32x: add missing pprof call for draw
[picodrive.git] / cpu / sh2 / compiler.c
index 618b497..cb35c52 100644 (file)
@@ -1,5 +1,23 @@
 /*
  * vim:shiftwidth=2:expandtab
+ *
+ * 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
+ *
+ * implemented:
+ * - static register allocation
+ * - remaining register caching and tracking in temporaries
+ * - block-local branch linking
+ * - block linking (except between tcaches)
+ *
+ * TODO:
+ * - proper SMC handling
+ * - constant propagation
+ * - stack caching?
+ * - bug fixing
  */
 #include <stddef.h>
 #include <stdio.h>
@@ -41,27 +59,64 @@ static char sh2dasm_buff[64];
 #else
 #define do_host_disasm(x)
 #endif
+
+#if (DRC_DEBUG & 4)
+static void REGPARM(3) *sh2_drc_announce_entry(void *block, SH2 *sh2, u32 sr)
+{
+  if (block != NULL)
+    dbg(4, "= %csh2 enter %08x %p, c=%d", sh2->is_slave ? 's' : 'm',
+      sh2->pc, block, (signed int)sr >> 12);
+  return block;
+}
+#endif
 // } debug
 
 #define BLOCK_CYCLE_LIMIT 100
 #define MAX_BLOCK_SIZE (BLOCK_CYCLE_LIMIT * 6 * 6)
+#define TCACHE_BUFFERS 3
 
 // we have 3 translation cache buffers, split from one drc/cmn buffer.
 // BIOS shares tcache with data array because it's only used for init
 // and can be discarded early
 // XXX: need to tune sizes
-static const int tcache_sizes[3] = {
+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;
 
+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)
+  int refcount;
+#endif
+} block_desc;
+
+typedef struct block_link_ {
+  u32 target_pc;
+  void *jump;
+//  struct block_link_ *next;
+} block_link;
+
+static const int block_max_counts[TCACHE_BUFFERS] = {
+  4*1024,
+  256,
+  256,
+};
+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,
@@ -101,7 +156,7 @@ static temp_reg_t reg_temp[] = {
   {  3, },
 };
 
-#else
+#elif defined(__i386__)
 #include "../drc/emit_x86.c"
 
 static const int reg_map_g2h[] = {
@@ -121,6 +176,8 @@ static temp_reg_t reg_temp[] = {
   { xDX, },
 };
 
+#else
+#error unsupported arch
 #endif
 
 #define T      0x00000001
@@ -130,27 +187,10 @@ static temp_reg_t reg_temp[] = {
 #define M      0x00000200
 #define T_save 0x00000800
 
+#define I_SHIFT 4
 #define Q_SHIFT 8
 #define M_SHIFT 9
 
-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)
-  int refcount;
-#endif
-} block_desc;
-
-static const int block_max_counts[3] = {
-  4*1024,
-  256,
-  256,
-};
-static block_desc *block_tables[3];
-static int block_counts[3];
-
 // ROM hash table
 #define MAX_HASH_ENTRIES 1024
 #define HASH_MASK (MAX_HASH_ENTRIES - 1)
@@ -159,12 +199,16 @@ static void **hash_table;
 #define HASH_FUNC(hash_tab, addr) \
   ((block_desc **)(hash_tab))[(addr) & HASH_MASK]
 
-static void REGPARM(2) (*sh2_drc_entry)(const void *block, SH2 *sh2);
-static void (*sh2_drc_exit)(void);
+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 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);
 
-// tmp
 extern void REGPARM(2) sh2_do_op(SH2 *sh2, int opcode);
-static void REGPARM(1) sh2_test_irq(SH2 *sh2);
 
 static void flush_tcache(int tcid)
 {
@@ -185,6 +229,24 @@ static void flush_tcache(int tcid)
 #endif
 }
 
