libpcsxcore/new_dynarec/new_dynarec.c

   1 /* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
   2  *   Mupen64plus - new_dynarec.c                                           *
   3  *   Copyright (C) 2009-2011 Ari64                                         *
   4  *                                                                         *
   5  *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify  *
   6  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by  *
   7  *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or     *
   8  *   (at your option) any later version.                                   *
   9  *                                                                         *
  10  *   This program is distributed in the hope that it will be useful,       *
  11  *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of        *
  12  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the         *
  13  *   GNU General Public License for more details.                          *
  14  *                                                                         *
  15  *   You should have received a copy of the GNU General Public License     *
  16  *   along with this program; if not, write to the                         *
  17  *   Free Software Foundation, Inc.,                                       *
  18  *   51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.          *
  19  * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */
  20
  21 #include <stdlib.h>
  22 #include <stdint.h> //include for uint64_t
  23 #include <assert.h>
  24 #include <errno.h>
  25 #include <sys/mman.h>
  26 #ifdef __MACH__
  27 #include <libkern/OSCacheControl.h>
  28 #endif
  29 #ifdef _3DS
  30 #include <3ds_utils.h>
  31 #endif
  32
  33 #include "new_dynarec_config.h"
  34 #include "../psxhle.h"
  35 #include "../psxinterpreter.h"
  36 #include "../gte.h"
  37 #include "emu_if.h" // emulator interface
  38
  39 #define noinline __attribute__((noinline,noclone))
  40 #ifndef ARRAY_SIZE
  41 #define ARRAY_SIZE(x) (sizeof(x) / sizeof(x[0]))
  42 #endif
  43 #ifndef min
  44 #define min(a, b) ((b) < (a) ? (b) : (a))
  45 #endif
  46 #ifndef max
  47 #define max(a, b) ((b) > (a) ? (b) : (a))
  48 #endif
  49
  50 //#define DISASM
  51 //#define ASSEM_PRINT
  52
  53 #ifdef ASSEM_PRINT
  54 #define assem_debug printf
  55 #else
  56 #define assem_debug(...)
  57 #endif
  58 //#define inv_debug printf
  59 #define inv_debug(...)
  60
  61 #ifdef __i386__
  62 #include "assem_x86.h"
  63 #endif
  64 #ifdef __x86_64__
  65 #include "assem_x64.h"
  66 #endif
  67 #ifdef __arm__
  68 #include "assem_arm.h"
  69 #endif
  70 #ifdef __aarch64__
  71 #include "assem_arm64.h"
  72 #endif
  73
  74 #define RAM_SIZE 0x200000
  75 #define MAXBLOCK 4096
  76 #define MAX_OUTPUT_BLOCK_SIZE 262144
  77
  78 struct ndrc_mem
  79 {
  80   u_char translation_cache[1 << TARGET_SIZE_2];
  81   struct
  82   {
  83     struct tramp_insns ops[2048 / sizeof(struct tramp_insns)];
  84     const void *f[2048 / sizeof(void *)];
  85   } tramp;
  86 };
  87
  88 #ifdef BASE_ADDR_DYNAMIC
  89 static struct ndrc_mem *ndrc;
  90 #else
  91 static struct ndrc_mem ndrc_ __attribute__((aligned(4096)));
  92 static struct ndrc_mem *ndrc = &ndrc_;
  93 #endif
  94
  95 // stubs
  96 enum stub_type {
  97   CC_STUB = 1,
  98   FP_STUB = 2,
  99   LOADB_STUB = 3,
 100   LOADH_STUB = 4,
 101   LOADW_STUB = 5,
 102   LOADD_STUB = 6,
 103   LOADBU_STUB = 7,
 104   LOADHU_STUB = 8,
 105   STOREB_STUB = 9,
 106   STOREH_STUB = 10,
 107   STOREW_STUB = 11,
 108   STORED_STUB = 12,
 109   STORELR_STUB = 13,
 110   INVCODE_STUB = 14,
 111 };
 112
 113 struct regstat
 114 {
 115   signed char regmap_entry[HOST_REGS]; // pre-insn + loop preloaded regs?
 116   signed char regmap[HOST_REGS];
 117   uint64_t wasdirty;
 118   uint64_t dirty;
 119   uint64_t u;
 120   u_int wasconst;                // before; for example 'lw r2, (r2)' wasconst is true
 121   u_int isconst;                 //  ... but isconst is false when r2 is known
 122   u_int loadedconst;             // host regs that have constants loaded
 123   u_int waswritten;              // MIPS regs that were used as store base before
 124 };
 125
 126 // note: asm depends on this layout
 127 struct ll_entry
 128 {
 129   u_int vaddr;
 130   u_int reg_sv_flags;
 131   void *addr;
 132   struct ll_entry *next;
 133 };
 134
 135 struct ht_entry
 136 {
 137   u_int vaddr[2];
 138   void *tcaddr[2];
 139 };
 140
 141 struct code_stub
 142 {
 143   enum stub_type type;
 144   void *addr;
 145   void *retaddr;
 146   u_int a;
 147   uintptr_t b;
 148   uintptr_t c;
 149   u_int d;
 150   u_int e;
 151 };
 152
 153 struct link_entry
 154 {
 155   void *addr;
 156   u_int target;
 157   u_int ext;
 158 };
 159
 160 static struct decoded_insn
 161 {
 162   u_char itype;
 163   u_char opcode;
 164   u_char opcode2;
 165   u_char rs1;
 166   u_char rs2;
 167   u_char rt1;
 168   u_char rt2;
 169   u_char lt1;
 170   u_char bt:1;
 171   u_char ooo:1;
 172   u_char is_ds:1;
 173   u_char is_jump:1;
 174   u_char is_ujump:1;
 175   u_char is_load:1;
 176   u_char is_store:1;
 177 } dops[MAXBLOCK];
 178
 179   // used by asm:
 180   u_char *out;
 181   struct ht_entry hash_table[65536]  __attribute__((aligned(16)));
 182   struct ll_entry *jump_in[4096] __attribute__((aligned(16)));
 183   struct ll_entry *jump_dirty[4096];
 184
 185   static struct ll_entry *jump_out[4096];
 186   static u_int start;
 187   static u_int *source;
 188   static char insn[MAXBLOCK][10];
 189   static uint64_t gte_rs[MAXBLOCK]; // gte: 32 data and 32 ctl regs
 190   static uint64_t gte_rt[MAXBLOCK];
 191   static uint64_t gte_unneeded[MAXBLOCK];
 192   static u_int smrv[32]; // speculated MIPS register values
 193   static u_int smrv_strong; // mask or regs that are likely to have correct values
 194   static u_int smrv_weak; // same, but somewhat less likely
 195   static u_int smrv_strong_next; // same, but after current insn executes
 196   static u_int smrv_weak_next;
 197   static int imm[MAXBLOCK];
 198   static u_int ba[MAXBLOCK];
 199   static uint64_t unneeded_reg[MAXBLOCK];
 200   static uint64_t branch_unneeded_reg[MAXBLOCK];
 201   // pre-instruction [i], excluding loop-preload regs?
 202   static signed char regmap_pre[MAXBLOCK][HOST_REGS];
 203   // contains 'real' consts at [i] insn, but may differ from what's actually
 204   // loaded in host reg as 'final' value is always loaded, see get_final_value()
 205   static uint32_t current_constmap[HOST_REGS];
 206   static uint32_t constmap[MAXBLOCK][HOST_REGS];
 207   static struct regstat regs[MAXBLOCK];
 208   static struct regstat branch_regs[MAXBLOCK];
 209   static signed char minimum_free_regs[MAXBLOCK];
 210   static u_int needed_reg[MAXBLOCK];
 211   static u_int wont_dirty[MAXBLOCK];
 212   static u_int will_dirty[MAXBLOCK];
 213   static int ccadj[MAXBLOCK];
 214   static int slen;
 215   static void *instr_addr[MAXBLOCK];
 216   static struct link_entry link_addr[MAXBLOCK];
 217   static int linkcount;
 218   static struct code_stub stubs[MAXBLOCK*3];
 219   static int stubcount;
 220   static u_int literals[1024][2];
 221   static int literalcount;
 222   static int is_delayslot;
 223   static char shadow[1048576]  __attribute__((aligned(16)));
 224   static void *copy;
 225   static int expirep;
 226   static u_int stop_after_jal;
 227   static u_int f1_hack; // 0 - off, ~0 - capture address, else addr
 228
 229   int new_dynarec_hacks;
 230   int new_dynarec_hacks_pergame;
 231   int new_dynarec_hacks_old;
 232   int new_dynarec_did_compile;
 233
 234   #define HACK_ENABLED(x) ((new_dynarec_hacks | new_dynarec_hacks_pergame) & (x))
 235
 236   extern int cycle_count; // ... until end of the timeslice, counts -N -> 0
 237   extern int last_count;  // last absolute target, often = next_interupt
 238   extern int pcaddr;
 239   extern int pending_exception;
 240   extern int branch_target;
 241   extern uintptr_t ram_offset;
 242   extern uintptr_t mini_ht[32][2];
 243   extern u_char restore_candidate[512];
 244
 245   /* registers that may be allocated */
 246   /* 1-31 gpr */
 247 #define LOREG 32 // lo
 248 #define HIREG 33 // hi
 249 //#define FSREG 34 // FPU status (FCSR)
 250 #define CSREG 35 // Coprocessor status
 251 #define CCREG 36 // Cycle count
 252 #define INVCP 37 // Pointer to invalid_code
 253 //#define MMREG 38 // Pointer to memory_map
 254 #define ROREG 39 // ram offset (if rdram!=0x80000000)
 255 #define TEMPREG 40
 256 #define FTEMP 40 // FPU temporary register
 257 #define PTEMP 41 // Prefetch temporary register
 258 //#define TLREG 42 // TLB mapping offset
 259 #define RHASH 43 // Return address hash
 260 #define RHTBL 44 // Return address hash table address
 261 #define RTEMP 45 // JR/JALR address register
 262 #define MAXREG 45
 263 #define AGEN1 46 // Address generation temporary register
 264 //#define AGEN2 47 // Address generation temporary register
 265 //#define MGEN1 48 // Maptable address generation temporary register
 266 //#define MGEN2 49 // Maptable address generation temporary register
 267 #define BTREG 50 // Branch target temporary register
 268
 269   /* instruction types */
 270 #define NOP 0     // No operation
 271 #define LOAD 1    // Load
 272 #define STORE 2   // Store
 273 #define LOADLR 3  // Unaligned load
 274 #define STORELR 4 // Unaligned store
 275 #define MOV 5     // Move
 276 #define ALU 6     // Arithmetic/logic
 277 #define MULTDIV 7 // Multiply/divide
 278 #define SHIFT 8   // Shift by register
 279 #define SHIFTIMM 9// Shift by immediate
 280 #define IMM16 10  // 16-bit immediate
 281 #define RJUMP 11  // Unconditional jump to register
 282 #define UJUMP 12  // Unconditional jump
 283 #define CJUMP 13  // Conditional branch (BEQ/BNE/BGTZ/BLEZ)
 284 #define SJUMP 14  // Conditional branch (regimm format)
 285 #define COP0 15   // Coprocessor 0
 286 #define COP1 16   // Coprocessor 1
 287 #define C1LS 17   // Coprocessor 1 load/store
 288 //#define FJUMP 18  // Conditional branch (floating point)
 289 //#define FLOAT 19  // Floating point unit
 290 //#define FCONV 20  // Convert integer to float
 291 //#define FCOMP 21  // Floating point compare (sets FSREG)
 292 #define SYSCALL 22// SYSCALL
 293 #define OTHER 23  // Other
 294 #define SPAN 24   // Branch/delay slot spans 2 pages
 295 #define NI 25     // Not implemented
 296 #define HLECALL 26// PCSX fake opcodes for HLE
 297 #define COP2 27   // Coprocessor 2 move
 298 #define C2LS 28   // Coprocessor 2 load/store
 299 #define C2OP 29   // Coprocessor 2 operation
 300 #define INTCALL 30// Call interpreter to handle rare corner cases
 301
 302   /* branch codes */
 303 #define TAKEN 1
 304 #define NOTTAKEN 2
 305 #define NULLDS 3
 306
 307 #define DJT_1 (void *)1l // no function, just a label in assem_debug log
 308 #define DJT_2 (void *)2l
 309
 310 // asm linkage
 311 int new_recompile_block(u_int addr);
 312 void *get_addr_ht(u_int vaddr);
 313 void invalidate_block(u_int block);
 314 void invalidate_addr(u_int addr);
 315 void remove_hash(int vaddr);
 316 void dyna_linker();
 317 void dyna_linker_ds();
 318 void verify_code();
 319 void verify_code_ds();
 320 void cc_interrupt();
 321 void fp_exception();
 322 void fp_exception_ds();
 323 void jump_to_new_pc();
 324 void call_gteStall();
 325 void new_dyna_leave();
 326
 327 // Needed by assembler
 328 static void wb_register(signed char r, const signed char regmap[], uint64_t dirty);
 329 static void wb_dirtys(const signed char i_regmap[], uint64_t i_dirty);
 330 static void wb_needed_dirtys(const signed char i_regmap[], uint64_t i_dirty, int addr);
 331 static void load_all_regs(const signed char i_regmap[]);
 332 static void load_needed_regs(const signed char i_regmap[], const signed char next_regmap[]);
 333 static void load_regs_entry(int t);
 334 static void load_all_consts(const signed char regmap[], u_int dirty, int i);
 335 static u_int get_host_reglist(const signed char *regmap);
 336
 337 static int verify_dirty(const u_int *ptr);
 338 static int get_final_value(int hr, int i, int *value);
 339 static void add_stub(enum stub_type type, void *addr, void *retaddr,
 340   u_int a, uintptr_t b, uintptr_t c, u_int d, u_int e);
 341 static void add_stub_r(enum stub_type type, void *addr, void *retaddr,
 342   int i, int addr_reg, const struct regstat *i_regs, int ccadj, u_int reglist);
 343 static void add_to_linker(void *addr, u_int target, int ext);
 344 static void *emit_fastpath_cmp_jump(int i, const struct regstat *i_regs,
 345   int addr, int *offset_reg, int *addr_reg_override);
 346 static void *get_direct_memhandler(void *table, u_int addr,
 347   enum stub_type type, uintptr_t *addr_host);
 348 static void cop2_do_stall_check(u_int op, int i, const struct regstat *i_regs, u_int reglist);
 349 static void pass_args(int a0, int a1);
 350 static void emit_far_jump(const void *f);
 351 static void emit_far_call(const void *f);
 352
 353 #ifdef VITA
 354 #include <psp2/kernel/sysmem.h>
 355 static int sceBlock;
 356 // note: this interacts with RetroArch's Vita bootstrap code: bootstrap/vita/sbrk.c
 357 extern int getVMBlock();
 358 int _newlib_vm_size_user = sizeof(*ndrc);
 359 #endif
 360
 361 static void mprotect_w_x(void *start, void *end, int is_x)
 362 {
 363 #ifdef NO_WRITE_EXEC
 364   #if defined(VITA)
 365   // *Open* enables write on all memory that was
 366   // allocated by sceKernelAllocMemBlockForVM()?
 367   if (is_x)
 368     sceKernelCloseVMDomain();
 369   else
 370     sceKernelOpenVMDomain();
 371   #else
 372   u_long mstart = (u_long)start & ~4095ul;
 373   u_long mend = (u_long)end;
 374   if (mprotect((void *)mstart, mend - mstart,
 375                PROT_READ | (is_x ? PROT_EXEC : PROT_WRITE)) != 0)
 376     SysPrintf("mprotect(%c) failed: %s\n", is_x ? 'x' : 'w', strerror(errno));
 377   #endif
 378 #endif
 379 }
 380
 381 static void start_tcache_write(void *start, void *end)
 382 {
 383   mprotect_w_x(start, end, 0);
 384 }
 385
 386 static void end_tcache_write(void *start, void *end)
 387 {
 388 #if defined(__arm__) || defined(__aarch64__)
 389   size_t len = (char *)end - (char *)start;
 390   #if   defined(__BLACKBERRY_QNX__)
 391   msync(start, len, MS_SYNC | MS_CACHE_ONLY | MS_INVALIDATE_ICACHE);
 392   #elif defined(__MACH__)
 393   sys_cache_control(kCacheFunctionPrepareForExecution, start, len);
 394   #elif defined(VITA)
 395   sceKernelSyncVMDomain(sceBlock, start, len);
 396   #elif defined(_3DS)
 397   ctr_flush_invalidate_cache();
 398   #elif defined(__aarch64__)
 399   // as of 2021, __clear_cache() is still broken on arm64
 400   // so here is a custom one :(
 401   clear_cache_arm64(start, end);
 402   #else
 403   __clear_cache(start, end);
 404   #endif
 405   (void)len;
 406 #endif
 407
 408   mprotect_w_x(start, end, 1);
 409 }
 410
 411 static void *start_block(void)
 412 {
 413   u_char *end = out + MAX_OUTPUT_BLOCK_SIZE;
 414   if (end > ndrc->translation_cache + sizeof(ndrc->translation_cache))
 415     end = ndrc->translation_cache + sizeof(ndrc->translation_cache);
 416   start_tcache_write(out, end);
 417   return out;
 418 }
 419
 420 static void end_block(void *start)
 421 {
 422   end_tcache_write(start, out);
 423 }
 424
 425 // also takes care of w^x mappings when patching code
 426 static u_int needs_clear_cache[1<<(TARGET_SIZE_2-17)];
 427
 428 static void mark_clear_cache(void *target)
 429 {
 430   uintptr_t offset = (u_char *)target - ndrc->translation_cache;
 431   u_int mask = 1u << ((offset >> 12) & 31);
 432   if (!(needs_clear_cache[offset >> 17] & mask)) {
 433     char *start = (char *)((uintptr_t)target & ~4095l);
 434     start_tcache_write(start, start + 4095);
 435     needs_clear_cache[offset >> 17] |= mask;
 436   }
 437 }
 438
 439 // Clearing the cache is rather slow on ARM Linux, so mark the areas
 440 // that need to be cleared, and then only clear these areas once.
 441 static void do_clear_cache(void)
 442 {
 443   int i, j;
 444   for (i = 0; i < (1<<(TARGET_SIZE_2-17)); i++)
 445   {
 446     u_int bitmap = needs_clear_cache[i];
 447     if (!bitmap)
 448       continue;
 449     for (j = 0; j < 32; j++)
 450     {
 451       u_char *start, *end;
 452       if (!(bitmap & (1<<j)))
 453         continue;
 454
 455       start = ndrc->translation_cache + i*131072 + j*4096;
 456       end = start + 4095;
 457       for (j++; j < 32; j++) {
 458         if (!(bitmap & (1<<j)))
 459           break;
 460         end += 4096;
 461       }
 462       end_tcache_write(start, end);
 463     }
 464     needs_clear_cache[i] = 0;
 465   }
 466 }
 467
 468 //#define DEBUG_CYCLE_COUNT 1
 469
 470 #define NO_CYCLE_PENALTY_THR 12
 471
 472 int cycle_multiplier = CYCLE_MULT_DEFAULT; // 100 for 1.0
 473 int cycle_multiplier_override;
 474 int cycle_multiplier_old;
 475 static int cycle_multiplier_active;
 476
 477 static int CLOCK_ADJUST(int x)
 478 {
 479   int m = cycle_multiplier_active;
 480   int s = (x >> 31) | 1;
 481   return (x * m + s * 50) / 100;
 482 }
 483
 484 static int ds_writes_rjump_rs(int i)
 485 {
 486   return dops[i].rs1 != 0 && (dops[i].rs1 == dops[i+1].rt1 || dops[i].rs1 == dops[i+1].rt2);
 487 }
 488
 489 static u_int get_page(u_int vaddr)
 490 {
 491   u_int page=vaddr&~0xe0000000;
 492   if (page < 0x1000000)
 493     page &= ~0x0e00000; // RAM mirrors
 494   page>>=12;
 495   if(page>2048) page=2048+(page&2047);
 496   return page;
 497 }
 498
 499 // no virtual mem in PCSX
 500 static u_int get_vpage(u_int vaddr)
 501 {
 502   return get_page(vaddr);
 503 }
 504
 505 static struct ht_entry *hash_table_get(u_int vaddr)
 506 {
 507   return &hash_table[((vaddr>>16)^vaddr)&0xFFFF];
 508 }
 509
 510 static void hash_table_add(struct ht_entry *ht_bin, u_int vaddr, void *tcaddr)
 511 {
 512   ht_bin->vaddr[1] = ht_bin->vaddr[0];
 513   ht_bin->tcaddr[1] = ht_bin->tcaddr[0];
 514   ht_bin->vaddr[0] = vaddr;
 515   ht_bin->tcaddr[0] = tcaddr;
 516 }
 517
 518 // some messy ari64's code, seems to rely on unsigned 32bit overflow
 519 static int doesnt_expire_soon(void *tcaddr)
 520 {
 521   u_int diff = (u_int)((u_char *)tcaddr - out) << (32-TARGET_SIZE_2);
 522   return diff > (u_int)(0x60000000 + (MAX_OUTPUT_BLOCK_SIZE << (32-TARGET_SIZE_2)));
 523 }
 524
 525 // Get address from virtual address
 526 // This is called from the recompiled JR/JALR instructions
 527 void noinline *get_addr(u_int vaddr)
 528 {
 529   u_int page=get_page(vaddr);
 530   u_int vpage=get_vpage(vaddr);
 531   struct ll_entry *head;
 532   //printf("TRACE: count=%d next=%d (get_addr %x,page %d)\n",Count,next_interupt,vaddr,page);
 533   head=jump_in[page];
 534   while(head!=NULL) {
 535     if(head->vaddr==vaddr) {
 536   //printf("TRACE: count=%d next=%d (get_addr match %x: %p)\n",Count,next_interupt,vaddr,head->addr);
 537       hash_table_add(hash_table_get(vaddr), vaddr, head->addr);
 538       return head->addr;
 539     }
 540     head=head->next;
 541   }
 542   head=jump_dirty[vpage];
 543   while(head!=NULL) {
 544     if(head->vaddr==vaddr) {
 545       //printf("TRACE: count=%d next=%d (get_addr match dirty %x: %p)\n",Count,next_interupt,vaddr,head->addr);
 546       // Don't restore blocks which are about to expire from the cache
 547       if (doesnt_expire_soon(head->addr))
 548       if (verify_dirty(head->addr)) {
 549         //printf("restore candidate: %x (%d) d=%d\n",vaddr,page,invalid_code[vaddr>>12]);
 550         invalid_code[vaddr>>12]=0;
 551         inv_code_start=inv_code_end=~0;
 552         if(vpage<2048) {
 553           restore_candidate[vpage>>3]|=1<<(vpage&7);
 554         }
 555         else restore_candidate[page>>3]|=1<<(page&7);
 556         struct ht_entry *ht_bin = hash_table_get(vaddr);
 557         if (ht_bin->vaddr[0] == vaddr)
 558           ht_bin->tcaddr[0] = head->addr; // Replace existing entry
 559         else
 560           hash_table_add(ht_bin, vaddr, head->addr);
 561
 562         return head->addr;
 563       }
 564     }
 565     head=head->next;
 566   }
 567   //printf("TRACE: count=%d next=%d (get_addr no-match %x)\n",Count,next_interupt,vaddr);
 568   int r=new_recompile_block(vaddr);
 569   if(r==0) return get_addr(vaddr);
 570   // Execute in unmapped page, generate pagefault execption
 571   Status|=2;
 572   Cause=(vaddr<<31)|0x8;
 573   EPC=(vaddr&1)?vaddr-5:vaddr;
 574   BadVAddr=(vaddr&~1);
 575   Context=(Context&0xFF80000F)|((BadVAddr>>9)&0x007FFFF0);
 576   EntryHi=BadVAddr&0xFFFFE000;
 577   return get_addr_ht(0x80000000);
 578 }
 579 // Look up address in hash table first
 580 void *get_addr_ht(u_int vaddr)
 581 {
 582   //printf("TRACE: count=%d next=%d (get_addr_ht %x)\n",Count,next_interupt,vaddr);
 583   const struct ht_entry *ht_bin = hash_table_get(vaddr);
 584   if (ht_bin->vaddr[0] == vaddr) return ht_bin->tcaddr[0];
 585   if (ht_bin->vaddr[1] == vaddr) return ht_bin->tcaddr[1];
 586   return get_addr(vaddr);
 587 }
 588
 589 void clear_all_regs(signed char regmap[])
 590 {
 591   int hr;
 592   for (hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) regmap[hr]=-1;
 593 }
 594
 595 static signed char get_reg(const signed char regmap[],int r)
 596 {
 597   int hr;
 598   for (hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) if(hr!=EXCLUDE_REG&&regmap[hr]==r) return hr;
 599   return -1;
 600 }
 601
 602 // Find a register that is available for two consecutive cycles
 603 static signed char get_reg2(signed char regmap1[], const signed char regmap2[], int r)
 604 {
 605   int hr;
 606   for (hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) if(hr!=EXCLUDE_REG&&regmap1[hr]==r&&regmap2[hr]==r) return hr;
 607   return -1;
 608 }
 609
 610 int count_free_regs(signed char regmap[])
 611 {
 612   int count=0;
 613   int hr;
 614   for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++)
 615   {
 616     if(hr!=EXCLUDE_REG) {
 617       if(regmap[hr]<0) count++;
 618     }
 619   }
 620   return count;
 621 }
 622
 623 void dirty_reg(struct regstat *cur,signed char reg)
 624 {
 625   int hr;
 626   if(!reg) return;
 627   for (hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
 628     if((cur->regmap[hr]&63)==reg) {
 629       cur->dirty|=1<<hr;
 630     }
 631   }
 632 }
 633
 634 static void set_const(struct regstat *cur, signed char reg, uint32_t value)
 635 {
 636   int hr;
 637   if(!reg) return;
 638   for (hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
 639     if(cur->regmap[hr]==reg) {
 640       cur->isconst|=1<<hr;
 641       current_constmap[hr]=value;
 642     }
 643   }
 644 }
 645
 646 static void clear_const(struct regstat *cur, signed char reg)
 647 {
 648   int hr;
 649   if(!reg) return;
 650   for (hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
 651     if((cur->regmap[hr]&63)==reg) {
 652       cur->isconst&=~(1<<hr);
 653     }
 654   }
 655 }
 656
 657 static int is_const(struct regstat *cur, signed char reg)
 658 {
 659   int hr;
 660   if(reg<0) return 0;
 661   if(!reg) return 1;
 662   for (hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
 663     if((cur->regmap[hr]&63)==reg) {
 664       return (cur->isconst>>hr)&1;
 665     }
 666   }
 667   return 0;
 668 }
 669
 670 static uint32_t get_const(struct regstat *cur, signed char reg)
 671 {
 672   int hr;
 673   if(!reg) return 0;
 674   for (hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
 675     if(cur->regmap[hr]==reg) {
 676       return current_constmap[hr];
 677     }
 678   }
 679   SysPrintf("Unknown constant in r%d\n",reg);
 680   abort();
 681 }
 682
 683 // Least soon needed registers
 684 // Look at the next ten instructions and see which registers
 685 // will be used.  Try not to reallocate these.
