drc: reload cycles after memhandlers
[picodrive.git] / cpu / sh2 / compiler.c
index a243aca..b55f3e5 100644 (file)
@@ -1,6 +1,31 @@
 /*
- * vim:shiftwidth=2:expandtab
+ * SH2 recompiler
+ * (C) notaz, 2009,2010
+ *
+ * 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
+ * - jumps between blocks are tracked for SMC handling (in block_links[]),
+ *   except jumps between different tcaches
+ * - non-main block entries are called subblocks, as they have same tracking
+ *   structures that main blocks have.
+ *
+ * implemented:
+ * - static register allocation
+ * - remaining register caching and tracking in temporaries
+ * - block-local branch linking
+ * - block linking (except between tcaches)
+ * - some constant propagation
+ *
+ * TODO:
+ * - better constant propagation
+ * - stack caching?
+ * - bug fixing
  */
+#include <stddef.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <assert.h>
 #include "sh2.h"
 #include "compiler.h"
 #include "../drc/cmn.h"
+#include "../debug.h"
 
+// features
+#define PROPAGATE_CONSTANTS     1
+#define LINK_BRANCHES           1
+
+// limits (per block)
+#define BLOCK_CYCLE_LIMIT       100
+#define MAX_BLOCK_SIZE          (BLOCK_CYCLE_LIMIT * 6 * 6)
+
+// max literal offset from the block end
+#define MAX_LITERAL_OFFSET      32*2
+#define MAX_LITERALS            (BLOCK_CYCLE_LIMIT / 4)
+#define MAX_LOCAL_BRANCHES      32
+
+// debug stuff {
 #ifndef DRC_DEBUG
 #define DRC_DEBUG 0
 #endif
 
+#if DRC_DEBUG
 #define dbg(l,...) { \
   if ((l) & DRC_DEBUG) \
     elprintf(EL_STATUS, ##__VA_ARGS__); \
 }
 
-#if DRC_DEBUG
 #include "mame/sh2dasm.h"
 #include <platform/linux/host_dasm.h>
 static int insns_compiled, hash_collisions, host_insn_count;
+#define COUNT_OP \
+       host_insn_count++
+#else // !DRC_DEBUG
+#define COUNT_OP
+#define dbg(...)
 #endif
-#if (DRC_DEBUG & 2)
+
+#if (DRC_DEBUG & 4)
 static u8 *tcache_dsm_ptrs[3];
 static char sh2dasm_buff[64];
 #define do_host_disasm(tcid) \
@@ -34,69 +80,267 @@ static char sh2dasm_buff[64];
 #define do_host_disasm(x)
 #endif
 
-#define BLOCK_CYCLE_LIMIT 100
-#define MAX_BLOCK_SIZE (BLOCK_CYCLE_LIMIT * 6 * 6)
+#if (DRC_DEBUG & 8) || 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);
+    pdb_step(sh2, sh2->pc);
+  }
+  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
-static const int tcache_sizes[3] = {
+// XXX: need to tune sizes
+static const int tcache_sizes[TCACHE_BUFFERS] = {
   DRC_TCACHE_SIZE * 6 / 8, // ROM, DRAM
   DRC_TCACHE_SIZE / 8, // BIOS, data array in master sh2
   DRC_TCACHE_SIZE / 8, // ... slave
 };
 
-static u8 *tcache_bases[3];
-static u8 *tcache_ptrs[3];
+static u8 *tcache_bases[TCACHE_BUFFERS];
+static u8 *tcache_ptrs[TCACHE_BUFFERS];
 
 // ptr for code emiters
 static u8 *tcache_ptr;
 
-#include "../drc/emit_x86.c"
-
-typedef enum {
-  SHR_R0 = 0, SHR_R15 = 15,
-  SHR_PC,  SHR_PPC, SHR_PR,   SHR_SR,
-  SHR_GBR, SHR_VBR, SHR_MACH, SHR_MACL,
-} sh2_reg_e;
-
 typedef struct block_desc_ {
-  u32 addr;                    // SH2 PC address
-  u32 end_addr;                 // TODO rm?
-  void *tcache_ptr;            // translated block for above PC
-  struct block_desc_ *next;     // next block with the same PC hash
-#if (DRC_DEBUG & 1)
+  u32 addr;                  // SH2 PC address
+  void *tcache_ptr;          // translated block for above PC
+  struct block_desc_ *next;  // next block with the same PC hash
+#if (DRC_DEBUG & 2)
   int refcount;
 #endif
 } block_desc;
 
-static const int block_max_counts[3] = {
+typedef struct block_link_ {
+  u32 target_pc;
+  void *jump;     // insn address
+//  struct block_link_ *next;
+} block_link;
+
+static const int block_max_counts[TCACHE_BUFFERS] = {
   4*1024,
   256,
   256,
 };
-static block_desc *block_tables[3];
-static int block_counts[3];
+static block_desc *block_tables[TCACHE_BUFFERS];
+static block_link *block_links[TCACHE_BUFFERS]; 
+static int block_counts[TCACHE_BUFFERS];
+static int block_link_counts[TCACHE_BUFFERS];
+
+// host register tracking
+enum {
+  HR_FREE,
+  HR_CACHED, // 'val' has sh2_reg_e
+//  HR_CONST,  // 'val' has a constant
+  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 {
+  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__
+#include "../drc/emit_arm.c"
+
+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,
+};
+
+static temp_reg_t reg_temp[] = {
+  {  0, },
+  {  1, },
+  { 12, },
+  { 14, },
+  {  2, },
+  {  3, },
+};
+
+#elif defined(__i386__)
+#include "../drc/emit_x86.c"
+
+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,
+};
+
+// ax, cx, dx are usually temporaries by convention
+static temp_reg_t reg_temp[] = {
+  { xAX, },
+  { xBX, },
+  { xCX, },
+  { xDX, },
+};
+
+#else
+#error unsupported arch
+#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
 
 // ROM hash table
 #define MAX_HASH_ENTRIES 1024
 #define HASH_MASK (MAX_HASH_ENTRIES - 1)
 static void **hash_table;
 
-extern void sh2_drc_entry(SH2 *sh2, void *block);
-extern void sh2_drc_exit(void);
+#define HASH_FUNC(hash_tab, addr) \
+  ((block_desc **)(hash_tab))[(addr) & HASH_MASK]
+
+static void REGPARM(1) (*sh2_drc_entry)(SH2 *sh2);
+static void            (*sh2_drc_dispatcher)(void);
+static void            (*sh2_drc_exit)(void);
+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 void REGPARM(2) (*sh2_drc_write8)(u32 a, u32 d);
+static void REGPARM(2) (*sh2_drc_write8_slot)(u32 a, u32 d);
+static void REGPARM(2) (*sh2_drc_write16)(u32 a, u32 d);
+static void REGPARM(2) (*sh2_drc_write16_slot)(u32 a, u32 d);
+static int  REGPARM(3) (*sh2_drc_write32)(u32 a, u32 d, SH2 *sh2);
+
+extern void REGPARM(2) sh2_do_op(SH2 *sh2, int opcode);
+
+// address space stuff
+static void *dr_get_pc_base(u32 pc, int is_slave)
+{
+  void *ret = NULL;
+  u32 mask = 0;
+
+  if ((pc & ~0x7ff) == 0) {
+    // BIOS
+    ret = is_slave ? Pico32xMem->sh2_rom_s : Pico32xMem->sh2_rom_m;
+    mask = 0x7ff;
+  }
+  else if ((pc & 0xfffff000) == 0xc0000000) {
+    // data array
+    ret = Pico32xMem->data_array[is_slave];
+    mask = 0xfff;
+  }
+  else if ((pc & 0xc6000000) == 0x06000000) {
+    // SDRAM
+    ret = Pico32xMem->sdram;
+    mask = 0x03ffff;
+  }
+  else if ((pc & 0xc6000000) == 0x02000000) {
+    // ROM
+    ret = Pico.rom;
+    mask = 0x3fffff;
+  }
+
+  if (ret == NULL)
+    return (void *)-1; // NULL is valid value
+
+  return (char *)ret - (pc & ~mask);
+}
+
+static int dr_ctx_get_mem_ptr(u32 a, u32 *mask)
+{
+  int poffs = -1;
+
+  if ((a & ~0x7ff) == 0) {
+    // BIOS
+    poffs = offsetof(SH2, p_bios);
+    *mask = 0x7ff;
+  }
+  else if ((a & 0xfffff000) == 0xc0000000) {
+    // data array
+    poffs = offsetof(SH2, p_da);
+    *mask = 0xfff;
+  }
+  else if ((a & 0xc6000000) == 0x06000000) {
+    // SDRAM
+    poffs = offsetof(SH2, p_sdram);
+    *mask = 0x03ffff;
+  }
+  else if ((a & 0xc6000000) == 0x02000000) {
+    // ROM
+    poffs = offsetof(SH2, p_rom);
+    *mask = 0x3fffff;
+  }
+
+  return poffs;
+}
+
+static block_desc *dr_get_bd(u32 pc, int is_slave, int *tcache_id)
+{
+  *tcache_id = 0;
+
+  // we have full block id tables for data_array and RAM
+  // BIOS goes to data_array table too
+  if ((pc & 0xe0000000) == 0xc0000000 || (pc & ~0xfff) == 0) {
+    int blkid = Pico32xMem->drcblk_da[is_slave][(pc & 0xfff) >> SH2_DRCBLK_DA_SHIFT];
+    *tcache_id = 1 + is_slave;
+    if (blkid & 1)
+      return &block_tables[*tcache_id][blkid >> 1];
+  }
+  // RAM
+  else if ((pc & 0xc6000000) == 0x06000000) {
+    int blkid = Pico32xMem->drcblk_ram[(pc & 0x3ffff) >> SH2_DRCBLK_RAM_SHIFT];
+    if (blkid & 1)
+      return &block_tables[0][blkid >> 1];
+  }
+  // ROM
+  else if ((pc & 0xc6000000) == 0x02000000) {
+    block_desc *bd = HASH_FUNC(hash_table, pc);
+
+    for (; bd != NULL; bd = bd->next)
+      if (bd->addr == pc)
+        return bd;
+  }
+
+  return NULL;
+}
 
-// tmp
-extern void __attribute__((regparm(2))) sh2_do_op(SH2 *sh2, int opcode);
-static void __attribute__((regparm(1))) sh2_test_irq(SH2 *sh2);
+// ---------------------------------------------------------------
 
-static void flush_tcache(int tcid)
+// block management
+static void REGPARM(1) flush_tcache(int tcid)
 {
-  printf("tcache #%d flush! (%d/%d, bds %d/%d)\n", tcid,
+  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_counts[tcid] = 0;
   tcache_ptrs[tcid] = tcache_bases[tcid];
   if (tcid == 0) { // ROM, RAM
     memset(hash_table, 0, sizeof(hash_table[0]) * MAX_HASH_ENTRIES);
@@ -104,31 +348,52 @@ static void flush_tcache(int tcid)
   }
   else
     memset(Pico32xMem->drcblk_da[tcid - 1], 0, sizeof(Pico32xMem->drcblk_da[0]));
-#if (DRC_DEBUG & 2)
+#if (DRC_DEBUG & 4)
   tcache_dsm_ptrs[tcid] = tcache_bases[tcid];
 #endif
 }
 
-static void *dr_find_block(block_desc *tab, u32 addr)
+#if LINK_BRANCHES
+// add block links (tracked branches)
+static int dr_add_block_link(u32 target_pc, void *jump, int tcache_id)
 {
-  for (tab = tab->next; tab != NULL; tab = tab->next)
-    if (tab->addr == addr)
-      break;
+  block_link *bl = block_links[tcache_id];
+  int cnt = block_link_counts[tcache_id];
 