+// add block links (tracked branches)
+static int dr_add_block_link(u32 target_pc, void *jump, int tcache_id)
+{
+  block_link *bl = block_links[tcache_id];
+  int cnt = block_link_counts[tcache_id];
+
+  if (cnt >= block_max_counts[tcache_id] * 2) {
+    printf("bl overflow for tcache %d\n", tcache_id);
+    return -1;
+  }
+
+  bl[cnt].target_pc = target_pc;
+  bl[cnt].jump = jump;
+  block_link_counts[tcache_id]++;
+
+  return 0;
+}
+
 static void *dr_find_block(block_desc *tab, u32 addr)
 {
   for (tab = tab->next; tab != NULL; tab = tab->next)
@@ -203,8 +265,10 @@ static block_desc *dr_add_block(u32 addr, int tcache_id, int *blk_id)
   int *bcount = &block_counts[tcache_id];
   block_desc *bd;
 
-  if (*bcount >= block_max_counts[tcache_id])
+  if (*bcount >= block_max_counts[tcache_id]) {
+    printf("bd overflow for tcache %d\n", tcache_id);
     return NULL;
+  }
 
   bd = &block_tables[tcache_id][*bcount];
   bd->addr = addr;
@@ -226,6 +290,13 @@ static block_desc *dr_add_block(u32 addr, int tcache_id, int *blk_id)
   return bd;
 }
 
+#define ADD_TO_ARRAY(array, count, item, failcode) \
+  array[count++] = item; \
+  if (count >= ARRAY_SIZE(array)) { \
+    printf("warning: " #array " overflow\n"); \
+    failcode; \
+  }
+
 int find_in_array(u32 *array, size_t size, u32 what)
 {
   size_t i;
@@ -479,38 +550,92 @@ static void emit_or_t_if_eq(int srr)
 // reg cache must be clean before call
 static int emit_memhandler_read(int size)
 {
-  int ctxr;
-  host_arg2reg(ctxr, 1);
-  emith_move_r_r(ctxr, CONTEXT_REG);
-  switch (size) {
-  case 0: // 8
-    emith_call(p32x_sh2_read8);
-    break;
-  case 1: // 16
-    emith_call(p32x_sh2_read16);
-    break;
-  case 2: // 32
-    emith_call(p32x_sh2_read32);
-    break;
+  int arg0, arg1;
+  host_arg2reg(arg0, 0);
+
+  // must writeback cycles for poll detection stuff
+  if (reg_map_g2h[SHR_SR] != -1)
+    emith_ctx_write(reg_map_g2h[SHR_SR], SHR_SR * 4);
+  arg1 = rcache_get_tmp_arg(1);
+  emith_move_r_r(arg1, CONTEXT_REG);
+
+#if 1
+  if (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, p32x_sh2_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, p32x_sh2_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, p32x_sh2_read32);
+      EMITH_SJMP3_END();
+      break;
+    }
+  }
+  else
+#endif
+  {
+    switch (size) {
+    case 0: // 8
+      emith_call(p32x_sh2_read8);
+      break;
+    case 1: // 16
+      emith_call(p32x_sh2_read16);
+      break;
+    case 2: // 32
+      emith_call(p32x_sh2_read32);
+      break;
+    }
   }
   rcache_invalidate();
   // assuming arg0 and retval reg matches
   return rcache_get_tmp_arg(0);
 }
 
-static void emit_memhandler_write(int size)
+static void emit_memhandler_write(int size, u32 pc, int delay)
 {
   int ctxr;
   host_arg2reg(ctxr, 2);
-  emith_move_r_r(ctxr, CONTEXT_REG);
   switch (size) {
   case 0: // 8
-    emith_call(p32x_sh2_write8);
+    // 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
-    emith_call(p32x_sh2_write16);
+    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(p32x_sh2_write32);
     break;
   }
@@ -528,19 +653,6 @@ static int emit_indirect_indexed_read(int rx, int ry, int size)
   return emit_memhandler_read(size);
 }
 
-// tmp_wr -> @(Rx,Ry)
-static void emit_indirect_indexed_write(int tmp_wr, int rx, int ry, int size)
-{
-  int a0, t;
-  rcache_clean();
-  t = rcache_get_tmp_arg(1);
-  emith_move_r_r(t, tmp_wr);
-  a0 = rcache_get_reg_arg(0, rx);
-  t  = rcache_get_reg(ry, RC_GR_READ);
-  emith_add_r_r(a0, t);
-  emit_memhandler_write(size);
-}
-
 // read @Rn, @rm
 static void emit_indirect_read_double(u32 *rnr, u32 *rmr, int rn, int rm, int size)
 {
@@ -593,27 +705,101 @@ static void emit_do_static_regs(int is_write, int tmpr)
   }
 }
 
