, arg1);
+  emith_push_ret(arg1);
+  emith_move_r_r_ptr(arg2, CONTEXT_REG);
+  emith_abicall(p32x_sh2_poll_memory32);
+  emith_pop_and_ret(arg1);
+  emith_flush();
+
+  // sh2_drc_exit(u32 pc)
   sh2_drc_exit = (void *)tcache_ptr;
+  emith_ctx_write(arg0, SHR_PC * 4);
   emit_do_static_regs(1, arg2);
   emith_sh2_drc_exit();
+  emith_flush();
 
-  // sh2_drc_dispatcher(void)
+  // sh2_drc_dispatcher(u32 pc)
   sh2_drc_dispatcher = (void *)tcache_ptr;
-  sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ);
-  emith_cmp_r_imm(sr, 0);
-  emith_jump_cond(DCOND_LT, sh2_drc_exit);
-  rcache_invalidate();
-  emith_ctx_read(arg0, SHR_PC * 4);
-  emith_ctx_read(arg1, offsetof(SH2, is_slave));
-  emith_add_r_r_imm(arg2, CONTEXT_REG, offsetof(SH2, drc_tmp));
-  emith_call(dr_lookup_block);
-  emit_block_entry();
+  emith_ctx_write(arg0, SHR_PC * 4);
+#if BRANCH_CACHE
+  // check if PC is in branch target cache
+  emith_and_r_r_imm(arg1, arg0, (ARRAY_SIZE(sh2s->branch_cache)-1)*8);
+  emith_add_r_r_r_lsl_ptr(arg1, CONTEXT_REG, arg1, sizeof(void *) == 8 ? 1 : 0);
+  emith_read_r_r_offs(arg2, arg1, offsetof(SH2, branch_cache));
+  emith_cmp_r_r(arg2, arg0);
+  EMITH_SJMP_START(DCOND_NE);
+#if (DRC_DEBUG & 128)
+  emith_move_r_ptr_imm(arg2, (uptr)&bchit);
+  emith_read_r_r_offs_c(DCOND_EQ, arg3, arg2, 0);
+  emith_add_r_imm_c(DCOND_EQ, arg3, 1);
+  emith_write_r_r_offs_c(DCOND_EQ, arg3, arg2, 0);
+#endif
+  emith_read_r_r_offs_ptr_c(DCOND_EQ, RET_REG, arg1, offsetof(SH2, branch_cache) + sizeof(void *));
+  emith_jump_reg_c(DCOND_EQ, RET_REG);
+  EMITH_SJMP_END(DCOND_NE);
+#endif
+  emith_move_r_r_ptr(arg1, CONTEXT_REG);
+  emith_add_r_r_ptr_imm(arg2, CONTEXT_REG, offsetof(SH2, drc_tmp));
+  emith_abicall(dr_lookup_block);
+  // store PC and block entry ptr (in arg0) in branch target cache
+  emith_tst_r_r_ptr(RET_REG, RET_REG);
+  EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
+#if BRANCH_CACHE
+#if (DRC_DEBUG & 128)
+  emith_move_r_ptr_imm(arg2, (uptr)&bcmiss);
+  emith_read_r_r_offs_c(DCOND_NE, arg3, arg2, 0);
+  emith_add_r_imm_c(DCOND_NE, arg3, 1);
+  emith_write_r_r_offs_c(DCOND_NE, arg3, arg2, 0);
+#endif
+  emith_ctx_read_c(DCOND_NE, arg2, SHR_PC * 4);
+  emith_and_r_r_imm(arg1, arg2, (ARRAY_SIZE(sh2s->branch_cache)-1)*8);
+  emith_add_r_r_r_lsl_ptr(arg1, CONTEXT_REG, arg1, sizeof(void *) == 8 ? 1 : 0);
+  emith_write_r_r_offs_c(DCOND_NE, arg2, arg1, offsetof(SH2, branch_cache));
+  emith_write_r_r_offs_ptr_c(DCOND_NE, RET_REG, arg1, offsetof(SH2, branch_cache) + sizeof(void *));
+#endif
+  emith_jump_reg_c(DCOND_NE, RET_REG);
+  EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
   // lookup failed, call sh2_translate()
-  emith_move_r_r(arg0, CONTEXT_REG);
+  emith_move_r_r_ptr(arg0, CONTEXT_REG);
   emith_ctx_read(arg1, offsetof(SH2, drc_tmp)); // tcache_id
-  emith_call(sh2_translate);
-  emit_block_entry();
-  // sh2_translate() failed, flush cache and retry
-  emith_ctx_read(arg0, offsetof(SH2, drc_tmp));
-  emith_call(flush_tcache);
-  emith_move_r_r(arg0, CONTEXT_REG);
-  emith_ctx_read(arg1, offsetof(SH2, drc_tmp));
-  emith_call(sh2_translate);
-  emit_block_entry();
+  emith_abicall(sh2_translate);
+  emith_tst_r_r_ptr(RET_REG, RET_REG);
+  EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
+  emith_jump_reg_c(DCOND_NE, RET_REG);
+  EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
   // XXX: can't translate, fail
-  emith_call(dr_failure);
+  emith_abicall(dr_failure);
+  emith_flush();
+
+#if CALL_STACK
+  // pc = sh2_drc_dispatcher_call(u32 pc)
+  sh2_drc_dispatcher_call = (void *)tcache_ptr;
+  emith_ctx_read(arg2, offsetof(SH2, rts_cache_idx));
+  emith_add_r_imm(arg2, (u32)(2*sizeof(void *)));
+  emith_and_r_imm(arg2, (ARRAY_SIZE(sh2s->rts_cache)-1) * 2*sizeof(void *));
+  emith_ctx_write(arg2, offsetof(SH2, rts_cache_idx));
+  emith_add_r_r_r_lsl_ptr(arg3, CONTEXT_REG, arg2, 0);
+  rcache_get_reg_arg(2, SHR_PR, NULL);
+  emith_add_r_ret(arg1);
+  emith_write_r_r_offs_ptr(arg1, arg3, offsetof(SH2, rts_cache)+sizeof(void *));
+  emith_write_r_r_offs(arg2, arg3, offsetof(SH2, rts_cache));
+  rcache_flush();
+  emith_ret();
+  emith_flush();
+
+  // sh2_drc_dispatcher_return(u32 pc)
+  sh2_drc_dispatcher_return = (void *)tcache_ptr;
+  emith_ctx_read(arg2, offsetof(SH2, rts_cache_idx));
+  emith_add_r_r_r_lsl_ptr(arg1, CONTEXT_REG, arg2, 0);
+  emith_read_r_r_offs(arg3, arg1, offsetof(SH2, rts_cache));
+  emith_cmp_r_r(arg0, arg3);
+#if (DRC_DEBUG & 128)
+  EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
+  emith_move_r_ptr_imm(arg3, (uptr)&rcmiss);
+  emith_read_r_r_offs_c(DCOND_NE, arg1, arg3, 0);
+  emith_add_r_imm_c(DCOND_NE, arg1, 1);
+  emith_write_r_r_offs_c(DCOND_NE, arg1, arg3, 0);
+  emith_jump_cond(DCOND_NE, sh2_drc_dispatcher);
+  EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
+#else
+  emith_jump_cond(DCOND_NE, sh2_drc_dispatcher);
+#endif
+  emith_read_r_r_offs_ptr(arg0, arg1, offsetof(SH2, rts_cache) + sizeof(void *));
+  emith_sub_r_imm(arg2, (u32)(2*sizeof(void *)));
+  emith_and_r_imm(arg2, (ARRAY_SIZE(sh2s->rts_cache)-1) * 2*sizeof(void *));
+  emith_ctx_write(arg2, offsetof(SH2, rts_cache_idx));
+#if (DRC_DEBUG & 128)
+  emith_move_r_ptr_imm(arg3, (uptr)&rchit);
+  emith_read_r_r_offs(arg1, arg3, 0);
+  emith_add_r_imm(arg1, 1);
+  emith_write_r_r_offs(arg1, arg3, 0);
+#endif
+  emith_jump_reg(arg0);
+  emith_flush();
+#endif
 
   // sh2_drc_test_irq(void)
   // assumes it's called from main function (may jump to dispatcher)
   sh2_drc_test_irq = (void *)tcache_ptr;
   emith_ctx_read(arg1, offsetof(SH2, pending_level));
-  sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ);
+  sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ, NULL);
   emith_lsr(arg0, sr, I_SHIFT);
   emith_and_r_imm(arg0, 0x0f);
   emith_cmp_r_r(arg1, arg0); // pending_level > ((sr >> 4) & 0x0f)?
@@ -2874,61 +5500,70 @@ static void sh2_generate_utils(void)
   emith_ret_c(DCOND_LE);     // nope, return
   EMITH_SJMP_END(DCOND_GT);
   // adjust SP
-  tmp = rcache_get_reg(SHR_SP, RC_GR_RMW);
+  tmp = rcache_get_reg(SHR_SP, RC_GR_RMW, NULL);
   emith_sub_r_imm(tmp, 4*2);
   rcache_clean();
   // push SR
-  tmp = rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP);
-  emith_add_r_imm(tmp, 4);
-  tmp = rcache_get_reg_arg(1, SHR_SR);
+  tmp = rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP, &tmp2);
+  emith_add_r_r_imm(tmp, tmp2, 4);
+  tmp = rcache_get_reg_arg(1, SHR_SR, NULL);
   emith_clear_msb(tmp, tmp, 22);
-  emith_move_r_r(arg2, CONTEXT_REG);
-  emith_call(p32x_sh2_write32); // XXX: use sh2_drc_write32?
-  rcache_invalidate();
+  emith_move_r_r_ptr(arg2, CONTEXT_REG);
+  rcache_invalidate_tmp();
+  emith_abicall(p32x_sh2_write32); // XXX: use sh2_drc_write32?
   // push PC
-  rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP);
-  emith_ctx_read(arg1, SHR_PC * 4);
-  emith_move_r_r(arg2, CONTEXT_REG);
-  emith_call(p32x_sh2_write32);
-  rcache_invalidate();
+  rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP, NULL);
+  rcache_get_reg_arg(1, SHR_PC, NULL);
+  emith_move_r_r_ptr(arg2, CONTEXT_REG);
+  rcache_invalidate_tmp();
+  emith_abicall(p32x_sh2_write32);
   // update I, cycles, do callback
   emith_ctx_read(arg1, offsetof(SH2, pending_level));
-  sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+  sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW, NULL);
   emith_bic_r_imm(sr, I);
   emith_or_r_r_lsl(sr, arg1, I_SHIFT);
   emith_sub_r_imm(sr, 13 << 12); // at least 13 cycles
   rcache_flush();
-  emith_move_r_r(arg0, CONTEXT_REG);
-  emith_call_ctx(offsetof(SH2, irq_callback)); // vector = sh2->irq_callback(sh2, level);
+  emith_move_r_r_ptr(arg0, CONTEXT_REG);
+  emith_abicall_ctx(offsetof(SH2, irq_callback)); // vector = sh2->irq_callback(sh2, level);
   // obtain new PC
-  emith_lsl(arg0, arg0, 2);
-  emith_ctx_read(arg1, SHR_VBR * 4);
-  emith_add_r_r(arg0, arg1);
-  emit_memhandler_read(2);
-  emith_ctx_write(arg0, SHR_PC * 4);
-#ifdef __i386__
-  emith_add_r_imm(xSP, 4); // fix stack
-#endif
-  emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
+  tmp = rcache_get_reg_arg(1, SHR_VBR, &tmp2);
+  emith_add_r_r_r_lsl(arg0, tmp2, RET_REG, 2);
+  emith_call(sh2_drc_read32);
+  if (arg0 != RET_REG)
+    emith_move_r_r(arg0, RET_REG);
+  emith_call_cleanup();
   rcache_invalidate();
+  emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
+  emith_flush();
 
