32x: drc: enable and fix static reg alloc, carry flag tweaks
[picodrive.git] / cpu / sh2 / compiler.c
index 43ca7b7..fc48413 100644 (file)
@@ -1,6 +1,7 @@
 /*
  * vim:shiftwidth=2:expandtab
  */
+#include <stddef.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <assert.h>
@@ -10,6 +11,7 @@
 #include "compiler.h"
 #include "../drc/cmn.h"
 
+// debug stuff {
 #ifndef DRC_DEBUG
 #define DRC_DEBUG 0
 #endif
@@ -39,6 +41,7 @@ static char sh2dasm_buff[64];
 #else
 #define do_host_disasm(x)
 #endif
+// } debug
 
 #define BLOCK_CYCLE_LIMIT 100
 #define MAX_BLOCK_SIZE (BLOCK_CYCLE_LIMIT * 6 * 6)
@@ -46,6 +49,7 @@ static char sh2dasm_buff[64];
 // 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] = {
   DRC_TCACHE_SIZE * 6 / 8, // ROM, DRAM
   DRC_TCACHE_SIZE / 8, // BIOS, data array in master sh2
@@ -75,16 +79,16 @@ typedef struct {
 } temp_reg_t;
 
 // note: reg_temp[] must have at least the amount of
-// registers used by handlers in worst case (currently 3?)
+// 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, -1,
-  -1, -1, -1, -1,
-  -1, -1, -1, -1,
-  -1, -1, -1, -1,
+  -1, -1, -1,  9,
+  -1, -1, -1, 10,
   -1, -1, -1, -1,
 };
 
@@ -101,17 +105,18 @@ static temp_reg_t reg_temp[] = {
 #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, -1,
-  -1, -1, -1, -1,
+  -1, -1, -1, xDI,
   -1, -1, -1, -1,
 };
 
-// ax, cx, dx are usually temporaries
+// ax, cx, dx are usually temporaries by convention
 static temp_reg_t reg_temp[] = {
   { xAX, },
+  { xBX, },
   { xCX, },
   { xDX, },
 };
@@ -124,11 +129,8 @@ static temp_reg_t reg_temp[] = {
 #define Q      0x00000100
 #define M      0x00000200
 
-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;
+#define Q_SHIFT 8
+#define M_SHIFT 9
 
 typedef struct block_desc_ {
   u32 addr;                    // SH2 PC address
@@ -153,8 +155,8 @@ static int block_counts[3];
 #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);
+static void REGPARM(2) (*sh2_drc_entry)(const void *block, SH2 *sh2);
+static void (*sh2_drc_exit)(void);
 
 // tmp
 extern void REGPARM(2) sh2_do_op(SH2 *sh2, int opcode);
@@ -430,6 +432,7 @@ static void rcache_flush(void)
 
 static void emit_move_r_imm32(sh2_reg_e dst, u32 imm)
 {
+  // TODO: propagate this constant
   int hr = rcache_get_reg(dst, RC_GR_WRITE);
   emith_move_r_imm(hr, imm);
 }
@@ -442,6 +445,14 @@ static void emit_move_r_r(sh2_reg_e dst, sh2_reg_e src)
   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)
@@ -484,106 +495,104 @@ static void emit_memhandler_write(int size)
   rcache_invalidate();
 }
 