-static void sh2_generate_utils(void)
+static void emit_block_entry(void)
 {
-  int ctx, blk, tmp;
+  int arg0, arg1, arg2;
 
-  host_arg2reg(blk, 0);
-  host_arg2reg(ctx, 1);
-  host_arg2reg(tmp, 2);
+  host_arg2reg(arg0, 0);
+  host_arg2reg(arg1, 1);
+  host_arg2reg(arg2, 2);
 
-  // sh2_drc_entry(void *block, SH2 *sh2)
-  sh2_drc_entry = (void *)tcache_ptr;
-  emith_sh2_drc_entry();
-  emith_move_r_r(CONTEXT_REG, ctx); // move ctx, arg1
-  emit_do_static_regs(0, tmp);
-  emith_jump_reg(blk); // jump arg0
+#if (DRC_DEBUG & 4)
+  emith_move_r_r(arg1, CONTEXT_REG);
+  emith_move_r_r(arg2, rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ));
+  emith_call(sh2_drc_announce_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);
+}
 
-  // sh2_drc_exit(void)
-  sh2_drc_exit = (void *)tcache_ptr;
-  emit_do_static_regs(1, tmp);
-  emith_sh2_drc_exit();
+static void REGPARM(3) *lookup_block(u32 pc, int is_slave, int *tcache_id)
+{
+  block_desc *bd = NULL;
+  void *block = NULL;
+  *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) {
+      bd = &block_tables[*tcache_id][blkid >> 1];
+      block = bd->tcache_ptr;
+    }
+  }
+  // RAM
+  else if ((pc & 0xc6000000) == 0x06000000) {
+    int blkid = Pico32xMem->drcblk_ram[(pc & 0x3ffff) >> SH2_DRCBLK_RAM_SHIFT];
+    if (blkid & 1) {
+      bd = &block_tables[0][blkid >> 1];
+      block = bd->tcache_ptr;
+    }
+  }
+  // ROM
+  else if ((pc & 0xc6000000) == 0x02000000) {
+    bd = HASH_FUNC(hash_table, pc);
 
-  rcache_invalidate();
+    if (bd != NULL) {
+      if (bd->addr == pc)
+        block = bd->tcache_ptr;
+      else
+        block = dr_find_block(bd, pc);
+    }
+  }
+
+#if (DRC_DEBUG & 1)
+  if (bd != NULL)
+    bd->refcount++;
+#endif
+  return block;
+}
+
+void dr_link_blocks(void *target, u32 pc, int tcache_id)
+{
+  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(1, "- link from %p", bl[i].jump);
+      emith_jump_patch(bl[i].jump, target);
+      // XXX: sync ARM caches (old jump should be fine)?
+    }
+  }
+}
+
+void *dr_prepare_ext_branch(u32 pc, SH2 *sh2, int tcache_id)
+{
+  int target_tcache_id;
+  void *target;
+  int ret;
+
+  target = 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;
 }
 
 #define DELAYED_OP \
@@ -628,6 +814,12 @@ static void sh2_generate_utils(void)
   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_; \
@@ -645,13 +837,13 @@ static void sh2_generate_utils(void)
   if (GET_Fx() >= n) \
     goto default_
 
-#define MAX_LOCAL_BRANCHES 16
+#define MAX_LOCAL_BRANCHES 32
 
 // op_flags: data from 1st pass
 #define OP_FLAGS(pc) op_flags[((pc) - base_pc) / 2]
 #define OF_DELAY_OP (1 << 0)
 
-static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
+static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
 {
   // XXX: maybe use structs instead?
   void *branch_target_ptr[MAX_LOCAL_BRANCHES];
@@ -660,7 +852,8 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
   void *branch_patch_ptr[MAX_LOCAL_BRANCHES];
   u32 branch_patch_pc[MAX_LOCAL_BRANCHES];
   int branch_patch_count = 0;
-  int branch_patch_cond = -1;
+  int pending_branch_cond = -1;
+  int pending_branch_pc = 0;
   u8 op_flags[BLOCK_CYCLE_LIMIT + 1];
   struct {
     u32 delayed_op:2;
@@ -668,9 +861,10 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
     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;
-  u32 pc, base_pc, end_pc; // PC of current, first, last insn
   int blkid_main = 0;
   u32 tmp, tmp2;
   int cycles;
@@ -689,28 +883,38 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
 