 686 void lsn(u_char hsn[], int i, int *preferred_reg)
 687 {
 688   int j;
 689   int b=-1;
 690   for(j=0;j<9;j++)
 691   {
 692     if(i+j>=slen) {
 693       j=slen-i-1;
 694       break;
 695     }
 696     if (dops[i+j].is_ujump)
 697     {
 698       // Don't go past an unconditonal jump
 699       j++;
 700       break;
 701     }
 702   }
 703   for(;j>=0;j--)
 704   {
 705     if(dops[i+j].rs1) hsn[dops[i+j].rs1]=j;
 706     if(dops[i+j].rs2) hsn[dops[i+j].rs2]=j;
 707     if(dops[i+j].rt1) hsn[dops[i+j].rt1]=j;
 708     if(dops[i+j].rt2) hsn[dops[i+j].rt2]=j;
 709     if(dops[i+j].itype==STORE || dops[i+j].itype==STORELR) {
 710       // Stores can allocate zero
 711       hsn[dops[i+j].rs1]=j;
 712       hsn[dops[i+j].rs2]=j;
 713     }
 714     if (ram_offset && (dops[i+j].is_load || dops[i+j].is_store))
 715       hsn[ROREG] = j;
 716     // On some architectures stores need invc_ptr
 717     #if defined(HOST_IMM8)
 718     if (dops[i+j].is_store)
 719       hsn[INVCP] = j;
 720     #endif
 721     if(i+j>=0&&(dops[i+j].itype==UJUMP||dops[i+j].itype==CJUMP||dops[i+j].itype==SJUMP))
 722     {
 723       hsn[CCREG]=j;
 724       b=j;
 725     }
 726   }
 727   if(b>=0)
 728   {
 729     if(ba[i+b]>=start && ba[i+b]<(start+slen*4))
 730     {
 731       // Follow first branch
 732       int t=(ba[i+b]-start)>>2;
 733       j=7-b;if(t+j>=slen) j=slen-t-1;
 734       for(;j>=0;j--)
 735       {
 736         if(dops[t+j].rs1) if(hsn[dops[t+j].rs1]>j+b+2) hsn[dops[t+j].rs1]=j+b+2;
 737         if(dops[t+j].rs2) if(hsn[dops[t+j].rs2]>j+b+2) hsn[dops[t+j].rs2]=j+b+2;
 738         //if(dops[t+j].rt1) if(hsn[dops[t+j].rt1]>j+b+2) hsn[dops[t+j].rt1]=j+b+2;
 739         //if(dops[t+j].rt2) if(hsn[dops[t+j].rt2]>j+b+2) hsn[dops[t+j].rt2]=j+b+2;
 740       }
 741     }
 742     // TODO: preferred register based on backward branch
 743   }
 744   // Delay slot should preferably not overwrite branch conditions or cycle count
 745   if (i > 0 && dops[i-1].is_jump) {
 746     if(dops[i-1].rs1) if(hsn[dops[i-1].rs1]>1) hsn[dops[i-1].rs1]=1;
 747     if(dops[i-1].rs2) if(hsn[dops[i-1].rs2]>1) hsn[dops[i-1].rs2]=1;
 748     hsn[CCREG]=1;
 749     // ...or hash tables
 750     hsn[RHASH]=1;
 751     hsn[RHTBL]=1;
 752   }
 753   // Coprocessor load/store needs FTEMP, even if not declared
 754   if(dops[i].itype==C2LS) {
 755     hsn[FTEMP]=0;
 756   }
 757   // Load L/R also uses FTEMP as a temporary register
 758   if(dops[i].itype==LOADLR) {
 759     hsn[FTEMP]=0;
 760   }
 761   // Also SWL/SWR/SDL/SDR
 762   if(dops[i].opcode==0x2a||dops[i].opcode==0x2e||dops[i].opcode==0x2c||dops[i].opcode==0x2d) {
 763     hsn[FTEMP]=0;
 764   }
 765   // Don't remove the miniht registers
 766   if(dops[i].itype==UJUMP||dops[i].itype==RJUMP)
 767   {
 768     hsn[RHASH]=0;
 769     hsn[RHTBL]=0;
 770   }
 771 }
 772
 773 // We only want to allocate registers if we're going to use them again soon
 774 int needed_again(int r, int i)
 775 {
 776   int j;
 777   int b=-1;
 778   int rn=10;
 779
 780   if (i > 0 && dops[i-1].is_ujump)
 781   {
 782     if(ba[i-1]<start || ba[i-1]>start+slen*4-4)
 783       return 0; // Don't need any registers if exiting the block
 784   }
 785   for(j=0;j<9;j++)
 786   {
 787     if(i+j>=slen) {
 788       j=slen-i-1;
 789       break;
 790     }
 791     if (dops[i+j].is_ujump)
 792     {
 793       // Don't go past an unconditonal jump
 794       j++;
 795       break;
 796     }
 797     if(dops[i+j].itype==SYSCALL||dops[i+j].itype==HLECALL||dops[i+j].itype==INTCALL||((source[i+j]&0xfc00003f)==0x0d))
 798     {
 799       break;
 800     }
 801   }
 802   for(;j>=1;j--)
 803   {
 804     if(dops[i+j].rs1==r) rn=j;
 805     if(dops[i+j].rs2==r) rn=j;
 806     if((unneeded_reg[i+j]>>r)&1) rn=10;
 807     if(i+j>=0&&(dops[i+j].itype==UJUMP||dops[i+j].itype==CJUMP||dops[i+j].itype==SJUMP))
 808     {
 809       b=j;
 810     }
 811   }
 812   if(rn<10) return 1;
 813   (void)b;
 814   return 0;
 815 }
 816
 817 // Try to match register allocations at the end of a loop with those
 818 // at the beginning
 819 int loop_reg(int i, int r, int hr)
 820 {
 821   int j,k;
 822   for(j=0;j<9;j++)
 823   {
 824     if(i+j>=slen) {
 825       j=slen-i-1;
 826       break;
 827     }
 828     if (dops[i+j].is_ujump)
 829     {
 830       // Don't go past an unconditonal jump
 831       j++;
 832       break;
 833     }
 834   }
 835   k=0;
 836   if(i>0){
 837     if(dops[i-1].itype==UJUMP||dops[i-1].itype==CJUMP||dops[i-1].itype==SJUMP)
 838       k--;
 839   }
 840   for(;k<j;k++)
 841   {
 842     assert(r < 64);
 843     if((unneeded_reg[i+k]>>r)&1) return hr;
 844     if(i+k>=0&&(dops[i+k].itype==UJUMP||dops[i+k].itype==CJUMP||dops[i+k].itype==SJUMP))
 845     {
 846       if(ba[i+k]>=start && ba[i+k]<(start+i*4))
 847       {
 848         int t=(ba[i+k]-start)>>2;
 849         int reg=get_reg(regs[t].regmap_entry,r);
 850         if(reg>=0) return reg;
 851         //reg=get_reg(regs[t+1].regmap_entry,r);
 852         //if(reg>=0) return reg;
 853       }
 854     }
 855   }
 856   return hr;
 857 }
 858
 859
 860 // Allocate every register, preserving source/target regs
 861 void alloc_all(struct regstat *cur,int i)
 862 {
 863   int hr;
 864
 865   for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
 866     if(hr!=EXCLUDE_REG) {
 867       if(((cur->regmap[hr]&63)!=dops[i].rs1)&&((cur->regmap[hr]&63)!=dops[i].rs2)&&
 868          ((cur->regmap[hr]&63)!=dops[i].rt1)&&((cur->regmap[hr]&63)!=dops[i].rt2))
 869       {
 870         cur->regmap[hr]=-1;
 871         cur->dirty&=~(1<<hr);
 872       }
 873       // Don't need zeros
 874       if((cur->regmap[hr]&63)==0)
 875       {
 876         cur->regmap[hr]=-1;
 877         cur->dirty&=~(1<<hr);
 878       }
 879     }
 880   }
 881 }
 882
 883 #ifndef NDEBUG
 884 static int host_tempreg_in_use;
 885
 886 static void host_tempreg_acquire(void)
 887 {
 888   assert(!host_tempreg_in_use);
 889   host_tempreg_in_use = 1;
 890 }
 891
 892 static void host_tempreg_release(void)
 893 {
 894   host_tempreg_in_use = 0;
 895 }
 896 #else
 897 static void host_tempreg_acquire(void) {}
 898 static void host_tempreg_release(void) {}
 899 #endif
 900
 901 #ifdef ASSEM_PRINT
 902 extern void gen_interupt();
 903 extern void do_insn_cmp();
 904 #define FUNCNAME(f) { f, " " #f }
 905 static const struct {
 906   void *addr;
 907   const char *name;
 908 } function_names[] = {
 909   FUNCNAME(cc_interrupt),
 910   FUNCNAME(gen_interupt),
 911   FUNCNAME(get_addr_ht),
 912   FUNCNAME(get_addr),
 913   FUNCNAME(jump_handler_read8),
 914   FUNCNAME(jump_handler_read16),
 915   FUNCNAME(jump_handler_read32),
 916   FUNCNAME(jump_handler_write8),
 917   FUNCNAME(jump_handler_write16),
 918   FUNCNAME(jump_handler_write32),
 919   FUNCNAME(invalidate_addr),
 920   FUNCNAME(jump_to_new_pc),
 921   FUNCNAME(call_gteStall),
 922   FUNCNAME(new_dyna_leave),
 923   FUNCNAME(pcsx_mtc0),
 924   FUNCNAME(pcsx_mtc0_ds),
 925 #ifdef DRC_DBG
 926   FUNCNAME(do_insn_cmp),
 927 #endif
 928 #ifdef __arm__
 929   FUNCNAME(verify_code),
 930 #endif
 931 };
 932
 933 static const char *func_name(const void *a)
 934 {
 935   int i;
 936   for (i = 0; i < sizeof(function_names)/sizeof(function_names[0]); i++)
 937     if (function_names[i].addr == a)
 938       return function_names[i].name;
 939   return "";
 940 }
 941 #else
 942 #define func_name(x) ""
 943 #endif
 944
 945 #ifdef __i386__
 946 #include "assem_x86.c"
 947 #endif
 948 #ifdef __x86_64__
 949 #include "assem_x64.c"
 950 #endif
 951 #ifdef __arm__
 952 #include "assem_arm.c"
 953 #endif
 954 #ifdef __aarch64__
 955 #include "assem_arm64.c"
 956 #endif
 957
 958 static void *get_trampoline(const void *f)
 959 {
 960   size_t i;
 961
 962   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ndrc->tramp.f); i++) {
 963     if (ndrc->tramp.f[i] == f || ndrc->tramp.f[i] == NULL)
 964       break;
 965   }
 966   if (i == ARRAY_SIZE(ndrc->tramp.f)) {
 967     SysPrintf("trampoline table is full, last func %p\n", f);
 968     abort();
 969   }
 970   if (ndrc->tramp.f[i] == NULL) {
 971     start_tcache_write(&ndrc->tramp.f[i], &ndrc->tramp.f[i + 1]);
 972     ndrc->tramp.f[i] = f;
 973     end_tcache_write(&ndrc->tramp.f[i], &ndrc->tramp.f[i + 1]);
 974   }
 975   return &ndrc->tramp.ops[i];
 976 }
 977
 978 static void emit_far_jump(const void *f)
 979 {
 980   if (can_jump_or_call(f)) {
 981     emit_jmp(f);
 982     return;
 983   }
 984
 985   f = get_trampoline(f);
 986   emit_jmp(f);
 987 }
 988
 989 static void emit_far_call(const void *f)
 990 {
 991   if (can_jump_or_call(f)) {
 992     emit_call(f);
 993     return;
 994   }
 995
 996   f = get_trampoline(f);
 997   emit_call(f);
 998 }
 999
1000 // Add virtual address mapping to linked list
1001 void ll_add(struct ll_entry **head,int vaddr,void *addr)
1002 {
1003   struct ll_entry *new_entry;
1004   new_entry=malloc(sizeof(struct ll_entry));
1005   assert(new_entry!=NULL);
1006   new_entry->vaddr=vaddr;
1007   new_entry->reg_sv_flags=0;
1008   new_entry->addr=addr;
1009   new_entry->next=*head;
1010   *head=new_entry;
1011 }
1012
1013 void ll_add_flags(struct ll_entry **head,int vaddr,u_int reg_sv_flags,void *addr)
1014 {
1015   ll_add(head,vaddr,addr);
1016   (*head)->reg_sv_flags=reg_sv_flags;
1017 }
1018
1019 // Check if an address is already compiled
1020 // but don't return addresses which are about to expire from the cache
1021 void *check_addr(u_int vaddr)
1022 {
1023   struct ht_entry *ht_bin = hash_table_get(vaddr);
1024   size_t i;
1025   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ht_bin->vaddr); i++) {
1026     if (ht_bin->vaddr[i] == vaddr)
1027       if (doesnt_expire_soon((u_char *)ht_bin->tcaddr[i] - MAX_OUTPUT_BLOCK_SIZE))
1028         if (isclean(ht_bin->tcaddr[i]))
1029           return ht_bin->tcaddr[i];
1030   }
1031   u_int page=get_page(vaddr);
1032   struct ll_entry *head;
1033   head=jump_in[page];
1034   while (head != NULL) {
1035     if (head->vaddr == vaddr) {
1036       if (doesnt_expire_soon(head->addr)) {
1037         // Update existing entry with current address
1038         if (ht_bin->vaddr[0] == vaddr) {
1039           ht_bin->tcaddr[0] = head->addr;
1040           return head->addr;
1041         }
1042         if (ht_bin->vaddr[1] == vaddr) {
1043           ht_bin->tcaddr[1] = head->addr;
1044           return head->addr;
1045         }
1046         // Insert into hash table with low priority.
1047         // Don't evict existing entries, as they are probably
1048         // addresses that are being accessed frequently.
1049         if (ht_bin->vaddr[0] == -1) {
1050           ht_bin->vaddr[0] = vaddr;
1051           ht_bin->tcaddr[0] = head->addr;
1052         }
1053         else if (ht_bin->vaddr[1] == -1) {
1054           ht_bin->vaddr[1] = vaddr;
1055           ht_bin->tcaddr[1] = head->addr;
1056         }
1057         return head->addr;
1058       }
1059     }
1060     head=head->next;
1061   }
1062   return 0;
1063 }
1064
1065 void remove_hash(int vaddr)
1066 {
1067   //printf("remove hash: %x\n",vaddr);
1068   struct ht_entry *ht_bin = hash_table_get(vaddr);
1069   if (ht_bin->vaddr[1] == vaddr) {
1070     ht_bin->vaddr[1] = -1;
1071     ht_bin->tcaddr[1] = NULL;
1072   }
1073   if (ht_bin->vaddr[0] == vaddr) {
1074     ht_bin->vaddr[0] = ht_bin->vaddr[1];
1075     ht_bin->tcaddr[0] = ht_bin->tcaddr[1];
1076     ht_bin->vaddr[1] = -1;
1077     ht_bin->tcaddr[1] = NULL;
1078   }
1079 }
1080
1081 static void ll_remove_matching_addrs(struct ll_entry **head,
1082   uintptr_t base_offs_s, int shift)
1083 {
1084   struct ll_entry *next;
1085   while(*head) {
1086     uintptr_t o1 = (u_char *)(*head)->addr - ndrc->translation_cache;
1087     uintptr_t o2 = o1 - MAX_OUTPUT_BLOCK_SIZE;
1088     if ((o1 >> shift) == base_offs_s || (o2 >> shift) == base_offs_s)
1089     {
1090       inv_debug("EXP: Remove pointer to %p (%x)\n",(*head)->addr,(*head)->vaddr);
1091       remove_hash((*head)->vaddr);
1092       next=(*head)->next;
1093       free(*head);
1094       *head=next;
1095     }
1096     else
1097     {
1098       head=&((*head)->next);
1099     }
1100   }
1101 }
1102
1103 // Remove all entries from linked list
1104 void ll_clear(struct ll_entry **head)
1105 {
1106   struct ll_entry *cur;
1107   struct ll_entry *next;
1108   if((cur=*head)) {
1109     *head=0;
1110     while(cur) {
1111       next=cur->next;
1112       free(cur);
1113       cur=next;
1114     }
1115   }
1116 }
1117
1118 // Dereference the pointers and remove if it matches
1119 static void ll_kill_pointers(struct ll_entry *head,
1120   uintptr_t base_offs_s, int shift)
1121 {
1122   while(head) {
1123     u_char *ptr = get_pointer(head->addr);
1124     uintptr_t o1 = ptr - ndrc->translation_cache;
1125     uintptr_t o2 = o1 - MAX_OUTPUT_BLOCK_SIZE;
1126     inv_debug("EXP: Lookup pointer to %p at %p (%x)\n",ptr,head->addr,head->vaddr);
1127     if ((o1 >> shift) == base_offs_s || (o2 >> shift) == base_offs_s)
1128     {
1129       inv_debug("EXP: Kill pointer at %p (%x)\n",head->addr,head->vaddr);
1130       void *host_addr=find_extjump_insn(head->addr);
1131       mark_clear_cache(host_addr);
1132       set_jump_target(host_addr, head->addr);
1133     }
1134     head=head->next;
1135   }
1136 }
1137
1138 // This is called when we write to a compiled block (see do_invstub)
1139 static void invalidate_page(u_int page)
1140 {
1141   struct ll_entry *head;
1142   struct ll_entry *next;
1143   head=jump_in[page];
1144   jump_in[page]=0;
1145   while(head!=NULL) {
1146     inv_debug("INVALIDATE: %x\n",head->vaddr);
1147     remove_hash(head->vaddr);
1148     next=head->next;
1149     free(head);
1150     head=next;
1151   }
1152   head=jump_out[page];
1153   jump_out[page]=0;
1154   while(head!=NULL) {
1155     inv_debug("INVALIDATE: kill pointer to %x (%p)\n",head->vaddr,head->addr);
1156     void *host_addr=find_extjump_insn(head->addr);
1157     mark_clear_cache(host_addr);
1158     set_jump_target(host_addr, head->addr); // point back to dyna_linker
1159     next=head->next;
1160     free(head);
1161     head=next;
1162   }
1163 }
1164
1165 static void invalidate_block_range(u_int block, u_int first, u_int last)
1166 {
1167   u_int page=get_page(block<<12);
1168   //printf("first=%d last=%d\n",first,last);
1169   invalidate_page(page);
1170   assert(first+5>page); // NB: this assumes MAXBLOCK<=4096 (4 pages)
1171   assert(last<page+5);
1172   // Invalidate the adjacent pages if a block crosses a 4K boundary
1173   while(first<page) {
1174     invalidate_page(first);
1175     first++;
1176   }
1177   for(first=page+1;first<last;first++) {
1178     invalidate_page(first);
1179   }
1180   do_clear_cache();
1181
1182   // Don't trap writes
1183   invalid_code[block]=1;
1184
1185   #ifdef USE_MINI_HT
1186   memset(mini_ht,-1,sizeof(mini_ht));
1187   #endif
1188 }
1189
1190 void invalidate_block(u_int block)
1191 {
1192   u_int page=get_page(block<<12);
1193   u_int vpage=get_vpage(block<<12);
1194   inv_debug("INVALIDATE: %x (%d)\n",block<<12,page);
1195   //inv_debug("invalid_code[block]=%d\n",invalid_code[block]);
1196   u_int first,last;
1197   first=last=page;
1198   struct ll_entry *head;
1199   head=jump_dirty[vpage];
1200   //printf("page=%d vpage=%d\n",page,vpage);
1201   while(head!=NULL) {
1202     if(vpage>2047||(head->vaddr>>12)==block) { // Ignore vaddr hash collision
1203       u_char *start, *end;
1204       get_bounds(head->addr, &start, &end);
1205       //printf("start: %p end: %p\n", start, end);
1206       if (page < 2048 && start >= rdram && end < rdram+RAM_SIZE) {
1207         if (((start-rdram)>>12) <= page && ((end-1-rdram)>>12) >= page) {
1208           if ((((start-rdram)>>12)&2047) < first) first = ((start-rdram)>>12)&2047;
1209           if ((((end-1-rdram)>>12)&2047) > last)  last = ((end-1-rdram)>>12)&2047;
1210         }
1211       }
1212     }
1213     head=head->next;
1214   }
1215   invalidate_block_range(block,first,last);
1216 }
1217
1218 void invalidate_addr(u_int addr)
1219 {
1220   //static int rhits;
1221   // this check is done by the caller
1222   //if (inv_code_start<=addr&&addr<=inv_code_end) { rhits++; return; }
1223   u_int page=get_vpage(addr);
1224   if(page<2048) { // RAM
1225     struct ll_entry *head;
1226     u_int addr_min=~0, addr_max=0;
1227     u_int mask=RAM_SIZE-1;
1228     u_int addr_main=0x80000000|(addr&mask);
1229     int pg1;
1230     inv_code_start=addr_main&~0xfff;
1231     inv_code_end=addr_main|0xfff;
1232     pg1=page;
1233     if (pg1>0) {
1234       // must check previous page too because of spans..
1235       pg1--;
1236       inv_code_start-=0x1000;
1237     }
1238     for(;pg1<=page;pg1++) {
1239       for(head=jump_dirty[pg1];head!=NULL;head=head->next) {
1240         u_char *start_h, *end_h;
1241         u_int start, end;
1242         get_bounds(head->addr, &start_h, &end_h);
1243         start = (uintptr_t)start_h - ram_offset;
1244         end = (uintptr_t)end_h - ram_offset;
1245         if(start<=addr_main&&addr_main<end) {
1246           if(start<addr_min) addr_min=start;
1247           if(end>addr_max) addr_max=end;
1248         }
1249         else if(addr_main<start) {
1250           if(start<inv_code_end)
1251             inv_code_end=start-1;
1252         }
1253         else {
1254           if(end>inv_code_start)
1255             inv_code_start=end;
1256         }
1257       }
1258     }
1259     if (addr_min!=~0) {
1260       inv_debug("INV ADDR: %08x hit %08x-%08x\n", addr, addr_min, addr_max);
1261       inv_code_start=inv_code_end=~0;
1262       invalidate_block_range(addr>>12,(addr_min&mask)>>12,(addr_max&mask)>>12);
1263       return;
1264     }
1265     else {
1266       inv_code_start=(addr&~mask)|(inv_code_start&mask);
1267       inv_code_end=(addr&~mask)|(inv_code_end&mask);
1268       inv_debug("INV ADDR: %08x miss, inv %08x-%08x, sk %d\n", addr, inv_code_start, inv_code_end, 0);
1269       return;
1270     }
1271   }
1272   invalidate_block(addr>>12);
1273 }
1274
1275 // This is called when loading a save state.
1276 // Anything could have changed, so invalidate everything.
1277 void invalidate_all_pages(void)
1278 {
1279   u_int page;
1280   for(page=0;page<4096;page++)
1281     invalidate_page(page);
1282   for(page=0;page<1048576;page++)
1283     if(!invalid_code[page]) {
1284       restore_candidate[(page&2047)>>3]|=1<<(page&7);
1285       restore_candidate[((page&2047)>>3)+256]|=1<<(page&7);
1286     }
1287   #ifdef USE_MINI_HT
1288   memset(mini_ht,-1,sizeof(mini_ht));
1289   #endif
1290   do_clear_cache();
1291 }
1292
1293 static void do_invstub(int n)
1294 {
1295   literal_pool(20);
1296   u_int reglist=stubs[n].a;
1297   set_jump_target(stubs[n].addr, out);
1298   save_regs(reglist);
1299   if(stubs[n].b!=0) emit_mov(stubs[n].b,0);
1300   emit_far_call(invalidate_addr);
1301   restore_regs(reglist);
1302   emit_jmp(stubs[n].retaddr); // return address
1303 }
1304
1305 // Add an entry to jump_out after making a link
1306 // src should point to code by emit_extjump2()
1307 void add_jump_out(u_int vaddr,void *src)
1308 {
1309   u_int page=get_page(vaddr);
1310   inv_debug("add_jump_out: %p -> %x (%d)\n",src,vaddr,page);
1311   check_extjump2(src);
1312   ll_add(jump_out+page,vaddr,src);
1313   //inv_debug("add_jump_out:  to %p\n",get_pointer(src));
1314 }
1315
1316 // If a code block was found to be unmodified (bit was set in
1317 // restore_candidate) and it remains unmodified (bit is clear
1318 // in invalid_code) then move the entries for that 4K page from
1319 // the dirty list to the clean list.
1320 void clean_blocks(u_int page)
1321 {
1322   struct ll_entry *head;
1323   inv_debug("INV: clean_blocks page=%d\n",page);
1324   head=jump_dirty[page];
1325   while(head!=NULL) {
1326     if(!invalid_code[head->vaddr>>12]) {
1327       // Don't restore blocks which are about to expire from the cache
1328       if (doesnt_expire_soon(head->addr)) {
1329         if(verify_dirty(head->addr)) {
1330           u_char *start, *end;
1331           //printf("Possibly Restore %x (%p)\n",head->vaddr, head->addr);
1332           u_int i;
1333           u_int inv=0;
1334           get_bounds(head->addr, &start, &end);
1335           if (start - rdram < RAM_SIZE) {
1336             for (i = (start-rdram+0x80000000)>>12; i <= (end-1-rdram+0x80000000)>>12; i++) {
1337               inv|=invalid_code[i];
1338             }
1339           }
1340           else if((signed int)head->vaddr>=(signed int)0x80000000+RAM_SIZE) {
1341             inv=1;
1342           }
1343           if(!inv) {
1344             void *clean_addr = get_clean_addr(head->addr);
1345             if (doesnt_expire_soon(clean_addr)) {
1346               u_int ppage=page;
1347               inv_debug("INV: Restored %x (%p/%p)\n",head->vaddr, head->addr, clean_addr);
1348               //printf("page=%x, addr=%x\n",page,head->vaddr);
1349               //assert(head->vaddr>>12==(page|0x80000));
1350               ll_add_flags(jump_in+ppage,head->vaddr,head->reg_sv_flags,clean_addr);
1351               struct ht_entry *ht_bin = hash_table_get(head->vaddr);
1352               if (ht_bin->vaddr[0] == head->vaddr)
1353                 ht_bin->tcaddr[0] = clean_addr; // Replace existing entry
1354               if (ht_bin->vaddr[1] == head->vaddr)
1355                 ht_bin->tcaddr[1] = clean_addr; // Replace existing entry
1356             }
1357           }
1358         }
1359       }
1360     }
1361     head=head->next;
1362   }
1363 }
1364
1365 /* Register allocation */
1366
1367 // Note: registers are allocated clean (unmodified state)
1368 // if you intend to modify the register, you must call dirty_reg().
1369 static void alloc_reg(struct regstat *cur,int i,signed char reg)
1370 {
1371   int r,hr;
1372   int preferred_reg = PREFERRED_REG_FIRST
1373     + reg % (PREFERRED_REG_LAST - PREFERRED_REG_FIRST + 1);
1374   if (reg == CCREG) preferred_reg = HOST_CCREG;
1375   if (reg == PTEMP || reg == FTEMP) preferred_reg = 12;
1376   assert(PREFERRED_REG_FIRST != EXCLUDE_REG && EXCLUDE_REG != HOST_REGS);
1377
1378   // Don't allocate unused registers
1379   if((cur->u>>reg)&1) return;
1380
1381   // see if it's already allocated
1382   for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++)
1383   {
1384     if(cur->regmap[hr]==reg) return;
1385   }
1386
1387   // Keep the same mapping if the register was already allocated in a loop
1388   preferred_reg = loop_reg(i,reg,preferred_reg);
1389
1390   // Try to allocate the preferred register
1391   if(cur->regmap[preferred_reg]==-1) {
1392     cur->regmap[preferred_reg]=reg;
1393     cur->dirty&=~(1<<preferred_reg);
1394     cur->isconst&=~(1<<preferred_reg);
1395     return;
1396   }
1397   r=cur->regmap[preferred_reg];
1398   assert(r < 64);
1399   if((cur->u>>r)&1) {
1400     cur->regmap[preferred_reg]=reg;
1401     cur->dirty&=~(1<<preferred_reg);
1402     cur->isconst&=~(1<<preferred_reg);
1403     return;
1404   }
1405
1406   // Clear any unneeded registers
1407   // We try to keep the mapping consistent, if possible, because it
1408   // makes branches easier (especially loops).  So we try to allocate
1409   // first (see above) before removing old mappings.  If this is not
1410   // possible then go ahead and clear out the registers that are no
1411   // longer needed.
1412   for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++)
1413   {
1414     r=cur->regmap[hr];
1415     if(r>=0) {
1416       assert(r < 64);
1417       if((cur->u>>r)&1) {cur->regmap[hr]=-1;break;}
1418     }
1419   }
1420
1421   // Try to allocate any available register, but prefer
1422   // registers that have not been used recently.
1423   if (i > 0) {
1424     for (hr = PREFERRED_REG_FIRST; ; ) {
1425       if (cur->regmap[hr] < 0) {
1426         int oldreg = regs[i-1].regmap[hr];
1427         if (oldreg < 0 || (oldreg != dops[i-1].rs1 && oldreg != dops[i-1].rs2
1428              && oldreg != dops[i-1].rt1 && oldreg != dops[i-1].rt2))
1429         {
1430           cur->regmap[hr]=reg;
1431           cur->dirty&=~(1<<hr);
1432           cur->isconst&=~(1<<hr);
1433           return;
1434         }
1435       }
1436       hr++;
1437       if (hr == EXCLUDE_REG)
1438         hr++;
1439       if (hr == HOST_REGS)
1440         hr = 0;
1441       if (hr == PREFERRED_REG_FIRST)
1442         break;
1443     }
1444   }
1445
1446   // Try to allocate any available register
1447   for (hr = PREFERRED_REG_FIRST; ; ) {
1448     if (cur->regmap[hr] < 0) {
1449       cur->regmap[hr]=reg;
1450       cur->dirty&=~(1<<hr);
1451       cur->isconst&=~(1<<hr);
1452       return;
1453     }
1454     hr++;
1455     if (hr == EXCLUDE_REG)
1456       hr++;
1457     if (hr == HOST_REGS)
1458       hr = 0;
1459     if (hr == PREFERRED_REG_FIRST)
1460       break;
1461   }
1462
1463   // Ok, now we have to evict someone
1464   // Pick a register we hopefully won't need soon
1465   u_char hsn[MAXREG+1];
1466   memset(hsn,10,sizeof(hsn));
1467   int j;
1468   lsn(hsn,i,&preferred_reg);
1469   //printf("eax=%d ecx=%d edx=%d ebx=%d ebp=%d esi=%d edi=%d\n",cur->regmap[0],cur->regmap[1],cur->regmap[2],cur->regmap[3],cur->regmap[5],cur->regmap[6],cur->regmap[7]);
1470   //printf("hsn(%x): %d %d %d %d %d %d %d\n",start+i*4,hsn[cur->regmap[0]&63],hsn[cur->regmap[1]&63],hsn[cur->regmap[2]&63],hsn[cur->regmap[3]&63],hsn[cur->regmap[5]&63],hsn[cur->regmap[6]&63],hsn[cur->regmap[7]&63]);
1471   if(i>0) {
1472     // Don't evict the cycle count at entry points, otherwise the entry
1473     // stub will have to write it.
1474     if(dops[i].bt&&hsn[CCREG]>2) hsn[CCREG]=2;
1475     if (i>1 && hsn[CCREG] > 2 && dops[i-2].is_jump) hsn[CCREG]=2;
1476     for(j=10;j>=3;j--)
1477     {
1478       // Alloc preferred register if available
1479       if(hsn[r=cur->regmap[preferred_reg]&63]==j) {
1480         for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
1481           // Evict both parts of a 64-bit register
1482           if((cur->regmap[hr]&63)==r) {
1483             cur->regmap[hr]=-1;
1484             cur->dirty&=~(1<<hr);
1485             cur->isconst&=~(1<<hr);
1486           }
1487         }
1488         cur->regmap[preferred_reg]=reg;
1489         return;
1490       }
1491       for(r=1;r<=MAXREG;r++)
1492       {
1493         if(hsn[r]==j&&r!=dops[i-1].rs1&&r!=dops[i-1].rs2&&r!=dops[i-1].rt1&&r!=dops[i-1].rt2) {
1494           for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
1495             if(hr!=HOST_CCREG||j<hsn[CCREG]) {
1496               if(cur->regmap[hr]==r) {
1497                 cur->regmap[hr]=reg;
1498                 cur->dirty&=~(1<<hr);
1499                 cur->isconst&=~(1<<hr);
1500                 return;
1501               }
1502             }
1503           }
1504         }
1505       }
1506     }
1507   }
1508   for(j=10;j>=0;j--)
1509   {
1510     for(r=1;r<=MAXREG;r++)
1511     {
1512       if(hsn[r]==j) {
1513         for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
1514           if(cur->regmap[hr]==r) {
1515             cur->regmap[hr]=reg;
1516             cur->dirty&=~(1<<hr);
1517             cur->isconst&=~(1<<hr);
1518             return;
1519           }
1520         }
1521       }
1522     }
1523   }
1524   SysPrintf("This shouldn't happen (alloc_reg)");abort();
1525 }
1526
1527 // Allocate a temporary register.  This is done without regard to
1528 // dirty status or whether the register we request is on the unneeded list
1529 // Note: This will only allocate one register, even if called multiple times
1530 static void alloc_reg_temp(struct regstat *cur,int i,signed char reg)
1531 {
1532   int r,hr;
1533   int preferred_reg = -1;
1534
1535   // see if it's already allocated
1536   for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++)
1537   {
1538     if(hr!=EXCLUDE_REG&&cur->regmap[hr]==reg) return;
1539   }
1540
1541   // Try to allocate any available register
1542   for(hr=HOST_REGS-1;hr>=0;hr--) {
1543     if(hr!=EXCLUDE_REG&&cur->regmap[hr]==-1) {
1544       cur->regmap[hr]=reg;
1545       cur->dirty&=~(1<<hr);
1546       cur->isconst&=~(1<<hr);
1547       return;
1548     }
1549   }
1550
1551   // Find an unneeded register
1552   for(hr=HOST_REGS-1;hr>=0;hr--)
1553   {
1554     r=cur->regmap[hr];
1555     if(r>=0) {
1556       assert(r < 64);
1557       if((cur->u>>r)&1) {
1558         if(i==0||((unneeded_reg[i-1]>>r)&1)) {
1559           cur->regmap[hr]=reg;
1560           cur->dirty&=~(1<<hr);
1561           cur->isconst&=~(1<<hr);
1562           return;
1563         }
1564       }
1565     }
1566   }
1567
1568   // Ok, now we have to evict someone
1569   // Pick a register we hopefully won't need soon
1570   // TODO: we might want to follow unconditional jumps here
1571   // TODO: get rid of dupe code and make this into a function
1572   u_char hsn[MAXREG+1];
1573   memset(hsn,10,sizeof(hsn));
1574   int j;
1575   lsn(hsn,i,&preferred_reg);
1576   //printf("hsn: %d %d %d %d %d %d %d\n",hsn[cur->regmap[0]&63],hsn[cur->regmap[1]&63],hsn[cur->regmap[2]&63],hsn[cur->regmap[3]&63],hsn[cur->regmap[5]&63],hsn[cur->regmap[6]&63],hsn[cur->regmap[7]&63]);
1577   if(i>0) {
1578     // Don't evict the cycle count at entry points, otherwise the entry
1579     // stub will have to write it.