   // sh2_drc_entry(SH2 *sh2)
   sh2_drc_entry = (void *)tcache_ptr;
   emith_sh2_drc_entry();
-  emith_move_r_r(CONTEXT_REG, arg0); // move ctx, arg0
+  emith_move_r_r_ptr(CONTEXT_REG, arg0); // move ctx, arg0
   emit_do_static_regs(0, arg2);
   emith_call(sh2_drc_test_irq);
+  emith_ctx_read(arg0, SHR_PC * 4);
   emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
+  emith_flush();
 
-  // sh2_drc_write8(u32 a, u32 d)
-  sh2_drc_write8 = (void *)tcache_ptr;
-  emith_ctx_read(arg2, offsetof(SH2, write8_tab));
-  emith_sh2_wcall(arg0, arg2);
+#ifdef DRC_SR_REG
+  // sh2_drc_save_sr(SH2 *sh2)
+  sh2_drc_save_sr = (void *)tcache_ptr;
+  tmp = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ, NULL);
+  emith_write_r_r_offs(tmp, arg0, SHR_SR * 4);
+  rcache_invalidate();
+  emith_ret();
+  emith_flush();
 
-  // sh2_drc_write16(u32 a, u32 d)
-  sh2_drc_write16 = (void *)tcache_ptr;
-  emith_ctx_read(arg2, offsetof(SH2, write16_tab));
-  emith_sh2_wcall(arg0, arg2);
+  // sh2_drc_restore_sr(SH2 *sh2)
+  sh2_drc_restore_sr = (void *)tcache_ptr;
+  tmp = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_WRITE, NULL);
+  emith_read_r_r_offs(tmp, arg0, SHR_SR * 4);
+  rcache_flush();
+  emith_ret();
+  emith_flush();
+#endif
 
 #ifdef PDB_NET
   // debug
@@ -2943,6 +5578,7 @@ static void sh2_generate_utils(void)
     emith_adc_r_imm(arg2, 0x01000000);                    \
     emith_ctx_write(arg2, offsetof(SH2, pdb_io_csum[1])); \
     emith_pop_and_ret(); \
+    emith_flush(); \
     func = tmp; \
   }
   #define MAKE_WRITE_WRAPPER(func) { \
@@ -2953,8 +5589,9 @@ static void sh2_generate_utils(void)
     emith_ctx_read(arg2, offsetof(SH2, pdb_io_csum[1]));  \
     emith_adc_r_imm(arg2, 0x01000000);                    \
     emith_ctx_write(arg2, offsetof(SH2, pdb_io_csum[1])); \
-    emith_move_r_r(arg2, CONTEXT_REG);                    \
+    emith_move_r_r_ptr(arg2, CONTEXT_REG);                \
     emith_jump(func); \
+    emith_flush(); \
     func = tmp; \
   }
 
@@ -2964,151 +5601,115 @@ static void sh2_generate_utils(void)
   MAKE_WRITE_WRAPPER(sh2_drc_write8);
   MAKE_WRITE_WRAPPER(sh2_drc_write16);
   MAKE_WRITE_WRAPPER(sh2_drc_write32);
-#if (DRC_DEBUG & 4)
-  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_read8);
-  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_read16);
-  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_read32);
-  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_write32);
-#endif
+  MAKE_READ_WRAPPER(sh2_drc_read8_poll);
+  MAKE_READ_WRAPPER(sh2_drc_read16_poll);
+  MAKE_READ_WRAPPER(sh2_drc_read32_poll);
 #endif
 
+  emith_pool_commit(0);
   rcache_invalidate();
 #if (DRC_DEBUG & 4)
   host_dasm_new_symbol(sh2_drc_entry);
   host_dasm_new_symbol(sh2_drc_dispatcher);
+#if CALL_STACK
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_dispatcher_call);
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_dispatcher_return);
+#endif
   host_dasm_new_symbol(sh2_drc_exit);
   host_dasm_new_symbol(sh2_drc_test_irq);
   host_dasm_new_symbol(sh2_drc_write8);
   host_dasm_new_symbol(sh2_drc_write16);
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_write32);
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_read8);
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_read16);
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_read32);
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_read8_poll);
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_read16_poll);
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_read32_poll);
+#ifdef DRC_SR_REG
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_save_sr);
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_restore_sr);
+#endif
 #endif
-}
-
-static void sh2_smc_rm_block_entry(struct block_desc *bd, int tcache_id, u32 ram_mask)
-{
-  struct block_link *bl, *bl_next, *bl_unresolved;
-  u32 i, addr, end_addr;
-  void *tmp;
-
-  dbg(2, "  killing entry %08x-%08x-%08x, blkid %d,%d",
-    bd->addr, bd->addr + bd->size_nolit, bd->addr + bd->size,
-    tcache_id, bd - block_tables[tcache_id]);
-  if (bd->addr == 0 || bd->entry_count == 0) {
-    dbg(1, "  killing dead block!? %08x", bd->addr);
-    return;
-  }
-
-  // remove from inval_lookup
-  addr = bd->addr & ~(INVAL_PAGE_SIZE - 1);
-  end_addr = bd->addr + bd->size;
-  for (; addr < end_addr; addr += INVAL_PAGE_SIZE) {
-    i = (addr & ram_mask) / INVAL_PAGE_SIZE;
-    rm_from_block_list(&inval_lookup[tcache_id][i], bd);
-  }
-
-  tmp = tcache_ptr;
-  bl_unresolved = unresolved_links[tcache_id];
-
-  // remove from hash table, make incoming links unresolved
-  // XXX: maybe patch branches w/flush instead?
-  for (i = 0; i < bd->entry_count; i++) {
-    rm_from_hashlist(&bd->entryp[i], tcache_id);
-
-    // since we never reuse tcache space of dead blocks,
-    // insert jump to dispatcher for blocks that are linked to this
-    tcache_ptr = bd->entryp[i].tcache_ptr;
-    emit_move_r_imm32(SHR_PC, bd->entryp[i].pc);
-    rcache_flush();
-    emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
-
-    host_instructions_updated(bd->entryp[i].tcache_ptr, tcache_ptr);
-
-    for (bl = bd->entryp[i].links; bl != NULL; ) {
-      bl_next = bl->next;
-      bl->next = bl_unresolved;
-      bl_unresolved = bl;
-      bl = bl_next;
-    }
-  }
-
-  tcache_ptr = tmp;
-  unresolved_links[tcache_id] = bl_unresolved;
 
-  bd->addr = bd->size = bd->size_nolit = 0;
-  bd->entry_count = 0;
+#if DRC_DEBUG
+  host_insn_count = hic;
+#endif
 }
 
-static void sh2_smc_rm_block(u32 a, u16 *drc_ram_blk, int tcache_id, u32 shift, u32 mask)
+static void sh2_smc_rm_blocks(u32 a, int len, int tcache_id, int free)
 {
-  struct block_list **blist = NULL, *entry;
-  u32 from = ~0, to = 0, end_addr, taddr, i;
+  struct block_list **blist, *entry, *next;
+  u32 mask = RAM_SIZE(tcache_id) - 1;
+  u32 wtmask = ~0x20000000; // writethrough area mask
+  u32 start_addr, end_addr;
+  u32 start_lit, end_lit;
   struct block_desc *block;
+  int removed = 0, rest;
 
-  blist = &inval_lookup[tcache_id][(a & mask) / INVAL_PAGE_SIZE];
-  entry = *blist;
-  while (entry != NULL) {
-    block = entry->block;
-    end_addr = block->addr + block->size;
-    if (block->addr <= a && a < end_addr) {
-      // get addr range that includes all removed blocks
-      if (from > block->addr)
-        from = block->addr;
-      if (to < end_addr)
-        to = end_addr;
-
-      sh2_smc_rm_block_entry(block, tcache_id, mask);
-      if (a >= block->addr + block->size_nolit)
-        literal_disabled_frames = 3;
-
-      // entry lost, restart search
-      entry = *blist;
-      continue;
-    }
-    entry = entry->next;
-  }
-
-  if (from >= to)
-    return;
-
-  // update range around a to match latest state
-  from &= ~(INVAL_PAGE_SIZE - 1);
-  to |= (INVAL_PAGE_SIZE - 1);
-  for (taddr = from; taddr < to; taddr += INVAL_PAGE_SIZE) {
-    i = (taddr & mask) / INVAL_PAGE_SIZE;
-    entry = inval_lookup[tcache_id][i];
+  // ignore cache-through
+  a &= wtmask;
 