   tcache_ptr = tcache_ptrs[tcache_id];
   this_block = dr_add_block(base_pc, tcache_id, &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 || this_block == NULL)
+  if (tmp > tcache_sizes[tcache_id] - MAX_BLOCK_SIZE) {
+    printf("tcache %d overflow\n", tcache_id);
     return NULL;
+  }
 
   block_entry = tcache_ptr;
   dbg(1, "== %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 = p32x_sh2_read16(pc, sh2);
     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 == 0x23 || op == 0x03 || op == 0x0b) { // BRAF, BSRF, RTS
+      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;
@@ -726,13 +930,10 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
       signed int offs = ((signed int)(op << 24) >> 23);
       if (op & 0x0400)
         OP_FLAGS(pc + 2) |= OF_DELAY_OP;
-      branch_target_pc[branch_target_count++] = pc + offs + 4;
-      if (branch_target_count == MAX_LOCAL_BRANCHES) {
-        printf("warning: branch target overflow\n");
-        // will only spawn additional blocks
-        break;
-      }
+      ADD_TO_ARRAY(branch_target_pc, branch_target_count, pc + offs + 4, break);
     }
+    if ((op & 0xff00) == 0xc300) // TRAPA
+      break;
   }
 
   end_pc = pc;
@@ -749,6 +950,7 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
 
   // -------------------------------------------------
   // 2nd pass: actual compilation
+  out_pc = 0;
   pc = base_pc;
   for (cycles = 0; pc <= end_pc || drcf.delayed_op; )
   {
@@ -768,8 +970,7 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         int blkid;
 
         sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-        emith_sub_r_imm(sr, cycles << 12);
-        cycles = 0;
+        FLUSH_CYCLES(sr);
         rcache_flush();
         do_host_disasm(tcache_id);
 
@@ -788,8 +989,11 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
           *drcblk = (blkid << 1) | 1;
         }
 
-        dbg(1, "=== %csh2 subblock #%d,%d %08x -> %p", sh2->is_slave ? 's' : 'm',
+        dbg(1, "-- %csh2 subblock #%d,%d %08x -> %p", sh2->is_slave ? 's' : 'm',
           tcache_id, blkid, pc, tcache_ptr);
+
+        // since we made a block entry, link any other blocks that jump to current pc
+        dr_link_blocks(tcache_ptr, pc, tcache_id);
       }
       branch_target_ptr[i] = tcache_ptr;
 
@@ -858,13 +1062,18 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
           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
-        tmp = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
-        emit_indirect_indexed_write(tmp, SHR_R0, GET_Rn(), op & 3);
+        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
@@ -948,15 +1157,15 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         case 0: // RTS        0000000000001011
           DELAYED_OP;
           emit_move_r_r(SHR_PC, SHR_PR);
+          out_pc = (u32)-1;
           cycles++;
           break;
         case 1: // SLEEP      0000000000011011
-          emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc - 2);
           tmp = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
           emith_clear_msb(tmp, tmp, 20); // clear cycles
-          drcf.test_irq = 1;
+          out_pc = out_pc - 2;
           cycles = 1;
-          break;
+          goto end_op;
         case 2: // RTE        0000000000101011
           DELAYED_OP;
           rcache_clean();
@@ -977,6 +1186,7 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
           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:
@@ -1036,7 +1246,7 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
       tmp  = rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
       tmp2 = rcache_get_reg_arg(1, GET_Rm());
       emith_add_r_imm(tmp, (op & 0x0f) * 4);
-      emit_memhandler_write(2);
+      emit_memhandler_write(2, pc, drcf.delayed_op);
       goto end_op;
 