-  if (tab != NULL)
-    return tab->tcache_ptr;
+  if (cnt >= block_max_counts[tcache_id] * 2) {
+    dbg(1, "bl overflow for tcache %d\n", tcache_id);
+    return -1;
+  }
 
-  printf("block miss for %08x\n", addr);
-  return NULL;
+  bl[cnt].target_pc = target_pc;
+  bl[cnt].jump = jump;
+  block_link_counts[tcache_id]++;
+
+  return 0;
 }
+#endif
 
-static block_desc *dr_add_block(u32 addr, int tcache_id, int *blk_id)
+static block_desc *dr_add_block(u32 addr, int is_slave, int *blk_id)
 {
-  int *bcount = &block_counts[tcache_id];
   block_desc *bd;
+  int tcache_id;
+  int *bcount;
+
+  bd = dr_get_bd(addr, is_slave, &tcache_id);
+  if (bd != NULL) {
+    dbg(2, "block override for %08x", addr);
+    bd->tcache_ptr = tcache_ptr;
+    *blk_id = bd - block_tables[tcache_id];
+    return bd;
+  }
 
-  if (*bcount >= block_max_counts[tcache_id])
+  bcount = &block_counts[tcache_id];
+  if (*bcount >= block_max_counts[tcache_id]) {
+    dbg(1, "bd overflow for tcache %d", tcache_id);
     return NULL;
+  }
+  if (*bcount == 0)
+    (*bcount)++; // not using descriptor 0
 
   bd = &block_tables[tcache_id][*bcount];
   bd->addr = addr;
@@ -136,141 +401,988 @@ static block_desc *dr_add_block(u32 addr, int tcache_id, int *blk_id)
   *blk_id = *bcount;
   (*bcount)++;
 
+  if ((addr & 0xc6000000) == 0x02000000) { // ROM
+    bd->next = HASH_FUNC(hash_table, addr);
+    HASH_FUNC(hash_table, addr) = bd;
+#if (DRC_DEBUG & 2)
+    if (bd->next != NULL) {
+      printf(" hash collision with %08x\n", bd->next->addr);
+      hash_collisions++;
+    }
+#endif
+  }
+
   return bd;
 }
 
-#define HASH_FUNC(hash_tab, addr) \
-  ((block_desc **)(hash_tab))[(addr) & HASH_MASK]
+static void REGPARM(3) *dr_lookup_block(u32 pc, int is_slave, int *tcache_id)
+{
+  block_desc *bd = NULL;
+  void *block = NULL;
+
+  bd = dr_get_bd(pc, is_slave, tcache_id);
+  if (bd != NULL)
+    block = bd->tcache_ptr;
+
+#if (DRC_DEBUG & 2)
+  if (bd != NULL)
+    bd->refcount++;
+#endif
+  return block;
+}
+
+static void *dr_failure(void)
+{
+  lprintf("recompilation failed\n");
+  exit(1);
+}
+
+static void *dr_prepare_ext_branch(u32 pc, SH2 *sh2, int tcache_id)
+{
+#if LINK_BRANCHES
+  int target_tcache_id;
+  void *target;
+  int ret;
+
+  target = dr_lookup_block(pc, sh2->is_slave, &target_tcache_id);
+  if (target_tcache_id == tcache_id) {
+    // allow linking blocks only from local cache
+    ret = dr_add_block_link(pc, tcache_ptr, tcache_id);
+    if (ret < 0)
+      return NULL;
+  }
+  if (target == NULL || target_tcache_id != tcache_id)
+    target = sh2_drc_dispatcher;
+
+  return target;
+#else
+  return sh2_drc_dispatcher;
+#endif
+}
+
+static void dr_link_blocks(void *target, u32 pc, int tcache_id)
+{
+#if LINK_BRANCHES
+  block_link *bl = block_links[tcache_id];
+  int cnt = block_link_counts[tcache_id];
+  int i;
+
+  for (i = 0; i < cnt; i++) {
+    if (bl[i].target_pc == pc) {
+      dbg(2, "- link from %p", bl[i].jump);
+      emith_jump_patch(bl[i].jump, target);
+      // XXX: sync ARM caches (old jump should be fine)?
+    }
+  }
+#endif
+}
+
+#define ADD_TO_ARRAY(array, count, item, failcode) \
+  array[count++] = item; \
+  if (count >= ARRAY_SIZE(array)) { \
+    dbg(1, "warning: " #array " overflow"); \
+    failcode; \
+  }
+
+static int find_in_array(u32 *array, size_t size, u32 what)
+{
+  size_t i;
+  for (i = 0; i < size; i++)
+    if (what == array[i])
+      return i;
+
+  return -1;
+}
 
 // ---------------------------------------------------------------
 
-static void emit_move_r_imm32(sh2_reg_e dst, u32 imm)
+// register cache / constant propagation stuff
+typedef enum {
+  RC_GR_READ,
+  RC_GR_WRITE,
+  RC_GR_RMW,
+} rc_gr_mode;
+
+static int rcache_get_reg_(sh2_reg_e r, rc_gr_mode mode, int do_locking);
+
+// 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;
+
+#if PROPAGATE_CONSTANTS
+static void gconst_new(sh2_reg_e r, u32 val)
 {
-  int host_dst = reg_map_g2h[dst];
-  int tmp = 0;
+  int i;
+
+  dr_gcregs_mask  |= 1 << r;
+  dr_gcregs_dirty |= 1 << r;
+  dr_gcregs[r] = val;
+
+  // 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;
+    }
+  }
+}
+#endif
 
-  if (host_dst != -1)
-    tmp = host_dst;
-  emith_move_r_imm(tmp, imm);
-  if (host_dst == -1)
-    emith_ctx_write(tmp, dst * 4);
+static int gconst_get(sh2_reg_e r, u32 *val)
+{
+  if (dr_gcregs_mask & (1 << r)) {
+    *val = dr_gcregs[r];
+    return 1;
+  }
+  return 0;
 }
 
-static void emit_move_r_r(sh2_reg_e dst, sh2_reg_e src)
+static int gconst_check(sh2_reg_e r)
+{
+  if ((dr_gcregs_mask | dr_gcregs_dirty) & (1 << r))
+    return 1;
+  return 0;
+}
+
+// update hr if dirty, else do nothing
+static int gconst_try_read(int hr, sh2_reg_e r)
+{
+  if (dr_gcregs_dirty & (1 << r)) {
+    emith_move_r_imm(hr, dr_gcregs[r]);
+    dr_gcregs_dirty &= ~(1 << r);
+    return 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;
+}
+
+static void gconst_kill(sh2_reg_e r)
+{
+  dr_gcregs_mask &= ~(1 << r);
+  dr_gcregs_dirty &= ~(1 << r);
+}
+
+static void gconst_clean(void)
+{
+  int i;
+
+  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);
+    }
+}
+
+static void gconst_invalidate(void)
+{
+  dr_gcregs_mask = dr_gcregs_dirty = 0;
+}
+
+static u16 rcache_counter;
+
+static temp_reg_t *rcache_evict(void)
+{
+  // evict reg with oldest stamp
+  int i, oldest = -1;
+  u16 min_stamp = (u16)-1;
+
+  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;
+    }
+  }
+
+  if (oldest == -1) {
+    printf("no registers to evict, aborting\n");
+    exit(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);
+  }
+
+  reg_temp[i].type = HR_FREE;
+  reg_temp[i].flags = 0;
+  return &reg_temp[i];
+}
+
+static int get_reg_static(sh2_reg_e r, rc_gr_mode mode)
+{
+  int i = reg_map_g2h[r];
+  if (i != -1) {
+    if (mode != RC_GR_WRITE)
+      gconst_try_read(i, r);
+  }
+  return 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;
+    }
+  }
+
+  // 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;
+    }
+  }
+
+  tr = rcache_evict();
+
+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;
+
+  if (mode != RC_GR_WRITE) {
+    if (gconst_check(r)) {
+      if (gconst_try_read(ret, r))
+        tr->flags |= HRF_DIRTY;
+    }
+    else
+      emith_ctx_read(tr->hreg, r * 4);
+  }
+
+end:
+  if (mode != RC_GR_READ)
+    gconst_kill(r);
+
+  return ret;
+}
+
+static int rcache_get_reg(sh2_reg_e r, rc_gr_mode mode)
 {
-  int host_dst = reg_map_g2h[dst], host_src = reg_map_g2h[src];
-  int tmp = 0;
+  return rcache_get_reg_(r, mode, 1);
+}
+
+static int rcache_get_tmp(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;
+}
+
+static int rcache_get_arg_id(int arg)
+{
+  int i, r = 0;
+  host_arg2reg(r, arg);
+
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++)
+    if (reg_temp[i].hreg == r)
+      break;
+
+  if (i == ARRAY_SIZE(reg_temp)) // can't happen
+    exit(1);
+
+  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);
+  }
+
+  reg_temp[i].type = HR_FREE;
+  reg_temp[i].flags = 0;
+
+  return i;
+}
+
+// get a reg to be used as function arg
+static int rcache_get_tmp_arg(int arg)
+{
+  int id = rcache_get_arg_id(arg);
+  reg_temp[id].type = HR_TEMP;
+
+  return reg_temp[id].hreg;
+}
+
+// same but caches a reg. RC_GR_READ only.
+static int rcache_get_reg_arg(int arg, sh2_reg_e r)
+{
+  int i, srcr, dstr, dstid;
+  int dirty = 0, src_dirty = 0;
+
+  dstid = rcache_get_arg_id(arg);
+  dstr = reg_temp[dstid].hreg;
+
+  // maybe already statically mapped?
+  srcr = get_reg_static(r, RC_GR_READ);
+  if (srcr != -1)
+    goto do_cache;
+
+  // 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;
+    }
+  }
+
+  // must read
+  srcr = dstr;
+  if (gconst_check(r)) {
+    if (gconst_try_read(srcr, r))
+      dirty = 1;
+  }
+  else
+    emith_ctx_read(srcr, r * 4);
+
+do_cache:
+  if (dstr != srcr)
+    emith_move_r_r(dstr, srcr);
+#if 1
+  else
+    dirty |= src_dirty;
+
+  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
+
+  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;
+}
+
+static void rcache_free_tmp(int hr)
+{
+  int i;
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++)
+    if (reg_temp[i].hreg == hr)
+      break;
 
-  if (host_dst != -1 && host_src != -1) {
-    emith_move_r_r(host_dst, host_src);
+  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;
   }
 
-  if (host_src != -1)
-    tmp = host_src;
-  if (host_dst != -1)
-    tmp = host_dst;
+  reg_temp[i].type = HR_FREE;
+  reg_temp[i].flags = 0;
+}
 
-  if (host_src == -1)
-    emith_ctx_read(tmp, src * 4);
-  if (host_dst == -1)
-    emith_ctx_write(tmp, dst * 4);
+static void rcache_unlock(int hr)
+{
+  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;
 }
 
-static void emit_braf(sh2_reg_e reg, u32 pc)
+static void rcache_unlock_all(void)
 {
-  int host_reg = reg_map_g2h[reg];
-  if (host_reg == -1) {
-    emith_ctx_read(0, reg * 4);
-  } else
-    emith_move_r_r(0, host_reg);
-  emith_add_r_imm(0, pc);
+  int i;
+  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++)
+    reg_temp[i].flags &= ~HRF_LOCKED;
+}
+
+static void rcache_clean(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;
+    }
+}
+
+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;
+  }
+  rcache_counter = 0;
 