1580     if(dops[i].bt&&hsn[CCREG]>2) hsn[CCREG]=2;
1581     if (i>1 && hsn[CCREG] > 2 && dops[i-2].is_jump) hsn[CCREG]=2;
1582     for(j=10;j>=3;j--)
1583     {
1584       for(r=1;r<=MAXREG;r++)
1585       {
1586         if(hsn[r]==j&&r!=dops[i-1].rs1&&r!=dops[i-1].rs2&&r!=dops[i-1].rt1&&r!=dops[i-1].rt2) {
1587           for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
1588             if(hr!=HOST_CCREG||hsn[CCREG]>2) {
1589               if(cur->regmap[hr]==r) {
1590                 cur->regmap[hr]=reg;
1591                 cur->dirty&=~(1<<hr);
1592                 cur->isconst&=~(1<<hr);
1593                 return;
1594               }
1595             }
1596           }
1597         }
1598       }
1599     }
1600   }
1601   for(j=10;j>=0;j--)
1602   {
1603     for(r=1;r<=MAXREG;r++)
1604     {
1605       if(hsn[r]==j) {
1606         for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
1607           if(cur->regmap[hr]==r) {
1608             cur->regmap[hr]=reg;
1609             cur->dirty&=~(1<<hr);
1610             cur->isconst&=~(1<<hr);
1611             return;
1612           }
1613         }
1614       }
1615     }
1616   }
1617   SysPrintf("This shouldn't happen");abort();
1618 }
1619
1620 static void mov_alloc(struct regstat *current,int i)
1621 {
1622   if (dops[i].rs1 == HIREG || dops[i].rs1 == LOREG) {
1623     alloc_cc(current,i); // for stalls
1624     dirty_reg(current,CCREG);
1625   }
1626
1627   // Note: Don't need to actually alloc the source registers
1628   //alloc_reg(current,i,dops[i].rs1);
1629   alloc_reg(current,i,dops[i].rt1);
1630
1631   clear_const(current,dops[i].rs1);
1632   clear_const(current,dops[i].rt1);
1633   dirty_reg(current,dops[i].rt1);
1634 }
1635
1636 static void shiftimm_alloc(struct regstat *current,int i)
1637 {
1638   if(dops[i].opcode2<=0x3) // SLL/SRL/SRA
1639   {
1640     if(dops[i].rt1) {
1641       if(dops[i].rs1&&needed_again(dops[i].rs1,i)) alloc_reg(current,i,dops[i].rs1);
1642       else dops[i].lt1=dops[i].rs1;
1643       alloc_reg(current,i,dops[i].rt1);
1644       dirty_reg(current,dops[i].rt1);
1645       if(is_const(current,dops[i].rs1)) {
1646         int v=get_const(current,dops[i].rs1);
1647         if(dops[i].opcode2==0x00) set_const(current,dops[i].rt1,v<<imm[i]);
1648         if(dops[i].opcode2==0x02) set_const(current,dops[i].rt1,(u_int)v>>imm[i]);
1649         if(dops[i].opcode2==0x03) set_const(current,dops[i].rt1,v>>imm[i]);
1650       }
1651       else clear_const(current,dops[i].rt1);
1652     }
1653   }
1654   else
1655   {
1656     clear_const(current,dops[i].rs1);
1657     clear_const(current,dops[i].rt1);
1658   }
1659
1660   if(dops[i].opcode2>=0x38&&dops[i].opcode2<=0x3b) // DSLL/DSRL/DSRA
1661   {
1662     assert(0);
1663   }
1664   if(dops[i].opcode2==0x3c) // DSLL32
1665   {
1666     assert(0);
1667   }
1668   if(dops[i].opcode2==0x3e) // DSRL32
1669   {
1670     assert(0);
1671   }
1672   if(dops[i].opcode2==0x3f) // DSRA32
1673   {
1674     assert(0);
1675   }
1676 }
1677
1678 static void shift_alloc(struct regstat *current,int i)
1679 {
1680   if(dops[i].rt1) {
1681     if(dops[i].opcode2<=0x07) // SLLV/SRLV/SRAV
1682     {
1683       if(dops[i].rs1) alloc_reg(current,i,dops[i].rs1);
1684       if(dops[i].rs2) alloc_reg(current,i,dops[i].rs2);
1685       alloc_reg(current,i,dops[i].rt1);
1686       if(dops[i].rt1==dops[i].rs2) {
1687         alloc_reg_temp(current,i,-1);
1688         minimum_free_regs[i]=1;
1689       }
1690     } else { // DSLLV/DSRLV/DSRAV
1691       assert(0);
1692     }
1693     clear_const(current,dops[i].rs1);
1694     clear_const(current,dops[i].rs2);
1695     clear_const(current,dops[i].rt1);
1696     dirty_reg(current,dops[i].rt1);
1697   }
1698 }
1699
1700 static void alu_alloc(struct regstat *current,int i)
1701 {
1702   if(dops[i].opcode2>=0x20&&dops[i].opcode2<=0x23) { // ADD/ADDU/SUB/SUBU
1703     if(dops[i].rt1) {
1704       if(dops[i].rs1&&dops[i].rs2) {
1705         alloc_reg(current,i,dops[i].rs1);
1706         alloc_reg(current,i,dops[i].rs2);
1707       }
1708       else {
1709         if(dops[i].rs1&&needed_again(dops[i].rs1,i)) alloc_reg(current,i,dops[i].rs1);
1710         if(dops[i].rs2&&needed_again(dops[i].rs2,i)) alloc_reg(current,i,dops[i].rs2);
1711       }
1712       alloc_reg(current,i,dops[i].rt1);
1713     }
1714   }
1715   if(dops[i].opcode2==0x2a||dops[i].opcode2==0x2b) { // SLT/SLTU
1716     if(dops[i].rt1) {
1717       alloc_reg(current,i,dops[i].rs1);
1718       alloc_reg(current,i,dops[i].rs2);
1719       alloc_reg(current,i,dops[i].rt1);
1720     }
1721   }
1722   if(dops[i].opcode2>=0x24&&dops[i].opcode2<=0x27) { // AND/OR/XOR/NOR
1723     if(dops[i].rt1) {
1724       if(dops[i].rs1&&dops[i].rs2) {
1725         alloc_reg(current,i,dops[i].rs1);
1726         alloc_reg(current,i,dops[i].rs2);
1727       }
1728       else
1729       {
1730         if(dops[i].rs1&&needed_again(dops[i].rs1,i)) alloc_reg(current,i,dops[i].rs1);
1731         if(dops[i].rs2&&needed_again(dops[i].rs2,i)) alloc_reg(current,i,dops[i].rs2);
1732       }
1733       alloc_reg(current,i,dops[i].rt1);
1734     }
1735   }
1736   if(dops[i].opcode2>=0x2c&&dops[i].opcode2<=0x2f) { // DADD/DADDU/DSUB/DSUBU
1737     assert(0);
1738   }
1739   clear_const(current,dops[i].rs1);
1740   clear_const(current,dops[i].rs2);
1741   clear_const(current,dops[i].rt1);
1742   dirty_reg(current,dops[i].rt1);
1743 }
1744
1745 static void imm16_alloc(struct regstat *current,int i)
1746 {
1747   if(dops[i].rs1&&needed_again(dops[i].rs1,i)) alloc_reg(current,i,dops[i].rs1);
1748   else dops[i].lt1=dops[i].rs1;
1749   if(dops[i].rt1) alloc_reg(current,i,dops[i].rt1);
1750   if(dops[i].opcode==0x18||dops[i].opcode==0x19) { // DADDI/DADDIU
1751     assert(0);
1752   }
1753   else if(dops[i].opcode==0x0a||dops[i].opcode==0x0b) { // SLTI/SLTIU
1754     clear_const(current,dops[i].rs1);
1755     clear_const(current,dops[i].rt1);
1756   }
1757   else if(dops[i].opcode>=0x0c&&dops[i].opcode<=0x0e) { // ANDI/ORI/XORI
1758     if(is_const(current,dops[i].rs1)) {
1759       int v=get_const(current,dops[i].rs1);
1760       if(dops[i].opcode==0x0c) set_const(current,dops[i].rt1,v&imm[i]);
1761       if(dops[i].opcode==0x0d) set_const(current,dops[i].rt1,v|imm[i]);
1762       if(dops[i].opcode==0x0e) set_const(current,dops[i].rt1,v^imm[i]);
1763     }
1764     else clear_const(current,dops[i].rt1);
1765   }
1766   else if(dops[i].opcode==0x08||dops[i].opcode==0x09) { // ADDI/ADDIU
1767     if(is_const(current,dops[i].rs1)) {
1768       int v=get_const(current,dops[i].rs1);
1769       set_const(current,dops[i].rt1,v+imm[i]);
1770     }
1771     else clear_const(current,dops[i].rt1);
1772   }
1773   else {
1774     set_const(current,dops[i].rt1,imm[i]<<16); // LUI
1775   }
1776   dirty_reg(current,dops[i].rt1);
1777 }
1778
1779 static void load_alloc(struct regstat *current,int i)
1780 {
1781   clear_const(current,dops[i].rt1);
1782   //if(dops[i].rs1!=dops[i].rt1&&needed_again(dops[i].rs1,i)) clear_const(current,dops[i].rs1); // Does this help or hurt?
1783   if(!dops[i].rs1) current->u&=~1LL; // Allow allocating r0 if it's the source register
1784   if (needed_again(dops[i].rs1, i))
1785     alloc_reg(current, i, dops[i].rs1);
1786   if (ram_offset)
1787     alloc_reg(current, i, ROREG);
1788   if(dops[i].rt1&&!((current->u>>dops[i].rt1)&1)) {
1789     alloc_reg(current,i,dops[i].rt1);
1790     assert(get_reg(current->regmap,dops[i].rt1)>=0);
1791     if(dops[i].opcode==0x27||dops[i].opcode==0x37) // LWU/LD
1792     {
1793       assert(0);
1794     }
1795     else if(dops[i].opcode==0x1A||dops[i].opcode==0x1B) // LDL/LDR
1796     {
1797       assert(0);
1798     }
1799     dirty_reg(current,dops[i].rt1);
1800     // LWL/LWR need a temporary register for the old value
1801     if(dops[i].opcode==0x22||dops[i].opcode==0x26)
1802     {
1803       alloc_reg(current,i,FTEMP);
1804       alloc_reg_temp(current,i,-1);
1805       minimum_free_regs[i]=1;
1806     }
1807   }
1808   else
1809   {
1810     // Load to r0 or unneeded register (dummy load)
1811     // but we still need a register to calculate the address
1812     if(dops[i].opcode==0x22||dops[i].opcode==0x26)
1813     {
1814       alloc_reg(current,i,FTEMP); // LWL/LWR need another temporary
1815     }
1816     alloc_reg_temp(current,i,-1);
1817     minimum_free_regs[i]=1;
1818     if(dops[i].opcode==0x1A||dops[i].opcode==0x1B) // LDL/LDR
1819     {
1820       assert(0);
1821     }
1822   }
1823 }
1824
1825 void store_alloc(struct regstat *current,int i)
1826 {
1827   clear_const(current,dops[i].rs2);
1828   if(!(dops[i].rs2)) current->u&=~1LL; // Allow allocating r0 if necessary
1829   if(needed_again(dops[i].rs1,i)) alloc_reg(current,i,dops[i].rs1);
1830   alloc_reg(current,i,dops[i].rs2);
1831   if(dops[i].opcode==0x2c||dops[i].opcode==0x2d||dops[i].opcode==0x3f) { // 64-bit SDL/SDR/SD
1832     assert(0);
1833   }
1834   if (ram_offset)
1835     alloc_reg(current, i, ROREG);
1836   #if defined(HOST_IMM8)
1837   // On CPUs without 32-bit immediates we need a pointer to invalid_code
1838   alloc_reg(current, i, INVCP);
1839   #endif
1840   if(dops[i].opcode==0x2a||dops[i].opcode==0x2e||dops[i].opcode==0x2c||dops[i].opcode==0x2d) { // SWL/SWL/SDL/SDR
1841     alloc_reg(current,i,FTEMP);
1842   }
1843   // We need a temporary register for address generation
1844   alloc_reg_temp(current,i,-1);
1845   minimum_free_regs[i]=1;
1846 }
1847
1848 void c1ls_alloc(struct regstat *current,int i)
1849 {
1850   clear_const(current,dops[i].rt1);
1851   alloc_reg(current,i,CSREG); // Status
1852 }
1853
1854 void c2ls_alloc(struct regstat *current,int i)
1855 {
1856   clear_const(current,dops[i].rt1);
1857   if(needed_again(dops[i].rs1,i)) alloc_reg(current,i,dops[i].rs1);
1858   alloc_reg(current,i,FTEMP);
1859   if (ram_offset)
1860     alloc_reg(current, i, ROREG);
1861   #if defined(HOST_IMM8)
1862   // On CPUs without 32-bit immediates we need a pointer to invalid_code
1863   if (dops[i].opcode == 0x3a) // SWC2
1864     alloc_reg(current,i,INVCP);
1865   #endif
1866   // We need a temporary register for address generation
1867   alloc_reg_temp(current,i,-1);
1868   minimum_free_regs[i]=1;
1869 }
1870
1871 #ifndef multdiv_alloc
1872 void multdiv_alloc(struct regstat *current,int i)
1873 {
1874   //  case 0x18: MULT
1875   //  case 0x19: MULTU
1876   //  case 0x1A: DIV
1877   //  case 0x1B: DIVU
1878   //  case 0x1C: DMULT
1879   //  case 0x1D: DMULTU
1880   //  case 0x1E: DDIV
1881   //  case 0x1F: DDIVU
1882   clear_const(current,dops[i].rs1);
1883   clear_const(current,dops[i].rs2);
1884   alloc_cc(current,i); // for stalls
1885   if(dops[i].rs1&&dops[i].rs2)
1886   {
1887     if((dops[i].opcode2&4)==0) // 32-bit
1888     {
1889       current->u&=~(1LL<<HIREG);
1890       current->u&=~(1LL<<LOREG);
1891       alloc_reg(current,i,HIREG);
1892       alloc_reg(current,i,LOREG);
1893       alloc_reg(current,i,dops[i].rs1);
1894       alloc_reg(current,i,dops[i].rs2);
1895       dirty_reg(current,HIREG);
1896       dirty_reg(current,LOREG);
1897     }
1898     else // 64-bit
1899     {
1900       assert(0);
1901     }
1902   }
1903   else
1904   {
1905     // Multiply by zero is zero.
1906     // MIPS does not have a divide by zero exception.
1907     // The result is undefined, we return zero.
1908     alloc_reg(current,i,HIREG);
1909     alloc_reg(current,i,LOREG);
1910     dirty_reg(current,HIREG);
1911     dirty_reg(current,LOREG);
1912   }
1913 }
1914 #endif
1915
1916 void cop0_alloc(struct regstat *current,int i)
1917 {
1918   if(dops[i].opcode2==0) // MFC0
1919   {
1920     if(dops[i].rt1) {
1921       clear_const(current,dops[i].rt1);
1922       alloc_all(current,i);
1923       alloc_reg(current,i,dops[i].rt1);
1924       dirty_reg(current,dops[i].rt1);
1925     }
1926   }
1927   else if(dops[i].opcode2==4) // MTC0
1928   {
1929     if(dops[i].rs1){
1930       clear_const(current,dops[i].rs1);
1931       alloc_reg(current,i,dops[i].rs1);
1932       alloc_all(current,i);
1933     }
1934     else {
1935       alloc_all(current,i); // FIXME: Keep r0
1936       current->u&=~1LL;
1937       alloc_reg(current,i,0);
1938     }
1939   }
1940   else
1941   {
1942     // TLBR/TLBWI/TLBWR/TLBP/ERET
1943     assert(dops[i].opcode2==0x10);
1944     alloc_all(current,i);
1945   }
1946   minimum_free_regs[i]=HOST_REGS;
1947 }
1948
1949 static void cop2_alloc(struct regstat *current,int i)
1950 {
1951   if (dops[i].opcode2 < 3) // MFC2/CFC2
1952   {
1953     alloc_cc(current,i); // for stalls
1954     dirty_reg(current,CCREG);
1955     if(dops[i].rt1){
1956       clear_const(current,dops[i].rt1);
1957       alloc_reg(current,i,dops[i].rt1);
1958       dirty_reg(current,dops[i].rt1);
1959     }
1960   }
1961   else if (dops[i].opcode2 > 3) // MTC2/CTC2
1962   {
1963     if(dops[i].rs1){
1964       clear_const(current,dops[i].rs1);
1965       alloc_reg(current,i,dops[i].rs1);
1966     }
1967     else {
1968       current->u&=~1LL;
1969       alloc_reg(current,i,0);
1970     }
1971   }
1972   alloc_reg_temp(current,i,-1);
1973   minimum_free_regs[i]=1;
1974 }
1975
1976 void c2op_alloc(struct regstat *current,int i)
1977 {
1978   alloc_cc(current,i); // for stalls
1979   dirty_reg(current,CCREG);
1980   alloc_reg_temp(current,i,-1);
1981 }
1982
1983 void syscall_alloc(struct regstat *current,int i)
1984 {
1985   alloc_cc(current,i);
1986   dirty_reg(current,CCREG);
1987   alloc_all(current,i);
1988   minimum_free_regs[i]=HOST_REGS;
1989   current->isconst=0;
1990 }
1991
1992 void delayslot_alloc(struct regstat *current,int i)
1993 {
1994   switch(dops[i].itype) {
1995     case UJUMP:
1996     case CJUMP:
1997     case SJUMP:
1998     case RJUMP:
1999     case SYSCALL:
2000     case HLECALL:
2001     case SPAN:
2002       assem_debug("jump in the delay slot.  this shouldn't happen.\n");//abort();
2003       SysPrintf("Disabled speculative precompilation\n");
2004       stop_after_jal=1;
2005       break;
2006     case IMM16:
2007       imm16_alloc(current,i);
2008       break;
2009     case LOAD:
2010     case LOADLR:
2011       load_alloc(current,i);
2012       break;
2013     case STORE:
2014     case STORELR:
2015       store_alloc(current,i);
2016       break;
2017     case ALU:
2018       alu_alloc(current,i);
2019       break;
2020     case SHIFT:
2021       shift_alloc(current,i);
2022       break;
2023     case MULTDIV:
2024       multdiv_alloc(current,i);
2025       break;
2026     case SHIFTIMM:
2027       shiftimm_alloc(current,i);
2028       break;
2029     case MOV:
2030       mov_alloc(current,i);
2031       break;
2032     case COP0:
2033       cop0_alloc(current,i);
2034       break;
2035     case COP1:
2036       break;
2037     case COP2:
2038       cop2_alloc(current,i);
2039       break;
2040     case C1LS:
2041       c1ls_alloc(current,i);
2042       break;
2043     case C2LS:
2044       c2ls_alloc(current,i);
2045       break;
2046     case C2OP:
2047       c2op_alloc(current,i);
2048       break;
2049   }
2050 }
2051
2052 // Special case where a branch and delay slot span two pages in virtual memory
2053 static void pagespan_alloc(struct regstat *current,int i)
2054 {
2055   current->isconst=0;
2056   current->wasconst=0;
2057   regs[i].wasconst=0;
2058   minimum_free_regs[i]=HOST_REGS;
2059   alloc_all(current,i);
2060   alloc_cc(current,i);
2061   dirty_reg(current,CCREG);
2062   if(dops[i].opcode==3) // JAL
2063   {
2064     alloc_reg(current,i,31);
2065     dirty_reg(current,31);
2066   }
2067   if(dops[i].opcode==0&&(dops[i].opcode2&0x3E)==8) // JR/JALR
2068   {
2069     alloc_reg(current,i,dops[i].rs1);
2070     if (dops[i].rt1!=0) {
2071       alloc_reg(current,i,dops[i].rt1);
2072       dirty_reg(current,dops[i].rt1);
2073     }
2074   }
2075   if((dops[i].opcode&0x2E)==4) // BEQ/BNE/BEQL/BNEL
2076   {
2077     if(dops[i].rs1) alloc_reg(current,i,dops[i].rs1);
2078     if(dops[i].rs2) alloc_reg(current,i,dops[i].rs2);
2079   }
2080   else
2081   if((dops[i].opcode&0x2E)==6) // BLEZ/BGTZ/BLEZL/BGTZL
2082   {
2083     if(dops[i].rs1) alloc_reg(current,i,dops[i].rs1);
2084   }
2085   //else ...
2086 }
2087
2088 static void add_stub(enum stub_type type, void *addr, void *retaddr,
2089   u_int a, uintptr_t b, uintptr_t c, u_int d, u_int e)
2090 {
2091   assert(stubcount < ARRAY_SIZE(stubs));
2092   stubs[stubcount].type = type;
2093   stubs[stubcount].addr = addr;
2094   stubs[stubcount].retaddr = retaddr;
2095   stubs[stubcount].a = a;
2096   stubs[stubcount].b = b;
2097   stubs[stubcount].c = c;
2098   stubs[stubcount].d = d;
2099   stubs[stubcount].e = e;
2100   stubcount++;
2101 }
2102
2103 static void add_stub_r(enum stub_type type, void *addr, void *retaddr,
2104   int i, int addr_reg, const struct regstat *i_regs, int ccadj, u_int reglist)
2105 {
2106   add_stub(type, addr, retaddr, i, addr_reg, (uintptr_t)i_regs, ccadj, reglist);
2107 }
2108
2109 // Write out a single register
2110 static void wb_register(signed char r, const signed char regmap[], uint64_t dirty)
2111 {
2112   int hr;
2113   for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
2114     if(hr!=EXCLUDE_REG) {
2115       if((regmap[hr]&63)==r) {
2116         if((dirty>>hr)&1) {
2117           assert(regmap[hr]<64);
2118           emit_storereg(r,hr);
2119         }
2120       }
2121     }
2122   }
2123 }
2124
2125 static void wb_valid(signed char pre[],signed char entry[],u_int dirty_pre,u_int dirty,uint64_t u)
2126 {
2127   //if(dirty_pre==dirty) return;
2128   int hr,reg;
2129   for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
2130     if(hr!=EXCLUDE_REG) {
2131       reg=pre[hr];
2132       if(((~u)>>(reg&63))&1) {
2133         if(reg>0) {
2134           if(((dirty_pre&~dirty)>>hr)&1) {
2135             if(reg>0&&reg<34) {
2136               emit_storereg(reg,hr);
2137             }
2138             else if(reg>=64) {
2139               assert(0);
2140             }
2141           }
2142         }
2143       }
2144     }
2145   }
2146 }
2147
2148 // trashes r2
2149 static void pass_args(int a0, int a1)
2150 {
2151   if(a0==1&&a1==0) {
2152     // must swap
2153     emit_mov(a0,2); emit_mov(a1,1); emit_mov(2,0);
2154   }
2155   else if(a0!=0&&a1==0) {
2156     emit_mov(a1,1);
2157     if (a0>=0) emit_mov(a0,0);
2158   }
2159   else {
2160     if(a0>=0&&a0!=0) emit_mov(a0,0);
2161     if(a1>=0&&a1!=1) emit_mov(a1,1);
2162   }
2163 }
2164
2165 static void alu_assemble(int i, const struct regstat *i_regs)
2166 {
2167   if(dops[i].opcode2>=0x20&&dops[i].opcode2<=0x23) { // ADD/ADDU/SUB/SUBU
2168     if(dops[i].rt1) {
2169       signed char s1,s2,t;
2170       t=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rt1);
2171       if(t>=0) {
2172         s1=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
2173         s2=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs2);
2174         if(dops[i].rs1&&dops[i].rs2) {
2175           assert(s1>=0);
2176           assert(s2>=0);
2177           if(dops[i].opcode2&2) emit_sub(s1,s2,t);
2178           else emit_add(s1,s2,t);
2179         }
2180         else if(dops[i].rs1) {
2181           if(s1>=0) emit_mov(s1,t);
2182           else emit_loadreg(dops[i].rs1,t);
2183         }
2184         else if(dops[i].rs2) {
2185           if(s2>=0) {
2186             if(dops[i].opcode2&2) emit_neg(s2,t);
2187             else emit_mov(s2,t);
2188           }
2189           else {
2190             emit_loadreg(dops[i].rs2,t);
2191             if(dops[i].opcode2&2) emit_neg(t,t);
2192           }
2193         }
2194         else emit_zeroreg(t);
2195       }
2196     }
2197   }
2198   if(dops[i].opcode2>=0x2c&&dops[i].opcode2<=0x2f) { // DADD/DADDU/DSUB/DSUBU
2199     assert(0);
2200   }
2201   if(dops[i].opcode2==0x2a||dops[i].opcode2==0x2b) { // SLT/SLTU
2202     if(dops[i].rt1) {
2203       signed char s1l,s2l,t;
2204       {
2205         t=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rt1);
2206         //assert(t>=0);
2207         if(t>=0) {
2208           s1l=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
2209           s2l=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs2);
2210           if(dops[i].rs2==0) // rx<r0
2211           {
2212             if(dops[i].opcode2==0x2a&&dops[i].rs1!=0) { // SLT
2213               assert(s1l>=0);
2214               emit_shrimm(s1l,31,t);
2215             }
2216             else // SLTU (unsigned can not be less than zero, 0<0)
2217               emit_zeroreg(t);
2218           }
2219           else if(dops[i].rs1==0) // r0<rx
2220           {
2221             assert(s2l>=0);
2222             if(dops[i].opcode2==0x2a) // SLT
2223               emit_set_gz32(s2l,t);
2224             else // SLTU (set if not zero)
2225               emit_set_nz32(s2l,t);
2226           }
2227           else{
2228             assert(s1l>=0);assert(s2l>=0);
2229             if(dops[i].opcode2==0x2a) // SLT
2230               emit_set_if_less32(s1l,s2l,t);
2231             else // SLTU
2232               emit_set_if_carry32(s1l,s2l,t);
2233           }
2234         }
2235       }
2236     }
2237   }
2238   if(dops[i].opcode2>=0x24&&dops[i].opcode2<=0x27) { // AND/OR/XOR/NOR
2239     if(dops[i].rt1) {
2240       signed char s1l,s2l,tl;
2241       tl=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rt1);
2242       {
2243         if(tl>=0) {
2244           s1l=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
2245           s2l=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs2);
2246           if(dops[i].rs1&&dops[i].rs2) {
2247             assert(s1l>=0);
2248             assert(s2l>=0);
2249             if(dops[i].opcode2==0x24) { // AND
2250               emit_and(s1l,s2l,tl);
2251             } else
2252             if(dops[i].opcode2==0x25) { // OR
2253               emit_or(s1l,s2l,tl);
2254             } else
2255             if(dops[i].opcode2==0x26) { // XOR
2256               emit_xor(s1l,s2l,tl);
2257             } else
2258             if(dops[i].opcode2==0x27) { // NOR
2259               emit_or(s1l,s2l,tl);
2260               emit_not(tl,tl);
2261             }
2262           }
2263           else
2264           {
2265             if(dops[i].opcode2==0x24) { // AND
2266               emit_zeroreg(tl);
2267             } else
2268             if(dops[i].opcode2==0x25||dops[i].opcode2==0x26) { // OR/XOR
2269               if(dops[i].rs1){
2270                 if(s1l>=0) emit_mov(s1l,tl);
2271                 else emit_loadreg(dops[i].rs1,tl); // CHECK: regmap_entry?
2272               }
2273               else
2274               if(dops[i].rs2){
2275                 if(s2l>=0) emit_mov(s2l,tl);
2276                 else emit_loadreg(dops[i].rs2,tl); // CHECK: regmap_entry?