     case 0x02:
@@ -1048,7 +1258,7 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         rcache_clean();
         rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
         rcache_get_reg_arg(1, GET_Rm());
-        emit_memhandler_write(op & 3);
+        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
@@ -1058,7 +1268,7 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         rcache_clean();
         rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
         rcache_get_reg_arg(1, GET_Rm());
-        emit_memhandler_write(op & 3);
+        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);
@@ -1380,8 +1590,8 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
         tmp3 = rcache_get_reg_arg(1, tmp);
         if (tmp == SHR_SR)
-          emith_clear_msb(tmp3, tmp3, 20); // reserved bits defined by ISA as 0
-        emit_memhandler_write(2);
+          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:
@@ -1522,6 +1732,7 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
           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
@@ -1541,7 +1752,7 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
           emith_move_r_r(tmp2, tmp);
           rcache_free_tmp(tmp);
           rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
-          emit_memhandler_write(0);
+          emit_memhandler_write(0, pc, drcf.delayed_op);
           cycles += 3;
           break;
         default:
@@ -1720,7 +1931,7 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         tmp2 = rcache_get_reg_arg(1, SHR_R0);
         tmp3 = (op & 0x100) >> 8;
         emith_add_r_imm(tmp, (op & 0x0f) << tmp3);
-        emit_memhandler_write(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
@@ -1751,36 +1962,15 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         DELAYED_OP;
         cycles--;
         // fallthrough
-      case 0x0900:   // BT   label 10001001dddddddd
-      case 0x0b00: { // BF   label 10001011dddddddd
-        // jmp_cond ~ cond when guest doesn't jump
-        int jmp_cond  = (op & 0x0200) ? DCOND_NE : DCOND_EQ;
-        int insn_cond = (op & 0x0200) ? DCOND_EQ : DCOND_NE;
-        signed int offs = ((signed int)(op << 24) >> 23);
-        sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-        if (find_in_array(branch_target_pc, branch_target_count, pc + offs + 2) >= 0) {
-          branch_patch_pc[branch_patch_count] = pc + offs + 2;
-          branch_patch_cond = insn_cond;
-          goto end_op;
-        }
-
-        // can't resolve branch, cause end of block
-        tmp = rcache_get_reg(SHR_PC, RC_GR_WRITE);
-        emith_move_r_imm(tmp, pc + (drcf.delayed_op ? 2 : 0));
-        emith_tst_r_imm(sr, T);
-        EMITH_SJMP_START(jmp_cond);
-        if (!drcf.delayed_op)
-          offs += 2;
-        if (offs < 0) {
-          emith_sub_r_imm_c(insn_cond, tmp, -offs);
-        } else
-          emith_add_r_imm_c(insn_cond, tmp, offs);
-        EMITH_SJMP_END(jmp_cond);
+      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 (!drcf.delayed_op)
-          goto end_block_btf;
         goto end_op;
-      }}
+      }
       goto default_;
 
     /////////////////////////////////////////////
@@ -1799,9 +1989,11 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
     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_PC, pc + tmp + 2);
+      out_pc = pc + tmp + 2;
+      if (tmp == (u32)-4)
+        emith_clear_msb(sr, sr, 20); // burn cycles
       cycles++;
       break;
 
@@ -1810,7 +2002,10 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
       // 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:
@@ -1824,7 +2019,7 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         tmp2 = rcache_get_reg_arg(1, SHR_R0);
         tmp3 = (op & 0x300) >> 8;
         emith_add_r_imm(tmp, (op & 0xff) << tmp3);
-        emit_memhandler_write(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
@@ -1850,12 +2045,12 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         emith_add_r_imm(tmp, 4);
         tmp = rcache_get_reg_arg(1, SHR_SR);
         emith_clear_msb(tmp, tmp, 22);
-        emit_memhandler_write(2);
+        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);
+        emit_memhandler_write(2, pc, drcf.delayed_op);
         // obtain new PC
         tmp = rcache_get_reg_arg(0, SHR_VBR);
         emith_add_r_imm(tmp, (op & 0xff) * 4);
@@ -1863,8 +2058,9 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         tmp2 = rcache_get_reg(SHR_PC, RC_GR_WRITE);
         emith_move_r_r(tmp2, tmp);
         rcache_free_tmp(tmp);
+        out_pc = (u32)-1;
         cycles += 7;
-        goto end_block_btf;
+        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;
@@ -1918,7 +2114,7 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
         tmp3 = rcache_get_reg_arg(0, SHR_GBR);
         tmp4 = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_READ);
         emith_add_r_r(tmp3, tmp4);
-        emit_memhandler_write(0);
+        emit_memhandler_write(0, pc, drcf.delayed_op);
         cycles += 2;
         goto end_op;
       }
@@ -1958,76 +2154,106 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
     }
 