-  emith_ctx_write(0, SHR_PPC * 4);
+  gconst_invalidate();
 }
 
-/*
-static int sh2_translate_op4(int op)
+static void rcache_flush(void)
+{
+  rcache_clean();
+  rcache_invalidate();
+}
+
+// ---------------------------------------------------------------
+
+static int emit_get_rbase_and_offs(u32 a, u32 *offs)
+{
+  u32 mask = 0;
+  int poffs;
+  int hr;
+
+  poffs = dr_ctx_get_mem_ptr(a, &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..
+  return hr;
+}
+
+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);
+  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);
+
+  emith_move_r_r(hr_d, hr_s);
+}
+
+// T must be clear, and comparison done just before this
+static void emit_or_t_if_eq(int srr)
+{
+  EMITH_SJMP_START(DCOND_NE);
+  emith_or_r_imm_c(DCOND_EQ, srr, T);
+  EMITH_SJMP_END(DCOND_NE);
+}
+
+// arguments must be ready
+// reg cache must be clean before call
+static int emit_memhandler_read_(int size, int ram_check)
 {
-  switch (op & 0x000f)
+  int arg0, arg1;
+  host_arg2reg(arg0, 0);
+
+  rcache_clean();
+
+  // 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);
+
+#ifndef 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;
+    }
+  }
+  else
+#endif
   {
-  case 0x0b:
-  default:
-    emith_pass_arg(2, sh2, op);
-    emith_call(sh2_do_op);
+    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;
+    }
+  }
+  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);
+}
+
+static int emit_memhandler_read(int size)
+{
+  return emit_memhandler_read_(size, 1);
+}
+
+static int emit_memhandler_read_rr(sh2_reg_e rd, sh2_reg_e rs, u32 offs, int size)
+{
+  int hr, hr2, ram_check = 1;
+  u32 val, offs2;
+
+  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;
+    }
+
+    ram_check = 0;
+  }
+
+  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);
+
+  return hr2;
+}
+
+static void emit_memhandler_write(int size, u32 pc, int delay)
+{
+  int ctxr;
+  host_arg2reg(ctxr, 2);
+  if (reg_map_g2h[SHR_SR] != -1)
+    emith_ctx_write(reg_map_g2h[SHR_SR], SHR_SR * 4);
+
+  switch (size) {
+  case 0: // 8
+    // XXX: consider inlining sh2_drc_write8
+    if (delay) {
+      emith_call(sh2_drc_write8_slot);
+    } else {
+      emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc);
+      rcache_clean();
+      emith_call(sh2_drc_write8);
+    }
+    break;
+  case 1: // 16
+    if (delay) {
+      emith_call(sh2_drc_write16_slot);
+    } else {
+      emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc);
+      rcache_clean();
+      emith_call(sh2_drc_write16);
+    }
+    break;
+  case 2: // 32
+    emith_move_r_r(ctxr, CONTEXT_REG);
+    emith_call(sh2_drc_write32);
     break;
   }
 
-  return 0;
+  if (reg_map_g2h[SHR_SR] != -1)
+    emith_ctx_read(reg_map_g2h[SHR_SR], SHR_SR * 4);
+  rcache_invalidate();
+}
+
+// @(Rx,Ry)
+static int emit_indirect_indexed_read(int rx, int 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);
+}
+
+// read @Rn, @rm
+static void emit_indirect_read_double(u32 *rnr, u32 *rmr, int rn, int 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);
+}
+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)
+      continue;
+
+    for (count = 1; i < ARRAY_SIZE(reg_map_g2h) - 1; i++, r++) {
+      if (reg_map_g2h[i + 1] != r + 1)
+        break;
+      count++;
+    }
+
+    if (count > 1) {
+      // i, r point to last item
+      if (is_write)
+        emith_ctx_write_multiple(r - count + 1, (i - count + 1) * 4, count, tmpr);
+      else
+        emith_ctx_read_multiple(r - count + 1, (i - count + 1) * 4, count, tmpr);
+    } else {
+      if (is_write)
+        emith_ctx_write(r, i * 4);
+      else
+        emith_ctx_read(r, i * 4);
+    }
+  }
+}
+
+static void emit_block_entry(void)
+{
+  int arg0;
+
+  host_arg2reg(arg0, 0);
+
+#if (DRC_DEBUG & 8) || defined(PDB)
+  int arg1, arg2;
+  host_arg2reg(arg1, 1);
+  host_arg2reg(arg2, 2);
+
+  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();
+#endif
+  emith_tst_r_r(arg0, arg0);
+  EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
+  emith_jump_reg_c(DCOND_NE, arg0);
+  EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
 }
-*/
 
 #define DELAYED_OP \
-  delayed_op = 2
+  drcf.delayed_op = 2
+
+#define DELAY_SAVE_T(sr) { \
+  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);    \
+  drcf.use_saved_t = 1;        \
+}
+
+#define FLUSH_CYCLES(sr) \
+  if (cycles > 0) { \
+    emith_sub_r_imm(sr, cycles << 12); \
+    cycles = 0; \
+  }
+
+#define CHECK_UNHANDLED_BITS(mask) { \
+  if ((op & (mask)) != 0) \
+    goto default_; \
+}
+
+#define FETCH_OP(pc) \
+  dr_pc_base[(pc) / 2]
+
+#define FETCH32(a) \
+  ((dr_pc_base[(a) / 2] << 16) | dr_pc_base[(a) / 2 + 1])
+
+#define GET_Fx() \
+  ((op >> 4) & 0x0f)
+
+#define GET_Rm GET_Fx
+
+#define GET_Rn() \
+  ((op >> 8) & 0x0f)
+
+#define CHECK_FX_LT(n) \
+  if (GET_Fx() >= n) \
+    goto default_
+
+// op_flags: data from 1st pass
+#define OP_FLAGS(pc) op_flags[((pc) - base_pc) / 2]
+#define OF_DELAY_OP (1 << 0)
+
+static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
+{
+  // XXX: maybe use structs instead?
+  u32 branch_target_pc[MAX_LOCAL_BRANCHES];
+  void *branch_target_ptr[MAX_LOCAL_BRANCHES];
+  int branch_target_blkid[MAX_LOCAL_BRANCHES];
+  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;
+  int pending_branch_cond = -1;
+  int pending_branch_pc = 0;
+  u8 op_flags[BLOCK_CYCLE_LIMIT + 1];
+  struct {
+    u32 delayed_op:2;
+    u32 test_irq:1;
+    u32 use_saved_t:1; // delayed op modifies T
+  } drcf = { 0, };
+
+  // PC of current, first, last, last_target_blk SH2 insn
+  u32 pc, base_pc, end_pc, out_pc;
+  void *block_entry;
+  block_desc *this_block;
+  u16 *dr_pc_base;
+  int blkid_main = 0;
+  int skip_op = 0;
+  u32 tmp, tmp2;
+  int cycles;
+  int op;
+  int i;
+
+  base_pc = sh2->pc;
+
+  // get base/validate PC
+  dr_pc_base = dr_get_pc_base(base_pc, sh2->is_slave);
+  if (dr_pc_base == (void *)-1) {
+    printf("invalid PC, aborting: %08x\n", base_pc);
+    // FIXME: be less destructive
+    exit(1);
+  }
+
+  tcache_ptr = tcache_ptrs[tcache_id];
+  this_block = dr_add_block(base_pc, sh2->is_slave, &blkid_main);
+  if (this_block == NULL)
+    return NULL;
+
+  // 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;
+  }
+
+  block_entry = tcache_ptr;
+  dbg(2, "== %csh2 block #%d,%d %08x -> %p", sh2->is_slave ? 's' : 'm',
+    tcache_id, blkid_main, base_pc, block_entry);
+
+  dr_link_blocks(tcache_ptr, base_pc, tcache_id);
+
+  // 1st pass: scan forward for local branches
+  memset(op_flags, 0, sizeof(op_flags));
+  for (cycles = 0, pc = base_pc; cycles < BLOCK_CYCLE_LIMIT; cycles++, pc += 2) {
+    op = FETCH_OP(pc);
+    if ((op & 0xf000) == 0xa000 || (op & 0xf000) == 0xb000) { // BRA, BSR
+      signed int offs = ((signed int)(op << 20) >> 19);
+      pc += 2;
+      OP_FLAGS(pc) |= OF_DELAY_OP;
+      ADD_TO_ARRAY(branch_target_pc, branch_target_count, pc + offs + 2,);
+      break;
+    }
+    if ((op & 0xf000) == 0) {
+      op &= 0xff;
+      if (op == 0x1b) // SLEEP
+        break;
+      if (op == 0x23 || op == 0x03 || op == 0x0b || op == 0x2b) { // BRAF, BSRF, RTS, RTE
+        pc += 2;
+        OP_FLAGS(pc) |= OF_DELAY_OP;
+        break;
+      }
+      continue;
+    }
+    if ((op & 0xf0df) == 0x400b) { // JMP, JSR
+      pc += 2;
+      OP_FLAGS(pc) |= OF_DELAY_OP;
+      break;
+    }
+    if ((op & 0xf900) == 0x8900) { // BT(S), BF(S)
+      signed int offs = ((signed int)(op << 24) >> 23);
+      if (op & 0x0400)
+        OP_FLAGS(pc + 2) |= OF_DELAY_OP;
+      ADD_TO_ARRAY(branch_target_pc, branch_target_count, pc + offs + 4, break);
+    }
+    if ((op & 0xff00) == 0xc300) // TRAPA
+      break;
+  }
 
-#define CHECK_UNHANDLED_BITS(mask) { \
-  if ((op & (mask)) != 0) \
-    goto default_; \
-}
+  end_pc = pc;
 
-static void *sh2_translate(SH2 *sh2, block_desc *other_block)
-{
-  void *block_entry;
-  block_desc *this_block;
-  unsigned int pc = sh2->pc;
-  int op, delayed_op = 0, test_irq = 0;
-  int tcache_id = 0, blkid = 0;
-  int cycles = 0;
-  u32 tmp, tmp2;
+  // clean branch_targets that are not really local,
+  // and that land on delay slots
+  for (i = 0, tmp = 0; i < branch_target_count; i++) {
+    pc = branch_target_pc[i];
+    if (base_pc <= pc && pc <= end_pc && !(OP_FLAGS(pc) & OF_DELAY_OP))
+      branch_target_pc[tmp++] = branch_target_pc[i];
 
-  // validate PC
-  tmp = sh2->pc >> 29;
-  if ((tmp != 0 && tmp != 1 && tmp != 6) || sh2->pc == 0) {
-    printf("invalid PC, aborting: %08x\n", sh2->pc);
-    // FIXME: be less destructive
-    exit(1);
+    if (i == branch_target_count - 1) // workaround gcc 4.5.2 bug?
+      break;
   }
 
-  if ((sh2->pc & 0xe0000000) == 0xc0000000 || (sh2->pc & ~0xfff) == 0) {
-    // data_array, BIOS have separate tcache (shared)
-    tcache_id = 1 + sh2->is_slave;
+  branch_target_count = tmp;
+  if (branch_target_count > 0) {
+    memset(branch_target_ptr, 0, sizeof(branch_target_ptr[0]) * branch_target_count);
+    memset(branch_target_blkid, 0, sizeof(branch_target_blkid[0]) * branch_target_count);
   }
 
-  tcache_ptr = tcache_ptrs[tcache_id];
-  this_block = dr_add_block(pc, tcache_id, &blkid);
+  // -------------------------------------------------
+  // 2nd pass: actual compilation
+  out_pc = 0;
+  pc = base_pc;
+  for (cycles = 0; pc <= end_pc || drcf.delayed_op; )
+  {
+    u32 tmp3, tmp4, sr;
 