-    for (; entry != NULL; entry = entry->next) {
+  do {
+    blist = &inval_lookup[tcache_id][(a & mask) / INVAL_PAGE_SIZE];
+    entry = *blist;
+    // go through the block list for this range
+    while (entry != NULL) {
+      next = entry->next;
       block = entry->block;
-
-      if (block->addr > a) {
-        if (to > block->addr)
-          to = block->addr;
-      }
-      else {
-        end_addr = block->addr + block->size;
-        if (from < end_addr)
-          from = end_addr;
+      start_addr = block->addr & wtmask;
+      end_addr = start_addr + block->size;
+      start_lit = block->addr_lit & wtmask;
+      end_lit = start_lit + block->size_lit;
+      // disable/delete block if it covers the modified address
+      if ((start_addr < a+len && a < end_addr) ||
+          (start_lit < a+len && a < end_lit))
+      {
+        dbg(2, "smc remove @%08x", a);
+        end_addr = (start_lit < a+len && block->size_lit ? a : 0);
+        dr_rm_block_entry(block, tcache_id, end_addr, free);
+        removed = 1;
       }
+      entry = next;
     }
+    rest = INVAL_PAGE_SIZE - (a & (INVAL_PAGE_SIZE-1));
+    a += rest, len -= rest;
+  } while (len > 0);
+
+  if (!removed) {
+    if (len <= 4)
+      dbg(2, "rm_blocks called @%08x, no work?", _a);
+    return;
   }
 
-  // clear code marks
-  if (from < to) {
-    u16 *p = drc_ram_blk + ((from & mask) >> shift);
-    memset(p, 0, (to - from) >> (shift - 1));
+#if BRANCH_CACHE
+  if (tcache_id)
+    memset32(sh2s[tcache_id-1].branch_cache, -1, sizeof(sh2s[0].branch_cache)/4);
+  else {
+    memset32(sh2s[0].branch_cache, -1, sizeof(sh2s[0].branch_cache)/4);
+    memset32(sh2s[1].branch_cache, -1, sizeof(sh2s[1].branch_cache)/4);
+  }
+#endif
+#if CALL_STACK
+  if (tcache_id) {
+    memset32(sh2s[tcache_id-1].rts_cache, -1, sizeof(sh2s[0].rts_cache)/4);
+    sh2s[tcache_id-1].rts_cache_idx = 0;
+  } else {
+    memset32(sh2s[0].rts_cache, -1, sizeof(sh2s[0].rts_cache)/4);
+    memset32(sh2s[1].rts_cache, -1, sizeof(sh2s[1].rts_cache)/4);
+    sh2s[0].rts_cache_idx = sh2s[1].rts_cache_idx = 0;
   }
+#endif
 }
 
-void sh2_drc_wcheck_ram(unsigned int a, int val, int cpuid)
+void sh2_drc_wcheck_ram(u32 a, unsigned len, SH2 *sh2)
 {
-  dbg(2, "%csh2 smc check @%08x", cpuid ? 's' : 'm', a);
-  sh2_smc_rm_block(a, Pico32xMem->drcblk_ram, 0, SH2_DRCBLK_RAM_SHIFT, 0x3ffff);
+  sh2_smc_rm_blocks(a, len, 0, 0);
 }
 
-void sh2_drc_wcheck_da(unsigned int a, int val, int cpuid)
+void sh2_drc_wcheck_da(u32 a, unsigned len, SH2 *sh2)
 {
-  dbg(2, "%csh2 smc check @%08x", cpuid ? 's' : 'm', a);
-  sh2_smc_rm_block(a, Pico32xMem->drcblk_da[cpuid],
-    1 + cpuid, SH2_DRCBLK_DA_SHIFT, 0xfff);
+  sh2_smc_rm_blocks(a, len, 1 + sh2->is_slave, 0);
 }
 
 int sh2_execute_drc(SH2 *sh2c, int cycles)
@@ -3119,77 +5720,204 @@ int sh2_execute_drc(SH2 *sh2c, int cycles)
   // bit11 contains T saved for delay slot
   // others are usual SH2 flags
   sh2c->sr &= 0x3f3;
-  sh2c->sr |= cycles << 12;
-  sh2_drc_entry(sh2c);
+  sh2c->sr |= (cycles-1) << 12;
+#if (DRC_DEBUG & 8)
+  lastpc = lastcnt = 0;
+#endif
+
+  sh2c->state |= SH2_IN_DRC;
+  host_call(sh2_drc_entry, (SH2 *))(sh2c);
+  sh2c->state &= ~SH2_IN_DRC;
 
   // TODO: irq cycles
-  ret_cycles = (signed int)sh2c->sr >> 12;
-  if (ret_cycles > 0)
-    dbg(1, "warning: drc returned with cycles: %d", ret_cycles);
+  ret_cycles = (int32_t)sh2c->sr >> 12;
+  if (ret_cycles >= 0)
+    dbg(1, "warning: drc returned with cycles: %d, pc %08x", ret_cycles, sh2c->pc);
+#if (DRC_DEBUG & 8)
+  if (lastcnt)
+    dbg(8, "= %csh2 enter %08x %p (%d times), c=%d", sh2c->is_slave?'s':'m',
+      lastpc, lastblock, lastcnt, (signed int)sh2c->sr >> 12);
+#endif
 
   sh2c->sr &= 0x3f3;
-  return ret_cycles;
+  return ret_cycles+1;
 }
 
-#if (DRC_DEBUG & 2)
-void block_stats(void)
+static void block_stats(void)
 {
-  int c, b, i, total = 0;
+#if (DRC_DEBUG & 2)
+  int c, b, i;
+  long total = 0;
 
   printf("block stats:\n");
-  for (b = 0; b < ARRAY_SIZE(block_tables); b++)
-    for (i = 0; i < block_counts[b]; i++)
+  for (b = 0; b < ARRAY_SIZE(block_tables); b++) {
+    for (i = block_ring[b].first; i != block_ring[b].next; i = (i+1)%block_ring[b].size)
       if (block_tables[b][i].addr != 0)
         total += block_tables[b][i].refcount;
+  }
+  printf("total: %ld\n",total);
 
-  for (c = 0; c < 10; c++) {
+  for (c = 0; c < 20; c++) {
     struct block_desc *blk, *maxb = NULL;
     int max = 0;
     for (b = 0; b < ARRAY_SIZE(block_tables); b++) {
-      for (i = 0; i < block_counts[b]; i++) {
-        blk = &block_tables[b][i];
-        if (blk->addr != 0 && blk->refcount > max) {
+      for (i = block_ring[b].first; i != block_ring[b].next; i = (i+1)%block_ring[b].size)
+        if ((blk = &block_tables[b][i])->addr != 0 && blk->refcount > max) {
           max = blk->refcount;
           maxb = blk;
         }
-      }
     }
     if (maxb == NULL)
       break;
-    printf("%08x %9d %2.3f%%\n", maxb->addr, maxb->refcount,
+    printf("%08lx %p %9d %2.3f%%\n", (ulong)maxb->addr, maxb->tcache_ptr, maxb->refcount,
       (double)maxb->refcount / total * 100.0);
     maxb->refcount = 0;
   }
 
-  for (b = 0; b < ARRAY_SIZE(block_tables); b++)
-    for (i = 0; i < block_counts[b]; i++)
+  for (b = 0; b < ARRAY_SIZE(block_tables); b++) 
+    for (i = block_ring[b].first; i != block_ring[b].next; i = (i+1)%block_ring[b].size)
       block_tables[b][i].refcount = 0;
+#endif
 }
-#else
-#define block_stats()
+
+void entry_stats(void)
+{
+#if (DRC_DEBUG & 32)
+  int c, b, i, j;
+  long total = 0;
+
+  printf("block entry stats:\n");
+  for (b = 0; b < ARRAY_SIZE(block_tables); b++) {
+    for (i = block_ring[b].first; i != block_ring[b].next; i = (i+1)%block_ring[b].size)
+      for (j = 0; j < block_tables[b][i].entry_count; j++)
+        total += block_tables[b][i].entryp[j].entry_count;
+  }
+  printf("total: %ld\n",total);
+
+  for (c = 0; c < 20; c++) {
+    struct block_desc *blk;
+    struct block_entry *maxb = NULL;
+    int max = 0;
+    for (b = 0; b < ARRAY_SIZE(block_tables); b++) {
+      for (i = block_ring[b].first; i != block_ring[b].next; i = (i+1)%block_ring[b].size) {
+        blk = &block_tables[b][i];
+        for (j = 0; j < blk->entry_count; j++)
+          if (blk->entryp[j].entry_count > max) {
+            max = blk->entryp[j].entry_count;
+            maxb = &blk->entryp[j];
+          }
+      }
+    }
+    if (maxb == NULL)
+      break;
+    printf("%08lx %p %9d %2.3f%%\n", (ulong)maxb->pc, maxb->tcache_ptr, maxb->entry_count,
+      (double)100 * maxb->entry_count / total);
+    maxb->entry_count = 0;
+  }
+
+  for (b = 0; b < ARRAY_SIZE(block_tables); b++) {
+    for (i = block_ring[b].first; i != block_ring[b].next; i = (i+1)%block_ring[b].size)
+      for (j = 0; j < block_tables[b][i].entry_count; j++)
+        block_tables[b][i].entryp[j].entry_count = 0;
+  }
 #endif
+}
 