2277               }
2278               else emit_zeroreg(tl);
2279             } else
2280             if(dops[i].opcode2==0x27) { // NOR
2281               if(dops[i].rs1){
2282                 if(s1l>=0) emit_not(s1l,tl);
2283                 else {
2284                   emit_loadreg(dops[i].rs1,tl);
2285                   emit_not(tl,tl);
2286                 }
2287               }
2288               else
2289               if(dops[i].rs2){
2290                 if(s2l>=0) emit_not(s2l,tl);
2291                 else {
2292                   emit_loadreg(dops[i].rs2,tl);
2293                   emit_not(tl,tl);
2294                 }
2295               }
2296               else emit_movimm(-1,tl);
2297             }
2298           }
2299         }
2300       }
2301     }
2302   }
2303 }
2304
2305 static void imm16_assemble(int i, const struct regstat *i_regs)
2306 {
2307   if (dops[i].opcode==0x0f) { // LUI
2308     if(dops[i].rt1) {
2309       signed char t;
2310       t=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rt1);
2311       //assert(t>=0);
2312       if(t>=0) {
2313         if(!((i_regs->isconst>>t)&1))
2314           emit_movimm(imm[i]<<16,t);
2315       }
2316     }
2317   }
2318   if(dops[i].opcode==0x08||dops[i].opcode==0x09) { // ADDI/ADDIU
2319     if(dops[i].rt1) {
2320       signed char s,t;
2321       t=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rt1);
2322       s=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
2323       if(dops[i].rs1) {
2324         //assert(t>=0);
2325         //assert(s>=0);
2326         if(t>=0) {
2327           if(!((i_regs->isconst>>t)&1)) {
2328             if(s<0) {
2329               if(i_regs->regmap_entry[t]!=dops[i].rs1) emit_loadreg(dops[i].rs1,t);
2330               emit_addimm(t,imm[i],t);
2331             }else{
2332               if(!((i_regs->wasconst>>s)&1))
2333                 emit_addimm(s,imm[i],t);
2334               else
2335                 emit_movimm(constmap[i][s]+imm[i],t);
2336             }
2337           }
2338         }
2339       } else {
2340         if(t>=0) {
2341           if(!((i_regs->isconst>>t)&1))
2342             emit_movimm(imm[i],t);
2343         }
2344       }
2345     }
2346   }
2347   if(dops[i].opcode==0x18||dops[i].opcode==0x19) { // DADDI/DADDIU
2348     if(dops[i].rt1) {
2349       signed char sl,tl;
2350       tl=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rt1);
2351       sl=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
2352       if(tl>=0) {
2353         if(dops[i].rs1) {
2354           assert(sl>=0);
2355           emit_addimm(sl,imm[i],tl);
2356         } else {
2357           emit_movimm(imm[i],tl);
2358         }
2359       }
2360     }
2361   }
2362   else if(dops[i].opcode==0x0a||dops[i].opcode==0x0b) { // SLTI/SLTIU
2363     if(dops[i].rt1) {
2364       //assert(dops[i].rs1!=0); // r0 might be valid, but it's probably a bug
2365       signed char sl,t;
2366       t=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rt1);
2367       sl=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
2368       //assert(t>=0);
2369       if(t>=0) {
2370         if(dops[i].rs1>0) {
2371             if(dops[i].opcode==0x0a) { // SLTI
2372               if(sl<0) {
2373                 if(i_regs->regmap_entry[t]!=dops[i].rs1) emit_loadreg(dops[i].rs1,t);
2374                 emit_slti32(t,imm[i],t);
2375               }else{
2376                 emit_slti32(sl,imm[i],t);
2377               }
2378             }
2379             else { // SLTIU
2380               if(sl<0) {
2381                 if(i_regs->regmap_entry[t]!=dops[i].rs1) emit_loadreg(dops[i].rs1,t);
2382                 emit_sltiu32(t,imm[i],t);
2383               }else{
2384                 emit_sltiu32(sl,imm[i],t);
2385               }
2386             }
2387         }else{
2388           // SLTI(U) with r0 is just stupid,
2389           // nonetheless examples can be found
2390           if(dops[i].opcode==0x0a) // SLTI
2391             if(0<imm[i]) emit_movimm(1,t);
2392             else emit_zeroreg(t);
2393           else // SLTIU
2394           {
2395             if(imm[i]) emit_movimm(1,t);
2396             else emit_zeroreg(t);
2397           }
2398         }
2399       }
2400     }
2401   }
2402   else if(dops[i].opcode>=0x0c&&dops[i].opcode<=0x0e) { // ANDI/ORI/XORI
2403     if(dops[i].rt1) {
2404       signed char sl,tl;
2405       tl=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rt1);
2406       sl=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
2407       if(tl>=0 && !((i_regs->isconst>>tl)&1)) {
2408         if(dops[i].opcode==0x0c) //ANDI
2409         {
2410           if(dops[i].rs1) {
2411             if(sl<0) {
2412               if(i_regs->regmap_entry[tl]!=dops[i].rs1) emit_loadreg(dops[i].rs1,tl);
2413               emit_andimm(tl,imm[i],tl);
2414             }else{
2415               if(!((i_regs->wasconst>>sl)&1))
2416                 emit_andimm(sl,imm[i],tl);
2417               else
2418                 emit_movimm(constmap[i][sl]&imm[i],tl);
2419             }
2420           }
2421           else
2422             emit_zeroreg(tl);
2423         }
2424         else
2425         {
2426           if(dops[i].rs1) {
2427             if(sl<0) {
2428               if(i_regs->regmap_entry[tl]!=dops[i].rs1) emit_loadreg(dops[i].rs1,tl);
2429             }
2430             if(dops[i].opcode==0x0d) { // ORI
2431               if(sl<0) {
2432                 emit_orimm(tl,imm[i],tl);
2433               }else{
2434                 if(!((i_regs->wasconst>>sl)&1))
2435                   emit_orimm(sl,imm[i],tl);
2436                 else
2437                   emit_movimm(constmap[i][sl]|imm[i],tl);
2438               }
2439             }
2440             if(dops[i].opcode==0x0e) { // XORI
2441               if(sl<0) {
2442                 emit_xorimm(tl,imm[i],tl);
2443               }else{
2444                 if(!((i_regs->wasconst>>sl)&1))
2445                   emit_xorimm(sl,imm[i],tl);
2446                 else
2447                   emit_movimm(constmap[i][sl]^imm[i],tl);
2448               }
2449             }
2450           }
2451           else {
2452             emit_movimm(imm[i],tl);
2453           }
2454         }
2455       }
2456     }
2457   }
2458 }
2459
2460 static void shiftimm_assemble(int i, const struct regstat *i_regs)
2461 {
2462   if(dops[i].opcode2<=0x3) // SLL/SRL/SRA
2463   {
2464     if(dops[i].rt1) {
2465       signed char s,t;
2466       t=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rt1);
2467       s=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
2468       //assert(t>=0);
2469       if(t>=0&&!((i_regs->isconst>>t)&1)){
2470         if(dops[i].rs1==0)
2471         {
2472           emit_zeroreg(t);
2473         }
2474         else
2475         {
2476           if(s<0&&i_regs->regmap_entry[t]!=dops[i].rs1) emit_loadreg(dops[i].rs1,t);
2477           if(imm[i]) {
2478             if(dops[i].opcode2==0) // SLL
2479             {
2480               emit_shlimm(s<0?t:s,imm[i],t);
2481             }
2482             if(dops[i].opcode2==2) // SRL
2483             {
2484               emit_shrimm(s<0?t:s,imm[i],t);
2485             }
2486             if(dops[i].opcode2==3) // SRA
2487             {
2488               emit_sarimm(s<0?t:s,imm[i],t);
2489             }
2490           }else{
2491             // Shift by zero
2492             if(s>=0 && s!=t) emit_mov(s,t);
2493           }
2494         }
2495       }
2496       //emit_storereg(dops[i].rt1,t); //DEBUG
2497     }
2498   }
2499   if(dops[i].opcode2>=0x38&&dops[i].opcode2<=0x3b) // DSLL/DSRL/DSRA
2500   {
2501     assert(0);
2502   }
2503   if(dops[i].opcode2==0x3c) // DSLL32
2504   {
2505     assert(0);
2506   }
2507   if(dops[i].opcode2==0x3e) // DSRL32
2508   {
2509     assert(0);
2510   }
2511   if(dops[i].opcode2==0x3f) // DSRA32
2512   {
2513     assert(0);
2514   }
2515 }
2516
2517 #ifndef shift_assemble
2518 static void shift_assemble(int i, const struct regstat *i_regs)
2519 {
2520   signed char s,t,shift;
2521   if (dops[i].rt1 == 0)
2522     return;
2523   assert(dops[i].opcode2<=0x07); // SLLV/SRLV/SRAV
2524   t = get_reg(i_regs->regmap, dops[i].rt1);
2525   s = get_reg(i_regs->regmap, dops[i].rs1);
2526   shift = get_reg(i_regs->regmap, dops[i].rs2);
2527   if (t < 0)
2528     return;
2529
2530   if(dops[i].rs1==0)
2531     emit_zeroreg(t);
2532   else if(dops[i].rs2==0) {
2533     assert(s>=0);
2534     if(s!=t) emit_mov(s,t);
2535   }
2536   else {
2537     host_tempreg_acquire();
2538     emit_andimm(shift,31,HOST_TEMPREG);
2539     switch(dops[i].opcode2) {
2540     case 4: // SLLV
2541       emit_shl(s,HOST_TEMPREG,t);
2542       break;
2543     case 6: // SRLV
2544       emit_shr(s,HOST_TEMPREG,t);
2545       break;
2546     case 7: // SRAV
2547       emit_sar(s,HOST_TEMPREG,t);
2548       break;
2549     default:
2550       assert(0);
2551     }
2552     host_tempreg_release();
2553   }
2554 }
2555
2556 #endif
2557
2558 enum {
2559   MTYPE_8000 = 0,
2560   MTYPE_8020,
2561   MTYPE_0000,
2562   MTYPE_A000,
2563   MTYPE_1F80,
2564 };
2565
2566 static int get_ptr_mem_type(u_int a)
2567 {
2568   if(a < 0x00200000) {
2569     if(a<0x1000&&((start>>20)==0xbfc||(start>>24)==0xa0))
2570       // return wrong, must use memhandler for BIOS self-test to pass
2571       // 007 does similar stuff from a00 mirror, weird stuff
2572       return MTYPE_8000;
2573     return MTYPE_0000;
2574   }
2575   if(0x1f800000 <= a && a < 0x1f801000)
2576     return MTYPE_1F80;
2577   if(0x80200000 <= a && a < 0x80800000)
2578     return MTYPE_8020;
2579   if(0xa0000000 <= a && a < 0xa0200000)
2580     return MTYPE_A000;
2581   return MTYPE_8000;
2582 }
2583
2584 static int get_ro_reg(const struct regstat *i_regs, int host_tempreg_free)
2585 {
2586   int r = get_reg(i_regs->regmap, ROREG);
2587   if (r < 0 && host_tempreg_free) {
2588     host_tempreg_acquire();
2589     emit_loadreg(ROREG, r = HOST_TEMPREG);
2590   }
2591   if (r < 0)
2592     abort();
2593   return r;
2594 }
2595
2596 static void *emit_fastpath_cmp_jump(int i, const struct regstat *i_regs,
2597   int addr, int *offset_reg, int *addr_reg_override)
2598 {
2599   void *jaddr = NULL;
2600   int type = 0;
2601   int mr = dops[i].rs1;
2602   *offset_reg = -1;
2603   if(((smrv_strong|smrv_weak)>>mr)&1) {
2604     type=get_ptr_mem_type(smrv[mr]);
2605     //printf("set %08x @%08x r%d %d\n", smrv[mr], start+i*4, mr, type);
2606   }
2607   else {
2608     // use the mirror we are running on
2609     type=get_ptr_mem_type(start);
2610     //printf("set nospec   @%08x r%d %d\n", start+i*4, mr, type);
2611   }
2612
2613   if(type==MTYPE_8020) { // RAM 80200000+ mirror
2614     host_tempreg_acquire();
2615     emit_andimm(addr,~0x00e00000,HOST_TEMPREG);
2616     addr=*addr_reg_override=HOST_TEMPREG;
2617     type=0;
2618   }
2619   else if(type==MTYPE_0000) { // RAM 0 mirror
2620     host_tempreg_acquire();
2621     emit_orimm(addr,0x80000000,HOST_TEMPREG);
2622     addr=*addr_reg_override=HOST_TEMPREG;
2623     type=0;
2624   }
2625   else if(type==MTYPE_A000) { // RAM A mirror
2626     host_tempreg_acquire();
2627     emit_andimm(addr,~0x20000000,HOST_TEMPREG);
2628     addr=*addr_reg_override=HOST_TEMPREG;
2629     type=0;
2630   }
2631   else if(type==MTYPE_1F80) { // scratchpad
2632     if (psxH == (void *)0x1f800000) {
2633       host_tempreg_acquire();
2634       emit_xorimm(addr,0x1f800000,HOST_TEMPREG);
2635       emit_cmpimm(HOST_TEMPREG,0x1000);
2636       host_tempreg_release();
2637       jaddr=out;
2638       emit_jc(0);
2639     }
2640     else {
2641       // do the usual RAM check, jump will go to the right handler
2642       type=0;
2643     }
2644   }
2645
2646   if (type == 0) // need ram check
2647   {
2648     emit_cmpimm(addr,RAM_SIZE);
2649     jaddr = out;
2650     #ifdef CORTEX_A8_BRANCH_PREDICTION_HACK
2651     // Hint to branch predictor that the branch is unlikely to be taken
2652     if (dops[i].rs1 >= 28)
2653       emit_jno_unlikely(0);
2654     else
2655     #endif
2656       emit_jno(0);
2657     if (ram_offset != 0)
2658       *offset_reg = get_ro_reg(i_regs, 0);
2659   }
2660
2661   return jaddr;
2662 }
2663
2664 // return memhandler, or get directly accessable address and return 0
2665 static void *get_direct_memhandler(void *table, u_int addr,
2666   enum stub_type type, uintptr_t *addr_host)
2667 {
2668   uintptr_t msb = 1ull << (sizeof(uintptr_t)*8 - 1);
2669   uintptr_t l1, l2 = 0;
2670   l1 = ((uintptr_t *)table)[addr>>12];
2671   if (!(l1 & msb)) {
2672     uintptr_t v = l1 << 1;
2673     *addr_host = v + addr;
2674     return NULL;
2675   }
2676   else {
2677     l1 <<= 1;
2678     if (type == LOADB_STUB || type == LOADBU_STUB || type == STOREB_STUB)
2679       l2 = ((uintptr_t *)l1)[0x1000/4 + 0x1000/2 + (addr&0xfff)];
2680     else if (type == LOADH_STUB || type == LOADHU_STUB || type == STOREH_STUB)
2681       l2 = ((uintptr_t *)l1)[0x1000/4 + (addr&0xfff)/2];
2682     else
2683       l2 = ((uintptr_t *)l1)[(addr&0xfff)/4];
2684     if (!(l2 & msb)) {
2685       uintptr_t v = l2 << 1;
2686       *addr_host = v + (addr&0xfff);
2687       return NULL;
2688     }
2689     return (void *)(l2 << 1);
2690   }
2691 }
2692
2693 static u_int get_host_reglist(const signed char *regmap)
2694 {
2695   u_int reglist = 0, hr;
2696   for (hr = 0; hr < HOST_REGS; hr++) {
2697     if (hr != EXCLUDE_REG && regmap[hr] >= 0)
2698       reglist |= 1 << hr;
2699   }
2700   return reglist;
2701 }
2702
2703 static u_int reglist_exclude(u_int reglist, int r1, int r2)
2704 {
2705   if (r1 >= 0)
2706     reglist &= ~(1u << r1);
2707   if (r2 >= 0)
2708     reglist &= ~(1u << r2);
2709   return reglist;
2710 }
2711
2712 // find a temp caller-saved register not in reglist (so assumed to be free)
2713 static int reglist_find_free(u_int reglist)
2714 {
2715   u_int free_regs = ~reglist & CALLER_SAVE_REGS;
2716   if (free_regs == 0)
2717     return -1;
2718   return __builtin_ctz(free_regs);
2719 }
2720
2721 static void do_load_word(int a, int rt, int offset_reg)
2722 {
2723   if (offset_reg >= 0)
2724     emit_ldr_dualindexed(offset_reg, a, rt);
2725   else
2726     emit_readword_indexed(0, a, rt);
2727 }
2728
2729 static void do_store_word(int a, int ofs, int rt, int offset_reg, int preseve_a)
2730 {
2731   if (offset_reg < 0) {
2732     emit_writeword_indexed(rt, ofs, a);
2733     return;
2734   }
2735   if (ofs != 0)
2736     emit_addimm(a, ofs, a);
2737   emit_str_dualindexed(offset_reg, a, rt);
2738   if (ofs != 0 && preseve_a)
2739     emit_addimm(a, -ofs, a);
2740 }
2741
2742 static void do_store_hword(int a, int ofs, int rt, int offset_reg, int preseve_a)
2743 {
2744   if (offset_reg < 0) {
2745     emit_writehword_indexed(rt, ofs, a);
2746     return;
2747   }
2748   if (ofs != 0)
2749     emit_addimm(a, ofs, a);
2750   emit_strh_dualindexed(offset_reg, a, rt);
2751   if (ofs != 0 && preseve_a)
2752     emit_addimm(a, -ofs, a);
2753 }
2754
2755 static void do_store_byte(int a, int rt, int offset_reg)
2756 {
2757   if (offset_reg >= 0)
2758     emit_strb_dualindexed(offset_reg, a, rt);
2759   else
2760     emit_writebyte_indexed(rt, 0, a);
2761 }
2762
2763 static void load_assemble(int i, const struct regstat *i_regs, int ccadj_)
2764 {
2765   int s,tl,addr;
2766   int offset;
2767   void *jaddr=0;
2768   int memtarget=0,c=0;
2769   int offset_reg = -1;
2770   int fastio_reg_override = -1;
2771   u_int reglist=get_host_reglist(i_regs->regmap);
2772   tl=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rt1);
2773   s=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
2774   offset=imm[i];
2775   if(i_regs->regmap[HOST_CCREG]==CCREG) reglist&=~(1<<HOST_CCREG);
2776   if(s>=0) {
2777     c=(i_regs->wasconst>>s)&1;
2778     if (c) {
2779       memtarget=((signed int)(constmap[i][s]+offset))<(signed int)0x80000000+RAM_SIZE;
2780     }
2781   }
2782   //printf("load_assemble: c=%d\n",c);
2783   //if(c) printf("load_assemble: const=%lx\n",(long)constmap[i][s]+offset);
2784   // FIXME: Even if the load is a NOP, we should check for pagefaults...
2785   if((tl<0&&(!c||(((u_int)constmap[i][s]+offset)>>16)==0x1f80))
2786     ||dops[i].rt1==0) {
2787       // could be FIFO, must perform the read
2788       // ||dummy read
2789       assem_debug("(forced read)\n");
2790       tl=get_reg(i_regs->regmap,-1);
2791       assert(tl>=0);
2792   }
2793   if(offset||s<0||c) addr=tl;
2794   else addr=s;
2795   //if(tl<0) tl=get_reg(i_regs->regmap,-1);
2796  if(tl>=0) {
2797   //printf("load_assemble: c=%d\n",c);
2798   //if(c) printf("load_assemble: const=%lx\n",(long)constmap[i][s]+offset);
2799   assert(tl>=0); // Even if the load is a NOP, we must check for pagefaults and I/O
2800   reglist&=~(1<<tl);
2801   if(!c) {
2802     #ifdef R29_HACK
2803     // Strmnnrmn's speed hack
2804     if(dops[i].rs1!=29||start<0x80001000||start>=0x80000000+RAM_SIZE)
2805     #endif
2806     {
2807       jaddr = emit_fastpath_cmp_jump(i, i_regs, addr,
2808                 &offset_reg, &fastio_reg_override);
2809     }
2810   }
2811   else if (ram_offset && memtarget) {
2812     offset_reg = get_ro_reg(i_regs, 0);
2813   }
2814   int dummy=(dops[i].rt1==0)||(tl!=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rt1)); // ignore loads to r0 and unneeded reg
2815   switch (dops[i].opcode) {
2816   case 0x20: // LB
2817     if(!c||memtarget) {
2818       if(!dummy) {
2819         int a = tl;
2820         if (!c) a = addr;
2821         if (fastio_reg_override >= 0)
2822           a = fastio_reg_override;
2823
2824         if (offset_reg >= 0)
2825           emit_ldrsb_dualindexed(offset_reg, a, tl);
2826         else
2827           emit_movsbl_indexed(0, a, tl);
2828       }
2829       if(jaddr)
2830         add_stub_r(LOADB_STUB,jaddr,out,i,addr,i_regs,ccadj_,reglist);
2831     }
2832     else
2833       inline_readstub(LOADB_STUB,i,constmap[i][s]+offset,i_regs->regmap,dops[i].rt1,ccadj_,reglist);
2834     break;
2835   case 0x21: // LH
2836     if(!c||memtarget) {
2837       if(!dummy) {
2838         int a = tl;
2839         if (!c) a = addr;
2840         if (fastio_reg_override >= 0)
2841           a = fastio_reg_override;
2842         if (offset_reg >= 0)
2843           emit_ldrsh_dualindexed(offset_reg, a, tl);
2844         else
2845           emit_movswl_indexed(0, a, tl);
2846       }
2847       if(jaddr)
2848         add_stub_r(LOADH_STUB,jaddr,out,i,addr,i_regs,ccadj_,reglist);
2849     }
2850     else
2851       inline_readstub(LOADH_STUB,i,constmap[i][s]+offset,i_regs->regmap,dops[i].rt1,ccadj_,reglist);
2852     break;
2853   case 0x23: // LW
2854     if(!c||memtarget) {
2855       if(!dummy) {
2856         int a = addr;
2857         if (fastio_reg_override >= 0)
2858           a = fastio_reg_override;
2859         do_load_word(a, tl, offset_reg);
2860       }
2861       if(jaddr)
2862         add_stub_r(LOADW_STUB,jaddr,out,i,addr,i_regs,ccadj_,reglist);
2863     }
2864     else
2865       inline_readstub(LOADW_STUB,i,constmap[i][s]+offset,i_regs->regmap,dops[i].rt1,ccadj_,reglist);
2866     break;
2867   case 0x24: // LBU
2868     if(!c||memtarget) {
2869       if(!dummy) {
2870         int a = tl;
2871         if (!c) a = addr;
2872         if (fastio_reg_override >= 0)
2873           a = fastio_reg_override;
2874
2875         if (offset_reg >= 0)
2876           emit_ldrb_dualindexed(offset_reg, a, tl);
2877         else
2878           emit_movzbl_indexed(0, a, tl);
2879       }
2880       if(jaddr)
2881         add_stub_r(LOADBU_STUB,jaddr,out,i,addr,i_regs,ccadj_,reglist);
2882     }
2883     else
2884       inline_readstub(LOADBU_STUB,i,constmap[i][s]+offset,i_regs->regmap,dops[i].rt1,ccadj_,reglist);
2885     break;
2886   case 0x25: // LHU
2887     if(!c||memtarget) {
2888       if(!dummy) {
2889         int a = tl;
2890         if(!c) a = addr;
2891         if (fastio_reg_override >= 0)
2892           a = fastio_reg_override;
2893         if (offset_reg >= 0)
2894           emit_ldrh_dualindexed(offset_reg, a, tl);
2895         else
2896           emit_movzwl_indexed(0, a, tl);
2897       }
2898       if(jaddr)
2899         add_stub_r(LOADHU_STUB,jaddr,out,i,addr,i_regs,ccadj_,reglist);
2900     }
2901     else
2902       inline_readstub(LOADHU_STUB,i,constmap[i][s]+offset,i_regs->regmap,dops[i].rt1,ccadj_,reglist);
2903     break;
2904   case 0x27: // LWU
2905   case 0x37: // LD
2906   default:
2907     assert(0);
2908   }
2909  }
2910  if (fastio_reg_override == HOST_TEMPREG || offset_reg == HOST_TEMPREG)
2911    host_tempreg_release();
2912 }
2913
2914 #ifndef loadlr_assemble
2915 static void loadlr_assemble(int i, const struct regstat *i_regs, int ccadj_)
2916 {
2917   int s,tl,temp,temp2,addr;
2918   int offset;
2919   void *jaddr=0;
2920   int memtarget=0,c=0;
2921   int offset_reg = -1;
2922   int fastio_reg_override = -1;
2923   u_int reglist=get_host_reglist(i_regs->regmap);
2924   tl=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rt1);
2925   s=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
2926   temp=get_reg(i_regs->regmap,-1);
2927   temp2=get_reg(i_regs->regmap,FTEMP);
2928   addr=get_reg(i_regs->regmap,AGEN1+(i&1));
2929   assert(addr<0);
2930   offset=imm[i];
2931   reglist|=1<<temp;
2932   if(offset||s<0||c) addr=temp2;
2933   else addr=s;
2934   if(s>=0) {
2935     c=(i_regs->wasconst>>s)&1;
2936     if(c) {
2937       memtarget=((signed int)(constmap[i][s]+offset))<(signed int)0x80000000+RAM_SIZE;
2938     }
2939   }
2940   if(!c) {
2941     emit_shlimm(addr,3,temp);
2942     if (dops[i].opcode==0x22||dops[i].opcode==0x26) {
2943       emit_andimm(addr,0xFFFFFFFC,temp2); // LWL/LWR
2944     }else{
2945       emit_andimm(addr,0xFFFFFFF8,temp2); // LDL/LDR
2946     }
2947     jaddr = emit_fastpath_cmp_jump(i, i_regs, temp2,
2948               &offset_reg, &fastio_reg_override);
2949   }
2950   else {
2951     if (ram_offset && memtarget) {
2952       offset_reg = get_ro_reg(i_regs, 0);
2953     }
2954     if (dops[i].opcode==0x22||dops[i].opcode==0x26) {
2955       emit_movimm(((constmap[i][s]+offset)<<3)&24,temp); // LWL/LWR
2956     }else{
2957       emit_movimm(((constmap[i][s]+offset)<<3)&56,temp); // LDL/LDR
2958     }
2959   }
2960   if (dops[i].opcode==0x22||dops[i].opcode==0x26) { // LWL/LWR
2961     if(!c||memtarget) {
2962       int a = temp2;
2963       if (fastio_reg_override >= 0)
2964         a = fastio_reg_override;
2965       do_load_word(a, temp2, offset_reg);
2966       if (fastio_reg_override == HOST_TEMPREG || offset_reg == HOST_TEMPREG)
2967         host_tempreg_release();
2968       if(jaddr) add_stub_r(LOADW_STUB,jaddr,out,i,temp2,i_regs,ccadj_,reglist);
2969     }
2970     else
2971       inline_readstub(LOADW_STUB,i,(constmap[i][s]+offset)&0xFFFFFFFC,i_regs->regmap,FTEMP,ccadj_,reglist);
2972     if(dops[i].rt1) {
2973       assert(tl>=0);
2974       emit_andimm(temp,24,temp);
2975       if (dops[i].opcode==0x22) // LWL
2976         emit_xorimm(temp,24,temp);
2977       host_tempreg_acquire();
2978       emit_movimm(-1,HOST_TEMPREG);
2979       if (dops[i].opcode==0x26) {
2980         emit_shr(temp2,temp,temp2);
2981         emit_bic_lsr(tl,HOST_TEMPREG,temp,tl);
2982       }else{
2983         emit_shl(temp2,temp,temp2);
2984         emit_bic_lsl(tl,HOST_TEMPREG,temp,tl);
2985       }
2986       host_tempreg_release();
2987       emit_or(temp2,tl,tl);
2988     }
2989     //emit_storereg(dops[i].rt1,tl); // DEBUG
2990   }
2991   if (dops[i].opcode==0x1A||dops[i].opcode==0x1B) { // LDL/LDR
2992     assert(0);
2993   }
2994 }
2995 #endif
2996
2997 static void store_assemble(int i, const struct regstat *i_regs, int ccadj_)
2998 {
2999   int s,tl;
3000   int addr,temp;
3001   int offset;
3002   void *jaddr=0;
3003   enum stub_type type=0;
3004   int memtarget=0,c=0;
3005   int agr=AGEN1+(i&1);
3006   int offset_reg = -1;
3007   int fastio_reg_override = -1;
3008   u_int reglist=get_host_reglist(i_regs->regmap);
3009   tl=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs2);
3010   s=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
3011   temp=get_reg(i_regs->regmap,agr);
3012   if(temp<0) temp=get_reg(i_regs->regmap,-1);
3013   offset=imm[i];
3014   if(s>=0) {
3015     c=(i_regs->wasconst>>s)&1;
3016     if(c) {
3017       memtarget=((signed int)(constmap[i][s]+offset))<(signed int)0x80000000+RAM_SIZE;
3018     }
3019   }
3020   assert(tl>=0);
3021   assert(temp>=0);
3022   if(i_regs->regmap[HOST_CCREG]==CCREG) reglist&=~(1<<HOST_CCREG);
3023   if(offset||s<0||c) addr=temp;
3024   else addr=s;
3025   if (!c) {
3026     jaddr = emit_fastpath_cmp_jump(i, i_regs, addr,
3027               &offset_reg, &fastio_reg_override);
3028   }
3029   else if (ram_offset && memtarget) {
3030     offset_reg = get_ro_reg(i_regs, 0);
3031   }
3032
3033   switch (dops[i].opcode) {
3034   case 0x28: // SB
3035     if(!c||memtarget) {
3036       int a = temp;
3037       if (!c) a = addr;
3038       if (fastio_reg_override >= 0)
3039         a = fastio_reg_override;
3040       do_store_byte(a, tl, offset_reg);
3041     }
3042     type = STOREB_STUB;
3043     break;
3044   case 0x29: // SH
3045     if(!c||memtarget) {
3046       int a = temp;
3047       if (!c) a = addr;
3048       if (fastio_reg_override >= 0)
3049         a = fastio_reg_override;
3050       do_store_hword(a, 0, tl, offset_reg, 1);
3051     }
3052     type = STOREH_STUB;
3053     break;
3054   case 0x2B: // SW
3055     if(!c||memtarget) {
3056       int a = addr;
3057       if (fastio_reg_override >= 0)
3058         a = fastio_reg_override;
3059       do_store_word(a, 0, tl, offset_reg, 1);
3060     }
3061     type = STOREW_STUB;
3062     break;
3063   case 0x3F: // SD
3064   default:
3065     assert(0);
3066   }
3067   if (fastio_reg_override == HOST_TEMPREG || offset_reg == HOST_TEMPREG)
3068     host_tempreg_release();
3069   if(jaddr) {
3070     // PCSX store handlers don't check invcode again
3071     reglist|=1<<addr;
3072     add_stub_r(type,jaddr,out,i,addr,i_regs,ccadj_,reglist);
3073     jaddr=0;
3074   }
3075   if(!(i_regs->waswritten&(1<<dops[i].rs1)) && !HACK_ENABLED(NDHACK_NO_SMC_CHECK)) {
3076     if(!c||memtarget) {
3077       #ifdef DESTRUCTIVE_SHIFT
3078       // The x86 shift operation is 'destructive'; it overwrites the
3079       // source register, so we need to make a copy first and use that.
3080       addr=temp;
3081       #endif
3082       #if defined(HOST_IMM8)
3083       int ir=get_reg(i_regs->regmap,INVCP);
3084       assert(ir>=0);
3085       emit_cmpmem_indexedsr12_reg(ir,addr,1);
3086       #else
3087       emit_cmpmem_indexedsr12_imm(invalid_code,addr,1);
3088       #endif
3089       #if defined(HAVE_CONDITIONAL_CALL) && !defined(DESTRUCTIVE_SHIFT)
3090       emit_callne(invalidate_addr_reg[addr]);
3091       #else
3092       void *jaddr2 = out;
3093       emit_jne(0);
3094       add_stub(INVCODE_STUB,jaddr2,out,reglist|(1<<HOST_CCREG),addr,0,0,0);
3095       #endif
3096     }
3097   }
3098   u_int addr_val=constmap[i][s]+offset;
3099   if(jaddr) {
3100     add_stub_r(type,jaddr,out,i,addr,i_regs,ccadj_,reglist);
3101   } else if(c&&!memtarget) {
3102     inline_writestub(type,i,addr_val,i_regs->regmap,dops[i].rs2,ccadj_,reglist);
3103   }
3104   // basic current block modification detection..