-  tmp = tcache_ptr - tcache_bases[tcache_id];
-  if (tmp > tcache_sizes[tcache_id] - MAX_BLOCK_SIZE || this_block == NULL) {
-    flush_tcache(tcache_id);
-    tcache_ptr = tcache_ptrs[tcache_id];
-    other_block = NULL; // also gone too due to flush
-    this_block = dr_add_block(pc, tcache_id, &blkid);
-  }
+    if (drcf.delayed_op > 0)
+      drcf.delayed_op--;
 
-  this_block->next = other_block;
-  if ((sh2->pc & 0xc6000000) == 0x02000000) // ROM
-    HASH_FUNC(hash_table, pc) = this_block;
+    op = FETCH_OP(pc);
 
-  block_entry = tcache_ptr;
-#if (DRC_DEBUG & 1)
-  printf("== %csh2 block #%d,%d %08x -> %p\n", sh2->is_slave ? 's' : 'm',
-    tcache_id, block_counts[tcache_id], pc, block_entry);
-  if (other_block != NULL) {
-    printf(" hash collision with %08x\n", other_block->addr);
-    hash_collisions++;
-  }
-#endif
+    i = find_in_array(branch_target_pc, branch_target_count, pc);
+    if (i >= 0 || pc == base_pc)
+    {
+      if (pc != base_pc)
+      {
+        /* make "subblock" - just a mid-block entry */
+        block_desc *subblock;
+
+        sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+        FLUSH_CYCLES(sr);
+        // decide if to flush rcache
+        if ((op & 0xf0ff) == 0x4010 && FETCH_OP(pc + 2) == 0x8bfd) // DT; BF #-2
+          rcache_clean();
+        else
+          rcache_flush();
+        do_host_disasm(tcache_id);
 
-  while (cycles < BLOCK_CYCLE_LIMIT || delayed_op)
-  {
-    if (delayed_op > 0)
-      delayed_op--;
+        dbg(2, "-- %csh2 subblock #%d,%d %08x -> %p", sh2->is_slave ? 's' : 'm',
+          tcache_id, branch_target_blkid[i], pc, tcache_ptr);
 
-    op = p32x_sh2_read16(pc, sh2);
+        subblock = dr_add_block(pc, sh2->is_slave, &branch_target_blkid[i]);
+        if (subblock == NULL)
+          return NULL;
+
+        // since we made a block entry, link any other blocks that jump to current pc
+        dr_link_blocks(tcache_ptr, pc, tcache_id);
+      }
+      if (i >= 0)
+        branch_target_ptr[i] = tcache_ptr;
+
+      // must update PC
+      emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc);
+      rcache_clean();
+
+      // 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();
+    }
 
-#if (DRC_DEBUG & 3)
-    insns_compiled++;
 #if (DRC_DEBUG & 2)
+    insns_compiled++;
+#if (DRC_DEBUG & 4)
     DasmSH2(sh2dasm_buff, pc, op);
     printf("%08x %04x %s\n", pc, op, sh2dasm_buff);
 #endif
@@ -279,314 +1391,1631 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, block_desc *other_block)
     pc += 2;
     cycles++;
 
+    if (skip_op > 0) {
+      skip_op--;
+      continue;
+    }
+
     switch ((op >> 12) & 0x0f)
     {
+    /////////////////////////////////////////////
     case 0x00:
-      switch (op & 0x0f) {
+      switch (op & 0x0f)
+      {
+      case 0x02:
+        tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
+        switch (GET_Fx())
+        {
+        case 0: // STC SR,Rn  0000nnnn00000010
+          tmp2 = SHR_SR;
+          break;
+        case 1: // STC GBR,Rn 0000nnnn00010010
+          tmp2 = SHR_GBR;
+          break;
+        case 2: // STC VBR,Rn 0000nnnn00100010
+          tmp2 = SHR_VBR;
+          break;
+        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
+        goto end_op;
       case 0x03:
         CHECK_UNHANDLED_BITS(0xd0);
         // BRAF Rm    0000mmmm00100011
         // BSRF Rm    0000mmmm00000011
         DELAYED_OP;
-        if (!(op & 0x20))
-          emit_move_r_imm32(SHR_PR, pc + 2);
-        emit_braf((op >> 8) & 0x0f, pc + 2);
+        tmp  = rcache_get_reg(SHR_PC, RC_GR_WRITE);
+        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
+        emith_move_r_r(tmp, tmp2);
+        if (op & 0x20)
+          emith_add_r_imm(tmp, pc + 2);
+        else { // BSRF
+          tmp3 = rcache_get_reg(SHR_PR, RC_GR_WRITE);
+          emith_move_r_imm(tmp3, pc + 2);
+          emith_add_r_r(tmp, tmp3);
+        }
+        out_pc = (u32)-1;
+        cycles++;
+        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, pc, drcf.delayed_op);
+        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);
+        emith_mul(tmp3, tmp2, tmp);
         cycles++;
         goto end_op;
+      case 0x08:
+        CHECK_UNHANDLED_BITS(0xf00);
+        switch (GET_Fx())
+        {
+        case 0: // CLRT               0000000000001000
+          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+          if (drcf.delayed_op)
+            DELAY_SAVE_T(sr);
+          emith_bic_r_imm(sr, T);
+          break;
+        case 1: // SETT               0000000000011000
+          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+          if (drcf.delayed_op)
+            DELAY_SAVE_T(sr);
+          emith_or_r_imm(sr, T);
+          break;
+        case 2: // CLRMAC             0000000000101000
+          emit_move_r_imm32(SHR_MACL, 0);
+          emit_move_r_imm32(SHR_MACH, 0);
+          break;
+        default:
+          goto default_;
+        }
+        goto end_op;
       case 0x09:
-        CHECK_UNHANDLED_BITS(0xf0);
-        // NOP        0000000000001001
+        switch (GET_Fx())
+        {
+        case 0: // NOP        0000000000001001
+          CHECK_UNHANDLED_BITS(0xf00);
+          break;
+        case 1: // DIV0U      0000000000011001
+          CHECK_UNHANDLED_BITS(0xf00);
+          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+          if (drcf.delayed_op)
+            DELAY_SAVE_T(sr);
+          emith_bic_r_imm(sr, M|Q|T);
+          break;
+        case 2: // MOVT Rn    0000nnnn00101001
+          sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ);
+          tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
+          emith_clear_msb(tmp2, sr, 31);
+          break;
+        default:
+          goto default_;
+        }
+        goto end_op;
+      case 0x0a:
+        tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
+        switch (GET_Fx())
+        {
+        case 0: // STS      MACH,Rn   0000nnnn00001010
+          tmp2 = SHR_MACH;
+          break;
+        case 1: // STS      MACL,Rn   0000nnnn00011010
+          tmp2 = SHR_MACL;
+          break;
+        case 2: // STS      PR,Rn     0000nnnn00101010
+          tmp2 = SHR_PR;
+          break;
+        default:
+          goto default_;
+        }
+        tmp2 = rcache_get_reg(tmp2, RC_GR_READ);
+        emith_move_r_r(tmp, tmp2);
         goto end_op;
       case 0x0b:
-        CHECK_UNHANDLED_BITS(0xd0);
-        DELAYED_OP;
-        if (!(op & 0x20)) {
-          // RTS        0000000000001011
-          emit_move_r_r(SHR_PPC, SHR_PR);
+        CHECK_UNHANDLED_BITS(0xf00);
+        switch (GET_Fx())
+        {
+        case 0: // RTS        0000000000001011
+          DELAYED_OP;
+          emit_move_r_r(SHR_PC, SHR_PR);
+          out_pc = (u32)-1;
           cycles++;
-        } else {
-          // RTE        0000000000101011
-          //emit_move_r_r(SHR_PC, SHR_PR);
-          emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc - 2);
-          emith_pass_arg_r(0, CONTEXT_REG);
-          emith_pass_arg_imm(1, op);
-          emith_call(sh2_do_op);
-          emit_move_r_r(SHR_PPC, SHR_PC);
-          test_irq = 1;
+          break;
+        case 1: // SLEEP      0000000000011011
+          tmp = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+          emith_clear_msb(tmp, tmp, 20); // clear cycles
+          out_pc = out_pc - 2;
+          cycles = 1;
+          goto end_op;
+        case 2: // RTE        0000000000101011
+          DELAYED_OP;
+          // pop PC
+          emit_memhandler_read_rr(SHR_PC, SHR_SP, 0, 2);
+          // 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);
+          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;
+          out_pc = (u32)-1;
           cycles += 3;
+          break;
+        default:
+          goto default_;
+        }
+        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);
+        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);
+        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);
+        cycles += 3;
+        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, pc, drcf.delayed_op);
+      goto end_op;
+
+    case 0x02:
+      switch (op & 0x0f)
+      {
+      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, pc, drcf.delayed_op);
+        goto end_op;
+      case 0x04: // MOV.B Rm,@–Rn       0010nnnnmmmm0100
+      case 0x05: // MOV.W Rm,@–Rn       0010nnnnmmmm0101
+      case 0x06: // MOV.L Rm,@–Rn       0010nnnnmmmm0110
+        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());
+        rcache_get_reg_arg(1, GET_Rm());
+        emit_memhandler_write(op & 3, pc, drcf.delayed_op);
+        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);
+        if (drcf.delayed_op)
+          DELAY_SAVE_T(sr);
+        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);
+        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);
+        if (drcf.delayed_op)
+          DELAY_SAVE_T(sr);
+        emith_bic_r_imm(sr, T);
+        emith_tst_r_r(tmp2, tmp3);
+        emit_or_t_if_eq(sr);
+        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);
+        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);
+        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);
+        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);
+        emith_eor_r_r_r(tmp, tmp2, tmp3);
+        sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+        if (drcf.delayed_op)
+          DELAY_SAVE_T(sr);
+        emith_bic_r_imm(sr, T);
+        emith_tst_r_imm(tmp, 0x000000ff);
+        emit_or_t_if_eq(tmp);
+        emith_tst_r_imm(tmp, 0x0000ff00);
+        emit_or_t_if_eq(tmp);
+        emith_tst_r_imm(tmp, 0x00ff0000);
+        emit_or_t_if_eq(tmp);
+        emith_tst_r_imm(tmp, 0xff000000);
+        emit_or_t_if_eq(tmp);
+        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);
+        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();
+        if (op & 1) {
+          emith_sext(tmp2, tmp3, 16);
+        } else
+          emith_clear_msb(tmp2, tmp3, 16);
+        emith_mul(tmp, tmp, tmp2);
+        rcache_free_tmp(tmp2);
+//      FIXME: causes timing issues in Doom?
+//        cycles++;
+        goto end_op;
+      }
+      goto default_;
+
+    /////////////////////////////////////////////
+    case 0x03:
+      switch (op & 0x0f)
+      {
+      case 0x00: // CMP/EQ Rm,Rn        0011nnnnmmmm0000
+      case 0x02: // CMP/HS Rm,Rn        0011nnnnmmmm0010
+      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);
+        if (drcf.delayed_op)
+          DELAY_SAVE_T(sr);
+        emith_bic_r_imm(sr, T);
+        emith_cmp_r_r(tmp2, tmp3);
+        switch (op & 0x07)
+        {
+        case 0x00: // CMP/EQ
+          emit_or_t_if_eq(sr);
+          break;
+        case 0x02: // CMP/HS
+          EMITH_SJMP_START(DCOND_LO);
+          emith_or_r_imm_c(DCOND_HS, sr, T);
+          EMITH_SJMP_END(DCOND_LO);
+          break;
+        case 0x03: // CMP/GE
+          EMITH_SJMP_START(DCOND_LT);
+          emith_or_r_imm_c(DCOND_GE, sr, T);
+          EMITH_SJMP_END(DCOND_LT);
+          break;
+        case 0x06: // CMP/HI
+          EMITH_SJMP_START(DCOND_LS);
+          emith_or_r_imm_c(DCOND_HI, sr, T);
+          EMITH_SJMP_END(DCOND_LS);
+          break;
+        case 0x07: // CMP/GT
+          EMITH_SJMP_START(DCOND_LE);
+          emith_or_r_imm_c(DCOND_GT, sr, T);
+          EMITH_SJMP_END(DCOND_LE);
+          break;
+        }
+        goto end_op;
+      case 0x04: // DIV1    Rm,Rn       0011nnnnmmmm0100
+        // Q1 = carry(Rn = (Rn << 1) | T)
+        // if Q ^ M
+        //   Q2 = carry(Rn += Rm)
+        // else
+        //   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);
+        if (drcf.delayed_op)
+          DELAY_SAVE_T(sr);
+        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
+        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)
+        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);
+        emith_mul_u64(tmp3, tmp4, tmp, tmp2);
+        goto end_op;
+      case 0x08: // SUB     Rm,Rn       0011nnnnmmmm1000
+      case 0x0c: // ADD     Rm,Rn       0011nnnnmmmm1100
+        tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
+        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
+        if (op & 4) {
+          emith_add_r_r(tmp, tmp2);
+        } else
+          emith_sub_r_r(tmp, 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 (drcf.delayed_op)
+          DELAY_SAVE_T(sr);
+        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);
         }
         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);
+        if (drcf.delayed_op)
+          DELAY_SAVE_T(sr);
+        emith_bic_r_imm(sr, T);
+        if (op & 4) {
+          emith_addf_r_r(tmp, 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);
+        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);
+        emith_mul_s64(tmp3, tmp4, tmp, tmp2);
+        goto end_op;
       }
       goto default_;
 