-/*
-MOV   #imm,Rn       1110nnnniiiiiiii
-MOV.W @(disp,PC),Rn 1001nnnndddddddd
-MOV.L @(disp,PC),Rn 1101nnnndddddddd
-MOV   Rm,Rn         0110nnnnmmmm0011
-MOV.B @Rm,Rn        0110nnnnmmmm0000
-MOV.W @Rm,Rn        0110nnnnmmmm0001
-MOV.L @Rm,Rn        0110nnnnmmmm0010
-MOV.B @Rm+,Rn       0110nnnnmmmm0100
-MOV.W @Rm+,Rn       0110nnnnmmmm0101
-MOV.L @Rm+,Rn       0110nnnnmmmm0110
-MOV.B R0,@(disp,Rn) 10000000nnnndddd
-MOV.W R0,@(disp,Rn) 10000001nnnndddd
-MOV.B @(disp,Rm),R0 10000100mmmmdddd
-MOV.W @(disp,Rm),R0 10000101mmmmdddd
-MOV.L @(disp,Rm),Rn 0101nnnnmmmmdddd
-MOV.B    R0,@(disp,GBR)   11000000dddddddd
-MOV.W    R0,@(disp,GBR)   11000001dddddddd
-MOV.L    R0,@(disp,GBR)   11000010dddddddd
-MOV.B    @(disp,GBR),R0   11000100dddddddd
-MOV.W    @(disp,GBR),R0   11000101dddddddd
-MOV.L    @(disp,GBR),R0   11000110dddddddd
-MOVA     @(disp,PC),R0    11000111dddddddd
-SWAP.B Rm,Rn              0110nnnnmmmm1000
-SWAP.W Rm,Rn              0110nnnnmmmm1001
-XTRCT    Rm,Rn            0010nnnnmmmm1101
-ADD         Rm,Rn    0011nnnnmmmm1100
-ADD         #imm,Rn  0111nnnniiiiiiii
-ADDC        Rm,Rn    0011nnnnmmmm1110
-ADDV        Rm,Rn    0011nnnnmmmm1111
-CMP/EQ      #imm,R0  10001000iiiiiiii
-CMP/EQ      Rm,Rn    0011nnnnmmmm0000
-CMP/HS      Rm,Rn    0011nnnnmmmm0010
-CMP/GE      Rm,Rn    0011nnnnmmmm0011
-CMP/HI      Rm,Rn    0011nnnnmmmm0110
-CMP/GT      Rm,Rn    0011nnnnmmmm0111
-CMP/PZ      Rn       0100nnnn00010001
-CMP/PL      Rn       0100nnnn00010101
-CMP/ST      Rm,Rn    0010nnnnmmmm1100
-DIV1        Rm,Rn    0011nnnnmmmm0100
-DMULS.      Rm,Rn    0011nnnnmmmm1101
-DMULU.L Rm,Rn        0011nnnnmmmm0101
-EXTS.B Rm,Rn         0110nnnnmmmm1110
-EXTS.W Rm,Rn         0110nnnnmmmm1111
-EXTU.B Rm,Rn         0110nnnnmmmm1100
-EXTU.W Rm,Rn         0110nnnnmmmm1101
-MAC       @Rm+,@Rn+  0100nnnnmmmm1111
-MULS.W Rm,Rn         0010nnnnmmmm1111
-MULU.W Rm,Rn         0010nnnnmmmm1110
-NEG       Rm,Rn      0110nnnnmmmm1011
-NEGC      Rm,Rn      0110nnnnmmmm1010
-SUB      Rm,Rn          0011nnnnmmmm1000
-SUBC     Rm,Rn          0011nnnnmmmm1010
-SUBV     Rm,Rn          0011nnnnmmmm1011
-AND      Rm,Rn               0010nnnnmmmm1001
-AND      #imm,R0             11001001iiiiiiii
-AND.B    #imm,@(R0,GBR)      11001101iiiiiiii
-NOT      Rm,Rn               0110nnnnmmmm0111
-OR       Rm,Rn               0010nnnnmmmm1011