-void sh2_drc_flush_all(void)
+static void backtrace(void)
 {
-  block_stats();
-  flush_tcache(0);
-  flush_tcache(1);
-  flush_tcache(2);
+#if (DRC_DEBUG & 1024)
+  int i;
+  printf("backtrace master:\n");
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(csh2[0]); i++)
+    SH2_DUMP(&csh2[0][i], "bt msh2");
+  printf("backtrace slave:\n");
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(csh2[1]); i++)
+    SH2_DUMP(&csh2[1][i], "bt ssh2");
+#endif
 }
 
-void sh2_drc_mem_setup(SH2 *sh2)
+static void state_dump(void)
+{
+#if (DRC_DEBUG & 2048)
+  int i;
+
+  SH2_DUMP(&sh2s[0], "master");
+  printf("VBR msh2: %lx\n", (ulong)sh2s[0].vbr);
+  for (i = 0; i < 0x60; i++) {
+    printf("%08lx ",(ulong)p32x_sh2_read32(sh2s[0].vbr + i*4, &sh2s[0]));
+    if ((i+1) % 8 == 0) printf("\n");
+  }
+  printf("stack msh2: %lx\n", (ulong)sh2s[0].r[15]);
+  for (i = -0x30; i < 0x30; i++) {
+    printf("%08lx ",(ulong)p32x_sh2_read32(sh2s[0].r[15] + i*4, &sh2s[0]));
+    if ((i+1) % 8 == 0) printf("\n");
+  }
+  SH2_DUMP(&sh2s[1], "slave");
+  printf("VBR ssh2: %lx\n", (ulong)sh2s[1].vbr);
+  for (i = 0; i < 0x60; i++) {
+    printf("%08lx ",(ulong)p32x_sh2_read32(sh2s[1].vbr + i*4, &sh2s[1]));
+    if ((i+1) % 8 == 0) printf("\n");
+  }
+  printf("stack ssh2: %lx\n", (ulong)sh2s[1].r[15]);
+  for (i = -0x30; i < 0x30; i++) {
+    printf("%08lx ",(ulong)p32x_sh2_read32(sh2s[1].r[15] + i*4, &sh2s[1]));
+    if ((i+1) % 8 == 0) printf("\n");
+  }
+#endif
+}
+
+static void bcache_stats(void)
+{
+#if (DRC_DEBUG & 128)
+  int i;
+#if CALL_STACK
+  for (i = 1; i < ARRAY_SIZE(sh2s->rts_cache); i++)
+    if (sh2s[0].rts_cache[i].pc == -1 && sh2s[1].rts_cache[i].pc == -1) break;
+
+  printf("return cache hits:%d misses:%d depth: %d index: %d/%d\n", rchit, rcmiss, i,sh2s[0].rts_cache_idx,sh2s[1].rts_cache_idx);
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(sh2s[0].rts_cache); i++) {
+    printf("%08lx ",(ulong)sh2s[0].rts_cache[i].pc);
+    if ((i+1) % 8 == 0) printf("\n");
+  }
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(sh2s[1].rts_cache); i++) {
+    printf("%08lx ",(ulong)sh2s[1].rts_cache[i].pc);
+    if ((i+1) % 8 == 0) printf("\n");
+  }
+#endif
+#if BRANCH_CACHE
+  printf("branch cache hits:%d misses:%d\n", bchit, bcmiss);
+  printf("branch cache master:\n");
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(sh2s[0].branch_cache); i++) {
+    printf("%08lx ",(ulong)sh2s[0].branch_cache[i].pc);
+    if ((i+1) % 8 == 0) printf("\n");
+  }
+  printf("branch cache slave:\n");
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(sh2s[1].branch_cache); i++) {
+    printf("%08lx ",(ulong)sh2s[1].branch_cache[i].pc);
+    if ((i+1) % 8 == 0) printf("\n");
+  }
+#endif
+#endif
+}
+
+void sh2_drc_flush_all(void)
 {
-  // fill the convenience pointers
-  sh2->p_bios = sh2->is_slave ? Pico32xMem->sh2_rom_s.w : Pico32xMem->sh2_rom_m.w;
-  sh2->p_da = sh2->data_array;
-  sh2->p_sdram = Pico32xMem->sdram;
-  sh2->p_rom = Pico.rom;
+  backtrace();
+  state_dump();
+  block_stats();
+  entry_stats();
+  bcache_stats();
+  dr_flush_tcache(0);
+  dr_flush_tcache(1);
+  dr_flush_tcache(2);
+  Pico32x.emu_flags &= ~P32XF_DRC_ROM_C;
 }
 
-void sh2_drc_frame(void)
+void sh2_drc_mem_setup(SH2 *sh2)
 {
-  if (literal_disabled_frames > 0)
-    literal_disabled_frames--;
+  // fill the DRC-only convenience pointers
+  sh2->p_drcblk_da = Pico32xMem->drcblk_da[!!sh2->is_slave];
+  sh2->p_drcblk_ram = Pico32xMem->drcblk_ram;
 }
 
 int sh2_drc_init(SH2 *sh2)
@@ -3199,39 +5927,62 @@ int sh2_drc_init(SH2 *sh2)
   if (block_tables[0] == NULL)
   {
     for (i = 0; i < TCACHE_BUFFERS; i++) {
-      block_tables[i] = calloc(block_max_counts[i], sizeof(*block_tables[0]));
+      block_tables[i] = calloc(BLOCK_MAX_COUNT(i), sizeof(*block_tables[0]));
       if (block_tables[i] == NULL)
         goto fail;
-      // max 2 block links (exits) per block
-      block_link_pool[i] = calloc(block_link_pool_max_counts[i],
+      entry_tables[i] = calloc(ENTRY_MAX_COUNT(i), sizeof(*entry_tables[0]));
+      if (entry_tables[i] == NULL)
+        goto fail;
+      block_link_pool[i] = calloc(BLOCK_LINK_MAX_COUNT(i),
                           sizeof(*block_link_pool[0]));
       if (block_link_pool[i] == NULL)
         goto fail;
 
-      inval_lookup[i] = calloc(ram_sizes[i] / INVAL_PAGE_SIZE,
+      inval_lookup[i] = calloc(RAM_SIZE(i) / INVAL_PAGE_SIZE,
                                sizeof(inval_lookup[0]));
       if (inval_lookup[i] == NULL)
         goto fail;
 
-      hash_tables[i] = calloc(hash_table_sizes[i], sizeof(*hash_tables[0]));
+      hash_tables[i] = calloc(HASH_TABLE_SIZE(i), sizeof(*hash_tables[0]));
       if (hash_tables[i] == NULL)
         goto fail;
+
+      unresolved_links[i] = calloc(HASH_TABLE_SIZE(i), sizeof(*unresolved_links[0]));
+      if (unresolved_links[i] == NULL)
+        goto fail;
+//atexit(sh2_drc_finish);
+
+      RING_INIT(&block_ring[i], block_tables[i], BLOCK_MAX_COUNT(i));
+      RING_INIT(&entry_ring[i], entry_tables[i], ENTRY_MAX_COUNT(i));
     }
-    memset(block_counts, 0, sizeof(block_counts));
+
+    block_list_pool = calloc(BLOCK_LIST_MAX_COUNT, sizeof(*block_list_pool));
+    if (block_list_pool == NULL)
+      goto fail;
+    block_list_pool_count = 0;
+    blist_free = NULL;
+
     memset(block_link_pool_counts, 0, sizeof(block_link_pool_counts));
+    memset(blink_free, 0, sizeof(blink_free));
 
     drc_cmn_init();
+    rcache_init();
+
     tcache_ptr = tcache;
     sh2_generate_utils();
-    host_instructions_updated(tcache, tcache_ptr);
-
-    tcache_bases[0] = tcache_ptrs[0] = tcache_ptr;
-    for (i = 1; i < ARRAY_SIZE(tcache_bases); i++)
-      tcache_bases[i] = tcache_ptrs[i] = tcache_bases[i - 1] + tcache_sizes[i - 1];
+    host_instructions_updated(tcache, tcache_ptr, 1);
+    emith_update_cache();
+
+    i = tcache_ptr - tcache;
+    RING_INIT(&tcache_ring[0], tcache_ptr, tcache_sizes[0] - i);
+    for (i = 1; i < ARRAY_SIZE(tcache_ring); i++) {
+      RING_INIT(&tcache_ring[i], tcache_ring[i-1].base + tcache_ring[i-1].size,
+                  tcache_sizes[i]);
+    }
 
 #if (DRC_DEBUG & 4)
     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(block_tables); i++)
-      tcache_dsm_ptrs[i] = tcache_bases[i];
+      tcache_dsm_ptrs[i] = tcache_ring[i].base;
     // disasm the utils
     tcache_dsm_ptrs[0] = tcache;
     do_host_disasm(0);
@@ -3240,6 +5991,9 @@ int sh2_drc_init(SH2 *sh2)
     hash_collisions = 0;
 #endif
   }
+  memset(sh2->branch_cache, -1, sizeof(sh2->branch_cache));
+  memset(sh2->rts_cache, -1, sizeof(sh2->rts_cache));
+  sh2->rts_cache_idx = 0;
 
   return 0;
 
@@ -3255,24 +6009,49 @@ void sh2_drc_finish(SH2 *sh2)
   if (block_tables[0] == NULL)
     return;
 
-  sh2_drc_flush_all();
+#if (DRC_DEBUG & (256|512))
+   if (trace[0]) fclose(trace[0]);
+   if (trace[1]) fclose(trace[1]);
+   trace[0] = trace[1] = NULL;
+#endif
 
-  for (i = 0; i < TCACHE_BUFFERS; i++) {
 #if (DRC_DEBUG & 4)
+  for (i = 0; i < TCACHE_BUFFERS; i++) {
     printf("~~~ tcache %d\n", i);
-    tcache_dsm_ptrs[i] = tcache_bases[i];
-    tcache_ptr = tcache_ptrs[i];
-    do_host_disasm(i);
+#if 0
+    if (tcache_ring[i].first < tcache_ring[i].next) {
+      tcache_dsm_ptrs[i] = tcache_ring[i].first;
+      tcache_ptr = tcache_ring[i].next;
+      do_host_disasm(i);
+    } else if (tcache_ring[i].used) {
+      tcache_dsm_ptrs[i] = tcache_ring[i].first;
+      tcache_ptr = tcache_ring[i].base + tcache_ring[i].size;
+      do_host_disasm(i);
+      tcache_dsm_ptrs[i] = tcache_ring[i].base;
+      tcache_ptr = tcache_ring[i].next;
+      do_host_disasm(i);
+    }
+#endif
+    printf("max links: %d\n", block_link_pool_counts[i]);
+  }
+  printf("max block list: %d\n", block_list_pool_count);
 #endif
 