 end_op:
-    // block-local conditional branch handling (with/without delay)
-    if (branch_patch_cond != -1 && drcf.delayed_op != 2) {
+    // 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
-      emith_sub_r_imm(sr, cycles << 12);
-      cycles = 0;
+      FLUSH_CYCLES(sr);
       rcache_clean();
-
       if (drcf.use_saved_t)
         emith_tst_r_imm(sr, T_save);
       else
         emith_tst_r_imm(sr, T);
-      branch_patch_ptr[branch_patch_count] = tcache_ptr;
-      emith_jump_patchable(branch_patch_cond);
 
-      drcf.use_saved_t = 0;
-      branch_patch_cond = -1;
-      branch_patch_count++;
-      drcf.delayed_op = 0; // XXX: delayed_op ends block, so must override
-      if (branch_patch_count == MAX_LOCAL_BRANCHES) {
-        printf("too many local branches\n");
-        break;
+      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) {
+          printf("warning: too many local branches\n");
+          break;
+        }
+      }
+      else {
+        // 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?
-    if (drcf.test_irq && drcf.delayed_op != 2)
-      break;
-    if (drcf.delayed_op == 1)
-      break;
+    // 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;
+    }
 
     do_host_disasm(tcache_id);
-  }
-
-  // delayed_op means some kind of branch - PC already handled
-  if (!drcf.delayed_op)
-    emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc);
 
-  if (drcf.test_irq) {
-    rcache_flush();
-    emith_pass_arg_r(0, CONTEXT_REG);
-    emith_call(sh2_test_irq);
+    if (out_pc != 0 && drcf.delayed_op != 2)
+      break;
   }
 
-end_block_btf:
-  this_block->end_addr = pc;
-
   tmp = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-  emith_sub_r_imm(tmp, cycles << 12);
+  FLUSH_CYCLES(tmp);
   rcache_flush();
-  emith_jump(sh2_drc_exit);
+
+  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;
-    //printf("patch %08x %p\n", branch_patch_pc[i], branch_patch_ptr[i]);
     t = find_in_array(branch_target_pc, branch_target_count, branch_patch_pc[i]);
-    if (branch_target_ptr[t] != NULL)
-      target = branch_target_ptr[t];
-    else {
-      // flush pc and go back to dispatcher (for now)
+    target = branch_target_ptr[t];
+    if (target == NULL) {
+      // flush pc and go back to dispatcher (should no longer happen)
       printf("stray branch to %08x %p\n", 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_exit);
+      emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
     }
     emith_jump_patch(branch_patch_ptr[i], target);
   }
 
+  this_block->end_addr = pc;
+
   // mark memory blocks as containing compiled code
   if (tcache_id != 0) {
     // data array, BIOS
@@ -2077,75 +2303,167 @@ end_block_btf:
 #endif
 
   return block_entry;
-/*
-unimplemented:
-  // last op
-  do_host_disasm(tcache_id);
-  exit(1);
-*/
 }
 
-void __attribute__((noinline)) sh2_drc_dispatcher(SH2 *sh2)
+static void sh2_generate_utils(void)
 {
-  // TODO: need to handle self-caused interrupts
-  sh2_test_irq(sh2);
+  int arg0, arg1, arg2, sr, tmp;
+  void *sh2_drc_write_end, *sh2_drc_write_slot_end;
 
-  while (((signed int)sh2->sr >> 12) > 0)
-  {
-    void *block = NULL;
-    block_desc *bd = NULL;
-    int tcache_id = 0;
-
-    // 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 & 0xe0000000) == 0xc0000000 || (sh2->pc & ~0xfff) == 0) {
-      int blkid = Pico32xMem->drcblk_da[sh2->is_slave][(sh2->pc & 0xfff) >> SH2_DRCBLK_DA_SHIFT];
-      tcache_id = 1 + sh2->is_slave;
-      if (blkid & 1) {
-        bd = &block_tables[tcache_id][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[tcache_id][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);
-      }
-    }
+  host_arg2reg(arg0, 0);
+  host_arg2reg(arg1, 1);
+  host_arg2reg(arg2, 2);
+  emith_move_r_r(arg0, arg0); // nop
 