+    /////////////////////////////////////////////
     case 0x04:
-      switch (op & 0x0f) {
-      case 0x07:
-        if ((op & 0xf0) != 0)
+      switch (op & 0x0f)
+      {
+      case 0x00:
+        switch (GET_Fx())
+        {
+        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);
+          if (drcf.delayed_op)
+            DELAY_SAVE_T(sr);
+          emith_tpop_carry(sr, 0); // dummy
+          emith_lslf(tmp, tmp, 1);
+          emith_tpush_carry(sr, 0);
+          goto end_op;
+        case 1: // DT Rn      0100nnnn00010000
+          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+          if (drcf.delayed_op)
+            DELAY_SAVE_T(sr);
+          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;
+            }
+            else
+              emith_sh2_dtbf_loop();
+            goto end_op;
+          }
+          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);
+          goto end_op;
+        }
+        goto default_;
+      case 0x01:
+        switch (GET_Fx())
+        {
+        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);
+          if (drcf.delayed_op)
+            DELAY_SAVE_T(sr);
+          emith_tpop_carry(sr, 0); // dummy
+          if (op & 0x20) {
+            emith_asrf(tmp, tmp, 1);
+          } else
+            emith_lsrf(tmp, tmp, 1);
+          emith_tpush_carry(sr, 0);
+          goto end_op;
+        case 1: // CMP/PZ Rn  0100nnnn00010001
+          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
+          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+          if (drcf.delayed_op)
+            DELAY_SAVE_T(sr);
+          emith_bic_r_imm(sr, T);
+          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);
+          goto end_op;
+        }
+        goto default_;
+      case 0x02:
+      case 0x03:
+        switch (op & 0x3f)
+        {
+        case 0x02: // STS.L    MACH,@–Rn 0100nnnn00000010
+          tmp = SHR_MACH;
+          break;
+        case 0x12: // STS.L    MACL,@–Rn 0100nnnn00010010
+          tmp = SHR_MACL;
+          break;
+        case 0x22: // STS.L    PR,@–Rn   0100nnnn00100010
+          tmp = SHR_PR;
+          break;
+        case 0x03: // STC.L    SR,@–Rn   0100nnnn00000011
+          tmp = SHR_SR;
+          break;
+        case 0x13: // STC.L    GBR,@–Rn  0100nnnn00010011
+          tmp = SHR_GBR;
+          break;
+        case 0x23: // STC.L    VBR,@–Rn  0100nnnn00100011
+          tmp = SHR_VBR;
+          break;
+        default:
           goto default_;
-        // LDC.L @Rm+,SR  0100mmmm00000111
-        test_irq = 1;
+        }
+        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, pc, drcf.delayed_op);
+        goto end_op;
+      case 0x04:
+      case 0x05:
+        switch (op & 0x3f)
+        {
+        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);
+          if (drcf.delayed_op)
+            DELAY_SAVE_T(sr);
+          emith_tpop_carry(sr, 0); // dummy
+          if (op & 1) {
+            emith_rorf(tmp, tmp, 1);
+          } else
+            emith_rolf(tmp, tmp, 1);
+          emith_tpush_carry(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);
+          if (drcf.delayed_op)
+            DELAY_SAVE_T(sr);
+          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);
+          if (drcf.delayed_op)
+            DELAY_SAVE_T(sr);
+          emith_bic_r_imm(sr, T);
+          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);
+          goto end_op;
+        }
         goto default_;
+      case 0x06:
+      case 0x07:
+        switch (op & 0x3f)
+        {
+        case 0x06: // LDS.L @Rm+,MACH 0100mmmm00000110
+          tmp = SHR_MACH;
+          break;
+        case 0x16: // LDS.L @Rm+,MACL 0100mmmm00010110
+          tmp = SHR_MACL;
+          break;
+        case 0x26: // LDS.L @Rm+,PR   0100mmmm00100110
+          tmp = SHR_PR;
+          break;
+        case 0x07: // LDC.L @Rm+,SR   0100mmmm00000111
+          tmp = SHR_SR;
+          break;
+        case 0x17: // LDC.L @Rm+,GBR  0100mmmm00010111
+          tmp = SHR_GBR;
+          break;
+        case 0x27: // LDC.L @Rm+,VBR  0100mmmm00100111
+          tmp = SHR_VBR;
+          break;
+        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);
+          if (drcf.delayed_op)
+            DELAY_SAVE_T(sr);
+          emith_write_sr(sr, 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);
+        goto end_op;
+      case 0x08:
+      case 0x09:
+        switch (GET_Fx())
+        {
+        case 0:
+          // SHLL2 Rn        0100nnnn00001000
+          // SHLR2 Rn        0100nnnn00001001
+          tmp = 2;
+          break;
+        case 1:
+          // SHLL8 Rn        0100nnnn00011000
+          // SHLR8 Rn        0100nnnn00011001
+          tmp = 8;
+          break;
+        case 2:
+          // SHLL16 Rn       0100nnnn00101000
+          // SHLR16 Rn       0100nnnn00101001
+          tmp = 16;
+          break;
+        default:
+          goto default_;
+        }
+        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
+        if (op & 1) {
+          emith_lsr(tmp2, tmp2, tmp);
+        } else
+          emith_lsl(tmp2, tmp2, tmp);
+        goto end_op;
+      case 0x0a:
+        switch (GET_Fx())
+        {
+        case 0: // LDS      Rm,MACH   0100mmmm00001010
+          tmp2 = SHR_MACH;
+          break;
+        case 1: // LDS      Rm,MACL   0100mmmm00011010
+          tmp2 = SHR_MACL;
+          break;
+        case 2: // LDS      Rm,PR     0100mmmm00101010
+          tmp2 = SHR_PR;
+          break;
+        default:
+          goto default_;
+        }
+        emit_move_r_r(tmp2, GET_Rn());
+        goto end_op;
       case 0x0b:
-        if ((op & 0xd0) != 0)
+        switch (GET_Fx())
+        {
+        case 0: // JSR  @Rm   0100mmmm00001011
+        case 2: // JMP  @Rm   0100mmmm00101011
+          DELAYED_OP;
+          if (!(op & 0x20))
+            emit_move_r_imm32(SHR_PR, pc + 2);
+          emit_move_r_r(SHR_PC, (op >> 8) & 0x0f);
+          out_pc = (u32)-1;
+          cycles++;
+          break;
+        case 1: // TAS.B @Rn  0100nnnn00011011
+          // XXX: is TAS working on 32X?
+          rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
+          tmp = emit_memhandler_read(0);
+          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+          if (drcf.delayed_op)
+            DELAY_SAVE_T(sr);
+          emith_bic_r_imm(sr, T);
+          emith_cmp_r_imm(tmp, 0);
+          emit_or_t_if_eq(sr);
+          rcache_clean();
+          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());
+          emit_memhandler_write(0, pc, drcf.delayed_op);
+          cycles += 3;
+          break;
+        default:
           goto default_;
-        // JMP  @Rm   0100mmmm00101011
-        // JSR  @Rm   0100mmmm00001011
-        DELAYED_OP;
-        if (!(op & 0x20))
-          emit_move_r_imm32(SHR_PR, pc + 2);
-        emit_move_r_r(SHR_PPC, (op >> 8) & 0x0f);
-        cycles++;
+        }
         goto end_op;
       case 0x0e:
-        if ((op & 0xf0) != 0)
+        tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
+        switch (GET_Fx())
+        {
+        case 0: // LDC Rm,SR   0100mmmm00001110
+          tmp2 = SHR_SR;
+          break;
+        case 1: // LDC Rm,GBR  0100mmmm00011110
+          tmp2 = SHR_GBR;
+          break;
+        case 2: // LDC Rm,VBR  0100mmmm00101110
+          tmp2 = SHR_VBR;
+          break;
+        default:
           goto default_;
-        // LDC Rm,SR  0100mmmm00001110
-        test_irq = 1;
-        goto default_;
+        }
+        if (tmp2 == SHR_SR) {
+          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+          if (drcf.delayed_op)
+            DELAY_SAVE_T(sr);
+          emith_write_sr(sr, tmp);
+          drcf.test_irq = 1;
+        } else {
+          tmp2 = rcache_get_reg(tmp2, RC_GR_WRITE);
+          emith_move_r_r(tmp2, tmp);
+        }
+        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);
+        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);
+        cycles += 2;
+        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);
+      goto end_op;
+
+    /////////////////////////////////////////////
+    case 0x06:
+      switch (op & 0x0f)
+      {
+      case 0x00: // MOV.B @Rm,Rn        0110nnnnmmmm0000
+      case 0x01: // MOV.W @Rm,Rn        0110nnnnmmmm0001
+      case 0x02: // MOV.L @Rm,Rn        0110nnnnmmmm0010
+      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)));
+        }
+        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);
+        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;
+        case 0x08: // SWAP.B Rm,Rn        0110nnnnmmmm1000
+          tmp3 = tmp2;
+          if (tmp == tmp2)
+            tmp3 = rcache_get_tmp();
+          tmp4 = rcache_get_tmp();
+          emith_lsr(tmp3, tmp, 16);
+          emith_or_r_r_lsl(tmp3, tmp, 24);
+          emith_and_r_r_imm(tmp4, tmp, 0xff00);
+          emith_or_r_r_lsl(tmp3, tmp4, 8);
+          emith_rol(tmp2, tmp3, 16);
+          rcache_free_tmp(tmp4);
+          if (tmp == tmp2)
+            rcache_free_tmp(tmp3);
+          break;
+        case 0x09: // SWAP.W Rm,Rn        0110nnnnmmmm1001
+          emith_rol(tmp2, tmp, 16);
+          break;
+        case 0x0a: // NEGC   Rm,Rn        0110nnnnmmmm1010
+          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+          if (drcf.delayed_op)
+            DELAY_SAVE_T(sr);
+          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);
+          break;
+        case 0x0d: // EXTU.W Rm,Rn        0110nnnnmmmm1101
+          emith_clear_msb(tmp2, tmp, 16);
+          break;
+        case 0x0e: // EXTS.B Rm,Rn        0110nnnnmmmm1110
+          emith_sext(tmp2, tmp, 8);
+          break;
+        case 0x0f: // EXTS.W Rm,Rn        0110nnnnmmmm1111
+          emith_sext(tmp2, tmp, 16);
+          break;
+        }
+        goto end_op;
       }
       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);
+      goto end_op;
+
+    /////////////////////////////////////////////
     case 0x08:
-      switch (op & 0x0f00) {
-      // BT/S label 10001101dddddddd
-      case 0x0d00:
-      // BF/S label 10001111dddddddd
-      case 0x0f00:
+      switch (op & 0x0f00)
+      {
+      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, pc, drcf.delayed_op);
+        goto end_op;
+      case 0x0400: // MOV.B @(disp,Rm),R0  10000100mmmmdddd
+      case 0x0500: // MOV.W @(disp,Rm),R0  10000101mmmmdddd
+        tmp = (op & 0x100) >> 8;
+        emit_memhandler_read_rr(SHR_R0, GET_Rm(), (op & 0x0f) << tmp, tmp);
+        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);
+        if (drcf.delayed_op)
+          DELAY_SAVE_T(sr);
+        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);
+        goto end_op;
+      case 0x0d00: // BT/S label 10001101dddddddd
+      case 0x0f00: // BF/S label 10001111dddddddd
         DELAYED_OP;
         cycles--;
         // fallthrough
-      // BT   label 10001001dddddddd
-      case 0x0900:
-      // BF   label 10001011dddddddd
-      case 0x0b00:
-        tmp = ((signed int)(op << 24) >> 23);
-        tmp2 = delayed_op ? SHR_PPC : SHR_PC;
-        emit_move_r_imm32(tmp2, pc + (delayed_op ? 2 : 0));
-        emith_test_t();
-        EMIT_CONDITIONAL(emit_move_r_imm32(tmp2, pc + tmp + 2), (op & 0x0200) ? 1 : 0);
+      case 0x0900: // BT   label 10001001dddddddd
+      case 0x0b00: // BF   label 10001011dddddddd
+        // will handle conditional branches later
+        pending_branch_cond = (op & 0x0200) ? DCOND_EQ : DCOND_NE;
+        i = ((signed int)(op << 24) >> 23);
+        pending_branch_pc = pc + i + 2;
         cycles += 2;
-        if (!delayed_op)
-          goto end_block;
         goto end_op;
       }
       goto default_;
 