3105   // not looking back as that should be in mips cache already
3106   // (see Spyro2 title->attract mode)
3107   if(c&&start+i*4<addr_val&&addr_val<start+slen*4) {
3108     SysPrintf("write to %08x hits block %08x, pc=%08x\n",addr_val,start,start+i*4);
3109     assert(i_regs->regmap==regs[i].regmap); // not delay slot
3110     if(i_regs->regmap==regs[i].regmap) {
3111       load_all_consts(regs[i].regmap_entry,regs[i].wasdirty,i);
3112       wb_dirtys(regs[i].regmap_entry,regs[i].wasdirty);
3113       emit_movimm(start+i*4+4,0);
3114       emit_writeword(0,&pcaddr);
3115       emit_addimm(HOST_CCREG,2,HOST_CCREG);
3116       emit_far_call(get_addr_ht);
3117       emit_jmpreg(0);
3118     }
3119   }
3120 }
3121
3122 static void storelr_assemble(int i, const struct regstat *i_regs, int ccadj_)
3123 {
3124   int s,tl;
3125   int temp;
3126   int offset;
3127   void *jaddr=0;
3128   void *case1, *case23, *case3;
3129   void *done0, *done1, *done2;
3130   int memtarget=0,c=0;
3131   int agr=AGEN1+(i&1);
3132   int offset_reg = -1;
3133   u_int reglist=get_host_reglist(i_regs->regmap);
3134   tl=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs2);
3135   s=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
3136   temp=get_reg(i_regs->regmap,agr);
3137   if(temp<0) temp=get_reg(i_regs->regmap,-1);
3138   offset=imm[i];
3139   if(s>=0) {
3140     c=(i_regs->isconst>>s)&1;
3141     if(c) {
3142       memtarget=((signed int)(constmap[i][s]+offset))<(signed int)0x80000000+RAM_SIZE;
3143     }
3144   }
3145   assert(tl>=0);
3146   assert(temp>=0);
3147   if(!c) {
3148     emit_cmpimm(s<0||offset?temp:s,RAM_SIZE);
3149     if(!offset&&s!=temp) emit_mov(s,temp);
3150     jaddr=out;
3151     emit_jno(0);
3152   }
3153   else
3154   {
3155     if(!memtarget||!dops[i].rs1) {
3156       jaddr=out;
3157       emit_jmp(0);
3158     }
3159   }
3160   if (ram_offset)
3161     offset_reg = get_ro_reg(i_regs, 0);
3162
3163   if (dops[i].opcode==0x2C||dops[i].opcode==0x2D) { // SDL/SDR
3164     assert(0);
3165   }
3166
3167   emit_testimm(temp,2);
3168   case23=out;
3169   emit_jne(0);
3170   emit_testimm(temp,1);
3171   case1=out;
3172   emit_jne(0);
3173   // 0
3174   if (dops[i].opcode == 0x2A) { // SWL
3175     // Write msb into least significant byte
3176     if (dops[i].rs2) emit_rorimm(tl, 24, tl);
3177     do_store_byte(temp, tl, offset_reg);
3178     if (dops[i].rs2) emit_rorimm(tl, 8, tl);
3179   }
3180   else if (dops[i].opcode == 0x2E) { // SWR
3181     // Write entire word
3182     do_store_word(temp, 0, tl, offset_reg, 1);
3183   }
3184   done0 = out;
3185   emit_jmp(0);
3186   // 1
3187   set_jump_target(case1, out);
3188   if (dops[i].opcode == 0x2A) { // SWL
3189     // Write two msb into two least significant bytes
3190     if (dops[i].rs2) emit_rorimm(tl, 16, tl);
3191     do_store_hword(temp, -1, tl, offset_reg, 0);
3192     if (dops[i].rs2) emit_rorimm(tl, 16, tl);
3193   }
3194   else if (dops[i].opcode == 0x2E) { // SWR
3195     // Write 3 lsb into three most significant bytes
3196     do_store_byte(temp, tl, offset_reg);
3197     if (dops[i].rs2) emit_rorimm(tl, 8, tl);
3198     do_store_hword(temp, 1, tl, offset_reg, 0);
3199     if (dops[i].rs2) emit_rorimm(tl, 24, tl);
3200   }
3201   done1=out;
3202   emit_jmp(0);
3203   // 2,3
3204   set_jump_target(case23, out);
3205   emit_testimm(temp,1);
3206   case3 = out;
3207   emit_jne(0);
3208   // 2
3209   if (dops[i].opcode==0x2A) { // SWL
3210     // Write 3 msb into three least significant bytes
3211     if (dops[i].rs2) emit_rorimm(tl, 8, tl);
3212     do_store_hword(temp, -2, tl, offset_reg, 1);
3213     if (dops[i].rs2) emit_rorimm(tl, 16, tl);
3214     do_store_byte(temp, tl, offset_reg);
3215     if (dops[i].rs2) emit_rorimm(tl, 8, tl);
3216   }
3217   else if (dops[i].opcode == 0x2E) { // SWR
3218     // Write two lsb into two most significant bytes
3219     do_store_hword(temp, 0, tl, offset_reg, 1);
3220   }
3221   done2 = out;
3222   emit_jmp(0);
3223   // 3
3224   set_jump_target(case3, out);
3225   if (dops[i].opcode == 0x2A) { // SWL
3226     do_store_word(temp, -3, tl, offset_reg, 0);
3227   }
3228   else if (dops[i].opcode == 0x2E) { // SWR
3229     do_store_byte(temp, tl, offset_reg);
3230   }
3231   set_jump_target(done0, out);
3232   set_jump_target(done1, out);
3233   set_jump_target(done2, out);
3234   if (offset_reg == HOST_TEMPREG)
3235     host_tempreg_release();
3236   if(!c||!memtarget)
3237     add_stub_r(STORELR_STUB,jaddr,out,i,temp,i_regs,ccadj_,reglist);
3238   if(!(i_regs->waswritten&(1<<dops[i].rs1)) && !HACK_ENABLED(NDHACK_NO_SMC_CHECK)) {
3239     #if defined(HOST_IMM8)
3240     int ir=get_reg(i_regs->regmap,INVCP);
3241     assert(ir>=0);
3242     emit_cmpmem_indexedsr12_reg(ir,temp,1);
3243     #else
3244     emit_cmpmem_indexedsr12_imm(invalid_code,temp,1);
3245     #endif
3246     #if defined(HAVE_CONDITIONAL_CALL) && !defined(DESTRUCTIVE_SHIFT)
3247     emit_callne(invalidate_addr_reg[temp]);
3248     #else
3249     void *jaddr2 = out;
3250     emit_jne(0);
3251     add_stub(INVCODE_STUB,jaddr2,out,reglist|(1<<HOST_CCREG),temp,0,0,0);
3252     #endif
3253   }
3254 }
3255
3256 static void cop0_assemble(int i, const struct regstat *i_regs, int ccadj_)
3257 {
3258   if(dops[i].opcode2==0) // MFC0
3259   {
3260     signed char t=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rt1);
3261     u_int copr=(source[i]>>11)&0x1f;
3262     //assert(t>=0); // Why does this happen?  OOT is weird
3263     if(t>=0&&dops[i].rt1!=0) {
3264       emit_readword(&reg_cop0[copr],t);
3265     }
3266   }
3267   else if(dops[i].opcode2==4) // MTC0
3268   {
3269     signed char s=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
3270     char copr=(source[i]>>11)&0x1f;
3271     assert(s>=0);
3272     wb_register(dops[i].rs1,i_regs->regmap,i_regs->dirty);
3273     if(copr==9||copr==11||copr==12||copr==13) {
3274       emit_readword(&last_count,HOST_TEMPREG);
3275       emit_loadreg(CCREG,HOST_CCREG); // TODO: do proper reg alloc
3276       emit_add(HOST_CCREG,HOST_TEMPREG,HOST_CCREG);
3277       emit_addimm(HOST_CCREG,ccadj_,HOST_CCREG);
3278       emit_writeword(HOST_CCREG,&Count);
3279     }
3280     // What a mess.  The status register (12) can enable interrupts,
3281     // so needs a special case to handle a pending interrupt.
3282     // The interrupt must be taken immediately, because a subsequent
3283     // instruction might disable interrupts again.
3284     if(copr==12||copr==13) {
3285       if (is_delayslot) {
3286         // burn cycles to cause cc_interrupt, which will
3287         // reschedule next_interupt. Relies on CCREG from above.
3288         assem_debug("MTC0 DS %d\n", copr);
3289         emit_writeword(HOST_CCREG,&last_count);
3290         emit_movimm(0,HOST_CCREG);
3291         emit_storereg(CCREG,HOST_CCREG);
3292         emit_loadreg(dops[i].rs1,1);
3293         emit_movimm(copr,0);
3294         emit_far_call(pcsx_mtc0_ds);
3295         emit_loadreg(dops[i].rs1,s);
3296         return;
3297       }
3298       emit_movimm(start+i*4+4,HOST_TEMPREG);
3299       emit_writeword(HOST_TEMPREG,&pcaddr);
3300       emit_movimm(0,HOST_TEMPREG);
3301       emit_writeword(HOST_TEMPREG,&pending_exception);
3302     }
3303     if(s==HOST_CCREG)
3304       emit_loadreg(dops[i].rs1,1);
3305     else if(s!=1)
3306       emit_mov(s,1);
3307     emit_movimm(copr,0);
3308     emit_far_call(pcsx_mtc0);
3309     if(copr==9||copr==11||copr==12||copr==13) {
3310       emit_readword(&Count,HOST_CCREG);
3311       emit_readword(&next_interupt,HOST_TEMPREG);
3312       emit_addimm(HOST_CCREG,-ccadj_,HOST_CCREG);
3313       emit_sub(HOST_CCREG,HOST_TEMPREG,HOST_CCREG);
3314       emit_writeword(HOST_TEMPREG,&last_count);
3315       emit_storereg(CCREG,HOST_CCREG);
3316     }
3317     if(copr==12||copr==13) {
3318       assert(!is_delayslot);
3319       emit_readword(&pending_exception,14);
3320       emit_test(14,14);
3321       void *jaddr = out;
3322       emit_jeq(0);
3323       emit_readword(&pcaddr, 0);
3324       emit_addimm(HOST_CCREG,2,HOST_CCREG);
3325       emit_far_call(get_addr_ht);
3326       emit_jmpreg(0);
3327       set_jump_target(jaddr, out);
3328     }
3329     emit_loadreg(dops[i].rs1,s);
3330   }
3331   else
3332   {
3333     assert(dops[i].opcode2==0x10);
3334     //if((source[i]&0x3f)==0x10) // RFE
3335     {
3336       emit_readword(&Status,0);
3337       emit_andimm(0,0x3c,1);
3338       emit_andimm(0,~0xf,0);
3339       emit_orrshr_imm(1,2,0);
3340       emit_writeword(0,&Status);
3341     }
3342   }
3343 }
3344
3345 static void cop1_unusable(int i, const struct regstat *i_regs)
3346 {
3347   // XXX: should just just do the exception instead
3348   //if(!cop1_usable)
3349   {
3350     void *jaddr=out;
3351     emit_jmp(0);
3352     add_stub_r(FP_STUB,jaddr,out,i,0,i_regs,is_delayslot,0);
3353   }
3354 }
3355
3356 static void cop1_assemble(int i, const struct regstat *i_regs)
3357 {
3358   cop1_unusable(i, i_regs);
3359 }
3360
3361 static void c1ls_assemble(int i, const struct regstat *i_regs)
3362 {
3363   cop1_unusable(i, i_regs);
3364 }
3365
3366 // FP_STUB
3367 static void do_cop1stub(int n)
3368 {
3369   literal_pool(256);
3370   assem_debug("do_cop1stub %x\n",start+stubs[n].a*4);
3371   set_jump_target(stubs[n].addr, out);
3372   int i=stubs[n].a;
3373 //  int rs=stubs[n].b;
3374   struct regstat *i_regs=(struct regstat *)stubs[n].c;
3375   int ds=stubs[n].d;
3376   if(!ds) {
3377     load_all_consts(regs[i].regmap_entry,regs[i].wasdirty,i);
3378     //if(i_regs!=&regs[i]) printf("oops: regs[i]=%x i_regs=%x",(int)&regs[i],(int)i_regs);
3379   }
3380   //else {printf("fp exception in delay slot\n");}
3381   wb_dirtys(i_regs->regmap_entry,i_regs->wasdirty);
3382   if(regs[i].regmap_entry[HOST_CCREG]!=CCREG) emit_loadreg(CCREG,HOST_CCREG);
3383   emit_movimm(start+(i-ds)*4,EAX); // Get PC
3384   emit_addimm(HOST_CCREG,ccadj[i],HOST_CCREG); // CHECK: is this right?  There should probably be an extra cycle...
3385   emit_far_jump(ds?fp_exception_ds:fp_exception);
3386 }
3387
3388 static int cop2_is_stalling_op(int i, int *cycles)
3389 {
3390   if (dops[i].opcode == 0x3a) { // SWC2
3391     *cycles = 0;
3392     return 1;
3393   }
3394   if (dops[i].itype == COP2 && (dops[i].opcode2 == 0 || dops[i].opcode2 == 2)) { // MFC2/CFC2
3395     *cycles = 0;
3396     return 1;
3397   }
3398   if (dops[i].itype == C2OP) {
3399     *cycles = gte_cycletab[source[i] & 0x3f];
3400     return 1;
3401   }
3402   // ... what about MTC2/CTC2/LWC2?
3403   return 0;
3404 }
3405
3406 #if 0
3407 static void log_gte_stall(int stall, u_int cycle)
3408 {
3409   if ((u_int)stall <= 44)
3410     printf("x    stall %2d %u\n", stall, cycle + last_count);
3411 }
3412
3413 static void emit_log_gte_stall(int i, int stall, u_int reglist)
3414 {
3415   save_regs(reglist);
3416   if (stall > 0)
3417     emit_movimm(stall, 0);
3418   else
3419     emit_mov(HOST_TEMPREG, 0);
3420   emit_addimm(HOST_CCREG, ccadj[i], 1);
3421   emit_far_call(log_gte_stall);
3422   restore_regs(reglist);
3423 }
3424 #endif
3425
3426 static void cop2_do_stall_check(u_int op, int i, const struct regstat *i_regs, u_int reglist)
3427 {
3428   int j = i, other_gte_op_cycles = -1, stall = -MAXBLOCK, cycles_passed;
3429   int rtmp = reglist_find_free(reglist);
3430
3431   if (HACK_ENABLED(NDHACK_NO_STALLS))
3432     return;
3433   if (get_reg(i_regs->regmap, CCREG) != HOST_CCREG) {
3434     // happens occasionally... cc evicted? Don't bother then
3435     //printf("no cc %08x\n", start + i*4);
3436     return;
3437   }
3438   if (!dops[i].bt) {
3439     for (j = i - 1; j >= 0; j--) {
3440       //if (dops[j].is_ds) break;
3441       if (cop2_is_stalling_op(j, &other_gte_op_cycles) || dops[j].bt)
3442         break;
3443       if (j > 0 && ccadj[j - 1] > ccadj[j])
3444         break;
3445     }
3446     j = max(j, 0);
3447   }
3448   cycles_passed = ccadj[i] - ccadj[j];
3449   if (other_gte_op_cycles >= 0)
3450     stall = other_gte_op_cycles - cycles_passed;
3451   else if (cycles_passed >= 44)
3452     stall = 0; // can't stall
3453   if (stall == -MAXBLOCK && rtmp >= 0) {
3454     // unknown stall, do the expensive runtime check
3455     assem_debug("; cop2_do_stall_check\n");
3456 #if 0 // too slow
3457     save_regs(reglist);
3458     emit_movimm(gte_cycletab[op], 0);
3459     emit_addimm(HOST_CCREG, ccadj[i], 1);
3460     emit_far_call(call_gteStall);
3461     restore_regs(reglist);
3462 #else
3463     host_tempreg_acquire();
3464     emit_readword(&psxRegs.gteBusyCycle, rtmp);
3465     emit_addimm(rtmp, -ccadj[i], rtmp);
3466     emit_sub(rtmp, HOST_CCREG, HOST_TEMPREG);
3467     emit_cmpimm(HOST_TEMPREG, 44);
3468     emit_cmovb_reg(rtmp, HOST_CCREG);
3469     //emit_log_gte_stall(i, 0, reglist);
3470     host_tempreg_release();
3471 #endif
3472   }
3473   else if (stall > 0) {
3474     //emit_log_gte_stall(i, stall, reglist);
3475     emit_addimm(HOST_CCREG, stall, HOST_CCREG);
3476   }
3477
3478   // save gteBusyCycle, if needed
3479   if (gte_cycletab[op] == 0)
3480     return;
3481   other_gte_op_cycles = -1;
3482   for (j = i + 1; j < slen; j++) {
3483     if (cop2_is_stalling_op(j, &other_gte_op_cycles))
3484       break;
3485     if (dops[j].is_jump) {
3486       // check ds
3487       if (j + 1 < slen && cop2_is_stalling_op(j + 1, &other_gte_op_cycles))
3488         j++;
3489       break;
3490     }
3491   }
3492   if (other_gte_op_cycles >= 0)
3493     // will handle stall when assembling that op
3494     return;
3495   cycles_passed = ccadj[min(j, slen -1)] - ccadj[i];
3496   if (cycles_passed >= 44)
3497     return;
3498   assem_debug("; save gteBusyCycle\n");
3499   host_tempreg_acquire();
3500 #if 0
3501   emit_readword(&last_count, HOST_TEMPREG);
3502   emit_add(HOST_TEMPREG, HOST_CCREG, HOST_TEMPREG);
3503   emit_addimm(HOST_TEMPREG, ccadj[i], HOST_TEMPREG);
3504   emit_addimm(HOST_TEMPREG, gte_cycletab[op]), HOST_TEMPREG);
3505   emit_writeword(HOST_TEMPREG, &psxRegs.gteBusyCycle);
3506 #else
3507   emit_addimm(HOST_CCREG, ccadj[i] + gte_cycletab[op], HOST_TEMPREG);
3508   emit_writeword(HOST_TEMPREG, &psxRegs.gteBusyCycle);
3509 #endif
3510   host_tempreg_release();
3511 }
3512
3513 static int is_mflohi(int i)
3514 {
3515   return (dops[i].itype == MOV && (dops[i].rs1 == HIREG || dops[i].rs1 == LOREG));
3516 }
3517
3518 static int check_multdiv(int i, int *cycles)
3519 {
3520   if (dops[i].itype != MULTDIV)
3521     return 0;
3522   if (dops[i].opcode2 == 0x18 || dops[i].opcode2 == 0x19) // MULT(U)
3523     *cycles = 11; // approx from 7 11 14
3524   else
3525     *cycles = 37;
3526   return 1;
3527 }
3528
3529 static void multdiv_prepare_stall(int i, const struct regstat *i_regs, int ccadj_)
3530 {
3531   int j, found = 0, c = 0;
3532   if (HACK_ENABLED(NDHACK_NO_STALLS))
3533     return;
3534   if (get_reg(i_regs->regmap, CCREG) != HOST_CCREG) {
3535     // happens occasionally... cc evicted? Don't bother then
3536     return;
3537   }
3538   for (j = i + 1; j < slen; j++) {
3539     if (dops[j].bt)
3540       break;
3541     if ((found = is_mflohi(j)))
3542       break;
3543     if (dops[j].is_jump) {
3544       // check ds
3545       if (j + 1 < slen && (found = is_mflohi(j + 1)))
3546         j++;
3547       break;
3548     }
3549   }
3550   if (found)
3551     // handle all in multdiv_do_stall()
3552     return;
3553   check_multdiv(i, &c);
3554   assert(c > 0);
3555   assem_debug("; muldiv prepare stall %d\n", c);
3556   host_tempreg_acquire();
3557   emit_addimm(HOST_CCREG, ccadj_ + c, HOST_TEMPREG);
3558   emit_writeword(HOST_TEMPREG, &psxRegs.muldivBusyCycle);
3559   host_tempreg_release();
3560 }
3561
3562 static void multdiv_do_stall(int i, const struct regstat *i_regs)
3563 {
3564   int j, known_cycles = 0;
3565   u_int reglist = get_host_reglist(i_regs->regmap);
3566   int rtmp = get_reg(i_regs->regmap, -1);
3567   if (rtmp < 0)
3568     rtmp = reglist_find_free(reglist);
3569   if (HACK_ENABLED(NDHACK_NO_STALLS))
3570     return;
3571   if (get_reg(i_regs->regmap, CCREG) != HOST_CCREG || rtmp < 0) {
3572     // happens occasionally... cc evicted? Don't bother then
3573     //printf("no cc/rtmp %08x\n", start + i*4);
3574     return;
3575   }
3576   if (!dops[i].bt) {
3577     for (j = i - 1; j >= 0; j--) {
3578       if (dops[j].is_ds) break;
3579       if (check_multdiv(j, &known_cycles))
3580         break;
3581       if (is_mflohi(j))
3582         // already handled by this op
3583         return;
3584       if (dops[j].bt || (j > 0 && ccadj[j - 1] > ccadj[j]))
3585         break;
3586     }
3587     j = max(j, 0);
3588   }
3589   if (known_cycles > 0) {
3590     known_cycles -= ccadj[i] - ccadj[j];
3591     assem_debug("; muldiv stall resolved %d\n", known_cycles);
3592     if (known_cycles > 0)
3593       emit_addimm(HOST_CCREG, known_cycles, HOST_CCREG);
3594     return;
3595   }
3596   assem_debug("; muldiv stall unresolved\n");
3597   host_tempreg_acquire();
3598   emit_readword(&psxRegs.muldivBusyCycle, rtmp);
3599   emit_addimm(rtmp, -ccadj[i], rtmp);
3600   emit_sub(rtmp, HOST_CCREG, HOST_TEMPREG);
3601   emit_cmpimm(HOST_TEMPREG, 37);
3602   emit_cmovb_reg(rtmp, HOST_CCREG);
3603   //emit_log_gte_stall(i, 0, reglist);
3604   host_tempreg_release();
3605 }
3606
3607 static void cop2_get_dreg(u_int copr,signed char tl,signed char temp)
3608 {
3609   switch (copr) {
3610     case 1:
3611     case 3:
3612     case 5:
3613     case 8:
3614     case 9:
3615     case 10:
3616     case 11:
3617       emit_readword(&reg_cop2d[copr],tl);
3618       emit_signextend16(tl,tl);
3619       emit_writeword(tl,&reg_cop2d[copr]); // hmh
3620       break;
3621     case 7:
3622     case 16:
3623     case 17:
3624     case 18:
3625     case 19:
3626       emit_readword(&reg_cop2d[copr],tl);
3627       emit_andimm(tl,0xffff,tl);
3628       emit_writeword(tl,&reg_cop2d[copr]);
3629       break;
3630     case 15:
3631       emit_readword(&reg_cop2d[14],tl); // SXY2
3632       emit_writeword(tl,&reg_cop2d[copr]);
3633       break;
3634     case 28:
3635     case 29:
3636       c2op_mfc2_29_assemble(tl,temp);
3637       break;
3638     default:
3639       emit_readword(&reg_cop2d[copr],tl);
3640       break;
3641   }
3642 }
3643
3644 static void cop2_put_dreg(u_int copr,signed char sl,signed char temp)
3645 {
3646   switch (copr) {
3647     case 15:
3648       emit_readword(&reg_cop2d[13],temp);  // SXY1
3649       emit_writeword(sl,&reg_cop2d[copr]);
3650       emit_writeword(temp,&reg_cop2d[12]); // SXY0
3651       emit_readword(&reg_cop2d[14],temp);  // SXY2
3652       emit_writeword(sl,&reg_cop2d[14]);
3653       emit_writeword(temp,&reg_cop2d[13]); // SXY1
3654       break;
3655     case 28:
3656       emit_andimm(sl,0x001f,temp);
3657       emit_shlimm(temp,7,temp);
3658       emit_writeword(temp,&reg_cop2d[9]);
3659       emit_andimm(sl,0x03e0,temp);
3660       emit_shlimm(temp,2,temp);
3661       emit_writeword(temp,&reg_cop2d[10]);
3662       emit_andimm(sl,0x7c00,temp);
3663       emit_shrimm(temp,3,temp);
3664       emit_writeword(temp,&reg_cop2d[11]);
3665       emit_writeword(sl,&reg_cop2d[28]);
3666       break;
3667     case 30:
3668       emit_xorsar_imm(sl,sl,31,temp);
3669 #if defined(HAVE_ARMV5) || defined(__aarch64__)
3670       emit_clz(temp,temp);
3671 #else
3672       emit_movs(temp,HOST_TEMPREG);
3673       emit_movimm(0,temp);
3674       emit_jeq((int)out+4*4);
3675       emit_addpl_imm(temp,1,temp);
3676       emit_lslpls_imm(HOST_TEMPREG,1,HOST_TEMPREG);
3677       emit_jns((int)out-2*4);
3678 #endif
3679       emit_writeword(sl,&reg_cop2d[30]);
3680       emit_writeword(temp,&reg_cop2d[31]);
3681       break;
3682     case 31:
3683       break;
3684     default:
3685       emit_writeword(sl,&reg_cop2d[copr]);
3686       break;
3687   }
3688 }
3689
3690 static void c2ls_assemble(int i, const struct regstat *i_regs, int ccadj_)
3691 {
3692   int s,tl;
3693   int ar;
3694   int offset;
3695   int memtarget=0,c=0;
3696   void *jaddr2=NULL;
3697   enum stub_type type;
3698   int agr=AGEN1+(i&1);
3699   int offset_reg = -1;
3700   int fastio_reg_override = -1;
3701   u_int reglist=get_host_reglist(i_regs->regmap);
3702   u_int copr=(source[i]>>16)&0x1f;
3703   s=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
3704   tl=get_reg(i_regs->regmap,FTEMP);
3705   offset=imm[i];
3706   assert(dops[i].rs1>0);
3707   assert(tl>=0);
3708
3709   if(i_regs->regmap[HOST_CCREG]==CCREG)
3710     reglist&=~(1<<HOST_CCREG);
3711
3712   // get the address
3713   if (dops[i].opcode==0x3a) { // SWC2
3714     ar=get_reg(i_regs->regmap,agr);
3715     if(ar<0) ar=get_reg(i_regs->regmap,-1);
3716     reglist|=1<<ar;
3717   } else { // LWC2
3718     ar=tl;
3719   }
3720   if(s>=0) c=(i_regs->wasconst>>s)&1;
3721   memtarget=c&&(((signed int)(constmap[i][s]+offset))<(signed int)0x80000000+RAM_SIZE);
3722   if (!offset&&!c&&s>=0) ar=s;
3723   assert(ar>=0);
3724
3725   cop2_do_stall_check(0, i, i_regs, reglist);
3726
3727   if (dops[i].opcode==0x3a) { // SWC2
3728     cop2_get_dreg(copr,tl,-1);
3729     type=STOREW_STUB;
3730   }
3731   else
3732     type=LOADW_STUB;
3733
3734   if(c&&!memtarget) {
3735     jaddr2=out;
3736     emit_jmp(0); // inline_readstub/inline_writestub?