-    if (block == NULL)
-      block = sh2_translate(sh2, tcache_id);
-    if (block == NULL) {
-      // sh2_translate failed, possibly tcache overflow, clean up and try again
-      flush_tcache(tcache_id);
-      block = sh2_translate(sh2, tcache_id);
-    }
+  // sh2_drc_exit(void)
+  sh2_drc_exit = (void *)tcache_ptr;
+  emit_do_static_regs(1, arg2);
+  emith_sh2_drc_exit();
 
-    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++;
+  // 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(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(exit);
+
+  // 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);
+  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);
+  // since PC is up to date, jump to it's block instead of returning
+  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);
+
+  rcache_invalidate();
+#if (DRC_DEBUG & 2)
+  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(block, sh2);
-    dbg(4, "= leave %p", block);
-  }
 }
 
 static void sh2_smc_rm_block(u16 *drcblk, u16 *p, block_desc *btab, u32 a)
@@ -2154,6 +2472,7 @@ static void sh2_smc_rm_block(u16 *drcblk, u16 *p, block_desc *btab, u32 a)
   block_desc *bd = btab + id;
 
   // FIXME: skip subblocks; do both directions
+  // FIXME: collect all branches
   dbg(1, "  killing block %08x", bd->addr);
   bd->addr = bd->end_addr = 0;
 
@@ -2193,6 +2512,7 @@ void sh2_drc_wcheck_da(unsigned int a, int val, int cpuid)
 
 void sh2_execute(SH2 *sh2c, int cycles)
 {
+  int ret_cycles;
   sh2 = sh2c; // XXX
 
   sh2c->cycles_aim += cycles;
@@ -2203,30 +2523,22 @@ void sh2_execute(SH2 *sh2c, int cycles)
   // others are usual SH2 flags
   sh2c->sr &= 0x3f3;
   sh2c->sr |= cycles << 12;
-  sh2_drc_dispatcher(sh2c);
+  sh2_drc_entry(sh2c);
 
-  sh2c->cycles_done += cycles - ((signed int)sh2c->sr >> 12);
-}
+  // TODO: irq cycles
+  ret_cycles = (signed int)sh2c->sr >> 12;
+  if (ret_cycles > 0)
+    printf("warning: drc returned with cycles: %d\n", ret_cycles);
 
-static void 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;
-    }
-  }
+  sh2c->cycles_done += cycles - ret_cycles;
 }
 
 #if (DRC_DEBUG & 1)
-static void block_stats(void)
+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)
@@ -2269,29 +2581,32 @@ void sh2_drc_flush_all(void)
 
 int sh2_drc_init(SH2 *sh2)
 {
-  if (block_tables[0] == NULL) {
-    int i, cnt;
-
-    drc_cmn_init();
+  int i;
 
-    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;
+  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));
+    memset(block_link_counts, 0, sizeof(block_link_counts));
 
+    drc_cmn_init();
     tcache_ptr = tcache;
     sh2_generate_utils();
 #ifdef ARM
     cache_flush_d_inval_i(tcache, tcache_ptr);
 #endif
 
-    memset(block_counts, 0, sizeof(block_counts));
     tcache_bases[0] = tcache_ptrs[0] = tcache_ptr;
-
-    for (i = 1; i < ARRAY_SIZE(block_tables); i++) {
-      block_tables[i] = block_tables[i - 1] + block_max_counts[i - 1];
+    for (i = 1; i < ARRAY_SIZE(tcache_bases); i++)
       tcache_bases[i] = tcache_ptrs[i] = tcache_bases[i - 1] + tcache_sizes[i - 1];
-    }
 
     // tmp
     PicoOpt |= POPT_DIS_VDP_FIFO;
@@ -2311,18 +2626,38 @@ 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) {
     block_stats();
-    free(block_tables[0]);
-    memset(block_tables, 0, sizeof(block_tables));
+
+    for (i = 0; i < TCACHE_BUFFERS; i++) {
+#if (DRC_DEBUG & 2)
+      printf("~~~ tcache %d\n", i);
+      tcache_dsm_ptrs[i] = tcache_bases[i];
+      tcache_ptr = tcache_ptrs[i];
+      do_host_disasm(i);
+#endif
+
+      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();
   }