-OR       #imm,R0             11001011iiiiiiii
-OR.B     #imm,@(R0,GBR)      11001111iiiiiiii
-TAS.B    @Rn                 0100nnnn00011011
-TST      Rm,Rn               0010nnnnmmmm1000
-TST      #imm,R0             11001000iiiiiiii
-TST.B    #imm,@(R0,GBR)      11001100iiiiiiii
-XOR      Rm,Rn               0010nnnnmmmm1010
-XOR      #imm,R0             11001010iiiiiiii
-XOR.B    #imm,@(R0,GBR)      11001110iiiiiiii
-ROTL     Rn        0100nnnn00000100
-ROTR     Rn        0100nnnn00000101
-ROTCL    Rn        0100nnnn00100100
-ROTCR    Rn        0100nnnn00100101
-SHAL     Rn        0100nnnn00100000
-SHAR     Rn        0100nnnn00100001
-SHLL     Rn        0100nnnn00000000
-SHLR     Rn        0100nnnn00000001
-SHLL2    Rn        0100nnnn00001000
-SHLR2    Rn        0100nnnn00001001
-SHLL8    Rn        0100nnnn00011000
-SHLR8    Rn        0100nnnn00011001
-SHLL16 Rn          0100nnnn00101000
-SHLR16 Rn          0100nnnn00101001
-LDC      Rm,GBR    0100mmmm00011110
-LDC      Rm,VBR    0100mmmm00101110
-LDC.L    @Rm+,GBR  0100mmmm00010111
-LDC.L    @Rm+,VBR  0100mmmm00100111
-LDS      Rm,MACH   0100mmmm00001010
-LDS      Rm,MACL   0100mmmm00011010
-LDS      Rm,PR     0100mmmm00101010
-LDS.L    @Rm+,MACH 0100mmmm00000110
-LDS.L    @Rm+,MACL 0100mmmm00010110
-LDS.L    @Rm+,PR   0100mmmm00100110
-STC.L    SR,@–Rn   0100nnnn00000011
-STC.L    GBR,@–Rn  0100nnnn00010011
-STC.L    VBR,@–Rn  0100nnnn00100011
-STS.L    MACH,@–Rn 0100nnnn00000010
-STS.L    MACL,@–Rn 0100nnnn00010010
-STS.L    PR,@–Rn   0100nnnn00100010
-TRAPA    #imm      11000011iiiiiiii
-*/
+// @(Rx,Ry)
+static int emit_indirect_indexed_read(int rx, int ry, int size)
+{
+  int a0, t;
+  rcache_clean();
+  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);
+}
+
+// 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)
+{
+  int tmp;
+
+  rcache_clean();
+  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_clean();
+  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);
+}
+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 sh2_generate_utils(void)
+{
+  int ctx, blk, tmp;
+
+  host_arg2reg(blk, 0);
+  host_arg2reg(ctx, 1);
+  host_arg2reg(tmp, 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
+
+  // sh2_drc_exit(void)
+  sh2_drc_exit = (void *)tcache_ptr;
+  emit_do_static_regs(1, tmp);
+  emith_sh2_drc_exit();
+
+  rcache_invalidate();
+}
 