3737   }
3738   else {
3739     if(!c) {
3740       jaddr2 = emit_fastpath_cmp_jump(i, i_regs, ar,
3741                 &offset_reg, &fastio_reg_override);
3742     }
3743     else if (ram_offset && memtarget) {
3744       offset_reg = get_ro_reg(i_regs, 0);
3745     }
3746     switch (dops[i].opcode) {
3747     case 0x32: { // LWC2
3748       int a = ar;
3749       if (fastio_reg_override >= 0)
3750         a = fastio_reg_override;
3751       do_load_word(a, tl, offset_reg);
3752       break;
3753     }
3754     case 0x3a: { // SWC2
3755       #ifdef DESTRUCTIVE_SHIFT
3756       if(!offset&&!c&&s>=0) emit_mov(s,ar);
3757       #endif
3758       int a = ar;
3759       if (fastio_reg_override >= 0)
3760         a = fastio_reg_override;
3761       do_store_word(a, 0, tl, offset_reg, 1);
3762       break;
3763     }
3764     default:
3765       assert(0);
3766     }
3767   }
3768   if (fastio_reg_override == HOST_TEMPREG || offset_reg == HOST_TEMPREG)
3769     host_tempreg_release();
3770   if(jaddr2)
3771     add_stub_r(type,jaddr2,out,i,ar,i_regs,ccadj_,reglist);
3772   if(dops[i].opcode==0x3a) // SWC2
3773   if(!(i_regs->waswritten&(1<<dops[i].rs1)) && !HACK_ENABLED(NDHACK_NO_SMC_CHECK)) {
3774 #if defined(HOST_IMM8)
3775     int ir=get_reg(i_regs->regmap,INVCP);
3776     assert(ir>=0);
3777     emit_cmpmem_indexedsr12_reg(ir,ar,1);
3778 #else
3779     emit_cmpmem_indexedsr12_imm(invalid_code,ar,1);
3780 #endif
3781     #if defined(HAVE_CONDITIONAL_CALL) && !defined(DESTRUCTIVE_SHIFT)
3782     emit_callne(invalidate_addr_reg[ar]);
3783     #else
3784     void *jaddr3 = out;
3785     emit_jne(0);
3786     add_stub(INVCODE_STUB,jaddr3,out,reglist|(1<<HOST_CCREG),ar,0,0,0);
3787     #endif
3788   }
3789   if (dops[i].opcode==0x32) { // LWC2
3790     host_tempreg_acquire();
3791     cop2_put_dreg(copr,tl,HOST_TEMPREG);
3792     host_tempreg_release();
3793   }
3794 }
3795
3796 static void cop2_assemble(int i, const struct regstat *i_regs)
3797 {
3798   u_int copr = (source[i]>>11) & 0x1f;
3799   signed char temp = get_reg(i_regs->regmap, -1);
3800
3801   if (!HACK_ENABLED(NDHACK_NO_STALLS)) {
3802     u_int reglist = reglist_exclude(get_host_reglist(i_regs->regmap), temp, -1);
3803     if (dops[i].opcode2 == 0 || dops[i].opcode2 == 2) { // MFC2/CFC2
3804       signed char tl = get_reg(i_regs->regmap, dops[i].rt1);
3805       reglist = reglist_exclude(reglist, tl, -1);
3806     }
3807     cop2_do_stall_check(0, i, i_regs, reglist);
3808   }
3809   if (dops[i].opcode2==0) { // MFC2
3810     signed char tl=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rt1);
3811     if(tl>=0&&dops[i].rt1!=0)
3812       cop2_get_dreg(copr,tl,temp);
3813   }
3814   else if (dops[i].opcode2==4) { // MTC2
3815     signed char sl=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
3816     cop2_put_dreg(copr,sl,temp);
3817   }
3818   else if (dops[i].opcode2==2) // CFC2
3819   {
3820     signed char tl=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rt1);
3821     if(tl>=0&&dops[i].rt1!=0)
3822       emit_readword(&reg_cop2c[copr],tl);
3823   }
3824   else if (dops[i].opcode2==6) // CTC2
3825   {
3826     signed char sl=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
3827     switch(copr) {
3828       case 4:
3829       case 12:
3830       case 20:
3831       case 26:
3832       case 27:
3833       case 29:
3834       case 30:
3835         emit_signextend16(sl,temp);
3836         break;
3837       case 31:
3838         c2op_ctc2_31_assemble(sl,temp);
3839         break;
3840       default:
3841         temp=sl;
3842         break;
3843     }
3844     emit_writeword(temp,&reg_cop2c[copr]);
3845     assert(sl>=0);
3846   }
3847 }
3848
3849 static void do_unalignedwritestub(int n)
3850 {
3851   assem_debug("do_unalignedwritestub %x\n",start+stubs[n].a*4);
3852   literal_pool(256);
3853   set_jump_target(stubs[n].addr, out);
3854
3855   int i=stubs[n].a;
3856   struct regstat *i_regs=(struct regstat *)stubs[n].c;
3857   int addr=stubs[n].b;
3858   u_int reglist=stubs[n].e;
3859   signed char *i_regmap=i_regs->regmap;
3860   int temp2=get_reg(i_regmap,FTEMP);
3861   int rt;
3862   rt=get_reg(i_regmap,dops[i].rs2);
3863   assert(rt>=0);
3864   assert(addr>=0);
3865   assert(dops[i].opcode==0x2a||dops[i].opcode==0x2e); // SWL/SWR only implemented
3866   reglist|=(1<<addr);
3867   reglist&=~(1<<temp2);
3868
3869   // don't bother with it and call write handler
3870   save_regs(reglist);
3871   pass_args(addr,rt);
3872   int cc=get_reg(i_regmap,CCREG);
3873   if(cc<0)
3874     emit_loadreg(CCREG,2);
3875   emit_addimm(cc<0?2:cc,(int)stubs[n].d+1,2);
3876   emit_far_call((dops[i].opcode==0x2a?jump_handle_swl:jump_handle_swr));
3877   emit_addimm(0,-((int)stubs[n].d+1),cc<0?2:cc);
3878   if(cc<0)
3879     emit_storereg(CCREG,2);
3880   restore_regs(reglist);
3881   emit_jmp(stubs[n].retaddr); // return address
3882 }
3883
3884 #ifndef multdiv_assemble
3885 void multdiv_assemble(int i,struct regstat *i_regs)
3886 {
3887   printf("Need multdiv_assemble for this architecture.\n");
3888   abort();
3889 }
3890 #endif
3891
3892 static void mov_assemble(int i, const struct regstat *i_regs)
3893 {
3894   //if(dops[i].opcode2==0x10||dops[i].opcode2==0x12) { // MFHI/MFLO
3895   //if(dops[i].opcode2==0x11||dops[i].opcode2==0x13) { // MTHI/MTLO
3896   if(dops[i].rt1) {
3897     signed char sl,tl;
3898     tl=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rt1);
3899     //assert(tl>=0);
3900     if(tl>=0) {
3901       sl=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
3902       if(sl>=0) emit_mov(sl,tl);
3903       else emit_loadreg(dops[i].rs1,tl);
3904     }
3905   }
3906   if (dops[i].rs1 == HIREG || dops[i].rs1 == LOREG) // MFHI/MFLO
3907     multdiv_do_stall(i, i_regs);
3908 }
3909
3910 // call interpreter, exception handler, things that change pc/regs/cycles ...
3911 static void call_c_cpu_handler(int i, const struct regstat *i_regs, int ccadj_, u_int pc, void *func)
3912 {
3913   signed char ccreg=get_reg(i_regs->regmap,CCREG);
3914   assert(ccreg==HOST_CCREG);
3915   assert(!is_delayslot);
3916   (void)ccreg;
3917
3918   emit_movimm(pc,3); // Get PC
3919   emit_readword(&last_count,2);
3920   emit_writeword(3,&psxRegs.pc);
3921   emit_addimm(HOST_CCREG,ccadj_,HOST_CCREG);
3922   emit_add(2,HOST_CCREG,2);
3923   emit_writeword(2,&psxRegs.cycle);
3924   emit_far_call(func);
3925   emit_far_jump(jump_to_new_pc);
3926 }
3927
3928 static void syscall_assemble(int i, const struct regstat *i_regs, int ccadj_)
3929 {
3930   emit_movimm(0x20,0); // cause code
3931   emit_movimm(0,1);    // not in delay slot
3932   call_c_cpu_handler(i, i_regs, ccadj_, start+i*4, psxException);
3933 }
3934
3935 static void hlecall_assemble(int i, const struct regstat *i_regs, int ccadj_)
3936 {
3937   void *hlefunc = psxNULL;
3938   uint32_t hleCode = source[i] & 0x03ffffff;
3939   if (hleCode < ARRAY_SIZE(psxHLEt))
3940     hlefunc = psxHLEt[hleCode];
3941
3942   call_c_cpu_handler(i, i_regs, ccadj_, start + i*4+4, hlefunc);
3943 }
3944
3945 static void intcall_assemble(int i, const struct regstat *i_regs, int ccadj_)
3946 {
3947   call_c_cpu_handler(i, i_regs, ccadj_, start + i*4, execI);
3948 }
3949
3950 static void speculate_mov(int rs,int rt)
3951 {
3952   if(rt!=0) {
3953     smrv_strong_next|=1<<rt;
3954     smrv[rt]=smrv[rs];
3955   }
3956 }
3957
3958 static void speculate_mov_weak(int rs,int rt)
3959 {
3960   if(rt!=0) {
3961     smrv_weak_next|=1<<rt;
3962     smrv[rt]=smrv[rs];
3963   }
3964 }
3965
3966 static void speculate_register_values(int i)
3967 {
3968   if(i==0) {
3969     memcpy(smrv,psxRegs.GPR.r,sizeof(smrv));
3970     // gp,sp are likely to stay the same throughout the block
3971     smrv_strong_next=(1<<28)|(1<<29)|(1<<30);
3972     smrv_weak_next=~smrv_strong_next;
3973     //printf(" llr %08x\n", smrv[4]);
3974   }
3975   smrv_strong=smrv_strong_next;
3976   smrv_weak=smrv_weak_next;
3977   switch(dops[i].itype) {
3978     case ALU:
3979       if     ((smrv_strong>>dops[i].rs1)&1) speculate_mov(dops[i].rs1,dops[i].rt1);
3980       else if((smrv_strong>>dops[i].rs2)&1) speculate_mov(dops[i].rs2,dops[i].rt1);
3981       else if((smrv_weak>>dops[i].rs1)&1) speculate_mov_weak(dops[i].rs1,dops[i].rt1);
3982       else if((smrv_weak>>dops[i].rs2)&1) speculate_mov_weak(dops[i].rs2,dops[i].rt1);
3983       else {
3984         smrv_strong_next&=~(1<<dops[i].rt1);
3985         smrv_weak_next&=~(1<<dops[i].rt1);
3986       }
3987       break;
3988     case SHIFTIMM:
3989       smrv_strong_next&=~(1<<dops[i].rt1);
3990       smrv_weak_next&=~(1<<dops[i].rt1);
3991       // fallthrough
3992     case IMM16:
3993       if(dops[i].rt1&&is_const(&regs[i],dops[i].rt1)) {
3994         int value,hr=get_reg(regs[i].regmap,dops[i].rt1);
3995         if(hr>=0) {
3996           if(get_final_value(hr,i,&value))
3997                smrv[dops[i].rt1]=value;
3998           else smrv[dops[i].rt1]=constmap[i][hr];
3999           smrv_strong_next|=1<<dops[i].rt1;
4000         }
4001       }
4002       else {
4003         if     ((smrv_strong>>dops[i].rs1)&1) speculate_mov(dops[i].rs1,dops[i].rt1);
4004         else if((smrv_weak>>dops[i].rs1)&1) speculate_mov_weak(dops[i].rs1,dops[i].rt1);
4005       }
4006       break;
4007     case LOAD:
4008       if(start<0x2000&&(dops[i].rt1==26||(smrv[dops[i].rt1]>>24)==0xa0)) {
4009         // special case for BIOS
4010         smrv[dops[i].rt1]=0xa0000000;
4011         smrv_strong_next|=1<<dops[i].rt1;
4012         break;
4013       }
4014       // fallthrough
4015     case SHIFT:
4016     case LOADLR:
4017     case MOV:
4018       smrv_strong_next&=~(1<<dops[i].rt1);
4019       smrv_weak_next&=~(1<<dops[i].rt1);
4020       break;
4021     case COP0:
4022     case COP2:
4023       if(dops[i].opcode2==0||dops[i].opcode2==2) { // MFC/CFC
4024         smrv_strong_next&=~(1<<dops[i].rt1);
4025         smrv_weak_next&=~(1<<dops[i].rt1);
4026       }
4027       break;
4028     case C2LS:
4029       if (dops[i].opcode==0x32) { // LWC2
4030         smrv_strong_next&=~(1<<dops[i].rt1);
4031         smrv_weak_next&=~(1<<dops[i].rt1);
4032       }
4033       break;
4034   }
4035 #if 0
4036   int r=4;
4037   printf("x %08x %08x %d %d c %08x %08x\n",smrv[r],start+i*4,
4038     ((smrv_strong>>r)&1),(smrv_weak>>r)&1,regs[i].isconst,regs[i].wasconst);
4039 #endif
4040 }
4041
4042 static void ujump_assemble(int i, const struct regstat *i_regs);
4043 static void rjump_assemble(int i, const struct regstat *i_regs);
4044 static void cjump_assemble(int i, const struct regstat *i_regs);
4045 static void sjump_assemble(int i, const struct regstat *i_regs);
4046 static void pagespan_assemble(int i, const struct regstat *i_regs);
4047
4048 static int assemble(int i, const struct regstat *i_regs, int ccadj_)
4049 {
4050   int ds = 0;
4051   switch (dops[i].itype) {
4052     case ALU:
4053       alu_assemble(i, i_regs);
4054       break;
4055     case IMM16:
4056       imm16_assemble(i, i_regs);
4057       break;
4058     case SHIFT:
4059       shift_assemble(i, i_regs);
4060       break;
4061     case SHIFTIMM:
4062       shiftimm_assemble(i, i_regs);
4063       break;
4064     case LOAD:
4065       load_assemble(i, i_regs, ccadj_);
4066       break;
4067     case LOADLR:
4068       loadlr_assemble(i, i_regs, ccadj_);
4069       break;
4070     case STORE:
4071       store_assemble(i, i_regs, ccadj_);
4072       break;
4073     case STORELR:
4074       storelr_assemble(i, i_regs, ccadj_);
4075       break;
4076     case COP0:
4077       cop0_assemble(i, i_regs, ccadj_);
4078       break;
4079     case COP1:
4080       cop1_assemble(i, i_regs);
4081       break;
4082     case C1LS:
4083       c1ls_assemble(i, i_regs);
4084       break;
4085     case COP2:
4086       cop2_assemble(i, i_regs);
4087       break;
4088     case C2LS:
4089       c2ls_assemble(i, i_regs, ccadj_);
4090       break;
4091     case C2OP:
4092       c2op_assemble(i, i_regs);
4093       break;
4094     case MULTDIV:
4095       multdiv_assemble(i, i_regs);
4096       multdiv_prepare_stall(i, i_regs, ccadj_);
4097       break;
4098     case MOV:
4099       mov_assemble(i, i_regs);
4100       break;
4101     case SYSCALL:
4102       syscall_assemble(i, i_regs, ccadj_);
4103       break;
4104     case HLECALL:
4105       hlecall_assemble(i, i_regs, ccadj_);
4106       break;
4107     case INTCALL:
4108       intcall_assemble(i, i_regs, ccadj_);
4109       break;
4110     case UJUMP:
4111       ujump_assemble(i, i_regs);
4112       ds = 1;
4113       break;
4114     case RJUMP:
4115       rjump_assemble(i, i_regs);
4116       ds = 1;
4117       break;
4118     case CJUMP:
4119       cjump_assemble(i, i_regs);
4120       ds = 1;
4121       break;
4122     case SJUMP:
4123       sjump_assemble(i, i_regs);
4124       ds = 1;
4125       break;
4126     case SPAN:
4127       pagespan_assemble(i, i_regs);
4128       break;
4129     case NOP:
4130     case OTHER:
4131     case NI:
4132       // not handled, just skip
4133       break;
4134     default:
4135       assert(0);
4136   }
4137   return ds;
4138 }
4139
4140 static void ds_assemble(int i, const struct regstat *i_regs)
4141 {
4142   speculate_register_values(i);
4143   is_delayslot = 1;
4144   switch (dops[i].itype) {
4145     case SYSCALL:
4146     case HLECALL:
4147     case INTCALL:
4148     case SPAN:
4149     case UJUMP:
4150     case RJUMP:
4151     case CJUMP:
4152     case SJUMP:
4153       SysPrintf("Jump in the delay slot.  This is probably a bug.\n");
4154       break;
4155     default:
4156       assemble(i, i_regs, ccadj[i]);
4157   }
4158   is_delayslot = 0;
4159 }
4160
4161 // Is the branch target a valid internal jump?
4162 static int internal_branch(int addr)
4163 {
4164   if(addr&1) return 0; // Indirect (register) jump
4165   if(addr>=start && addr<start+slen*4-4)
4166   {
4167     return 1;
4168   }
4169   return 0;
4170 }
4171
4172 static void wb_invalidate(signed char pre[],signed char entry[],uint64_t dirty,uint64_t u)
4173 {
4174   int hr;
4175   for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
4176     if(hr!=EXCLUDE_REG) {
4177       if(pre[hr]!=entry[hr]) {
4178         if(pre[hr]>=0) {
4179           if((dirty>>hr)&1) {
4180             if(get_reg(entry,pre[hr])<0) {
4181               assert(pre[hr]<64);
4182               if(!((u>>pre[hr])&1))
4183                 emit_storereg(pre[hr],hr);
4184             }
4185           }
4186         }
4187       }
4188     }
4189   }
4190   // Move from one register to another (no writeback)
4191   for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
4192     if(hr!=EXCLUDE_REG) {
4193       if(pre[hr]!=entry[hr]) {
4194         if(pre[hr]>=0&&(pre[hr]&63)<TEMPREG) {
4195           int nr;
4196           if((nr=get_reg(entry,pre[hr]))>=0) {
4197             emit_mov(hr,nr);
4198           }
4199         }
4200       }
4201     }
4202   }
4203 }
4204
4205 // Load the specified registers
4206 // This only loads the registers given as arguments because
4207 // we don't want to load things that will be overwritten
4208 static void load_regs(signed char entry[],signed char regmap[],int rs1,int rs2)
4209 {
4210   int hr;
4211   // Load 32-bit regs
4212   for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
4213     if(hr!=EXCLUDE_REG&&regmap[hr]>=0) {
4214       if(entry[hr]!=regmap[hr]) {
4215         if(regmap[hr]==rs1||regmap[hr]==rs2)
4216         {
4217           if(regmap[hr]==0) {
4218             emit_zeroreg(hr);
4219           }
4220           else
4221           {
4222             emit_loadreg(regmap[hr],hr);
4223           }
4224         }
4225       }
4226     }
4227   }
4228 }
4229
4230 // Load registers prior to the start of a loop
4231 // so that they are not loaded within the loop
4232 static void loop_preload(signed char pre[],signed char entry[])
4233 {
4234   int hr;
4235   for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
4236     if(hr!=EXCLUDE_REG) {
4237       if(pre[hr]!=entry[hr]) {
4238         if(entry[hr]>=0) {
4239           if(get_reg(pre,entry[hr])<0) {
4240             assem_debug("loop preload:\n");
4241             //printf("loop preload: %d\n",hr);
4242             if(entry[hr]==0) {
4243               emit_zeroreg(hr);
4244             }
4245             else if(entry[hr]<TEMPREG)
4246             {
4247               emit_loadreg(entry[hr],hr);
4248             }
4249             else if(entry[hr]-64<TEMPREG)
4250             {
4251               emit_loadreg(entry[hr],hr);
4252             }
4253           }
4254         }
4255       }
4256     }
4257   }
4258 }
4259
4260 // Generate address for load/store instruction
4261 // goes to AGEN for writes, FTEMP for LOADLR and cop1/2 loads
4262 void address_generation(int i, const struct regstat *i_regs, signed char entry[])
4263 {
4264   if (dops[i].is_load || dops[i].is_store) {
4265     int ra=-1;
4266     int agr=AGEN1+(i&1);
4267     if(dops[i].itype==LOAD) {
4268       ra=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rt1);
4269       if(ra<0) ra=get_reg(i_regs->regmap,-1);
4270       assert(ra>=0);
4271     }
4272     if(dops[i].itype==LOADLR) {
4273       ra=get_reg(i_regs->regmap,FTEMP);
4274     }
4275     if(dops[i].itype==STORE||dops[i].itype==STORELR) {
4276       ra=get_reg(i_regs->regmap,agr);
4277       if(ra<0) ra=get_reg(i_regs->regmap,-1);
4278     }
4279     if(dops[i].itype==C2LS) {
4280       if ((dops[i].opcode&0x3b)==0x31||(dops[i].opcode&0x3b)==0x32) // LWC1/LDC1/LWC2/LDC2
4281         ra=get_reg(i_regs->regmap,FTEMP);
4282       else { // SWC1/SDC1/SWC2/SDC2
4283         ra=get_reg(i_regs->regmap,agr);
4284         if(ra<0) ra=get_reg(i_regs->regmap,-1);
4285       }
4286     }
4287     int rs=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
4288     if(ra>=0) {
4289       int offset=imm[i];
4290       int c=(i_regs->wasconst>>rs)&1;
4291       if(dops[i].rs1==0) {
4292         // Using r0 as a base address
4293         if(!entry||entry[ra]!=agr) {
4294           if (dops[i].opcode==0x22||dops[i].opcode==0x26) {
4295             emit_movimm(offset&0xFFFFFFFC,ra); // LWL/LWR
4296           }else if (dops[i].opcode==0x1a||dops[i].opcode==0x1b) {
4297             emit_movimm(offset&0xFFFFFFF8,ra); // LDL/LDR
4298           }else{
4299             emit_movimm(offset,ra);
4300           }
4301         } // else did it in the previous cycle
4302       }
4303       else if(rs<0) {
4304         if(!entry||entry[ra]!=dops[i].rs1)
4305           emit_loadreg(dops[i].rs1,ra);
4306         //if(!entry||entry[ra]!=dops[i].rs1)
4307         //  printf("poor load scheduling!\n");
4308       }
4309       else if(c) {
4310         if(dops[i].rs1!=dops[i].rt1||dops[i].itype!=LOAD) {
4311           if(!entry||entry[ra]!=agr) {
4312             if (dops[i].opcode==0x22||dops[i].opcode==0x26) {
4313               emit_movimm((constmap[i][rs]+offset)&0xFFFFFFFC,ra); // LWL/LWR
4314             }else if (dops[i].opcode==0x1a||dops[i].opcode==0x1b) {
4315               emit_movimm((constmap[i][rs]+offset)&0xFFFFFFF8,ra); // LDL/LDR
4316             }else{
4317               emit_movimm(constmap[i][rs]+offset,ra);
4318               regs[i].loadedconst|=1<<ra;
4319             }
4320           } // else did it in the previous cycle
4321         } // else load_consts already did it
4322       }
4323       if(offset&&!c&&dops[i].rs1) {
4324         if(rs>=0) {
4325           emit_addimm(rs,offset,ra);
4326         }else{
4327           emit_addimm(ra,offset,ra);
4328         }
4329       }
4330     }
4331   }
4332   // Preload constants for next instruction
4333   if (dops[i+1].is_load || dops[i+1].is_store) {
4334     int agr,ra;
4335     // Actual address
4336     agr=AGEN1+((i+1)&1);
4337     ra=get_reg(i_regs->regmap,agr);
4338     if(ra>=0) {
4339       int rs=get_reg(regs[i+1].regmap,dops[i+1].rs1);
4340       int offset=imm[i+1];
4341       int c=(regs[i+1].wasconst>>rs)&1;
4342       if(c&&(dops[i+1].rs1!=dops[i+1].rt1||dops[i+1].itype!=LOAD)) {
4343         if (dops[i+1].opcode==0x22||dops[i+1].opcode==0x26) {
4344           emit_movimm((constmap[i+1][rs]+offset)&0xFFFFFFFC,ra); // LWL/LWR
4345         }else if (dops[i+1].opcode==0x1a||dops[i+1].opcode==0x1b) {
4346           emit_movimm((constmap[i+1][rs]+offset)&0xFFFFFFF8,ra); // LDL/LDR
4347         }else{
4348           emit_movimm(constmap[i+1][rs]+offset,ra);
4349           regs[i+1].loadedconst|=1<<ra;
4350         }
4351       }
4352       else if(dops[i+1].rs1==0) {
4353         // Using r0 as a base address
4354         if (dops[i+1].opcode==0x22||dops[i+1].opcode==0x26) {
4355           emit_movimm(offset&0xFFFFFFFC,ra); // LWL/LWR
4356         }else if (dops[i+1].opcode==0x1a||dops[i+1].opcode==0x1b) {
4357           emit_movimm(offset&0xFFFFFFF8,ra); // LDL/LDR
4358         }else{
4359           emit_movimm(offset,ra);
4360         }
4361       }
4362     }
4363   }
4364 }
4365
4366 static int get_final_value(int hr, int i, int *value)
4367 {
4368   int reg=regs[i].regmap[hr];
4369   while(i<slen-1) {
4370     if(regs[i+1].regmap[hr]!=reg) break;
4371     if(!((regs[i+1].isconst>>hr)&1)) break;
4372     if(dops[i+1].bt) break;
4373     i++;
4374   }
4375   if(i<slen-1) {
4376     if (dops[i].is_jump) {
4377       *value=constmap[i][hr];
4378       return 1;
4379     }
4380     if(!dops[i+1].bt) {
4381       if (dops[i+1].is_jump) {
4382         // Load in delay slot, out-of-order execution
4383         if(dops[i+2].itype==LOAD&&dops[i+2].rs1==reg&&dops[i+2].rt1==reg&&((regs[i+1].wasconst>>hr)&1))
4384         {
4385           // Precompute load address
4386           *value=constmap[i][hr]+imm[i+2];
4387           return 1;
4388         }
4389       }
4390       if(dops[i+1].itype==LOAD&&dops[i+1].rs1==reg&&dops[i+1].rt1==reg)
4391       {
4392         // Precompute load address
4393         *value=constmap[i][hr]+imm[i+1];
4394         //printf("c=%x imm=%lx\n",(long)constmap[i][hr],imm[i+1]);
4395         return 1;
4396       }
4397     }
4398   }
4399   *value=constmap[i][hr];
4400   //printf("c=%lx\n",(long)constmap[i][hr]);
4401   if(i==slen-1) return 1;
4402   assert(reg < 64);
4403   return !((unneeded_reg[i+1]>>reg)&1);
4404 }
4405
4406 // Load registers with known constants
4407 static void load_consts(signed char pre[],signed char regmap[],int i)
4408 {
4409   int hr,hr2;
4410   // propagate loaded constant flags
4411   if(i==0||dops[i].bt)
4412     regs[i].loadedconst=0;
4413   else {
4414     for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
4415       if(hr!=EXCLUDE_REG&&regmap[hr]>=0&&((regs[i-1].isconst>>hr)&1)&&pre[hr]==regmap[hr]
4416          &&regmap[hr]==regs[i-1].regmap[hr]&&((regs[i-1].loadedconst>>hr)&1))
4417       {
4418         regs[i].loadedconst|=1<<hr;
4419       }
4420     }
4421   }
4422   // Load 32-bit regs
4423   for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
4424     if(hr!=EXCLUDE_REG&&regmap[hr]>=0) {
4425       //if(entry[hr]!=regmap[hr]) {
4426       if(!((regs[i].loadedconst>>hr)&1)) {
4427         assert(regmap[hr]<64);
4428         if(((regs[i].isconst>>hr)&1)&&regmap[hr]>0) {
4429           int value,similar=0;
4430           if(get_final_value(hr,i,&value)) {
4431             // see if some other register has similar value
4432             for(hr2=0;hr2<HOST_REGS;hr2++) {
4433               if(hr2!=EXCLUDE_REG&&((regs[i].loadedconst>>hr2)&1)) {
4434                 if(is_similar_value(value,constmap[i][hr2])) {
4435                   similar=1;
4436                   break;
4437                 }
4438               }
4439             }
4440             if(similar) {
4441               int value2;
4442               if(get_final_value(hr2,i,&value2)) // is this needed?
4443                 emit_movimm_from(value2,hr2,value,hr);
4444               else
4445                 emit_movimm(value,hr);
4446             }
4447             else if(value==0) {
4448               emit_zeroreg(hr);
4449             }
4450             else {
4451               emit_movimm(value,hr);
4452             }
4453           }
4454           regs[i].loadedconst|=1<<hr;
4455         }
4456       }
4457     }
4458   }
4459 }
4460
4461 static void load_all_consts(const signed char regmap[], u_int dirty, int i)
4462 {
4463   int hr;
4464   // Load 32-bit regs
4465   for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
4466     if(hr!=EXCLUDE_REG&&regmap[hr]>=0&&((dirty>>hr)&1)) {
4467       assert(regmap[hr] < 64);
4468       if(((regs[i].isconst>>hr)&1)&&regmap[hr]>0) {
4469         int value=constmap[i][hr];
4470         if(value==0) {
4471           emit_zeroreg(hr);
4472         }
4473         else {
4474           emit_movimm(value,hr);
4475         }
4476       }
4477     }
4478   }
4479 }
4480
4481 // Write out all dirty registers (except cycle count)
4482 static void wb_dirtys(const signed char i_regmap[], uint64_t i_dirty)
4483 {
4484   int hr;
4485   for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
4486     if(hr!=EXCLUDE_REG) {
4487       if(i_regmap[hr]>0) {
4488         if(i_regmap[hr]!=CCREG) {
4489           if((i_dirty>>hr)&1) {
4490             assert(i_regmap[hr]<64);
4491             emit_storereg(i_regmap[hr],hr);
4492           }
4493         }
4494       }
4495     }
4496   }
4497 }
4498
4499 // Write out dirty registers that we need to reload (pair with load_needed_regs)
4500 // This writes the registers not written by store_regs_bt
4501 static void wb_needed_dirtys(const signed char i_regmap[], uint64_t i_dirty, int addr)
4502 {
4503   int hr;
4504   int t=(addr-start)>>2;
4505   for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
4506     if(hr!=EXCLUDE_REG) {
4507       if(i_regmap[hr]>0) {
4508         if(i_regmap[hr]!=CCREG) {
4509           if(i_regmap[hr]==regs[t].regmap_entry[hr] && ((regs[t].dirty>>hr)&1)) {
4510             if((i_dirty>>hr)&1) {
4511               assert(i_regmap[hr]<64);
4512               emit_storereg(i_regmap[hr],hr);
4513             }
4514           }
4515         }
4516       }
4517     }
4518   }
4519 }
4520
4521 // Load all registers (except cycle count)
4522 static void load_all_regs(const signed char i_regmap[])
4523 {
4524   int hr;
4525   for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
4526     if(hr!=EXCLUDE_REG) {
4527       if(i_regmap[hr]==0) {
4528         emit_zeroreg(hr);
4529       }
4530       else
4531       if(i_regmap[hr]>0 && (i_regmap[hr]&63)<TEMPREG && i_regmap[hr]!=CCREG)
4532       {
4533         emit_loadreg(i_regmap[hr],hr);
4534       }
4535     }
4536   }
4537 }
4538
4539 // Load all current registers also needed by next instruction
4540 static void load_needed_regs(const signed char i_regmap[], const signed char next_regmap[])
4541 {
4542   int hr;
4543   for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
4544     if(hr!=EXCLUDE_REG) {
4545       if(get_reg(next_regmap,i_regmap[hr])>=0) {
4546         if(i_regmap[hr]==0) {
4547           emit_zeroreg(hr);
4548         }
4549         else
4550         if(i_regmap[hr]>0 && (i_regmap[hr]&63)<TEMPREG && i_regmap[hr]!=CCREG)
4551         {
4552           emit_loadreg(i_regmap[hr],hr);
4553         }
4554       }
4555     }
4556   }
4557 }
4558
4559 // Load all regs, storing cycle count if necessary
4560 static void load_regs_entry(int t)
4561 {
4562   int hr;
4563   if(dops[t].is_ds) emit_addimm(HOST_CCREG,CLOCK_ADJUST(1),HOST_CCREG);
4564   else if(ccadj[t]) emit_addimm(HOST_CCREG,-ccadj[t],HOST_CCREG);
4565   if(regs[t].regmap_entry[HOST_CCREG]!=CCREG) {
4566     emit_storereg(CCREG,HOST_CCREG);
4567   }
4568   // Load 32-bit regs
4569   for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
4570     if(regs[t].regmap_entry[hr]>=0&&regs[t].regmap_entry[hr]<TEMPREG) {
4571       if(regs[t].regmap_entry[hr]==0) {
4572         emit_zeroreg(hr);
4573       }
4574       else if(regs[t].regmap_entry[hr]!=CCREG)
4575       {
4576         emit_loadreg(regs[t].regmap_entry[hr],hr);
4577       }
4578     }
4579   }
4580 }
4581
4582 // Store dirty registers prior to branch
4583 void store_regs_bt(signed char i_regmap[],uint64_t i_dirty,int addr)
4584 {
4585   if(internal_branch(addr))
4586   {
4587     int t=(addr-start)>>2;
4588     int hr;
4589     for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
4590       if(hr!=EXCLUDE_REG) {
4591         if(i_regmap[hr]>0 && i_regmap[hr]!=CCREG) {
4592           if(i_regmap[hr]!=regs[t].regmap_entry[hr] || !((regs[t].dirty>>hr)&1)) {
4593             if((i_dirty>>hr)&1) {
4594               assert(i_regmap[hr]<64);
4595               if(!((unneeded_reg[t]>>i_regmap[hr])&1))
4596                 emit_storereg(i_regmap[hr],hr);
4597             }
4598           }
4599         }
4600       }
4601     }
4602   }
4603   else
4604   {
4605     // Branch out of this block, write out all dirty regs
4606     wb_dirtys(i_regmap,i_dirty);
4607   }
4608 }
4609
4610 // Load all needed registers for branch target
4611 static void load_regs_bt(signed char i_regmap[],uint64_t i_dirty,int addr)
4612 {
4613   //if(addr>=start && addr<(start+slen*4))
4614   if(internal_branch(addr))
4615   {
4616     int t=(addr-start)>>2;
4617     int hr;
4618     // Store the cycle count before loading something else
4619     if(i_regmap[HOST_CCREG]!=CCREG) {
4620       assert(i_regmap[HOST_CCREG]==-1);
4621     }
4622     if(regs[t].regmap_entry[HOST_CCREG]!=CCREG) {
4623       emit_storereg(CCREG,HOST_CCREG);
4624     }
4625     // Load 32-bit regs
4626     for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
4627       if(hr!=EXCLUDE_REG&&regs[t].regmap_entry[hr]>=0&&regs[t].regmap_entry[hr]<TEMPREG) {
4628         if(i_regmap[hr]!=regs[t].regmap_entry[hr]) {
4629           if(regs[t].regmap_entry[hr]==0) {
4630             emit_zeroreg(hr);
4631           }
4632           else if(regs[t].regmap_entry[hr]!=CCREG)
4633           {
4634             emit_loadreg(regs[t].regmap_entry[hr],hr);
4635           }
4636         }
4637       }
4638     }
4639   }
4640 }
4641
4642 static int match_bt(signed char i_regmap[],uint64_t i_dirty,int addr)
4643 {
4644   if(addr>=start && addr<start+slen*4-4)
4645   {
4646     int t=(addr-start)>>2;
4647     int hr;
4648     if(regs[t].regmap_entry[HOST_CCREG]!=CCREG) return 0;
4649     for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++)
4650     {
4651       if(hr!=EXCLUDE_REG)
4652       {
4653         if(i_regmap[hr]!=regs[t].regmap_entry[hr])
4654         {
4655           if(regs[t].regmap_entry[hr]>=0&&(regs[t].regmap_entry[hr]|64)<TEMPREG+64)
4656           {
4657             return 0;
4658           }
4659           else
4660           if((i_dirty>>hr)&1)
4661           {
4662             if(i_regmap[hr]<TEMPREG)
4663             {
4664               if(!((unneeded_reg[t]>>i_regmap[hr])&1))
4665                 return 0;
4666             }
4667             else if(i_regmap[hr]>=64&&i_regmap[hr]<TEMPREG+64)
4668             {
4669               assert(0);
4670             }
4671           }
4672         }
4673         else // Same register but is it 32-bit or dirty?