+    /////////////////////////////////////////////
+    case 0x09:
+      // MOV.W @(disp,PC),Rn  1001nnnndddddddd
+      tmp = pc + (op & 0xff) * 2 + 2;
+#if PROPAGATE_CONSTANTS
+      if (tmp < end_pc + MAX_LITERAL_OFFSET && literal_addr_count < MAX_LITERALS) {
+        ADD_TO_ARRAY(literal_addr, literal_addr_count, tmp,);
+        gconst_new(GET_Rn(), (u32)(int)(signed short)FETCH_OP(tmp));
+      }
+      else
+#endif
+      {
+        tmp2 = rcache_get_tmp_arg(0);
+        emith_move_r_imm(tmp2, tmp);
+        tmp2 = emit_memhandler_read(1);
+        tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
+        emith_sext(tmp3, tmp2, 16);
+        rcache_free_tmp(tmp2);
+      }
+      goto end_op;
+
+    /////////////////////////////////////////////
     case 0x0a:
       // BRA  label 1010dddddddddddd
       DELAYED_OP;
-    do_bra:
+      sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
       tmp = ((signed int)(op << 20) >> 19);
-      emit_move_r_imm32(SHR_PPC, pc + tmp + 2);
+      out_pc = pc + tmp + 2;
+      if (tmp == (u32)-4)
+        emith_clear_msb(sr, sr, 20); // burn cycles
       cycles++;
       break;
 
+    /////////////////////////////////////////////
     case 0x0b:
       // BSR  label 1011dddddddddddd
       DELAYED_OP;
       emit_move_r_imm32(SHR_PR, pc + 2);
-      goto do_bra;
+      tmp = ((signed int)(op << 20) >> 19);
+      out_pc = pc + tmp + 2;
+      cycles++;
+      break;
+
+    /////////////////////////////////////////////
+    case 0x0c:
+      switch (op & 0x0f00)
+      {
+      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, pc, drcf.delayed_op);
+        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
+        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, pc, drcf.delayed_op);
+        // 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, pc, drcf.delayed_op);
+        // obtain new PC
+        emit_memhandler_read_rr(SHR_PC, SHR_VBR, (op & 0xff) * 4, 2);
+        out_pc = (u32)-1;
+        cycles += 7;
+        goto end_op;
+      case 0x0700: // MOVA @(disp,PC),R0    11000111dddddddd
+        emit_move_r_imm32(SHR_R0, (pc + (op & 0xff) * 4 + 2) & ~3);
+        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);
+        if (drcf.delayed_op)
+          DELAY_SAVE_T(sr);
+        emith_bic_r_imm(sr, T);
+        emith_tst_r_imm(tmp, op & 0xff);
+        emit_or_t_if_eq(sr);
+        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);
+        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);
+        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);
+        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);
+        if (drcf.delayed_op)
+          DELAY_SAVE_T(sr);
+        emith_bic_r_imm(sr, T);
+        emith_tst_r_imm(tmp, op & 0xff);
+        emit_or_t_if_eq(sr);
+        rcache_free_tmp(tmp);
+        cycles += 2;
+        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);
+        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);
+        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:
+        tmp2 = rcache_get_tmp_arg(1);
+        emith_move_r_r(tmp2, tmp);
+        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, pc, drcf.delayed_op);
+        cycles += 2;
+        goto end_op;
+      }
+      goto default_;
+
+    /////////////////////////////////////////////
+    case 0x0d:
+      // MOV.L @(disp,PC),Rn  1101nnnndddddddd
+      tmp = (pc + (op & 0xff) * 4 + 2) & ~3;
+#if PROPAGATE_CONSTANTS
+      if (tmp < end_pc + MAX_LITERAL_OFFSET && literal_addr_count < MAX_LITERALS) {
+        ADD_TO_ARRAY(literal_addr, literal_addr_count, tmp,);
+        gconst_new(GET_Rn(), FETCH32(tmp));
+      }
+      else
+#endif
+      {
+        tmp2 = rcache_get_tmp_arg(0);
+        emith_move_r_imm(tmp2, tmp);
+        tmp2 = emit_memhandler_read(2);
+        tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
+        emith_move_r_r(tmp3, tmp2);
+        rcache_free_tmp(tmp2);
+      }
+      goto end_op;
+
+    /////////////////////////////////////////////
+    case 0x0e:
+      // MOV #imm,Rn   1110nnnniiiiiiii
+      emit_move_r_imm32(GET_Rn(), (u32)(signed int)(signed char)op);
+      goto end_op;
 
     default:
     default_:
+      elprintf(EL_ANOMALY, "%csh2 drc: unhandled op %04x @ %08x",
+        sh2->is_slave ? 's' : 'm', op, pc - 2);
+#ifdef DRC_DEBUG_INTERP
       emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc - 2);
+      rcache_flush();
       emith_pass_arg_r(0, CONTEXT_REG);
       emith_pass_arg_imm(1, op);
       emith_call(sh2_do_op);
+#endif
       break;
     }
 
 end_op:
-    if (delayed_op == 1)
-      emit_move_r_r(SHR_PC, SHR_PPC);
+    rcache_unlock_all();
 
-    if (test_irq && delayed_op != 2) {
-      emith_pass_arg_r(0, CONTEXT_REG);
-      emith_call(sh2_test_irq);
-      break;
+    // conditional branch handling (with/without delay)
+    if (pending_branch_cond != -1 && drcf.delayed_op != 2)
+    {
+      u32 target_pc = pending_branch_pc;
+      void *target;
+
+      sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+      // handle cycles
+      FLUSH_CYCLES(sr);
+      rcache_clean();
+      if (drcf.use_saved_t)
+        emith_tst_r_imm(sr, T_save);
+      else
+        emith_tst_r_imm(sr, T);
+
+#if LINK_BRANCHES
+      if (find_in_array(branch_target_pc, branch_target_count, target_pc) >= 0) {
+        // local branch
+        // XXX: jumps back can be linked already
+        branch_patch_pc[branch_patch_count] = target_pc;
+        branch_patch_ptr[branch_patch_count] = tcache_ptr;
+        emith_jump_cond_patchable(pending_branch_cond, tcache_ptr);
+
+        branch_patch_count++;
+        if (branch_patch_count == MAX_LOCAL_BRANCHES) {
+          dbg(1, "warning: too many local branches");
+          break;
+        }
+      }
+      else
+#endif
+      {
+        // can't resolve branch locally, make a block exit
+        emit_move_r_imm32(SHR_PC, target_pc);
+        rcache_clean();
+
+        target = dr_prepare_ext_branch(target_pc, sh2, tcache_id);
+        if (target == NULL)
+          return NULL;
+        emith_jump_cond_patchable(pending_branch_cond, target);
+      }
+
+      drcf.use_saved_t = 0;
+      pending_branch_cond = -1;
+    }
+
+    // test irq?
+    // XXX: delay slots..
+    if (drcf.test_irq && drcf.delayed_op != 2) {
+      if (!drcf.delayed_op)
+        emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc);
+      sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+      FLUSH_CYCLES(sr);
+      rcache_flush();
+      emith_call(sh2_drc_test_irq);
+      drcf.test_irq = 0;
     }
-    if (delayed_op == 1)
-      break;
 
     do_host_disasm(tcache_id);
+
+    if (out_pc != 0 && drcf.delayed_op != 2)
+      break;
+  }
+
+  tmp = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+  FLUSH_CYCLES(tmp);
+  rcache_flush();
+
+  if (out_pc == (u32)-1) {
+    // indirect jump -> back to dispatcher
+    emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
+  } else {
+    void *target;
+    if (out_pc == 0)
+      out_pc = pc;
+    emit_move_r_imm32(SHR_PC, out_pc);
+    rcache_flush();
+
+    target = dr_prepare_ext_branch(out_pc, sh2, 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);
+    }
+    emith_jump_patch(branch_patch_ptr[i], target);
   }
 
-end_block:
-  this_block->end_addr = pc;
+  end_pc = pc;
 