 #define DELAYED_OP \
   delayed_op = 2
@@ -601,8 +610,8 @@ TRAPA    #imm      11000011iiiiiiii
 #define GET_Rn() \
   ((op >> 8) & 0x0f)
 
-#define CHECK_FX_GT_3() \
-  if (GET_Fx() > 3) \
+#define CHECK_FX_LT(n) \
+  if (GET_Fx() >= n) \
     goto default_
 
 static void *sh2_translate(SH2 *sh2, block_desc *other_block)
@@ -613,7 +622,7 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, block_desc *other_block)
   int op, delayed_op = 0, test_irq = 0;
   int tcache_id = 0, blkid = 0;
   int cycles = 0;
-  u32 tmp, tmp2, tmp3;
+  u32 tmp, tmp2, tmp3, tmp4, sr;
 
   // validate PC
   tmp = sh2->pc >> 29;
@@ -673,6 +682,7 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, block_desc *other_block)
 
     switch ((op >> 12) & 0x0f)
     {
+    /////////////////////////////////////////////
     case 0x00:
       switch (op & 0x0f)
       {
@@ -692,8 +702,10 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, block_desc *other_block)
         default:
           goto default_;
         }
-        tmp2 = rcache_get_reg(tmp2, RC_GR_READ);
-        emith_move_r_r(tmp, tmp2);
+        tmp3 = rcache_get_reg(tmp2, RC_GR_READ);
+        emith_move_r_r(tmp, tmp3);
+        if (tmp2 == SHR_SR)
+          emith_clear_msb(tmp, tmp, 20); // reserved bits defined by ISA as 0
         goto end_op;
       case 0x03:
         CHECK_UNHANDLED_BITS(0xd0);
@@ -711,12 +723,8 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, block_desc *other_block)
       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(0, SHR_R0);
-        tmp2 = rcache_get_reg_arg(1, GET_Rm());
-        tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
-        emith_add_r_r(tmp, tmp3);
-        emit_memhandler_write(op & 3);
+        tmp = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
+        emit_indirect_indexed_write(tmp, SHR_R0, GET_Rn(), op & 3);
         goto end_op;
       case 0x07:
         // MUL.L     Rm,Rn      0000nnnnmmmm0111
@@ -731,12 +739,12 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, block_desc *other_block)
         switch (GET_Fx())
         {
         case 0: // CLRT               0000000000001000
-          tmp = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-          emith_bic_r_imm(tmp, T);
+          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+          emith_bic_r_imm(sr, T);
           break;
         case 1: // SETT               0000000000011000
-          tmp = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-          emith_or_r_imm(tmp, T);
+          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+          emith_or_r_imm(sr, T);
           break;
         case 2: // CLRMAC             0000000000101000
           tmp = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_WRITE);
@@ -756,13 +764,13 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, block_desc *other_block)
           break;
         case 1: // DIV0U      0000000000011001
           CHECK_UNHANDLED_BITS(0xf00);
-          tmp = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-          emith_bic_r_imm(tmp, M|Q|T);
+          sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+          emith_bic_r_imm(sr, M|Q|T);
           break;
         case 2: // MOVT Rn    0000nnnn00101001
-          tmp  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ);
+          sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ);
           tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
-          emith_clear_msb(tmp2, tmp, 31);
+          emith_clear_msb(tmp2, sr, 31);
           break;
         default:
           goto default_;
@@ -773,17 +781,18 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, block_desc *other_block)
         switch (GET_Fx())
         {
         case 0: // STS      MACH,Rn   0000nnnn00001010
-          tmp2 = rcache_get_reg(SHR_MACH, RC_GR_READ);
+          tmp2 = SHR_MACH;
           break;
         case 1: // STS      MACL,Rn   0000nnnn00011010
-          tmp2 = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_READ);
+          tmp2 = SHR_MACL;
           break;
         case 2: // STS      PR,Rn     0000nnnn00101010
-          tmp2 = rcache_get_reg(SHR_PR, RC_GR_READ);
+          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:
@@ -803,13 +812,23 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, block_desc *other_block)
           cycles = 1;
           break;
         case 2: // RTE        0000000000101011
-          //emit_move_r_r(SHR_PC, SHR_PR);
-          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);
-          emit_move_r_r(SHR_PPC, SHR_PC);
+          DELAYED_OP;
+          rcache_clean();
+          // pop PC
+          rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP);
+          tmp = emit_memhandler_read(2);
+          tmp2 = rcache_get_reg(SHR_PPC, RC_GR_WRITE);
+          emith_move_r_r(tmp2, tmp);
+          rcache_free_tmp(tmp);
+          rcache_clean();
+          // pop SR
+          tmp = rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP);
+          emith_add_r_imm(tmp, 4);
+          tmp = emit_memhandler_read(2);
+          emith_write_sr(tmp);
+          rcache_free_tmp(tmp);
+          tmp = rcache_get_reg(SHR_SP, RC_GR_RMW);
+          emith_add_r_imm(tmp, 4*2);
           test_irq = 1;
           cycles += 3;
           break;
@@ -820,24 +839,50 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, block_desc *other_block)
       case 0x0c: // MOV.B    @(R0,Rm),Rn      0000nnnnmmmm1100
       case 0x0d: // MOV.W    @(R0,Rm),Rn      0000nnnnmmmm1101
       case 0x0e: // MOV.L    @(R0,Rm),Rn      0000nnnnmmmm1110
-        rcache_clean();
-        tmp  = rcache_get_reg_arg(0, SHR_R0);
-        tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
-        emith_add_r_r(tmp, tmp2);
-        tmp  = emit_memhandler_read(op & 3);
+        tmp = emit_indirect_indexed_read(SHR_R0, GET_Rm(), op & 3);
         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
-        rcache_free_tmp(tmp);
         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
-        // TODO
-        break;
+        emit_indirect_read_double(&tmp, &tmp2, GET_Rn(), GET_Rm(), 2);
+        sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ);
+        tmp4 = rcache_get_reg(SHR_MACH, RC_GR_RMW);
+        /* MS 16 MAC bits unused if saturated */