+  sh2_drc_flush_all();
+
+  for (i = 0; i < TCACHE_BUFFERS; i++) {
     if (block_tables[i] != NULL)
       free(block_tables[i]);
     block_tables[i] = NULL;
-    if (block_link_pool[i] == NULL)
+    if (entry_tables[i] != NULL)
+      free(entry_tables[i]);
+    entry_tables[i] = NULL;
+    if (block_link_pool[i] != NULL)
       free(block_link_pool[i]);
     block_link_pool[i] = NULL;
+    blink_free[i] = NULL;
 
-    if (inval_lookup[i] == NULL)
+    if (inval_lookup[i] != NULL)
       free(inval_lookup[i]);
     inval_lookup[i] = NULL;
 
@@ -3280,61 +6059,57 @@ void sh2_drc_finish(SH2 *sh2)
       free(hash_tables[i]);
       hash_tables[i] = NULL;
     }
+
+    if (unresolved_links[i] != NULL) {
+      free(unresolved_links[i]);
+      unresolved_links[i] = NULL;
+    }
   }
 
+  if (block_list_pool != NULL)
+    free(block_list_pool);
+  block_list_pool = NULL;
+  blist_free = NULL;
+
   drc_cmn_cleanup();
 }
 
 #endif /* DRC_SH2 */
 
-static void *dr_get_pc_base(u32 pc, int is_slave)
+static void *dr_get_pc_base(u32 pc, SH2 *sh2)
 {
-  void *ret = NULL;
+  void *ret;
   u32 mask = 0;
 
-  if ((pc & ~0x7ff) == 0) {
-    // BIOS
-    ret = is_slave ? Pico32xMem->sh2_rom_s.w : Pico32xMem->sh2_rom_m.w;
-    mask = 0x7ff;
-  }
-  else if ((pc & 0xfffff000) == 0xc0000000) {
-    // data array
-    ret = sh2s[is_slave].data_array;
-    mask = 0xfff;
-  }
-  else if ((pc & 0xc6000000) == 0x06000000) {
-    // SDRAM
-    ret = Pico32xMem->sdram;
-    mask = 0x03ffff;
-  }
-  else if ((pc & 0xc6000000) == 0x02000000) {
-    // ROM
-    if ((pc & 0x3fffff) < Pico.romsize)
-      ret = Pico.rom;
-    mask = 0x3fffff;
-  }
-
-  if (ret == NULL)
-    return (void *)-1; // NULL is valid value
+  ret = p32x_sh2_get_mem_ptr(pc, &mask, sh2);
+  if (ret == (void *)-1)
+    return ret;
 
   return (char *)ret - (pc & ~mask);
 }
 
-void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
-  u32 *end_literals_out)
+u16 scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
+  u32 *base_literals_out, u32 *end_literals_out)
 {
   u16 *dr_pc_base;
   u32 pc, op, tmp;
   u32 end_pc, end_literals = 0;
+  u32 lowest_literal = 0;
   u32 lowest_mova = 0;
   struct op_data *opd;
   int next_is_delay = 0;
   int end_block = 0;
-  int i, i_end;
+  int is_divop;
+  int i, i_end, i_div = -1;
+  u32 crc = 0;
+  // 2nd pass stuff
+  int last_btarget; // loop detector 
+  enum { T_UNKNOWN, T_CLEAR, T_SET } t; // T propagation state
 
-  memset(op_flags, 0, BLOCK_INSN_LIMIT);
+  memset(op_flags, 0, sizeof(*op_flags) * BLOCK_INSN_LIMIT);
+  op_flags[0] |= OF_BTARGET; // block start is always a target
 
-  dr_pc_base = dr_get_pc_base(base_pc, is_slave);
+  dr_pc_base = dr_get_pc_base(base_pc, &sh2s[!!is_slave]);
 
   // 1st pass: disassemble
   for (i = 0, pc = base_pc; ; i++, pc += 2) {
@@ -3353,7 +6128,11 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
     }
     else if (end_block || i >= BLOCK_INSN_LIMIT - 2)
       break;
+    else if ((lowest_mova && lowest_mova <= pc) ||
+              (lowest_literal && lowest_literal <= pc))
+      break; // text area collides with data area
 
+    is_divop = 0;
     op = FETCH_OP(pc);
     switch ((op & 0xf000) >> 12)
     {
@@ -3365,19 +6144,19 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
         switch (GET_Fx())
         {
         case 0: // STC SR,Rn  0000nnnn00000010
-          tmp = SHR_SR;
+          tmp = BITMASK2(SHR_SR, SHR_T);
           break;
         case 1: // STC GBR,Rn 0000nnnn00010010
-          tmp = SHR_GBR;
+          tmp = BITMASK1(SHR_GBR);
           break;
         case 2: // STC VBR,Rn 0000nnnn00100010
-          tmp = SHR_VBR;
+          tmp = BITMASK1(SHR_VBR);
           break;
         default:
           goto undefined;
         }
         opd->op = OP_MOVE;
-        opd->source = BITMASK1(tmp);
+        opd->source = tmp;
         opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
         break;
       case 0x03:
@@ -3386,18 +6165,22 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
         // BSRF Rm    0000mmmm00000011
         opd->op = OP_BRANCH_RF;
         opd->rm = GET_Rn();
-        opd->source = BITMASK1(opd->rm);
+        opd->source = BITMASK2(SHR_PC, opd->rm);
         opd->dest = BITMASK1(SHR_PC);
         if (!(op & 0x20))
           opd->dest |= BITMASK1(SHR_PR);
         opd->cycles = 2;
         next_is_delay = 1;
-        end_block = 1;
+        if (!(opd->dest & BITMASK1(SHR_PR)))
+          end_block = !(op_flags[i+1+next_is_delay] & OF_BTARGET);
+        else
+          op_flags[i+1+next_is_delay] |= OF_BTARGET;
         break;
       case 0x04: // MOV.B Rm,@(R0,Rn)   0000nnnnmmmm0100
       case 0x05: // MOV.W Rm,@(R0,Rn)   0000nnnnmmmm0101
       case 0x06: // MOV.L Rm,@(R0,Rn)   0000nnnnmmmm0110
         opd->source = BITMASK3(GET_Rm(), SHR_R0, GET_Rn());
+        opd->dest = BITMASK1(SHR_MEM);
         break;
       case 0x07:
         // MUL.L     Rm,Rn      0000nnnnmmmm0111
@@ -3420,7 +6203,7 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
           opd->imm = 1;
           break;
         case 2: // CLRMAC             0000000000101000
-          opd->dest = BITMASK3(SHR_T, SHR_MACL, SHR_MACH);
+          opd->dest = BITMASK2(SHR_MACL, SHR_MACH);
           break;
         default:
           goto undefined;
@@ -3434,7 +6217,12 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
           break;
         case 1: // DIV0U      0000000000011001
           CHECK_UNHANDLED_BITS(0xf00, undefined);
+          opd->op = OP_DIV0;
+          opd->source = BITMASK1(SHR_SR);
           opd->dest = BITMASK2(SHR_SR, SHR_T);
+          div(opd) = (struct div){ .rn=SHR_MEM, .rm=SHR_MEM, .ro=SHR_MEM };
+          i_div = i;
+          is_divop = 1;
           break;
         case 2: // MOVT Rn    0000nnnn00101001
           opd->source = BITMASK1(SHR_T);
@@ -3474,19 +6262,20 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
           opd->dest = BITMASK1(SHR_PC);
           opd->cycles = 2;
           next_is_delay = 1;
-          end_block = 1;
+          end_block = !(op_flags[i+1+next_is_delay] & OF_BTARGET);
           break;
         case 1: // SLEEP      0000000000011011
           opd->op = OP_SLEEP;
+          opd->cycles = 3;
           end_block = 1;
           break;
         case 2: // RTE        0000000000101011
           opd->op = OP_RTE;
           opd->source = BITMASK1(SHR_SP);
-          opd->dest = BITMASK2(SHR_SR, SHR_PC);
+          opd->dest = BITMASK4(SHR_SP, SHR_SR, SHR_T, SHR_PC);
           opd->cycles = 4;
           next_is_delay = 1;
-          end_block = 1;
+          end_block = !(op_flags[i+1+next_is_delay] & OF_BTARGET);
           break;
         default:
           goto undefined;
@@ -3495,11 +6284,12 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
       case 0x0c: // MOV.B    @(R0,Rm),Rn      0000nnnnmmmm1100
       case 0x0d: // MOV.W    @(R0,Rm),Rn      0000nnnnmmmm1101
       case 0x0e: // MOV.L    @(R0,Rm),Rn      0000nnnnmmmm1110
-        opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), SHR_R0);
+        opd->source = BITMASK3(GET_Rm(), SHR_R0, SHR_MEM);
         opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
+        op_flags[i] |= OF_POLL_INSN;
         break;
       case 0x0f: // MAC.L   @Rm+,@Rn+  0000nnnnmmmm1111
-        opd->source = BITMASK5(GET_Rm(), GET_Rn(), SHR_SR, SHR_MACL, SHR_MACH);
+        opd->source = BITMASK6(GET_Rm(), GET_Rn(), SHR_SR, SHR_MACL, SHR_MACH, SHR_MEM);
         opd->dest = BITMASK4(GET_Rm(), GET_Rn(), SHR_MACL, SHR_MACH);
         opd->cycles = 3;
         break;
@@ -3511,8 +6301,8 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
     /////////////////////////////////////////////
     case 0x01:
       // MOV.L Rm,@(disp,Rn) 0001nnnnmmmmdddd
-      opd->source = BITMASK1(GET_Rm());
-      opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
+      opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), GET_Rn());
+      opd->dest = BITMASK1(SHR_MEM);
       opd->imm = (op & 0x0f) * 4;
       break;
 