   // mark memory blocks as containing compiled code
-  if ((sh2->pc & 0xe0000000) == 0xc0000000 || (sh2->pc & ~0xfff) == 0) {
-    // data array, BIOS
-    u16 *drcblk = Pico32xMem->drcblk_da[sh2->is_slave];
-    tmp =  (this_block->addr & 0xfff) >> SH2_DRCBLK_DA_SHIFT;
-    tmp2 = (this_block->end_addr & 0xfff) >> SH2_DRCBLK_DA_SHIFT;
-    Pico32xMem->drcblk_da[sh2->is_slave][tmp] = (blkid << 1) | 1;
-    for (++tmp; tmp < tmp2; tmp++) {
-      if (drcblk[tmp])
-        break; // dont overwrite overlay block
-      drcblk[tmp] = blkid << 1;
-    }
-  }
-  else if ((this_block->addr & 0xc7fc0000) == 0x06000000) { // DRAM
-    tmp =  (this_block->addr & 0x3ffff) >> SH2_DRCBLK_RAM_SHIFT;
-    tmp2 = (this_block->end_addr & 0x3ffff) >> SH2_DRCBLK_RAM_SHIFT;
-    Pico32xMem->drcblk_ram[tmp] = (blkid << 1) | 1;
-    for (++tmp; tmp < tmp2; tmp++) {
-      if (Pico32xMem->drcblk_ram[tmp])
-        break;
-      Pico32xMem->drcblk_ram[tmp] = blkid << 1;
+  // override any overlay blocks as they become unreachable anyway
+  if (tcache_id != 0 || (this_block->addr & 0xc7fc0000) == 0x06000000)
+  {
+    u16 *drc_ram_blk = NULL;
+    u32 mask = 0, shift = 0;
+
+    if (tcache_id != 0) {
+      // data array, BIOS
+      drc_ram_blk = Pico32xMem->drcblk_da[sh2->is_slave];
+      shift = SH2_DRCBLK_DA_SHIFT;
+      mask = 0xfff;
+    }
+    else if ((this_block->addr & 0xc7fc0000) == 0x06000000) {
+      // SDRAM
+      drc_ram_blk = Pico32xMem->drcblk_ram;
+      shift = SH2_DRCBLK_RAM_SHIFT;
+      mask = 0x3ffff;
+    }
+
+    drc_ram_blk[(base_pc >> shift) & mask] = (blkid_main << 1) | 1;
+    for (pc = base_pc + 2; pc < end_pc; pc += 2)
+      drc_ram_blk[(pc >> shift) & mask] = blkid_main << 1;
+
+    // mark subblocks
+    for (i = 0; i < branch_target_count; i++)
+      if (branch_target_blkid[i] != 0)
+        drc_ram_blk[(branch_target_pc[i] >> shift) & mask] =
+          (branch_target_blkid[i] << 1) | 1;
+
+    // mark literals
+    for (i = 0; i < literal_addr_count; i++) {
+      tmp = literal_addr[i];
+      drc_ram_blk[(tmp >> shift) & mask] = blkid_main << 1;
+      if (!(tmp & 3)) // assume long
+        drc_ram_blk[((tmp + 2) >> shift) & mask] = blkid_main << 1;
     }
   }
 
-  if (reg_map_g2h[SHR_SR] == -1) {
-    emith_ctx_sub(cycles << 12, SHR_SR * 4);
-  } else
-    emith_sub_r_imm(reg_map_g2h[SHR_SR], cycles << 12);
-  emith_jump(sh2_drc_exit);
   tcache_ptrs[tcache_id] = tcache_ptr;
 
+  host_instructions_updated(block_entry, tcache_ptr);
+
   do_host_disasm(tcache_id);
-  dbg(1, " block #%d,%d tcache %d/%d, insns %d -> %d %.3f",
+  dbg(2, " block #%d,%d tcache %d/%d, insns %d -> %d %.3f",
     tcache_id, block_counts[tcache_id],
     tcache_ptr - tcache_bases[tcache_id], tcache_sizes[tcache_id],
     insns_compiled, host_insn_count, (double)host_insn_count / insns_compiled);
   if ((sh2->pc & 0xc6000000) == 0x02000000) // ROM
-    dbg(1, "  hash collisions %d/%d", hash_collisions, block_counts[tcache_id]);
-  return block_entry;
+    dbg(2, "  hash collisions %d/%d", hash_collisions, block_counts[tcache_id]);
 /*
-unimplemented:
-  // last op
 do_host_disasm(tcache_id);
 exit(1);
+ printf("~~~\n");
+ tcache_dsm_ptrs[tcache_id] = block_entry;
+ do_host_disasm(tcache_id);
printf("~~~\n");
 */
+
+#if (DRC_DEBUG & 4)
+  fflush(stdout);
+#endif
+
+  return block_entry;
 }
 
-void __attribute__((noinline)) sh2_drc_dispatcher(SH2 *sh2)
+static void sh2_generate_utils(void)
 {
-  while (((signed int)sh2->sr >> 12) > 0)
-  {
-    void *block = NULL;
-    block_desc *bd = NULL;
-
-    // FIXME: must avoid doing it so often..
-    sh2_test_irq(sh2);
-
-    // we have full block id tables for data_array and RAM
-    // BIOS goes to data_array table too
-    if ((sh2->pc & 0xff000000) == 0xc0000000 || (sh2->pc & ~0xfff) == 0) {
-      int blkid = Pico32xMem->drcblk_da[sh2->is_slave][(sh2->pc & 0xfff) >> SH2_DRCBLK_DA_SHIFT];
-      if (blkid & 1) {
-        bd = &block_tables[1 + sh2->is_slave][blkid >> 1];
-        block = bd->tcache_ptr;
-      }
-    }
-    // RAM
-    else if ((sh2->pc & 0xc6000000) == 0x06000000) {
-      int blkid = Pico32xMem->drcblk_ram[(sh2->pc & 0x3ffff) >> SH2_DRCBLK_RAM_SHIFT];
-      if (blkid & 1) {
-        bd = &block_tables[0][blkid >> 1];
-        block = bd->tcache_ptr;
-      }
-    }
-    // ROM
-    else if ((sh2->pc & 0xc6000000) == 0x02000000) {
-      bd = HASH_FUNC(hash_table, sh2->pc);
-
-      if (bd != NULL) {
-        if (bd->addr == sh2->pc)
-          block = bd->tcache_ptr;
-        else
-          block = dr_find_block(bd, sh2->pc);
-      }
-    }
+  int arg0, arg1, arg2, sr, tmp;
+  void *sh2_drc_write_end, *sh2_drc_write_slot_end;
+
+  sh2_drc_write32 = p32x_sh2_write32;
+  sh2_drc_read8  = p32x_sh2_read8;
+  sh2_drc_read16 = p32x_sh2_read16;
+  sh2_drc_read32 = p32x_sh2_read32;
+
+  host_arg2reg(arg0, 0);
+  host_arg2reg(arg1, 1);
+  host_arg2reg(arg2, 2);
+  emith_move_r_r(arg0, arg0); // nop
+
+  // sh2_drc_exit(void)
+  sh2_drc_exit = (void *)tcache_ptr;
+  emit_do_static_regs(1, arg2);
+  emith_sh2_drc_exit();
+
+  // sh2_drc_dispatcher(void)
+  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();
+  // lookup failed, call sh2_translate()
+  emith_move_r_r(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();
+  // XXX: can't translate, fail
+  emith_call(dr_failure);
+
+  // 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);
+  emith_lsr(arg0, sr, I_SHIFT);
+  emith_and_r_imm(arg0, 0x0f);
+  emith_cmp_r_r(arg1, arg0); // pending_level > ((sr >> 4) & 0x0f)?
+  EMITH_SJMP_START(DCOND_GT);
+  emith_ret_c(DCOND_LE);     // nope, return
+  EMITH_SJMP_END(DCOND_GT);
+  // adjust SP
+  tmp = rcache_get_reg(SHR_SP, RC_GR_RMW);
+  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);
+  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();
+  // 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();
+  // update I, cycles, do callback
+  emith_ctx_read(arg1, offsetof(SH2, pending_level));
+  sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+  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);
+  // 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);
+  rcache_invalidate();
+
+  // 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
+  emit_do_static_regs(0, arg2);
+  emith_call(sh2_drc_test_irq);
+  emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
+
+  // write-caused irq detection
+  sh2_drc_write_end = tcache_ptr;
+  emith_tst_r_r(arg0, arg0);
+  EMITH_SJMP_START(DCOND_NE);
+  emith_jump_ctx_c(DCOND_EQ, offsetof(SH2, drc_tmp)); // return
+  EMITH_SJMP_END(DCOND_NE);
+  emith_call(sh2_drc_test_irq);
+  emith_jump_ctx(offsetof(SH2, drc_tmp));
+
+  // write-caused irq detection for writes in delay slot
+  sh2_drc_write_slot_end = tcache_ptr;
+  emith_tst_r_r(arg0, arg0);
+  EMITH_SJMP_START(DCOND_NE);
+  emith_jump_ctx_c(DCOND_EQ, offsetof(SH2, drc_tmp));
+  EMITH_SJMP_END(DCOND_NE);
+  // just burn cycles to get back to dispatcher after branch is handled
+  sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+  emith_ctx_write(sr, offsetof(SH2, irq_cycles));
+  emith_clear_msb(sr, sr, 20); // clear cycles
+  rcache_flush();
+  emith_jump_ctx(offsetof(SH2, drc_tmp));
+
+  // sh2_drc_write8(u32 a, u32 d)
+  sh2_drc_write8 = (void *)tcache_ptr;
+  emith_ret_to_ctx(offsetof(SH2, drc_tmp));
+  emith_ctx_read(arg2, offsetof(SH2, write8_tab));
+  emith_sh2_wcall(arg0, arg2, sh2_drc_write_end);
+
+  // sh2_drc_write16(u32 a, u32 d)
+  sh2_drc_write16 = (void *)tcache_ptr;
+  emith_ret_to_ctx(offsetof(SH2, drc_tmp));
+  emith_ctx_read(arg2, offsetof(SH2, write16_tab));
+  emith_sh2_wcall(arg0, arg2, sh2_drc_write_end);
+
+  // sh2_drc_write8_slot(u32 a, u32 d)
+  sh2_drc_write8_slot = (void *)tcache_ptr;
+  emith_ret_to_ctx(offsetof(SH2, drc_tmp));
+  emith_ctx_read(arg2, offsetof(SH2, write8_tab));
+  emith_sh2_wcall(arg0, arg2, sh2_drc_write_slot_end);
+
+  // sh2_drc_write16_slot(u32 a, u32 d)
+  sh2_drc_write16_slot = (void *)tcache_ptr;
+  emith_ret_to_ctx(offsetof(SH2, drc_tmp));
+  emith_ctx_read(arg2, offsetof(SH2, write16_tab));
+  emith_sh2_wcall(arg0, arg2, sh2_drc_write_slot_end);
+
+#ifdef PDB_NET
+  // debug
+  #define MAKE_READ_WRAPPER(func) { \
+    void *tmp = (void *)tcache_ptr; \
+    emith_push_ret(); \
+    emith_call(func); \
+    emith_ctx_read(arg2, offsetof(SH2, pdb_io_csum[0]));  \
+    emith_addf_r_r(arg2, arg0);                           \
+    emith_ctx_write(arg2, offsetof(SH2, pdb_io_csum[0])); \
+    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_pop_and_ret(); \
+    func = tmp; \
+  }
+  #define MAKE_WRITE_WRAPPER(func) { \
+    void *tmp = (void *)tcache_ptr; \
+    emith_ctx_read(arg2, offsetof(SH2, pdb_io_csum[0]));  \
+    emith_addf_r_r(arg2, arg1);                           \
+    emith_ctx_write(arg2, offsetof(SH2, pdb_io_csum[0])); \
+    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_jump(func); \
+    func = tmp; \
+  }
 
-    if (block == NULL)
-      block = sh2_translate(sh2, bd);
+  MAKE_READ_WRAPPER(sh2_drc_read8);
+  MAKE_READ_WRAPPER(sh2_drc_read16);
+  MAKE_READ_WRAPPER(sh2_drc_read32);
+  MAKE_WRITE_WRAPPER(sh2_drc_write8);
+  MAKE_WRITE_WRAPPER(sh2_drc_write8_slot);
+  MAKE_WRITE_WRAPPER(sh2_drc_write16);
+  MAKE_WRITE_WRAPPER(sh2_drc_write16_slot);
+  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
+#endif
 
-    dbg(4, "= %csh2 enter %08x %p, c=%d", sh2->is_slave ? 's' : 'm',
-      sh2->pc, block, (signed int)sh2->sr >> 12);
-#if (DRC_DEBUG & 1)
-    if (bd != NULL)
-      bd->refcount++;
+  rcache_invalidate();
+#if (DRC_DEBUG & 4)
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_entry);
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_dispatcher);
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_exit);
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_test_irq);
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_write_end);
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_write_slot_end);
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_write8);
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_write8_slot);
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_write16);
+  host_dasm_new_symbol(sh2_drc_write16_slot);
 #endif
-    sh2_drc_entry(sh2, block);
-  }
 }
 