4674         if(i_regmap[hr]>=0)
4675         {
4676           if(!((regs[t].dirty>>hr)&1))
4677           {
4678             if((i_dirty>>hr)&1)
4679             {
4680               if(!((unneeded_reg[t]>>i_regmap[hr])&1))
4681               {
4682                 //printf("%x: dirty no match\n",addr);
4683                 return 0;
4684               }
4685             }
4686           }
4687         }
4688       }
4689     }
4690     // Delay slots are not valid branch targets
4691     //if(t>0&&(dops[t-1].is_jump) return 0;
4692     // Delay slots require additional processing, so do not match
4693     if(dops[t].is_ds) return 0;
4694   }
4695   else
4696   {
4697     int hr;
4698     for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++)
4699     {
4700       if(hr!=EXCLUDE_REG)
4701       {
4702         if(i_regmap[hr]>=0)
4703         {
4704           if(hr!=HOST_CCREG||i_regmap[hr]!=CCREG)
4705           {
4706             if((i_dirty>>hr)&1)
4707             {
4708               return 0;
4709             }
4710           }
4711         }
4712       }
4713     }
4714   }
4715   return 1;
4716 }
4717
4718 #ifdef DRC_DBG
4719 static void drc_dbg_emit_do_cmp(int i, int ccadj_)
4720 {
4721   extern void do_insn_cmp();
4722   //extern int cycle;
4723   u_int hr, reglist = get_host_reglist(regs[i].regmap);
4724
4725   assem_debug("//do_insn_cmp %08x\n", start+i*4);
4726   save_regs(reglist);
4727   // write out changed consts to match the interpreter
4728   if (i > 0 && !dops[i].bt) {
4729     for (hr = 0; hr < HOST_REGS; hr++) {
4730       int reg = regs[i].regmap_entry[hr]; // regs[i-1].regmap[hr];
4731       if (hr == EXCLUDE_REG || reg < 0)
4732         continue;
4733       if (!((regs[i-1].isconst >> hr) & 1))
4734         continue;
4735       if (i > 1 && reg == regs[i-2].regmap[hr] && constmap[i-1][hr] == constmap[i-2][hr])
4736         continue;
4737       emit_movimm(constmap[i-1][hr],0);
4738       emit_storereg(reg, 0);
4739     }
4740   }
4741   emit_movimm(start+i*4,0);
4742   emit_writeword(0,&pcaddr);
4743   int cc = get_reg(regs[i].regmap_entry, CCREG);
4744   if (cc < 0)
4745     emit_loadreg(CCREG, cc = 0);
4746   emit_addimm(cc, ccadj_, 0);
4747   emit_writeword(0, &psxRegs.cycle);
4748   emit_far_call(do_insn_cmp);
4749   //emit_readword(&cycle,0);
4750   //emit_addimm(0,2,0);
4751   //emit_writeword(0,&cycle);
4752   (void)get_reg2;
4753   restore_regs(reglist);
4754   assem_debug("\\\\do_insn_cmp\n");
4755 }
4756 #else
4757 #define drc_dbg_emit_do_cmp(x,y)
4758 #endif
4759
4760 // Used when a branch jumps into the delay slot of another branch
4761 static void ds_assemble_entry(int i)
4762 {
4763   int t = (ba[i] - start) >> 2;
4764   int ccadj_ = -CLOCK_ADJUST(1);
4765   if (!instr_addr[t])
4766     instr_addr[t] = out;
4767   assem_debug("Assemble delay slot at %x\n",ba[i]);
4768   assem_debug("<->\n");
4769   drc_dbg_emit_do_cmp(t, ccadj_);
4770   if(regs[t].regmap_entry[HOST_CCREG]==CCREG&&regs[t].regmap[HOST_CCREG]!=CCREG)
4771     wb_register(CCREG,regs[t].regmap_entry,regs[t].wasdirty);
4772   load_regs(regs[t].regmap_entry,regs[t].regmap,dops[t].rs1,dops[t].rs2);
4773   address_generation(t,&regs[t],regs[t].regmap_entry);
4774   if (ram_offset && (dops[t].is_load || dops[t].is_store))
4775     load_regs(regs[t].regmap_entry,regs[t].regmap,ROREG,ROREG);
4776   if (dops[t].is_store)
4777     load_regs(regs[t].regmap_entry,regs[t].regmap,INVCP,INVCP);
4778   is_delayslot=0;
4779   switch (dops[t].itype) {
4780     case SYSCALL:
4781     case HLECALL:
4782     case INTCALL:
4783     case SPAN:
4784     case UJUMP:
4785     case RJUMP:
4786     case CJUMP:
4787     case SJUMP:
4788       SysPrintf("Jump in the delay slot.  This is probably a bug.\n");
4789       break;
4790     default:
4791       assemble(t, &regs[t], ccadj_);
4792   }
4793   store_regs_bt(regs[t].regmap,regs[t].dirty,ba[i]+4);
4794   load_regs_bt(regs[t].regmap,regs[t].dirty,ba[i]+4);
4795   if(internal_branch(ba[i]+4))
4796     assem_debug("branch: internal\n");
4797   else
4798     assem_debug("branch: external\n");
4799   assert(internal_branch(ba[i]+4));
4800   add_to_linker(out,ba[i]+4,internal_branch(ba[i]+4));
4801   emit_jmp(0);
4802 }
4803
4804 static void emit_extjump(void *addr, u_int target)
4805 {
4806   emit_extjump2(addr, target, dyna_linker);
4807 }
4808
4809 static void emit_extjump_ds(void *addr, u_int target)
4810 {
4811   emit_extjump2(addr, target, dyna_linker_ds);
4812 }
4813
4814 // Load 2 immediates optimizing for small code size
4815 static void emit_mov2imm_compact(int imm1,u_int rt1,int imm2,u_int rt2)
4816 {
4817   emit_movimm(imm1,rt1);
4818   emit_movimm_from(imm1,rt1,imm2,rt2);
4819 }
4820
4821 static void do_cc(int i, const signed char i_regmap[], int *adj,
4822   int addr, int taken, int invert)
4823 {
4824   int count, count_plus2;
4825   void *jaddr;
4826   void *idle=NULL;
4827   int t=0;
4828   if(dops[i].itype==RJUMP)
4829   {
4830     *adj=0;
4831   }
4832   //if(ba[i]>=start && ba[i]<(start+slen*4))
4833   if(internal_branch(ba[i]))
4834   {
4835     t=(ba[i]-start)>>2;
4836     if(dops[t].is_ds) *adj=-CLOCK_ADJUST(1); // Branch into delay slot adds an extra cycle
4837     else *adj=ccadj[t];
4838   }
4839   else
4840   {
4841     *adj=0;
4842   }
4843   count = ccadj[i];
4844   count_plus2 = count + CLOCK_ADJUST(2);
4845   if(taken==TAKEN && i==(ba[i]-start)>>2 && source[i+1]==0) {
4846     // Idle loop
4847     if(count&1) emit_addimm_and_set_flags(2*(count+2),HOST_CCREG);
4848     idle=out;
4849     //emit_subfrommem(&idlecount,HOST_CCREG); // Count idle cycles
4850     emit_andimm(HOST_CCREG,3,HOST_CCREG);
4851     jaddr=out;
4852     emit_jmp(0);
4853   }
4854   else if(*adj==0||invert) {
4855     int cycles = count_plus2;
4856     // faster loop HACK
4857 #if 0
4858     if (t&&*adj) {
4859       int rel=t-i;
4860       if(-NO_CYCLE_PENALTY_THR<rel&&rel<0)
4861         cycles=*adj+count+2-*adj;
4862     }
4863 #endif
4864     emit_addimm_and_set_flags(cycles, HOST_CCREG);
4865     jaddr = out;
4866     emit_jns(0);
4867   }
4868   else
4869   {
4870     emit_cmpimm(HOST_CCREG, -count_plus2);
4871     jaddr = out;
4872     emit_jns(0);
4873   }
4874   add_stub(CC_STUB,jaddr,idle?idle:out,(*adj==0||invert||idle)?0:count_plus2,i,addr,taken,0);
4875 }
4876
4877 static void do_ccstub(int n)
4878 {
4879   literal_pool(256);
4880   assem_debug("do_ccstub %x\n",start+(u_int)stubs[n].b*4);
4881   set_jump_target(stubs[n].addr, out);
4882   int i=stubs[n].b;
4883   if(stubs[n].d==NULLDS) {
4884     // Delay slot instruction is nullified ("likely" branch)
4885     wb_dirtys(regs[i].regmap,regs[i].dirty);
4886   }
4887   else if(stubs[n].d!=TAKEN) {
4888     wb_dirtys(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty);
4889   }
4890   else {
4891     if(internal_branch(ba[i]))
4892       wb_needed_dirtys(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,ba[i]);
4893   }
4894   if(stubs[n].c!=-1)
4895   {
4896     // Save PC as return address
4897     emit_movimm(stubs[n].c,EAX);
4898     emit_writeword(EAX,&pcaddr);
4899   }
4900   else
4901   {
4902     // Return address depends on which way the branch goes
4903     if(dops[i].itype==CJUMP||dops[i].itype==SJUMP)
4904     {
4905       int s1l=get_reg(branch_regs[i].regmap,dops[i].rs1);
4906       int s2l=get_reg(branch_regs[i].regmap,dops[i].rs2);
4907       if(dops[i].rs1==0)
4908       {
4909         s1l=s2l;
4910         s2l=-1;
4911       }
4912       else if(dops[i].rs2==0)
4913       {
4914         s2l=-1;
4915       }
4916       assert(s1l>=0);
4917       #ifdef DESTRUCTIVE_WRITEBACK
4918       if(dops[i].rs1) {
4919         if((branch_regs[i].dirty>>s1l)&&1)
4920           emit_loadreg(dops[i].rs1,s1l);
4921       }
4922       else {
4923         if((branch_regs[i].dirty>>s1l)&1)
4924           emit_loadreg(dops[i].rs2,s1l);
4925       }
4926       if(s2l>=0)
4927         if((branch_regs[i].dirty>>s2l)&1)
4928           emit_loadreg(dops[i].rs2,s2l);
4929       #endif
4930       int hr=0;
4931       int addr=-1,alt=-1,ntaddr=-1;
4932       while(hr<HOST_REGS)
4933       {
4934         if(hr!=EXCLUDE_REG && hr!=HOST_CCREG &&
4935            (branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rs1 &&
4936            (branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rs2 )
4937         {
4938           addr=hr++;break;
4939         }
4940         hr++;
4941       }
4942       while(hr<HOST_REGS)
4943       {
4944         if(hr!=EXCLUDE_REG && hr!=HOST_CCREG &&
4945            (branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rs1 &&
4946            (branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rs2 )
4947         {
4948           alt=hr++;break;
4949         }
4950         hr++;
4951       }
4952       if((dops[i].opcode&0x2E)==6) // BLEZ/BGTZ needs another register
4953       {
4954         while(hr<HOST_REGS)
4955         {
4956           if(hr!=EXCLUDE_REG && hr!=HOST_CCREG &&
4957              (branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rs1 &&
4958              (branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rs2 )
4959           {
4960             ntaddr=hr;break;
4961           }
4962           hr++;
4963         }
4964         assert(hr<HOST_REGS);
4965       }
4966       if((dops[i].opcode&0x2f)==4) // BEQ
4967       {
4968         #ifdef HAVE_CMOV_IMM
4969         if(s2l>=0) emit_cmp(s1l,s2l);
4970         else emit_test(s1l,s1l);
4971         emit_cmov2imm_e_ne_compact(ba[i],start+i*4+8,addr);
4972         #else
4973         emit_mov2imm_compact(ba[i],addr,start+i*4+8,alt);
4974         if(s2l>=0) emit_cmp(s1l,s2l);
4975         else emit_test(s1l,s1l);
4976         emit_cmovne_reg(alt,addr);
4977         #endif
4978       }
4979       if((dops[i].opcode&0x2f)==5) // BNE
4980       {
4981         #ifdef HAVE_CMOV_IMM
4982         if(s2l>=0) emit_cmp(s1l,s2l);
4983         else emit_test(s1l,s1l);
4984         emit_cmov2imm_e_ne_compact(start+i*4+8,ba[i],addr);
4985         #else
4986         emit_mov2imm_compact(start+i*4+8,addr,ba[i],alt);
4987         if(s2l>=0) emit_cmp(s1l,s2l);
4988         else emit_test(s1l,s1l);
4989         emit_cmovne_reg(alt,addr);
4990         #endif
4991       }
4992       if((dops[i].opcode&0x2f)==6) // BLEZ
4993       {
4994         //emit_movimm(ba[i],alt);
4995         //emit_movimm(start+i*4+8,addr);
4996         emit_mov2imm_compact(ba[i],alt,start+i*4+8,addr);
4997         emit_cmpimm(s1l,1);
4998         emit_cmovl_reg(alt,addr);
4999       }
5000       if((dops[i].opcode&0x2f)==7) // BGTZ
5001       {
5002         //emit_movimm(ba[i],addr);
5003         //emit_movimm(start+i*4+8,ntaddr);
5004         emit_mov2imm_compact(ba[i],addr,start+i*4+8,ntaddr);
5005         emit_cmpimm(s1l,1);
5006         emit_cmovl_reg(ntaddr,addr);
5007       }
5008       if((dops[i].opcode==1)&&(dops[i].opcode2&0x2D)==0) // BLTZ
5009       {
5010         //emit_movimm(ba[i],alt);
5011         //emit_movimm(start+i*4+8,addr);
5012         emit_mov2imm_compact(ba[i],alt,start+i*4+8,addr);
5013         emit_test(s1l,s1l);
5014         emit_cmovs_reg(alt,addr);
5015       }
5016       if((dops[i].opcode==1)&&(dops[i].opcode2&0x2D)==1) // BGEZ
5017       {
5018         //emit_movimm(ba[i],addr);
5019         //emit_movimm(start+i*4+8,alt);
5020         emit_mov2imm_compact(ba[i],addr,start+i*4+8,alt);
5021         emit_test(s1l,s1l);
5022         emit_cmovs_reg(alt,addr);
5023       }
5024       if(dops[i].opcode==0x11 && dops[i].opcode2==0x08 ) {
5025         if(source[i]&0x10000) // BC1T
5026         {
5027           //emit_movimm(ba[i],alt);
5028           //emit_movimm(start+i*4+8,addr);
5029           emit_mov2imm_compact(ba[i],alt,start+i*4+8,addr);
5030           emit_testimm(s1l,0x800000);
5031           emit_cmovne_reg(alt,addr);
5032         }
5033         else // BC1F
5034         {
5035           //emit_movimm(ba[i],addr);
5036           //emit_movimm(start+i*4+8,alt);
5037           emit_mov2imm_compact(ba[i],addr,start+i*4+8,alt);
5038           emit_testimm(s1l,0x800000);
5039           emit_cmovne_reg(alt,addr);
5040         }
5041       }
5042       emit_writeword(addr,&pcaddr);
5043     }
5044     else
5045     if(dops[i].itype==RJUMP)
5046     {
5047       int r=get_reg(branch_regs[i].regmap,dops[i].rs1);
5048       if (ds_writes_rjump_rs(i)) {
5049         r=get_reg(branch_regs[i].regmap,RTEMP);
5050       }
5051       emit_writeword(r,&pcaddr);
5052     }
5053     else {SysPrintf("Unknown branch type in do_ccstub\n");abort();}
5054   }
5055   // Update cycle count
5056   assert(branch_regs[i].regmap[HOST_CCREG]==CCREG||branch_regs[i].regmap[HOST_CCREG]==-1);
5057   if(stubs[n].a) emit_addimm(HOST_CCREG,(int)stubs[n].a,HOST_CCREG);
5058   emit_far_call(cc_interrupt);
5059   if(stubs[n].a) emit_addimm(HOST_CCREG,-(int)stubs[n].a,HOST_CCREG);
5060   if(stubs[n].d==TAKEN) {
5061     if(internal_branch(ba[i]))
5062       load_needed_regs(branch_regs[i].regmap,regs[(ba[i]-start)>>2].regmap_entry);
5063     else if(dops[i].itype==RJUMP) {
5064       if(get_reg(branch_regs[i].regmap,RTEMP)>=0)
5065         emit_readword(&pcaddr,get_reg(branch_regs[i].regmap,RTEMP));
5066       else
5067         emit_loadreg(dops[i].rs1,get_reg(branch_regs[i].regmap,dops[i].rs1));
5068     }
5069   }else if(stubs[n].d==NOTTAKEN) {
5070     if(i<slen-2) load_needed_regs(branch_regs[i].regmap,regmap_pre[i+2]);
5071     else load_all_regs(branch_regs[i].regmap);
5072   }else if(stubs[n].d==NULLDS) {
5073     // Delay slot instruction is nullified ("likely" branch)
5074     if(i<slen-2) load_needed_regs(regs[i].regmap,regmap_pre[i+2]);
5075     else load_all_regs(regs[i].regmap);
5076   }else{
5077     load_all_regs(branch_regs[i].regmap);
5078   }
5079   if (stubs[n].retaddr)
5080     emit_jmp(stubs[n].retaddr);
5081   else
5082     do_jump_vaddr(stubs[n].e);
5083 }
5084
5085 static void add_to_linker(void *addr, u_int target, int ext)
5086 {
5087   assert(linkcount < ARRAY_SIZE(link_addr));
5088   link_addr[linkcount].addr = addr;
5089   link_addr[linkcount].target = target;
5090   link_addr[linkcount].ext = ext;
5091   linkcount++;
5092 }
5093
5094 static void ujump_assemble_write_ra(int i)
5095 {
5096   int rt;
5097   unsigned int return_address;
5098   rt=get_reg(branch_regs[i].regmap,31);
5099   assem_debug("branch(%d): eax=%d ecx=%d edx=%d ebx=%d ebp=%d esi=%d edi=%d\n",i,branch_regs[i].regmap[0],branch_regs[i].regmap[1],branch_regs[i].regmap[2],branch_regs[i].regmap[3],branch_regs[i].regmap[5],branch_regs[i].regmap[6],branch_regs[i].regmap[7]);
5100   //assert(rt>=0);
5101   return_address=start+i*4+8;
5102   if(rt>=0) {
5103     #ifdef USE_MINI_HT
5104     if(internal_branch(return_address)&&dops[i+1].rt1!=31) {
5105       int temp=-1; // note: must be ds-safe
5106       #ifdef HOST_TEMPREG
5107       temp=HOST_TEMPREG;
5108       #endif
5109       if(temp>=0) do_miniht_insert(return_address,rt,temp);
5110       else emit_movimm(return_address,rt);
5111     }
5112     else
5113     #endif
5114     {
5115       #ifdef REG_PREFETCH
5116       if(temp>=0)
5117       {
5118         if(i_regmap[temp]!=PTEMP) emit_movimm((uintptr_t)hash_table_get(return_address),temp);
5119       }
5120       #endif
5121       emit_movimm(return_address,rt); // PC into link register
5122       #ifdef IMM_PREFETCH
5123       emit_prefetch(hash_table_get(return_address));
5124       #endif
5125     }
5126   }
5127 }
5128
5129 static void ujump_assemble(int i, const struct regstat *i_regs)
5130 {
5131   int ra_done=0;
5132   if(i==(ba[i]-start)>>2) assem_debug("idle loop\n");
5133   address_generation(i+1,i_regs,regs[i].regmap_entry);
5134   #ifdef REG_PREFETCH
5135   int temp=get_reg(branch_regs[i].regmap,PTEMP);
5136   if(dops[i].rt1==31&&temp>=0)
5137   {
5138     signed char *i_regmap=i_regs->regmap;
5139     int return_address=start+i*4+8;
5140     if(get_reg(branch_regs[i].regmap,31)>0)
5141     if(i_regmap[temp]==PTEMP) emit_movimm((uintptr_t)hash_table_get(return_address),temp);
5142   }
5143   #endif
5144   if(dops[i].rt1==31&&(dops[i].rt1==dops[i+1].rs1||dops[i].rt1==dops[i+1].rs2)) {
5145     ujump_assemble_write_ra(i); // writeback ra for DS
5146     ra_done=1;
5147   }
5148   ds_assemble(i+1,i_regs);
5149   uint64_t bc_unneeded=branch_regs[i].u;
5150   bc_unneeded|=1|(1LL<<dops[i].rt1);
5151   wb_invalidate(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,regs[i].dirty,bc_unneeded);
5152   load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,CCREG,CCREG);
5153   if(!ra_done&&dops[i].rt1==31)
5154     ujump_assemble_write_ra(i);
5155   int cc,adj;
5156   cc=get_reg(branch_regs[i].regmap,CCREG);
5157   assert(cc==HOST_CCREG);
5158   store_regs_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,ba[i]);
5159   #ifdef REG_PREFETCH
5160   if(dops[i].rt1==31&&temp>=0) emit_prefetchreg(temp);
5161   #endif
5162   do_cc(i,branch_regs[i].regmap,&adj,ba[i],TAKEN,0);
5163   if(adj) emit_addimm(cc, ccadj[i] + CLOCK_ADJUST(2) - adj, cc);
5164   load_regs_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,ba[i]);
5165   if(internal_branch(ba[i]))
5166     assem_debug("branch: internal\n");
5167   else
5168     assem_debug("branch: external\n");
5169   if (internal_branch(ba[i]) && dops[(ba[i]-start)>>2].is_ds) {
5170     ds_assemble_entry(i);
5171   }
5172   else {
5173     add_to_linker(out,ba[i],internal_branch(ba[i]));
5174     emit_jmp(0);
5175   }
5176 }
5177
5178 static void rjump_assemble_write_ra(int i)
5179 {
5180   int rt,return_address;
5181   assert(dops[i+1].rt1!=dops[i].rt1);
5182   assert(dops[i+1].rt2!=dops[i].rt1);
5183   rt=get_reg(branch_regs[i].regmap,dops[i].rt1);
5184   assem_debug("branch(%d): eax=%d ecx=%d edx=%d ebx=%d ebp=%d esi=%d edi=%d\n",i,branch_regs[i].regmap[0],branch_regs[i].regmap[1],branch_regs[i].regmap[2],branch_regs[i].regmap[3],branch_regs[i].regmap[5],branch_regs[i].regmap[6],branch_regs[i].regmap[7]);
5185   assert(rt>=0);
5186   return_address=start+i*4+8;
5187   #ifdef REG_PREFETCH
5188   if(temp>=0)
5189   {
5190     if(i_regmap[temp]!=PTEMP) emit_movimm((uintptr_t)hash_table_get(return_address),temp);
5191   }
5192   #endif
5193   emit_movimm(return_address,rt); // PC into link register
5194   #ifdef IMM_PREFETCH
5195   emit_prefetch(hash_table_get(return_address));
5196   #endif
5197 }
5198
5199 static void rjump_assemble(int i, const struct regstat *i_regs)
5200 {
5201   int temp;
5202   int rs,cc;
5203   int ra_done=0;
5204   rs=get_reg(branch_regs[i].regmap,dops[i].rs1);
5205   assert(rs>=0);
5206   if (ds_writes_rjump_rs(i)) {
5207     // Delay slot abuse, make a copy of the branch address register
5208     temp=get_reg(branch_regs[i].regmap,RTEMP);
5209     assert(temp>=0);
5210     assert(regs[i].regmap[temp]==RTEMP);
5211     emit_mov(rs,temp);
5212     rs=temp;
5213   }
5214   address_generation(i+1,i_regs,regs[i].regmap_entry);
5215   #ifdef REG_PREFETCH
5216   if(dops[i].rt1==31)
5217   {
5218     if((temp=get_reg(branch_regs[i].regmap,PTEMP))>=0) {
5219       signed char *i_regmap=i_regs->regmap;
5220       int return_address=start+i*4+8;
5221       if(i_regmap[temp]==PTEMP) emit_movimm((uintptr_t)hash_table_get(return_address),temp);
5222     }
5223   }
5224   #endif
5225   #ifdef USE_MINI_HT
5226   if(dops[i].rs1==31) {
5227     int rh=get_reg(regs[i].regmap,RHASH);
5228     if(rh>=0) do_preload_rhash(rh);
5229   }
5230   #endif
5231   if(dops[i].rt1!=0&&(dops[i].rt1==dops[i+1].rs1||dops[i].rt1==dops[i+1].rs2)) {
5232     rjump_assemble_write_ra(i);
5233     ra_done=1;
5234   }
5235   ds_assemble(i+1,i_regs);
5236   uint64_t bc_unneeded=branch_regs[i].u;
5237   bc_unneeded|=1|(1LL<<dops[i].rt1);
5238   bc_unneeded&=~(1LL<<dops[i].rs1);
5239   wb_invalidate(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,regs[i].dirty,bc_unneeded);
5240   load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,dops[i].rs1,CCREG);
5241   if(!ra_done&&dops[i].rt1!=0)
5242     rjump_assemble_write_ra(i);
5243   cc=get_reg(branch_regs[i].regmap,CCREG);
5244   assert(cc==HOST_CCREG);
5245   (void)cc;
5246   #ifdef USE_MINI_HT
5247   int rh=get_reg(branch_regs[i].regmap,RHASH);
5248   int ht=get_reg(branch_regs[i].regmap,RHTBL);
5249   if(dops[i].rs1==31) {
5250     if(regs[i].regmap[rh]!=RHASH) do_preload_rhash(rh);
5251     do_preload_rhtbl(ht);
5252     do_rhash(rs,rh);
5253   }
5254   #endif
5255   store_regs_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,-1);
5256   #ifdef DESTRUCTIVE_WRITEBACK
5257   if((branch_regs[i].dirty>>rs)&1) {
5258     if(dops[i].rs1!=dops[i+1].rt1&&dops[i].rs1!=dops[i+1].rt2) {
5259       emit_loadreg(dops[i].rs1,rs);
5260     }
5261   }
5262   #endif
5263   #ifdef REG_PREFETCH
5264   if(dops[i].rt1==31&&temp>=0) emit_prefetchreg(temp);
5265   #endif
5266   #ifdef USE_MINI_HT
5267   if(dops[i].rs1==31) {
5268     do_miniht_load(ht,rh);
5269   }
5270   #endif
5271   //do_cc(i,branch_regs[i].regmap,&adj,-1,TAKEN);
5272   //if(adj) emit_addimm(cc,2*(ccadj[i]+2-adj),cc); // ??? - Shouldn't happen
5273   //assert(adj==0);
5274   emit_addimm_and_set_flags(ccadj[i] + CLOCK_ADJUST(2), HOST_CCREG);
5275   add_stub(CC_STUB,out,NULL,0,i,-1,TAKEN,rs);
5276   if(dops[i+1].itype==COP0&&(source[i+1]&0x3f)==0x10)
5277     // special case for RFE
5278     emit_jmp(0);
5279   else
5280     emit_jns(0);
5281   //load_regs_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,-1);
5282   #ifdef USE_MINI_HT
5283   if(dops[i].rs1==31) {
5284     do_miniht_jump(rs,rh,ht);
5285   }
5286   else
5287   #endif
5288   {
5289     do_jump_vaddr(rs);
5290   }
5291   #ifdef CORTEX_A8_BRANCH_PREDICTION_HACK
5292   if(dops[i].rt1!=31&&i<slen-2&&(((u_int)out)&7)) emit_mov(13,13);
5293   #endif
5294 }
5295
5296 static void cjump_assemble(int i, const struct regstat *i_regs)
5297 {
5298   const signed char *i_regmap = i_regs->regmap;
5299   int cc;
5300   int match;
5301   match=match_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,ba[i]);
5302   assem_debug("match=%d\n",match);
5303   int s1l,s2l;
5304   int unconditional=0,nop=0;
5305   int invert=0;
5306   int internal=internal_branch(ba[i]);
5307   if(i==(ba[i]-start)>>2) assem_debug("idle loop\n");
5308   if(!match) invert=1;
5309   #ifdef CORTEX_A8_BRANCH_PREDICTION_HACK
5310   if(i>(ba[i]-start)>>2) invert=1;
5311   #endif
5312   #ifdef __aarch64__
5313   invert=1; // because of near cond. branches
5314   #endif
5315
5316   if(dops[i].ooo) {
5317     s1l=get_reg(branch_regs[i].regmap,dops[i].rs1);
5318     s2l=get_reg(branch_regs[i].regmap,dops[i].rs2);
5319   }
5320   else {
5321     s1l=get_reg(i_regmap,dops[i].rs1);
5322     s2l=get_reg(i_regmap,dops[i].rs2);
5323   }
5324   if(dops[i].rs1==0&&dops[i].rs2==0)
5325   {
5326     if(dops[i].opcode&1) nop=1;
5327     else unconditional=1;
5328     //assert(dops[i].opcode!=5);
5329     //assert(dops[i].opcode!=7);
5330     //assert(dops[i].opcode!=0x15);
5331     //assert(dops[i].opcode!=0x17);
5332   }
5333   else if(dops[i].rs1==0)
5334   {
5335     s1l=s2l;
5336     s2l=-1;
5337   }
5338   else if(dops[i].rs2==0)
5339   {
5340     s2l=-1;
5341   }
5342
5343   if(dops[i].ooo) {
5344     // Out of order execution (delay slot first)
5345     //printf("OOOE\n");
5346     address_generation(i+1,i_regs,regs[i].regmap_entry);
5347     ds_assemble(i+1,i_regs);
5348     int adj;
5349     uint64_t bc_unneeded=branch_regs[i].u;
5350     bc_unneeded&=~((1LL<<dops[i].rs1)|(1LL<<dops[i].rs2));
5351     bc_unneeded|=1;
5352     wb_invalidate(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,regs[i].dirty,bc_unneeded);
5353     load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,dops[i].rs1,dops[i].rs2);
5354     load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,CCREG,CCREG);
5355     cc=get_reg(branch_regs[i].regmap,CCREG);
5356     assert(cc==HOST_CCREG);
5357     if(unconditional)
5358       store_regs_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,ba[i]);
5359     //do_cc(i,branch_regs[i].regmap,&adj,unconditional?ba[i]:-1,unconditional);
5360     //assem_debug("cycle count (adj)\n");
5361     if(unconditional) {
5362       do_cc(i,branch_regs[i].regmap,&adj,ba[i],TAKEN,0);
5363       if(i!=(ba[i]-start)>>2 || source[i+1]!=0) {