@@ -3523,18 +6313,22 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
       case 0x00: // MOV.B Rm,@Rn        0010nnnnmmmm0000
       case 0x01: // MOV.W Rm,@Rn        0010nnnnmmmm0001
       case 0x02: // MOV.L Rm,@Rn        0010nnnnmmmm0010
-        opd->source = BITMASK1(GET_Rm());
-        opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
+        opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), GET_Rn());
+        opd->dest = BITMASK1(SHR_MEM);
         break;
       case 0x04: // MOV.B Rm,@-Rn       0010nnnnmmmm0100
       case 0x05: // MOV.W Rm,@-Rn       0010nnnnmmmm0101
       case 0x06: // MOV.L Rm,@-Rn       0010nnnnmmmm0110
         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), GET_Rn());
-        opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
+        opd->dest = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_MEM);
         break;
       case 0x07: // DIV0S Rm,Rn         0010nnnnmmmm0111
-        opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), GET_Rn());
-        opd->dest = BITMASK1(SHR_SR);
+        opd->op = OP_DIV0;
+        opd->source = BITMASK3(SHR_SR, GET_Rm(), GET_Rn());
+        opd->dest = BITMASK2(SHR_SR, SHR_T);
+        div(opd) = (struct div){ .rn=GET_Rn(), .rm=GET_Rm(), .ro=SHR_MEM };
+        i_div = i;
+        is_divop = 1;
         break;
       case 0x08: // TST Rm,Rn           0010nnnnmmmm1000
         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), GET_Rn());
@@ -3577,8 +6371,21 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
         opd->dest = BITMASK1(SHR_T);
         break;
       case 0x04: // DIV1    Rm,Rn       0011nnnnmmmm0100
-        opd->source = BITMASK3(GET_Rm(), GET_Rn(), SHR_SR);
-        opd->dest = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_SR);
+        opd->source = BITMASK4(GET_Rm(), GET_Rn(), SHR_SR, SHR_T);
+        opd->dest = BITMASK3(GET_Rn(), SHR_SR, SHR_T);
+        if (i_div >= 0) {
+          // divide operation: all DIV1 operations must use the same reg pair
+          if (div(&ops[i_div]).rn == SHR_MEM)
+            div(&ops[i_div]).rn=GET_Rn(), div(&ops[i_div]).rm=GET_Rm();
+          if (div(&ops[i_div]).rn == GET_Rn() && div(&ops[i_div]).rm == GET_Rm()) {
+            div(&ops[i_div]).div1 += 1;
+            div(&ops[i_div]).state = 0;
+            is_divop = 1;
+          } else {
+            ops[i_div].imm = 0;
+            i_div = -1;
+          }
+        }
         break;
       case 0x05: // DMULU.L Rm,Rn       0011nnnnmmmm0101
       case 0x0d: // DMULS.L Rm,Rn       0011nnnnmmmm1101
@@ -3621,6 +6428,7 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
         case 1: // DT Rn      0100nnnn00010000
           opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
           opd->dest = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_T);
+          op_flags[i] |= OF_DELAY_INSN;
           break;
         default:
           goto undefined;
@@ -3647,31 +6455,31 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
         switch (op & 0x3f)
         {
         case 0x02: // STS.L    MACH,@-Rn 0100nnnn00000010
-          tmp = SHR_MACH;
+          tmp = BITMASK1(SHR_MACH);
           break;
         case 0x12: // STS.L    MACL,@-Rn 0100nnnn00010010
-          tmp = SHR_MACL;
+          tmp = BITMASK1(SHR_MACL);
           break;
         case 0x22: // STS.L    PR,@-Rn   0100nnnn00100010
-          tmp = SHR_PR;
+          tmp = BITMASK1(SHR_PR);
           break;
         case 0x03: // STC.L    SR,@-Rn   0100nnnn00000011
-          tmp = SHR_SR;
+          tmp = BITMASK2(SHR_SR, SHR_T);
           opd->cycles = 2;
           break;
         case 0x13: // STC.L    GBR,@-Rn  0100nnnn00010011
-          tmp = SHR_GBR;
+          tmp = BITMASK1(SHR_GBR);
           opd->cycles = 2;
           break;
         case 0x23: // STC.L    VBR,@-Rn  0100nnnn00100011
-          tmp = SHR_VBR;
+          tmp = BITMASK1(SHR_VBR);
           opd->cycles = 2;
           break;
         default:
           goto undefined;
         }
-        opd->source = BITMASK2(GET_Rn(), tmp);
-        opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
+        opd->source = BITMASK1(GET_Rn()) | tmp;
+        opd->dest = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_MEM);
         break;
       case 0x04:
       case 0x05:
@@ -3683,6 +6491,19 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
           opd->dest = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_T);
           break;
         case 0x24: // ROTCL  Rn          0100nnnn00100100
+          if (i_div >= 0) {
+            // divide operation: all ROTCL operations must use the same register
+            if (div(&ops[i_div]).ro == SHR_MEM)
+              div(&ops[i_div]).ro = GET_Rn();
+            if (div(&ops[i_div]).ro == GET_Rn() && !div(&ops[i_div]).state) {
+              div(&ops[i_div]).rotcl += 1;
+              div(&ops[i_div]).state = 1;
+              is_divop = 1;
+            } else {
+              ops[i_div].imm = 0;
+              i_div = -1;
+            }
+          }
         case 0x25: // ROTCR  Rn          0100nnnn00100101
           opd->source = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_T);
           opd->dest = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_T);
@@ -3700,31 +6521,34 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
         switch (op & 0x3f)
         {
         case 0x06: // LDS.L @Rm+,MACH 0100mmmm00000110
-          tmp = SHR_MACH;
+          tmp = BITMASK1(SHR_MACH);
           break;
         case 0x16: // LDS.L @Rm+,MACL 0100mmmm00010110
-          tmp = SHR_MACL;
+          tmp = BITMASK1(SHR_MACL);
           break;
         case 0x26: // LDS.L @Rm+,PR   0100mmmm00100110
-          tmp = SHR_PR;
+          tmp = BITMASK1(SHR_PR);
           break;
         case 0x07: // LDC.L @Rm+,SR   0100mmmm00000111
-          tmp = SHR_SR;
+          tmp = BITMASK2(SHR_SR, SHR_T);
+          opd->op = OP_LDC;
           opd->cycles = 3;
           break;
         case 0x17: // LDC.L @Rm+,GBR  0100mmmm00010111
-          tmp = SHR_GBR;
+          tmp = BITMASK1(SHR_GBR);
+          opd->op = OP_LDC;
           opd->cycles = 3;
           break;
         case 0x27: // LDC.L @Rm+,VBR  0100mmmm00100111
-          tmp = SHR_VBR;
+          tmp = BITMASK1(SHR_VBR);
+          opd->op = OP_LDC;
           opd->cycles = 3;
           break;
         default:
           goto undefined;
         }
-        opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
-        opd->dest = BITMASK2(GET_Rn(), tmp);
+        opd->source = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_MEM);
+        opd->dest = BITMASK1(GET_Rn()) | tmp;
         break;
       case 0x08:
       case 0x09:
@@ -3779,11 +6603,14 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
           opd->dest |= BITMASK1(SHR_PC);
           opd->cycles = 2;
           next_is_delay = 1;
-          end_block = 1;
+          if (!(opd->dest & BITMASK1(SHR_PR)))
+            end_block = !(op_flags[i+1+next_is_delay] & OF_BTARGET);
+          else
+            op_flags[i+1+next_is_delay] |= OF_BTARGET;
           break;
         case 1: // TAS.B @Rn  0100nnnn00011011
-          opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
-          opd->dest = BITMASK1(SHR_T);
+          opd->source = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_MEM);
+          opd->dest = BITMASK2(SHR_T, SHR_MEM);
           opd->cycles = 4;
           break;
         default:
@@ -3794,24 +6621,24 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
         switch (GET_Fx())
         {
         case 0: // LDC Rm,SR   0100mmmm00001110
-          tmp = SHR_SR;
+          tmp = BITMASK2(SHR_SR, SHR_T);
           break;
         case 1: // LDC Rm,GBR  0100mmmm00011110
-          tmp = SHR_GBR;
+          tmp = BITMASK1(SHR_GBR);
           break;
         case 2: // LDC Rm,VBR  0100mmmm00101110
-          tmp = SHR_VBR;
+          tmp = BITMASK1(SHR_VBR);
           break;
         default:
           goto undefined;
         }
-        opd->op = OP_MOVE;
+        opd->op = OP_LDC;
         opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
-        opd->dest = BITMASK1(tmp);
+        opd->dest = tmp;
         break;
       case 0x0f:
         // MAC.W @Rm+,@Rn+  0100nnnnmmmm1111
-        opd->source = BITMASK5(GET_Rm(), GET_Rn(), SHR_SR, SHR_MACL, SHR_MACH);
+        opd->source = BITMASK6(GET_Rm(), GET_Rn(), SHR_SR, SHR_MACL, SHR_MACH, SHR_MEM);
         opd->dest = BITMASK4(GET_Rm(), GET_Rn(), SHR_MACL, SHR_MACH);
         opd->cycles = 3;
         break;
@@ -3823,9 +6650,10 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
     /////////////////////////////////////////////
     case 0x05:
       // MOV.L @(disp,Rm),Rn 0101nnnnmmmmdddd
-      opd->source = BITMASK1(GET_Rm());
+      opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), SHR_MEM);
       opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
       opd->imm = (op & 0x0f) * 4;
+      op_flags[i] |= OF_POLL_INSN;
       break;
 