+        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);
+        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();
@@ -869,83 +914,658 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, block_desc *other_block)
         emit_memhandler_write(op & 3);
         goto end_op;
       case 0x07: // DIV0S Rm,Rn         0010nnnnmmmm0111
-        tmp  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+        sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
         tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
-        emith_bic_r_imm(tmp, M|Q|T);
+        emith_bic_r_imm(sr, M|Q|T);
         emith_tst_r_imm(tmp2, (1<<31));
         EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
-        emith_or_r_imm_c(DCOND_NE, tmp, Q);
+        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, tmp, M);
+        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, tmp, T);
+        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);
+        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);
+        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);
+        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);
+        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 (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);
+        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) {
+      switch (op & 0x0f)
+      {
       case 0x00:
-        if ((op & 0xf0) != 0x10)
-          goto default_;
-        // DT Rn      0100nnnn00010000
-        if (p32x_sh2_read16(pc, sh2) == 0x8bfd) { // BF #-2
-          emith_sh2_dtbf_loop();
+        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);
+          emith_tpop_carry(sr, 0); // dummy
+          emith_lslf(tmp, tmp, 1);
+          emith_tpush_carry(sr, 0);
           goto end_op;
+        case 1: // DT Rn      0100nnnn00010000
+          if (p32x_sh2_read16(pc, sh2) == 0x8bfd) { // BF #-2
+            emith_sh2_dtbf_loop();
+            goto end_op;
+          }
+          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
+          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, 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);
+          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);
+          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_;
         }
-        tmp = rcache_get_reg((op >> 8) & 0x0f, RC_GR_RMW);
-        tmp2 = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
-        emith_bic_r_imm(tmp2, T);
-        emith_subf_r_imm(tmp, 1);
-        EMITH_SJMP_START(DCOND_NE);
-        emith_or_r_imm_c(DCOND_EQ, tmp2, T);
-        EMITH_SJMP_END(DCOND_NE);
+        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, 20); // reserved bits defined by ISA as 0
+        emit_memhandler_write(2);
         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);
+          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);
+          emith_tpop_carry(sr, 0);
+          if (op & 1) {
+            emith_rorcf(tmp);
+          } else
+            emith_rolcf(tmp);
+          emith_tpush_carry(sr, 0);
+          goto end_op;
+        case 0x15: // CMP/PL Rn          0100nnnn00010101
+          tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
+          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+          emith_bic_r_imm(sr, T);
+          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:
-        if ((op & 0xf0) != 0)
+        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_;
-        // LDC.L @Rm+,SR  0100mmmm00000111
-        test_irq = 1;
-        goto default_;
+        }
+        rcache_clean();
+        rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
+        tmp2 = emit_memhandler_read(2);
+        if (tmp == SHR_SR) {
+          emith_write_sr(tmp2);
+          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_PPC, (op >> 8) & 0x0f);
+          cycles++;
+          break;
+        case 1: // TAS.B @Rn  0100nnnn00011011
+          // XXX: is TAS working on 32X?
+          rcache_clean();
+          rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
+          tmp = emit_memhandler_read(0);
+          sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
+          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);
+          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) {
+          emith_write_sr(tmp);
+          test_irq = 1;
+        } else {
+          tmp2 = rcache_get_reg(tmp2, RC_GR_WRITE);
+          emith_move_r_r(tmp2, tmp);
+        }
+        goto end_op;
+      case 0x0f:
+        // MAC @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
+      rcache_clean();
+      tmp = rcache_get_reg_arg(0, GET_Rm());
+      emith_add_r_imm(tmp, (op & 0x0f) * 4);
+      tmp = emit_memhandler_read(2);
+      tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
+      emith_move_r_r(tmp2, tmp);
+      rcache_free_tmp(tmp);
+      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
+        rcache_clean();
+        rcache_get_reg_arg(0, GET_Rm());
+        tmp  = emit_memhandler_read(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);
+        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);
+          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;
+        emith_add_r_imm(tmp, (op & 0x0f) << tmp3);
+        emit_memhandler_write(tmp3);
+        goto end_op;
+      case 0x0400: // MOV.B @(disp,Rm),R0  10000100mmmmdddd
+      case 0x0500: // MOV.W @(disp,Rm),R0  10000101mmmmdddd
+        rcache_clean();
+        tmp  = rcache_get_reg_arg(0, GET_Rm());
+        tmp3 = (op & 0x100) >> 8;
+        emith_add_r_imm(tmp, (op & 0x0f) << tmp3);
+        tmp  = emit_memhandler_read(tmp3);
+        tmp2 = rcache_get_reg(0, RC_GR_WRITE);
+        emith_sext(tmp2, tmp, 8 << tmp3);
+        rcache_free_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);
+        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: {
+      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;
@@ -963,11 +1583,24 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, block_desc *other_block)
         EMITH_SJMP_END(jmp_cond);
         cycles += 2;
         if (!delayed_op)
-          goto end_block;
+          goto end_block_btf;
         goto end_op;
       }}
       goto default_;
 