-static void sh2_smc_rm_block(u16 *drcblk, u16 *p, block_desc *btab, u32 a)
+static void *sh2_smc_rm_block_entry(block_desc *bd, int tcache_id)
 {
-  u16 id = *p >> 1;
-  block_desc *bd = btab + id;
+  void *tmp;
+
+  // XXX: kill links somehow?
+  dbg(2, "  killing entry %08x, blkid %d", bd->addr, bd - block_tables[tcache_id]);
+  if (bd->addr == 0 || bd->tcache_ptr == NULL) {
+    dbg(1, "  killing dead block!? %08x", bd->addr);
+    return bd->tcache_ptr;
+  }
+
+  // since we never reuse space of dead blocks,
+  // insert jump to dispatcher for blocks that are linked to this point
+  //emith_jump_at(bd->tcache_ptr, sh2_drc_dispatcher);
+
+  // attempt to handle self-modifying blocks by exiting at nearest known PC
+  tmp = tcache_ptr;
+  tcache_ptr = bd->tcache_ptr;
+  emit_move_r_imm32(SHR_PC, bd->addr);
+  rcache_flush();
+  emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
+  tcache_ptr = tmp;
+
+  bd->addr = 0;
+  return bd->tcache_ptr;
+}
 
-  dbg(1, "  killing block %08x", bd->addr);
-  bd->addr = bd->end_addr = 0;
+static void sh2_smc_rm_block(u32 a, u16 *drc_ram_blk, int tcache_id, u32 shift, u32 mask)
+{
+  //block_link *bl = block_links[tcache_id];
+  //int bl_count = block_link_counts[tcache_id];
+  block_desc *btab = block_tables[tcache_id];
+  u16 *p = drc_ram_blk + ((a & mask) >> shift);
+  u16 *pmax = drc_ram_blk + (mask >> shift);
+  void *tcache_min, *tcache_max;
+  int zeros;
+  u16 *pt;
+
+  // Figure out what the main block is, as subblocks also have the flag set.
+  // This relies on sub having single entry. It's possible that innocent
+  // block might be hit, but that's not such a big deal.
+  if ((p[0] >> 1) != (p[1] >> 1)) {
+    for (; p > drc_ram_blk; p--)
+      if (p[-1] == 0 || (p[-1] >> 1) == (*p >> 1))
+        break;
+  }
+  pt = p;
 
-  while (p > drcblk && (p[-1] >> 1) == id)
-    p--;
+  for (; p > drc_ram_blk; p--)
+    if ((*p & 1))
+      break;
 
-  // check for possible overlay block
-  if (p > 0 && p[-1] != 0) {
-    bd = btab + (p[-1] >> 1);
-    if (bd->addr <= a && a < bd->end_addr)
-      sh2_smc_rm_block(drcblk, p - 1, btab, a);
+  if (!(*p & 1)) {
+    dbg(1, "smc rm: missing block start for %08x?", a);
+    p = pt;
   }
 
-  do {
-    *p++ = 0;
+  if (*p == 0)
+    return;
+
+  tcache_min = tcache_max = sh2_smc_rm_block_entry(&btab[*p >> 1], tcache_id);
+  *p = 0;
+
+  for (p++, zeros = 0; p < pmax && zeros < MAX_LITERAL_OFFSET / 2; p++) {
+    int id = *p >> 1;
+    if (id == 0) {
+      // there can be holes because games sometimes keep variables
+      // directly in literal pool and we don't inline them to avoid recompile
+      // (Star Wars Arcade)
+      zeros++;
+      continue;
+    }
+    if (*p & 1) {
+      if (id == (p[1] >> 1))
+        // hit other block
+        break;
+      tcache_max = sh2_smc_rm_block_entry(&btab[id], tcache_id);
+    }
+    *p = 0;
   }
-  while ((*p >> 1) == id);
+
+  host_instructions_updated(tcache_min, (void *)((char *)tcache_max + 4*4 + 4));
 }
 
 void sh2_drc_wcheck_ram(unsigned int a, int val, int cpuid)
 {
-  u16 *drcblk = Pico32xMem->drcblk_ram;
-  u16 *p = drcblk + ((a & 0x3ffff) >> SH2_DRCBLK_RAM_SHIFT);
-
-  dbg(1, "%csh2 smc check @%08x", cpuid ? 's' : 'm', a);
-  sh2_smc_rm_block(drcblk, p, block_tables[0], a);
+  dbg(2, "%csh2 smc check @%08x", cpuid ? 's' : 'm', a);
+  sh2_smc_rm_block(a, Pico32xMem->drcblk_ram, 0, SH2_DRCBLK_RAM_SHIFT, 0x3ffff);
 }
 
 void sh2_drc_wcheck_da(unsigned int a, int val, int cpuid)
 {
-  u16 *drcblk = Pico32xMem->drcblk_da[cpuid];
-  u16 *p = drcblk + ((a & 0xfff) >> SH2_DRCBLK_DA_SHIFT);
-
-  dbg(1, "%csh2 smc check @%08x", cpuid ? 's' : 'm', a);
-  sh2_smc_rm_block(drcblk, p, block_tables[1 + cpuid], a);
+  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);
 }
 
-void sh2_execute(SH2 *sh2, int cycles)
+int sh2_execute(SH2 *sh2c, int cycles)
 {
-  sh2->cycles_aim += cycles;
-  cycles = sh2->cycles_aim - sh2->cycles_done;
-
-  // cycles are kept in SHR_SR unused bits (upper 20)
-  sh2->sr &= 0x3f3;
-  sh2->sr |= cycles << 12;
-  sh2_drc_dispatcher(sh2);
+  int ret_cycles;
+  sh2 = sh2c; // XXX
 
-  sh2->cycles_done += cycles - ((signed int)sh2->sr >> 12);
-}
+  sh2c->cycles_timeslice = cycles;
 
-static void __attribute__((regparm(1))) sh2_test_irq(SH2 *sh2)
-{
-  if (sh2->pending_level > ((sh2->sr >> 4) & 0x0f))
-  {
-    if (sh2->pending_irl > sh2->pending_int_irq)
-      sh2_do_irq(sh2, sh2->pending_irl, 64 + sh2->pending_irl/2);
-    else {
-      sh2_do_irq(sh2, sh2->pending_int_irq, sh2->pending_int_vector);
-      sh2->pending_int_irq = 0; // auto-clear
-      sh2->pending_level = sh2->pending_irl;
-    }
-  }
+  // cycles are kept in SHR_SR unused bits (upper 20)
+  // bit11 contains T saved for delay slot
+  // others are usual SH2 flags
+  sh2c->sr &= 0x3f3;
+  sh2c->sr |= cycles << 12;
+  sh2_drc_entry(sh2c);
+
+  // TODO: irq cycles
+  ret_cycles = (signed int)sh2c->sr >> 12;
+  if (ret_cycles > 0)
+    dbg(1, "warning: drc returned with cycles: %d", ret_cycles);
+
+  return sh2c->cycles_timeslice - ret_cycles;
 }
 
-#if (DRC_DEBUG & 1)
-static void block_stats(void)
+#if (DRC_DEBUG & 2)
+void block_stats(void)
 {
   int c, b, i, total = 0;
 
+  printf("block stats:\n");
   for (b = 0; b < ARRAY_SIZE(block_tables); b++)
     for (i = 0; i < block_counts[b]; i++)
       if (block_tables[b][i].addr != 0)
@@ -610,29 +3039,68 @@ static void block_stats(void)
       (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++)
+      block_tables[b][i].refcount = 0;
 }
+#else
+#define block_stats()
 #endif
 
+void sh2_drc_flush_all(void)
+{
+  block_stats();
+  flush_tcache(0);
+  flush_tcache(1);
+  flush_tcache(2);
+}
+
+void sh2_drc_mem_setup(SH2 *sh2)
+{
+  // fill the convenience pointers
+  sh2->p_bios = sh2->is_slave ? Pico32xMem->sh2_rom_s : Pico32xMem->sh2_rom_m;
+  sh2->p_da = Pico32xMem->data_array[sh2->is_slave];
+  sh2->p_sdram = Pico32xMem->sdram;
+  sh2->p_rom = Pico.rom;
+}
+
 int sh2_drc_init(SH2 *sh2)
 {
-  if (block_tables[0] == NULL) {
-    int i, cnt;
-    cnt = block_max_counts[0] + block_max_counts[1] + block_max_counts[2];
-    block_tables[0] = calloc(cnt, sizeof(*block_tables[0]));
-    if (block_tables[0] == NULL)
-      return -1;
+  int i;
 
+  if (block_tables[0] == NULL)
+  {
+    for (i = 0; i < TCACHE_BUFFERS; i++) {
+      block_tables[i] = calloc(block_max_counts[i], sizeof(*block_tables[0]));
+      if (block_tables[i] == NULL)
+        goto fail;
+      // max 2 block links (exits) per block
+      block_links[i] = calloc(block_max_counts[i] * 2, sizeof(*block_links[0]));
+      if (block_links[i] == NULL)
+        goto fail;
+    }
     memset(block_counts, 0, sizeof(block_counts));
-    tcache_bases[0] = tcache_ptrs[0] = tcache;
+    memset(block_link_counts, 0, sizeof(block_link_counts));
+
+    drc_cmn_init();
+    tcache_ptr = tcache;
+    sh2_generate_utils();
+    host_instructions_updated(tcache, tcache_ptr);
 
-    for (i = 1; i < ARRAY_SIZE(block_tables); i++) {
-      block_tables[i] = block_tables[i - 1] + block_max_counts[i - 1];
+    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];
-    }
 
-#if (DRC_DEBUG & 2)
+    // tmp
+    PicoOpt |= POPT_DIS_VDP_FIFO;
+
+#if (DRC_DEBUG & 4)
     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(block_tables); i++)
       tcache_dsm_ptrs[i] = tcache_bases[i];
+    // disasm the utils
+    tcache_dsm_ptrs[0] = tcache;
+    do_host_disasm(0);
 #endif
 #if (DRC_DEBUG & 1)
     hash_collisions = 0;
@@ -642,20 +3110,40 @@ int sh2_drc_init(SH2 *sh2)
   if (hash_table == NULL) {
     hash_table = calloc(sizeof(hash_table[0]), MAX_HASH_ENTRIES);
     if (hash_table == NULL)
-      return -1;
+      goto fail;
   }
 
   return 0;
+
+fail:
+  sh2_drc_finish(sh2);
+  return -1;
 }
 
 void sh2_drc_finish(SH2 *sh2)
 {
+  int i;
+
   if (block_tables[0] != NULL) {
-#if (DRC_DEBUG & 1)
     block_stats();
+
+    for (i = 0; i < TCACHE_BUFFERS; i++) {
+#if (DRC_DEBUG & 4)
+      printf("~~~ tcache %d\n", i);
+      tcache_dsm_ptrs[i] = tcache_bases[i];
+      tcache_ptr = tcache_ptrs[i];
+      do_host_disasm(i);
 #endif
-    free(block_tables[0]);
-    memset(block_tables, 0, sizeof(block_tables));
+
+      if (block_tables[i] != NULL)
+        free(block_tables[i]);
+      block_tables[i] = NULL;
+      if (block_links[i] == NULL)
+        free(block_links[i]);
+      block_links[i] = NULL;
+    }
+
+    drc_cmn_cleanup();
   }
 
   if (hash_table != NULL) {
@@ -663,3 +3151,5 @@ void sh2_drc_finish(SH2 *sh2)
     hash_table = NULL;
   }
 }
+
+// vim:shiftwidth=2:expandtab