     /////////////////////////////////////////////
@@ -3835,12 +6663,15 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
       case 0x04: // MOV.B @Rm+,Rn       0110nnnnmmmm0100
       case 0x05: // MOV.W @Rm+,Rn       0110nnnnmmmm0101
       case 0x06: // MOV.L @Rm+,Rn       0110nnnnmmmm0110
-        opd->dest = BITMASK1(GET_Rm());
+        opd->dest = BITMASK2(GET_Rm(), GET_Rn());
+        opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), SHR_MEM);
+        break;
       case 0x00: // MOV.B @Rm,Rn        0110nnnnmmmm0000
       case 0x01: // MOV.W @Rm,Rn        0110nnnnmmmm0001
       case 0x02: // MOV.L @Rm,Rn        0110nnnnmmmm0010
-        opd->source = BITMASK1(GET_Rm());
-        opd->dest |= BITMASK1(GET_Rn());
+        opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
+        opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), SHR_MEM);
+        op_flags[i] |= OF_POLL_INSN;
         break;
       case 0x0a: // NEGC   Rm,Rn        0110nnnnmmmm1010
         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), SHR_T);
@@ -3868,7 +6699,7 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
     case 0x07:
       // ADD #imm,Rn  0111nnnniiiiiiii
       opd->source = opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
-      opd->imm = (int)(signed char)op;
+      opd->imm = (s8)op;
       break;
 
     /////////////////////////////////////////////
@@ -3877,26 +6708,30 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
       {
       case 0x0000: // MOV.B R0,@(disp,Rn)  10000000nnnndddd
         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), SHR_R0);
+        opd->dest = BITMASK1(SHR_MEM);
         opd->imm = (op & 0x0f);
         break;
       case 0x0100: // MOV.W R0,@(disp,Rn)  10000001nnnndddd
         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), SHR_R0);
+        opd->dest = BITMASK1(SHR_MEM);
         opd->imm = (op & 0x0f) * 2;
         break;
       case 0x0400: // MOV.B @(disp,Rm),R0  10000100mmmmdddd
-        opd->source = BITMASK1(GET_Rm());
+        opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), SHR_MEM);
         opd->dest = BITMASK1(SHR_R0);
         opd->imm = (op & 0x0f);
+        op_flags[i] |= OF_POLL_INSN;
         break;
       case 0x0500: // MOV.W @(disp,Rm),R0  10000101mmmmdddd
-        opd->source = BITMASK1(GET_Rm());
+        opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), SHR_MEM);
         opd->dest = BITMASK1(SHR_R0);
         opd->imm = (op & 0x0f) * 2;
+        op_flags[i] |= OF_POLL_INSN;
         break;
       case 0x0800: // CMP/EQ #imm,R0       10001000iiiiiiii
         opd->source = BITMASK1(SHR_R0);
         opd->dest = BITMASK1(SHR_T);
-        opd->imm = (int)(signed char)op;
+        opd->imm = (s8)op;
         break;
       case 0x0d00: // BT/S label 10001101dddddddd
       case 0x0f00: // BF/S label 10001111dddddddd
@@ -3905,7 +6740,7 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
       case 0x0900: // BT   label 10001001dddddddd
       case 0x0b00: // BF   label 10001011dddddddd
         opd->op = (op & 0x0200) ? OP_BRANCH_CF : OP_BRANCH_CT;
-        opd->source = BITMASK1(SHR_T);
+        opd->source = BITMASK2(SHR_PC, SHR_T);
         opd->dest = BITMASK1(SHR_PC);
         opd->imm = ((signed int)(op << 24) >> 23);
         opd->imm += pc + 4;
@@ -3925,13 +6760,16 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
       if (op_flags[i] & OF_DELAY_OP) {
         if (ops[i-1].op == OP_BRANCH)
           tmp = ops[i-1].imm;
-        else
+        else if (ops[i-1].op != OP_BRANCH_N)
           tmp = 0;
       }
-      opd->source = BITMASK1(SHR_PC);
+      opd->source = BITMASK2(SHR_PC, SHR_MEM);
       opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
-      if (tmp)
+      if (tmp) {
         opd->imm = tmp + 2 + (op & 0xff) * 2;
+        if (lowest_literal == 0 || opd->imm < lowest_literal)
+          lowest_literal = opd->imm;
+      }
       opd->size = 1;
       break;
 
@@ -3942,14 +6780,21 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
     case 0x0a:
       // BRA  label 1010dddddddddddd
       opd->op = OP_BRANCH;
+      opd->source =  BITMASK1(SHR_PC);
       opd->dest |= BITMASK1(SHR_PC);
       opd->imm = ((signed int)(op << 20) >> 19);
       opd->imm += pc + 4;
       opd->cycles = 2;
       next_is_delay = 1;
-      end_block = 1;
-      if (base_pc <= opd->imm && opd->imm < base_pc + BLOCK_INSN_LIMIT * 2)
-        op_flags[(opd->imm - base_pc) / 2] |= OF_BTARGET;
+      if (!(opd->dest & BITMASK1(SHR_PR))) {
+        if (base_pc <= opd->imm && opd->imm < base_pc + BLOCK_INSN_LIMIT * 2) {
+          op_flags[(opd->imm - base_pc) / 2] |= OF_BTARGET;
+          if (opd->imm <= pc)
+            end_block = !(op_flags[i+1+next_is_delay] & OF_BTARGET);
+        } else
+          end_block = !(op_flags[i+1+next_is_delay] & OF_BTARGET);
+      } else
+        op_flags[i+1+next_is_delay] |= OF_BTARGET;
       break;
 
     /////////////////////////////////////////////
@@ -3960,23 +6805,26 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
       case 0x0100: // MOV.W R0,@(disp,GBR)   11000001dddddddd
       case 0x0200: // MOV.L R0,@(disp,GBR)   11000010dddddddd
         opd->source = BITMASK2(SHR_GBR, SHR_R0);
+        opd->dest = BITMASK1(SHR_MEM);
         opd->size = (op & 0x300) >> 8;
         opd->imm = (op & 0xff) << opd->size;
         break;
       case 0x0400: // MOV.B @(disp,GBR),R0   11000100dddddddd
       case 0x0500: // MOV.W @(disp,GBR),R0   11000101dddddddd
       case 0x0600: // MOV.L @(disp,GBR),R0   11000110dddddddd
-        opd->source = BITMASK1(SHR_GBR);
+        opd->source = BITMASK2(SHR_GBR, SHR_MEM);
         opd->dest = BITMASK1(SHR_R0);
         opd->size = (op & 0x300) >> 8;
         opd->imm = (op & 0xff) << opd->size;
+        op_flags[i] |= OF_POLL_INSN;
         break;
       case 0x0300: // TRAPA #imm      11000011iiiiiiii
-        opd->source = BITMASK2(SHR_PC, SHR_SR);
-        opd->dest = BITMASK1(SHR_PC);
-        opd->imm = (op & 0xff) * 4;
+        opd->op = OP_TRAPA;
+        opd->source = BITMASK4(SHR_SP, SHR_PC, SHR_SR, SHR_T);
+        opd->dest = BITMASK2(SHR_SP, SHR_PC);
+        opd->imm = (op & 0xff);
         opd->cycles = 8;
-        end_block = 1; // FIXME
+        op_flags[i+1] |= OF_BTARGET;
         break;
       case 0x0700: // MOVA @(disp,PC),R0    11000111dddddddd
         opd->op = OP_MOVA;
@@ -3984,7 +6832,7 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
         if (op_flags[i] & OF_DELAY_OP) {
           if (ops[i-1].op == OP_BRANCH)
             tmp = ops[i-1].imm;
-          else
+          else if (ops[i-1].op != OP_BRANCH_N)
             tmp = 0;
         }
         opd->dest = BITMASK1(SHR_R0);
@@ -4014,15 +6862,17 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
         opd->imm = op & 0xff;
         break;
       case 0x0c00: // TST.B #imm,@(R0,GBR)  11001100iiiiiiii
-        opd->source = BITMASK2(SHR_GBR, SHR_R0);
+        opd->source = BITMASK3(SHR_GBR, SHR_R0, SHR_MEM);
         opd->dest = BITMASK1(SHR_T);
         opd->imm = op & 0xff;
+        op_flags[i] |= OF_POLL_INSN;
         opd->cycles = 3;
         break;
       case 0x0d00: // AND.B #imm,@(R0,GBR)  11001101iiiiiiii
       case 0x0e00: // XOR.B #imm,@(R0,GBR)  11001110iiiiiiii
       case 0x0f00: // OR.B  #imm,@(R0,GBR)  11001111iiiiiiii
-        opd->source = BITMASK2(SHR_GBR, SHR_R0);
+        opd->source = BITMASK3(SHR_GBR, SHR_R0, SHR_MEM);
+        opd->dest = BITMASK1(SHR_MEM);
         opd->imm = op & 0xff;
         opd->cycles = 3;
         break;
@@ -4039,88 +6889,210 @@ void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
       if (op_flags[i] & OF_DELAY_OP) {
         if (ops[i-1].op == OP_BRANCH)
           tmp = ops[i-1].imm;
-        else
+        else if (ops[i-1].op != OP_BRANCH_N)
           tmp = 0;
       }
-      opd->source = BITMASK1(SHR_PC);
+      opd->source = BITMASK2(SHR_PC, SHR_MEM);
       opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
-      if (tmp)
+      if (tmp) {
         opd->imm = (tmp + 2 + (op & 0xff) * 4) & ~3;
+        if (lowest_literal == 0 || opd->imm < lowest_literal)
+          lowest_literal = opd->imm;
+      }
       opd->size = 2;
       break;
 