+    /////////////////////////////////////////////
+    case 0x09:
+      // MOV.W @(disp,PC),Rn  1001nnnndddddddd
+      rcache_clean();
+      tmp = rcache_get_tmp_arg(0);
+      emith_move_r_imm(tmp, pc + (op & 0xff) * 2 + 2);
+      tmp  = emit_memhandler_read(1);
+      tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
+      emith_sext(tmp2, tmp, 16);
+      rcache_free_tmp(tmp);
+      goto end_op;
+
+    /////////////////////////////////////////////
     case 0x0a:
       // BRA  label 1010dddddddddddd
       DELAYED_OP;
@@ -977,19 +1610,151 @@ static void *sh2_translate(SH2 *sh2, block_desc *other_block)
       cycles++;
       break;
 
+    /////////////////////////////////////////////
     case 0x0b:
       // BSR  label 1011dddddddddddd
       DELAYED_OP;
       emit_move_r_imm32(SHR_PR, pc + 2);
       goto do_bra;
 
+    /////////////////////////////////////////////
+    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);
+        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
+        rcache_clean();
+        tmp  = rcache_get_reg_arg(0, SHR_GBR);
+        tmp3 = (op & 0x300) >> 8;
+        emith_add_r_imm(tmp, (op & 0xff) << tmp3);
+        tmp  = emit_memhandler_read(tmp3);
+        tmp2 = rcache_get_reg(0, RC_GR_WRITE);
+        if (tmp3 != 2) {
+          emith_sext(tmp2, tmp, 8 << tmp3);
+        } else
+          emith_move_r_r(tmp2, tmp);
+        rcache_free_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);
+        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, 20);
+        emit_memhandler_write(2);
+        // push PC
+        rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP);
+        tmp = rcache_get_tmp_arg(1);
+        emith_move_r_imm(tmp, pc);
+        emit_memhandler_write(2);
+        // obtain new PC
+        tmp = rcache_get_reg_arg(0, SHR_VBR);
+        emith_add_r_imm(tmp, (op & 0xff) * 4);
+        tmp  = emit_memhandler_read(2);
+        tmp2 = rcache_get_reg(SHR_PC, RC_GR_WRITE);
+        emith_move_r_r(tmp2, tmp);
+        rcache_free_tmp(tmp);
+        cycles += 7;
+        goto end_block_btf;
+      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);
+        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);
+        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);
+        cycles += 2;
+        goto end_op;
+      }
+      goto default_;
+
+    /////////////////////////////////////////////
+    case 0x0d:
+      // MOV.L @(disp,PC),Rn  1101nnnndddddddd
+      rcache_clean();
+      tmp = rcache_get_tmp_arg(0);
+      emith_move_r_imm(tmp, (pc + (op & 0xff) * 4 + 2) & ~3);
+      tmp  = emit_memhandler_read(2);
+      tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
+      emith_move_r_r(tmp2, tmp);
+      rcache_free_tmp(tmp);
+      goto end_op;
+
+    /////////////////////////////////////////////
+    case 0x0e:
+      // MOV #imm,Rn   1110nnnniiiiiiii
+      tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
+      emith_move_r_imm_s8(tmp, op & 0xff);
+      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;
     }
 