     /////////////////////////////////////////////
     case 0x0e:
       // MOV #imm,Rn   1110nnnniiiiiiii
+      opd->op = OP_LOAD_CONST;
       opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
-      opd->imm = (u32)(signed int)(signed char)op;
+      opd->imm = (s8)op;
       break;
 
     default:
     undefined:
-      elprintf(EL_ANOMALY, "%csh2 drc: unhandled op %04x @ %08x",
-        is_slave ? 's' : 'm', op, pc);
+      opd->op = OP_UNDEFINED;
+      // an unhandled instruction is probably not code if it's not the 1st insn
+      if (!(op_flags[i] & OF_DELAY_OP) && pc != base_pc)
+        goto end; 
       break;
     }
+
+    if (op_flags[i] & OF_DELAY_OP) {
+      switch (opd->op) {
+      case OP_BRANCH:
+      case OP_BRANCH_N:
+      case OP_BRANCH_CT:
+      case OP_BRANCH_CF:
+      case OP_BRANCH_R:
+      case OP_BRANCH_RF:
+        elprintf(EL_ANOMALY, "%csh2 drc: branch in DS @ %08x",
+          is_slave ? 's' : 'm', pc);
+        opd->op = OP_UNDEFINED;
+        op_flags[i] |= OF_B_IN_DS;
+        next_is_delay = 0;
+        break;
+      }
+    } else if (!is_divop && i_div >= 0)
+      i_div = -1;       // divide parser stop
   }
+end:
   i_end = i;
   end_pc = pc;
 
   // 2nd pass: some analysis
-  for (i = 0; i < i_end; i++) {
+  lowest_literal = end_literals = lowest_mova = 0;
+  t = T_UNKNOWN; // T flag state
+  last_btarget = 0;
+  op = 0; // delay/poll insns counter
+  is_divop = 0; // divide op insns counter
+  i_div = -1; // index of current divide op
+  for (i = 0, pc = base_pc; i < i_end; i++, pc += 2) {
     opd = &ops[i];
+    crc += FETCH_OP(pc);
 
     // propagate T (TODO: DIV0U)
-    if ((opd->op == OP_SETCLRT && !opd->imm) || opd->op == OP_BRANCH_CT)
-      op_flags[i + 1] |= OF_T_CLEAR;
-    else if ((opd->op == OP_SETCLRT && opd->imm) || opd->op == OP_BRANCH_CF)
-      op_flags[i + 1] |= OF_T_SET;
-
-    if ((op_flags[i] & OF_BTARGET) || (opd->dest & BITMASK1(SHR_T)))
-      op_flags[i] &= ~(OF_T_SET | OF_T_CLEAR);
-    else
-      op_flags[i + 1] |= op_flags[i] & (OF_T_SET | OF_T_CLEAR);
+    if (op_flags[i] & OF_BTARGET)
+      t = T_UNKNOWN;
 
-    if ((opd->op == OP_BRANCH_CT && (op_flags[i] & OF_T_SET))
-        || (opd->op == OP_BRANCH_CF && (op_flags[i] & OF_T_CLEAR)))
-    {
+    if ((opd->op == OP_BRANCH_CT && t == T_SET) ||
+        (opd->op == OP_BRANCH_CF && t == T_CLEAR)) {
       opd->op = OP_BRANCH;
-      opd->cycles = 3;
-      i_end = i + 1;
+      opd->cycles = (op_flags[i + 1] & OF_DELAY_OP) ? 2 : 3;
+    } else if ((opd->op == OP_BRANCH_CT && t == T_CLEAR) ||
+               (opd->op == OP_BRANCH_CF && t == T_SET))
+      opd->op = OP_BRANCH_N;
+    else if (OP_ISBRACND(opd->op))
+      t = (opd->op == OP_BRANCH_CF ? T_SET : T_CLEAR);
+    else if (opd->op == OP_SETCLRT)
+      t = (opd->imm ? T_SET : T_CLEAR);
+    else if (opd->dest & BITMASK1(SHR_T))
+      t = T_UNKNOWN;
+
+    // "overscan" detection: unreachable code after unconditional branch
+    // this can happen if the insn after a forward branch isn't a local target
+    if (OP_ISBRAUC(opd->op)) {
       if (op_flags[i + 1] & OF_DELAY_OP) {
-        opd->cycles = 2;
-        i_end++;
+        if (i_end > i + 2 && !(op_flags[i + 2] & OF_BTARGET))
+          i_end = i + 2;
+      } else {
+        if (i_end > i + 1 && !(op_flags[i + 1] & OF_BTARGET))
+          i_end = i + 1;
       }
     }
-    else if (opd->op == OP_LOAD_POOL)
-    {
-      if (opd->imm < end_pc + MAX_LITERAL_OFFSET) {
+
+    // divide operation verification:
+    // 1. there must not be a branch target inside
+    // 2. nothing is in a delay slot (could only be DIV0)
+    // 2. DIV0/n*(ROTCL+DIV1)/ROTCL:
+    //     div.div1 > 0 && div.rotcl == div.div1+1 && div.rn =! div.ro
+    // 3. DIV0/n*DIV1/ROTCL:
+    //     div.div1 > 0 && div.rotcl == 1 && div.ro == div.rn
+    if (i_div >= 0) {
+      if (op_flags[i] & OF_BTARGET) {   // condition 1
+        ops[i_div].imm = 0;
+        i_div = -1;
+      } else if (--is_divop == 0)
+        i_div = -1;
+    } else if (opd->op == OP_DIV0) {
+      struct div *div = &div(opd);
+      is_divop = div->div1 + div->rotcl;
+      if (op_flags[i] & OF_DELAY_OP)    // condition 2
+        opd->imm = 0;
+      else if (! div->div1 || ! ((div->ro == div->rn && div->rotcl == 1) ||
+               (div->ro != div->rn && div->rotcl == div->div1+1)))
+        opd->imm = 0;                   // condition 3+4
+      else if (is_divop)
+        i_div = i;
+    }
+
+    // literal pool size detection
+    if (opd->op == OP_MOVA && opd->imm >= base_pc)
+      if (lowest_mova == 0 || opd->imm < lowest_mova)
+        lowest_mova = opd->imm;
+    if (opd->op == OP_LOAD_POOL) {
+      if (opd->imm >= base_pc && opd->imm < end_pc + MAX_LITERAL_OFFSET) {
         if (end_literals < opd->imm + opd->size * 2)
           end_literals = opd->imm + opd->size * 2;
+        if (lowest_literal == 0 || lowest_literal > opd->imm)
+          lowest_literal = opd->imm;
+        if (opd->size == 2) {
+          // tweak for NFL: treat a 32bit literal as an address and check if it
+          // points to the literal space. In that case handle it like MOVA. 
+          tmp = FETCH32(opd->imm) & ~0x20000000; // MUST ignore wt bit here
+          if (tmp >= end_pc && tmp < end_pc + MAX_LITERAL_OFFSET)
+            if (lowest_mova == 0 || tmp < lowest_mova)
+              lowest_mova = tmp;
+        }
       }
     }
+#if LOOP_DETECTION
+    // inner loop detection
+    // 1. a loop always starts with a branch target (for the backwards jump)
+    // 2. it doesn't contain more than one polling and/or delaying insn
+    // 3. it doesn't contain unconditional jumps
+    // 4. no overlapping of loops
+    if (op_flags[i] & OF_BTARGET) {
+      last_btarget = i;         // possible loop starting point
+      op = 0;
+    }
+    // XXX let's hope nobody is putting a delay or poll insn in a delay slot :-/
+    if (OP_ISBRAIMM(opd->op)) {
+      // BSR, BRA, BT, BF with immediate target
+      int i_tmp = (opd->imm - base_pc) / 2; // branch target, index in ops
+      if (i_tmp == last_btarget) // candidate for basic loop optimizer
+        op_flags[i_tmp] |= OF_BASIC_LOOP;
+      if (i_tmp == last_btarget && op <= 1) {
+        op_flags[i_tmp] |= OF_LOOP; // conditions met -> mark loop
+        last_btarget = i+1;     // condition 4
+      } else if (opd->op == OP_BRANCH)
+        last_btarget = i+1;     // condition 3
+    }
+    else if (OP_ISBRAIND(opd->op))
+      // BRAF, BSRF, JMP, JSR, register indirect. treat it as off-limits jump
+      last_btarget = i+1;       // condition 3
+    else if (op_flags[i] & (OF_POLL_INSN|OF_DELAY_INSN))
+      op ++;                    // condition 2 
+#endif
   }
-  end_pc = base_pc + i_end * 2;
-  if (end_literals < end_pc)
-    end_literals = end_pc;
+  end_pc = pc;
 
   // end_literals is used to decide to inline a literal or not
   // XXX: need better detection if this actually is used in write
+  if (lowest_literal >= base_pc) {
+    if (lowest_literal < end_pc) {
+      dbg(1, "warning: lowest_literal=%08x < end_pc=%08x", lowest_literal, end_pc);
+      // TODO: does this always mean end_pc covers data?
+    }
+  }
   if (lowest_mova >= base_pc) {
     if (lowest_mova < end_literals) {
-      dbg(1, "mova for %08x, block %08x", lowest_mova, base_pc);
-      end_literals = end_pc;
+      dbg(1, "warning: mova=%08x < end_literals=%08x", lowest_mova, end_literals);
+      end_literals = lowest_mova;
     }
     if (lowest_mova < end_pc) {
-      dbg(1, "warning: mova inside of blk for %08x, block %08x",
-        lowest_mova, base_pc);
+      dbg(1, "warning: mova=%08x < end_pc=%08x", lowest_mova, end_pc);
       end_literals = end_pc;
     }
   }
+  if (lowest_literal >= end_literals)
+    lowest_literal = end_literals;
+
+  if (lowest_literal && end_literals)
+    for (pc = lowest_literal; pc < end_literals; pc += 2)
+      crc += FETCH_OP(pc);
 
   *end_pc_out = end_pc;
+  if (base_literals_out != NULL)
+    *base_literals_out = (lowest_literal ? lowest_literal : end_pc);
   if (end_literals_out != NULL)
-    *end_literals_out = end_literals;
+    *end_literals_out = (end_literals ? end_literals : end_pc);
+
+  // crc overflow handling, twice to collect all overflows
+  crc = (crc & 0xffff) + (crc >> 16);
+  crc = (crc & 0xffff) + (crc >> 16);
+  return crc;
 }
 
 // vim:shiftwidth=2:ts=2:expandtab