@@ -998,10 +1763,12 @@ end_op:
       emit_move_r_r(SHR_PC, SHR_PPC);
 
     if (test_irq && delayed_op != 2) {
+      if (!delayed_op)
+        emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc);
       rcache_flush();
       emith_pass_arg_r(0, CONTEXT_REG);
       emith_call(sh2_test_irq);
-      break;
+      goto end_block_btf;
     }
     if (delayed_op == 1)
       break;
@@ -1009,7 +1776,11 @@ end_op:
     do_host_disasm(tcache_id);
   }
 
-end_block:
+  // delayed_op means some kind of branch - PC already handled
+  if (!delayed_op)
+    emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc);
+
+end_block_btf:
   this_block->end_addr = pc;
 
   // mark memory blocks as containing compiled code
@@ -1068,13 +1839,16 @@ unimplemented:
 
 void __attribute__((noinline)) sh2_drc_dispatcher(SH2 *sh2)
 {
+  // TODO: need to handle self-caused interrupts
+  sh2_test_irq(sh2);
+
   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);
+    //sh2_test_irq(sh2);
 
     // we have full block id tables for data_array and RAM
     // BIOS goes to data_array table too
@@ -1114,7 +1888,7 @@ void __attribute__((noinline)) sh2_drc_dispatcher(SH2 *sh2)
     if (bd != NULL)
       bd->refcount++;
 #endif
-    sh2_drc_entry(sh2, block);
+    sh2_drc_entry(block, sh2);
   }
 }
 
@@ -1160,17 +1934,19 @@ void sh2_drc_wcheck_da(unsigned int a, int val, int cpuid)
   sh2_smc_rm_block(drcblk, p, block_tables[1 + cpuid], a);
 }
 
-void sh2_execute(SH2 *sh2, int cycles)
+void sh2_execute(SH2 *sh2c, int cycles)
 {
-  sh2->cycles_aim += cycles;
-  cycles = sh2->cycles_aim - sh2->cycles_done;
+  sh2 = sh2c; // XXX
+
+  sh2c->cycles_aim += cycles;
+  cycles = sh2c->cycles_aim - sh2c->cycles_done;
 
   // cycles are kept in SHR_SR unused bits (upper 20)
-  sh2->sr &= 0x3f3;
-  sh2->sr |= cycles << 12;
-  sh2_drc_dispatcher(sh2);
+  sh2c->sr &= 0x3f3;
+  sh2c->sr |= cycles << 12;
+  sh2_drc_dispatcher(sh2c);
 
-  sh2->cycles_done += cycles - ((signed int)sh2->sr >> 12);
+  sh2c->cycles_done += cycles - ((signed int)sh2c->sr >> 12);
 }
 
 static void REGPARM(1) sh2_test_irq(SH2 *sh2)
@@ -1244,8 +2020,14 @@ int sh2_drc_init(SH2 *sh2)
     if (block_tables[0] == NULL)
       return -1;
 
+    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;
+    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];
@@ -1258,6 +2040,9 @@ int sh2_drc_init(SH2 *sh2)
 #if (DRC_DEBUG & 2)
     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;