5364         if(adj) emit_addimm(cc, ccadj[i] + CLOCK_ADJUST(2) - adj, cc);
5365         load_regs_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,ba[i]);
5366         if(internal)
5367           assem_debug("branch: internal\n");
5368         else
5369           assem_debug("branch: external\n");
5370         if (internal && dops[(ba[i]-start)>>2].is_ds) {
5371           ds_assemble_entry(i);
5372         }
5373         else {
5374           add_to_linker(out,ba[i],internal);
5375           emit_jmp(0);
5376         }
5377         #ifdef CORTEX_A8_BRANCH_PREDICTION_HACK
5378         if(((u_int)out)&7) emit_addnop(0);
5379         #endif
5380       }
5381     }
5382     else if(nop) {
5383       emit_addimm_and_set_flags(ccadj[i] + CLOCK_ADJUST(2), cc);
5384       void *jaddr=out;
5385       emit_jns(0);
5386       add_stub(CC_STUB,jaddr,out,0,i,start+i*4+8,NOTTAKEN,0);
5387     }
5388     else {
5389       void *taken = NULL, *nottaken = NULL, *nottaken1 = NULL;
5390       do_cc(i,branch_regs[i].regmap,&adj,-1,0,invert);
5391       if(adj&&!invert) emit_addimm(cc, ccadj[i] + CLOCK_ADJUST(2) - adj, cc);
5392
5393       //printf("branch(%d): eax=%d ecx=%d edx=%d ebx=%d ebp=%d esi=%d edi=%d\n",i,branch_regs[i].regmap[0],branch_regs[i].regmap[1],branch_regs[i].regmap[2],branch_regs[i].regmap[3],branch_regs[i].regmap[5],branch_regs[i].regmap[6],branch_regs[i].regmap[7]);
5394       assert(s1l>=0);
5395       if(dops[i].opcode==4) // BEQ
5396       {
5397         if(s2l>=0) emit_cmp(s1l,s2l);
5398         else emit_test(s1l,s1l);
5399         if(invert){
5400           nottaken=out;
5401           emit_jne(DJT_1);
5402         }else{
5403           add_to_linker(out,ba[i],internal);
5404           emit_jeq(0);
5405         }
5406       }
5407       if(dops[i].opcode==5) // BNE
5408       {
5409         if(s2l>=0) emit_cmp(s1l,s2l);
5410         else emit_test(s1l,s1l);
5411         if(invert){
5412           nottaken=out;
5413           emit_jeq(DJT_1);
5414         }else{
5415           add_to_linker(out,ba[i],internal);
5416           emit_jne(0);
5417         }
5418       }
5419       if(dops[i].opcode==6) // BLEZ
5420       {
5421         emit_cmpimm(s1l,1);
5422         if(invert){
5423           nottaken=out;
5424           emit_jge(DJT_1);
5425         }else{
5426           add_to_linker(out,ba[i],internal);
5427           emit_jl(0);
5428         }
5429       }
5430       if(dops[i].opcode==7) // BGTZ
5431       {
5432         emit_cmpimm(s1l,1);
5433         if(invert){
5434           nottaken=out;
5435           emit_jl(DJT_1);
5436         }else{
5437           add_to_linker(out,ba[i],internal);
5438           emit_jge(0);
5439         }
5440       }
5441       if(invert) {
5442         if(taken) set_jump_target(taken, out);
5443         #ifdef CORTEX_A8_BRANCH_PREDICTION_HACK
5444         if (match && (!internal || !dops[(ba[i]-start)>>2].is_ds)) {
5445           if(adj) {
5446             emit_addimm(cc,-adj,cc);
5447             add_to_linker(out,ba[i],internal);
5448           }else{
5449             emit_addnop(13);
5450             add_to_linker(out,ba[i],internal*2);
5451           }
5452           emit_jmp(0);
5453         }else
5454         #endif
5455         {
5456           if(adj) emit_addimm(cc,-adj,cc);
5457           store_regs_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,ba[i]);
5458           load_regs_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,ba[i]);
5459           if(internal)
5460             assem_debug("branch: internal\n");
5461           else
5462             assem_debug("branch: external\n");
5463           if (internal && dops[(ba[i] - start) >> 2].is_ds) {
5464             ds_assemble_entry(i);
5465           }
5466           else {
5467             add_to_linker(out,ba[i],internal);
5468             emit_jmp(0);
5469           }
5470         }
5471         set_jump_target(nottaken, out);
5472       }
5473
5474       if(nottaken1) set_jump_target(nottaken1, out);
5475       if(adj) {
5476         if(!invert) emit_addimm(cc,adj,cc);
5477       }
5478     } // (!unconditional)
5479   } // if(ooo)
5480   else
5481   {
5482     // In-order execution (branch first)
5483     void *taken = NULL, *nottaken = NULL, *nottaken1 = NULL;
5484     if(!unconditional&&!nop) {
5485       //printf("branch(%d): eax=%d ecx=%d edx=%d ebx=%d ebp=%d esi=%d edi=%d\n",i,branch_regs[i].regmap[0],branch_regs[i].regmap[1],branch_regs[i].regmap[2],branch_regs[i].regmap[3],branch_regs[i].regmap[5],branch_regs[i].regmap[6],branch_regs[i].regmap[7]);
5486       assert(s1l>=0);
5487       if((dops[i].opcode&0x2f)==4) // BEQ
5488       {
5489         if(s2l>=0) emit_cmp(s1l,s2l);
5490         else emit_test(s1l,s1l);
5491         nottaken=out;
5492         emit_jne(DJT_2);
5493       }
5494       if((dops[i].opcode&0x2f)==5) // BNE
5495       {
5496         if(s2l>=0) emit_cmp(s1l,s2l);
5497         else emit_test(s1l,s1l);
5498         nottaken=out;
5499         emit_jeq(DJT_2);
5500       }
5501       if((dops[i].opcode&0x2f)==6) // BLEZ
5502       {
5503         emit_cmpimm(s1l,1);
5504         nottaken=out;
5505         emit_jge(DJT_2);
5506       }
5507       if((dops[i].opcode&0x2f)==7) // BGTZ
5508       {
5509         emit_cmpimm(s1l,1);
5510         nottaken=out;
5511         emit_jl(DJT_2);
5512       }
5513     } // if(!unconditional)
5514     int adj;
5515     uint64_t ds_unneeded=branch_regs[i].u;
5516     ds_unneeded&=~((1LL<<dops[i+1].rs1)|(1LL<<dops[i+1].rs2));
5517     ds_unneeded|=1;
5518     // branch taken
5519     if(!nop) {
5520       if(taken) set_jump_target(taken, out);
5521       assem_debug("1:\n");
5522       wb_invalidate(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,regs[i].dirty,ds_unneeded);
5523       // load regs
5524       load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,dops[i+1].rs1,dops[i+1].rs2);
5525       address_generation(i+1,&branch_regs[i],0);
5526       if (ram_offset)
5527         load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,ROREG,ROREG);
5528       load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,CCREG,INVCP);
5529       ds_assemble(i+1,&branch_regs[i]);
5530       cc=get_reg(branch_regs[i].regmap,CCREG);
5531       if(cc==-1) {
5532         emit_loadreg(CCREG,cc=HOST_CCREG);
5533         // CHECK: Is the following instruction (fall thru) allocated ok?
5534       }
5535       assert(cc==HOST_CCREG);
5536       store_regs_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,ba[i]);
5537       do_cc(i,i_regmap,&adj,ba[i],TAKEN,0);
5538       assem_debug("cycle count (adj)\n");
5539       if(adj) emit_addimm(cc, ccadj[i] + CLOCK_ADJUST(2) - adj, cc);
5540       load_regs_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,ba[i]);
5541       if(internal)
5542         assem_debug("branch: internal\n");
5543       else
5544         assem_debug("branch: external\n");
5545       if (internal && dops[(ba[i] - start) >> 2].is_ds) {
5546         ds_assemble_entry(i);
5547       }
5548       else {
5549         add_to_linker(out,ba[i],internal);
5550         emit_jmp(0);
5551       }
5552     }
5553     // branch not taken
5554     if(!unconditional) {
5555       if(nottaken1) set_jump_target(nottaken1, out);
5556       set_jump_target(nottaken, out);
5557       assem_debug("2:\n");
5558       wb_invalidate(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,regs[i].dirty,ds_unneeded);
5559       // load regs
5560       load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,dops[i+1].rs1,dops[i+1].rs2);
5561       address_generation(i+1,&branch_regs[i],0);
5562       if (ram_offset)
5563         load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,ROREG,ROREG);
5564       load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,CCREG,INVCP);
5565       ds_assemble(i+1,&branch_regs[i]);
5566       cc=get_reg(branch_regs[i].regmap,CCREG);
5567       if (cc == -1) {
5568         // Cycle count isn't in a register, temporarily load it then write it out
5569         emit_loadreg(CCREG,HOST_CCREG);
5570         emit_addimm_and_set_flags(ccadj[i] + CLOCK_ADJUST(2), HOST_CCREG);
5571         void *jaddr=out;
5572         emit_jns(0);
5573         add_stub(CC_STUB,jaddr,out,0,i,start+i*4+8,NOTTAKEN,0);
5574         emit_storereg(CCREG,HOST_CCREG);
5575       }
5576       else{
5577         cc=get_reg(i_regmap,CCREG);
5578         assert(cc==HOST_CCREG);
5579         emit_addimm_and_set_flags(ccadj[i] + CLOCK_ADJUST(2), cc);
5580         void *jaddr=out;
5581         emit_jns(0);
5582         add_stub(CC_STUB,jaddr,out,0,i,start+i*4+8,NOTTAKEN,0);
5583       }
5584     }
5585   }
5586 }
5587
5588 static void sjump_assemble(int i, const struct regstat *i_regs)
5589 {
5590   const signed char *i_regmap = i_regs->regmap;
5591   int cc;
5592   int match;
5593   match=match_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,ba[i]);
5594   assem_debug("smatch=%d\n",match);
5595   int s1l;
5596   int unconditional=0,nevertaken=0;
5597   int invert=0;
5598   int internal=internal_branch(ba[i]);
5599   if(i==(ba[i]-start)>>2) assem_debug("idle loop\n");
5600   if(!match) invert=1;
5601   #ifdef CORTEX_A8_BRANCH_PREDICTION_HACK
5602   if(i>(ba[i]-start)>>2) invert=1;
5603   #endif
5604   #ifdef __aarch64__
5605   invert=1; // because of near cond. branches
5606   #endif
5607
5608   //if(dops[i].opcode2>=0x10) return; // FIXME (BxxZAL)
5609   //assert(dops[i].opcode2<0x10||dops[i].rs1==0); // FIXME (BxxZAL)
5610
5611   if(dops[i].ooo) {
5612     s1l=get_reg(branch_regs[i].regmap,dops[i].rs1);
5613   }
5614   else {
5615     s1l=get_reg(i_regmap,dops[i].rs1);
5616   }
5617   if(dops[i].rs1==0)
5618   {
5619     if(dops[i].opcode2&1) unconditional=1;
5620     else nevertaken=1;
5621     // These are never taken (r0 is never less than zero)
5622     //assert(dops[i].opcode2!=0);
5623     //assert(dops[i].opcode2!=2);
5624     //assert(dops[i].opcode2!=0x10);
5625     //assert(dops[i].opcode2!=0x12);
5626   }
5627
5628   if(dops[i].ooo) {
5629     // Out of order execution (delay slot first)
5630     //printf("OOOE\n");
5631     address_generation(i+1,i_regs,regs[i].regmap_entry);
5632     ds_assemble(i+1,i_regs);
5633     int adj;
5634     uint64_t bc_unneeded=branch_regs[i].u;
5635     bc_unneeded&=~((1LL<<dops[i].rs1)|(1LL<<dops[i].rs2));
5636     bc_unneeded|=1;
5637     wb_invalidate(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,regs[i].dirty,bc_unneeded);
5638     load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,dops[i].rs1,dops[i].rs1);
5639     load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,CCREG,CCREG);
5640     if(dops[i].rt1==31) {
5641       int rt,return_address;
5642       rt=get_reg(branch_regs[i].regmap,31);
5643       assem_debug("branch(%d): eax=%d ecx=%d edx=%d ebx=%d ebp=%d esi=%d edi=%d\n",i,branch_regs[i].regmap[0],branch_regs[i].regmap[1],branch_regs[i].regmap[2],branch_regs[i].regmap[3],branch_regs[i].regmap[5],branch_regs[i].regmap[6],branch_regs[i].regmap[7]);
5644       if(rt>=0) {
5645         // Save the PC even if the branch is not taken
5646         return_address=start+i*4+8;
5647         emit_movimm(return_address,rt); // PC into link register
5648         #ifdef IMM_PREFETCH
5649         if(!nevertaken) emit_prefetch(hash_table_get(return_address));
5650         #endif
5651       }
5652     }
5653     cc=get_reg(branch_regs[i].regmap,CCREG);
5654     assert(cc==HOST_CCREG);
5655     if(unconditional)
5656       store_regs_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,ba[i]);
5657     //do_cc(i,branch_regs[i].regmap,&adj,unconditional?ba[i]:-1,unconditional);
5658     assem_debug("cycle count (adj)\n");
5659     if(unconditional) {
5660       do_cc(i,branch_regs[i].regmap,&adj,ba[i],TAKEN,0);
5661       if(i!=(ba[i]-start)>>2 || source[i+1]!=0) {
5662         if(adj) emit_addimm(cc, ccadj[i] + CLOCK_ADJUST(2) - adj, cc);
5663         load_regs_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,ba[i]);
5664         if(internal)
5665           assem_debug("branch: internal\n");
5666         else
5667           assem_debug("branch: external\n");
5668         if (internal && dops[(ba[i] - start) >> 2].is_ds) {
5669           ds_assemble_entry(i);
5670         }
5671         else {
5672           add_to_linker(out,ba[i],internal);
5673           emit_jmp(0);
5674         }
5675         #ifdef CORTEX_A8_BRANCH_PREDICTION_HACK
5676         if(((u_int)out)&7) emit_addnop(0);
5677         #endif
5678       }
5679     }
5680     else if(nevertaken) {
5681       emit_addimm_and_set_flags(ccadj[i] + CLOCK_ADJUST(2), cc);
5682       void *jaddr=out;
5683       emit_jns(0);
5684       add_stub(CC_STUB,jaddr,out,0,i,start+i*4+8,NOTTAKEN,0);
5685     }
5686     else {
5687       void *nottaken = NULL;
5688       do_cc(i,branch_regs[i].regmap,&adj,-1,0,invert);
5689       if(adj&&!invert) emit_addimm(cc, ccadj[i] + CLOCK_ADJUST(2) - adj, cc);
5690       {
5691         assert(s1l>=0);
5692         if((dops[i].opcode2&0xf)==0) // BLTZ/BLTZAL
5693         {
5694           emit_test(s1l,s1l);
5695           if(invert){
5696             nottaken=out;
5697             emit_jns(DJT_1);
5698           }else{
5699             add_to_linker(out,ba[i],internal);
5700             emit_js(0);
5701           }
5702         }
5703         if((dops[i].opcode2&0xf)==1) // BGEZ/BLTZAL
5704         {
5705           emit_test(s1l,s1l);
5706           if(invert){
5707             nottaken=out;
5708             emit_js(DJT_1);
5709           }else{
5710             add_to_linker(out,ba[i],internal);
5711             emit_jns(0);
5712           }
5713         }
5714       }
5715
5716       if(invert) {
5717         #ifdef CORTEX_A8_BRANCH_PREDICTION_HACK
5718         if (match && (!internal || !dops[(ba[i] - start) >> 2].is_ds)) {
5719           if(adj) {
5720             emit_addimm(cc,-adj,cc);
5721             add_to_linker(out,ba[i],internal);
5722           }else{
5723             emit_addnop(13);
5724             add_to_linker(out,ba[i],internal*2);
5725           }
5726           emit_jmp(0);
5727         }else
5728         #endif
5729         {
5730           if(adj) emit_addimm(cc,-adj,cc);
5731           store_regs_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,ba[i]);
5732           load_regs_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,ba[i]);
5733           if(internal)
5734             assem_debug("branch: internal\n");
5735           else
5736             assem_debug("branch: external\n");
5737           if (internal && dops[(ba[i] - start) >> 2].is_ds) {
5738             ds_assemble_entry(i);
5739           }
5740           else {
5741             add_to_linker(out,ba[i],internal);
5742             emit_jmp(0);
5743           }
5744         }
5745         set_jump_target(nottaken, out);
5746       }
5747
5748       if(adj) {
5749         if(!invert) emit_addimm(cc,adj,cc);
5750       }
5751     } // (!unconditional)
5752   } // if(ooo)
5753   else
5754   {
5755     // In-order execution (branch first)
5756     //printf("IOE\n");
5757     void *nottaken = NULL;
5758     if(dops[i].rt1==31) {
5759       int rt,return_address;
5760       rt=get_reg(branch_regs[i].regmap,31);
5761       if(rt>=0) {
5762         // Save the PC even if the branch is not taken
5763         return_address=start+i*4+8;
5764         emit_movimm(return_address,rt); // PC into link register
5765         #ifdef IMM_PREFETCH
5766         emit_prefetch(hash_table_get(return_address));
5767         #endif
5768       }
5769     }
5770     if(!unconditional) {
5771       //printf("branch(%d): eax=%d ecx=%d edx=%d ebx=%d ebp=%d esi=%d edi=%d\n",i,branch_regs[i].regmap[0],branch_regs[i].regmap[1],branch_regs[i].regmap[2],branch_regs[i].regmap[3],branch_regs[i].regmap[5],branch_regs[i].regmap[6],branch_regs[i].regmap[7]);
5772         assert(s1l>=0);
5773         if((dops[i].opcode2&0x0d)==0) // BLTZ/BLTZL/BLTZAL/BLTZALL
5774         {
5775           emit_test(s1l,s1l);
5776           nottaken=out;
5777           emit_jns(DJT_1);
5778         }
5779         if((dops[i].opcode2&0x0d)==1) // BGEZ/BGEZL/BGEZAL/BGEZALL
5780         {
5781           emit_test(s1l,s1l);
5782           nottaken=out;
5783           emit_js(DJT_1);
5784         }
5785     } // if(!unconditional)
5786     int adj;
5787     uint64_t ds_unneeded=branch_regs[i].u;
5788     ds_unneeded&=~((1LL<<dops[i+1].rs1)|(1LL<<dops[i+1].rs2));
5789     ds_unneeded|=1;
5790     // branch taken
5791     if(!nevertaken) {
5792       //assem_debug("1:\n");
5793       wb_invalidate(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,regs[i].dirty,ds_unneeded);
5794       // load regs
5795       load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,dops[i+1].rs1,dops[i+1].rs2);
5796       address_generation(i+1,&branch_regs[i],0);
5797       if (ram_offset)
5798         load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,ROREG,ROREG);
5799       load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,CCREG,INVCP);
5800       ds_assemble(i+1,&branch_regs[i]);
5801       cc=get_reg(branch_regs[i].regmap,CCREG);
5802       if(cc==-1) {
5803         emit_loadreg(CCREG,cc=HOST_CCREG);
5804         // CHECK: Is the following instruction (fall thru) allocated ok?
5805       }
5806       assert(cc==HOST_CCREG);
5807       store_regs_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,ba[i]);
5808       do_cc(i,i_regmap,&adj,ba[i],TAKEN,0);
5809       assem_debug("cycle count (adj)\n");
5810       if(adj) emit_addimm(cc, ccadj[i] + CLOCK_ADJUST(2) - adj, cc);
5811       load_regs_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,ba[i]);
5812       if(internal)
5813         assem_debug("branch: internal\n");
5814       else
5815         assem_debug("branch: external\n");
5816       if (internal && dops[(ba[i] - start) >> 2].is_ds) {
5817         ds_assemble_entry(i);
5818       }
5819       else {
5820         add_to_linker(out,ba[i],internal);
5821         emit_jmp(0);
5822       }
5823     }
5824     // branch not taken
5825     if(!unconditional) {
5826       set_jump_target(nottaken, out);
5827       assem_debug("1:\n");
5828       wb_invalidate(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,regs[i].dirty,ds_unneeded);
5829       load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,dops[i+1].rs1,dops[i+1].rs2);
5830       address_generation(i+1,&branch_regs[i],0);
5831       load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,CCREG,CCREG);
5832       ds_assemble(i+1,&branch_regs[i]);
5833       cc=get_reg(branch_regs[i].regmap,CCREG);
5834       if (cc == -1) {
5835         // Cycle count isn't in a register, temporarily load it then write it out
5836         emit_loadreg(CCREG,HOST_CCREG);
5837         emit_addimm_and_set_flags(ccadj[i] + CLOCK_ADJUST(2), HOST_CCREG);
5838         void *jaddr=out;
5839         emit_jns(0);
5840         add_stub(CC_STUB,jaddr,out,0,i,start+i*4+8,NOTTAKEN,0);
5841         emit_storereg(CCREG,HOST_CCREG);
5842       }
5843       else{
5844         cc=get_reg(i_regmap,CCREG);
5845         assert(cc==HOST_CCREG);
5846         emit_addimm_and_set_flags(ccadj[i] + CLOCK_ADJUST(2), cc);
5847         void *jaddr=out;
5848         emit_jns(0);
5849         add_stub(CC_STUB,jaddr,out,0,i,start+i*4+8,NOTTAKEN,0);
5850       }
5851     }
5852   }
5853 }
5854
5855 static void pagespan_assemble(int i, const struct regstat *i_regs)
5856 {
5857   int s1l=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs1);
5858   int s2l=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rs2);
5859   void *taken = NULL;
5860   void *nottaken = NULL;
5861   int unconditional=0;
5862   if(dops[i].rs1==0)
5863   {
5864     s1l=s2l;
5865     s2l=-1;
5866   }
5867   else if(dops[i].rs2==0)
5868   {
5869     s2l=-1;
5870   }
5871   int hr=0;
5872   int addr=-1,alt=-1,ntaddr=-1;
5873   if(i_regs->regmap[HOST_BTREG]<0) {addr=HOST_BTREG;}
5874   else {
5875     while(hr<HOST_REGS)
5876     {
5877       if(hr!=EXCLUDE_REG && hr!=HOST_CCREG &&
5878          (i_regs->regmap[hr]&63)!=dops[i].rs1 &&
5879          (i_regs->regmap[hr]&63)!=dops[i].rs2 )
5880       {
5881         addr=hr++;break;
5882       }
5883       hr++;
5884     }
5885   }
5886   while(hr<HOST_REGS)
5887   {
5888     if(hr!=EXCLUDE_REG && hr!=HOST_CCREG && hr!=HOST_BTREG &&
5889        (i_regs->regmap[hr]&63)!=dops[i].rs1 &&
5890        (i_regs->regmap[hr]&63)!=dops[i].rs2 )
5891     {
5892       alt=hr++;break;
5893     }
5894     hr++;
5895   }
5896   if((dops[i].opcode&0x2E)==6) // BLEZ/BGTZ needs another register
5897   {
5898     while(hr<HOST_REGS)
5899     {
5900       if(hr!=EXCLUDE_REG && hr!=HOST_CCREG && hr!=HOST_BTREG &&
5901          (i_regs->regmap[hr]&63)!=dops[i].rs1 &&
5902          (i_regs->regmap[hr]&63)!=dops[i].rs2 )
5903       {
5904         ntaddr=hr;break;
5905       }
5906       hr++;
5907     }
5908   }
5909   assert(hr<HOST_REGS);
5910   if((dops[i].opcode&0x2e)==4||dops[i].opcode==0x11) { // BEQ/BNE/BEQL/BNEL/BC1
5911     load_regs(regs[i].regmap_entry,regs[i].regmap,CCREG,CCREG);
5912   }
5913   emit_addimm(HOST_CCREG, ccadj[i] + CLOCK_ADJUST(2), HOST_CCREG);
5914   if(dops[i].opcode==2) // J
5915   {
5916     unconditional=1;
5917   }
5918   if(dops[i].opcode==3) // JAL
5919   {
5920     // TODO: mini_ht
5921     int rt=get_reg(i_regs->regmap,31);
5922     emit_movimm(start+i*4+8,rt);
5923     unconditional=1;
5924   }
5925   if(dops[i].opcode==0&&(dops[i].opcode2&0x3E)==8) // JR/JALR
5926   {
5927     emit_mov(s1l,addr);
5928     if(dops[i].opcode2==9) // JALR
5929     {
5930       int rt=get_reg(i_regs->regmap,dops[i].rt1);
5931       emit_movimm(start+i*4+8,rt);
5932     }
5933   }
5934   if((dops[i].opcode&0x3f)==4) // BEQ
5935   {
5936     if(dops[i].rs1==dops[i].rs2)
5937     {
5938       unconditional=1;
5939     }
5940     else
5941     #ifdef HAVE_CMOV_IMM
5942     if(1) {
5943       if(s2l>=0) emit_cmp(s1l,s2l);
5944       else emit_test(s1l,s1l);
5945       emit_cmov2imm_e_ne_compact(ba[i],start+i*4+8,addr);
5946     }
5947     else
5948     #endif
5949     {
5950       assert(s1l>=0);
5951       emit_mov2imm_compact(ba[i],addr,start+i*4+8,alt);
5952       if(s2l>=0) emit_cmp(s1l,s2l);
5953       else emit_test(s1l,s1l);
5954       emit_cmovne_reg(alt,addr);
5955     }
5956   }
5957   if((dops[i].opcode&0x3f)==5) // BNE
5958   {
5959     #ifdef HAVE_CMOV_IMM
5960     if(s2l>=0) emit_cmp(s1l,s2l);
5961     else emit_test(s1l,s1l);
5962     emit_cmov2imm_e_ne_compact(start+i*4+8,ba[i],addr);
5963     #else
5964     assert(s1l>=0);
5965     emit_mov2imm_compact(start+i*4+8,addr,ba[i],alt);
5966     if(s2l>=0) emit_cmp(s1l,s2l);
5967     else emit_test(s1l,s1l);
5968     emit_cmovne_reg(alt,addr);
5969     #endif
5970   }
5971   if((dops[i].opcode&0x3f)==0x14) // BEQL
5972   {
5973     if(s2l>=0) emit_cmp(s1l,s2l);
5974     else emit_test(s1l,s1l);
5975     if(nottaken) set_jump_target(nottaken, out);
5976     nottaken=out;
5977     emit_jne(0);
5978   }
5979   if((dops[i].opcode&0x3f)==0x15) // BNEL
5980   {
5981     if(s2l>=0) emit_cmp(s1l,s2l);
5982     else emit_test(s1l,s1l);
5983     nottaken=out;
5984     emit_jeq(0);
5985     if(taken) set_jump_target(taken, out);
5986   }
5987   if((dops[i].opcode&0x3f)==6) // BLEZ
5988   {
5989     emit_mov2imm_compact(ba[i],alt,start+i*4+8,addr);
5990     emit_cmpimm(s1l,1);
5991     emit_cmovl_reg(alt,addr);
5992   }
5993   if((dops[i].opcode&0x3f)==7) // BGTZ
5994   {
5995     emit_mov2imm_compact(ba[i],addr,start+i*4+8,ntaddr);
5996     emit_cmpimm(s1l,1);
5997     emit_cmovl_reg(ntaddr,addr);
5998   }
5999   if((dops[i].opcode&0x3f)==0x16) // BLEZL
6000   {
6001     assert((dops[i].opcode&0x3f)!=0x16);
6002   }
6003   if((dops[i].opcode&0x3f)==0x17) // BGTZL
6004   {
6005     assert((dops[i].opcode&0x3f)!=0x17);
6006   }
6007   assert(dops[i].opcode!=1); // BLTZ/BGEZ
6008
6009   //FIXME: Check CSREG
6010   if(dops[i].opcode==0x11 && dops[i].opcode2==0x08 ) {
6011     if((source[i]&0x30000)==0) // BC1F
6012     {
6013       emit_mov2imm_compact(ba[i],addr,start+i*4+8,alt);
6014       emit_testimm(s1l,0x800000);
6015       emit_cmovne_reg(alt,addr);
6016     }
6017     if((source[i]&0x30000)==0x10000) // BC1T
6018     {
6019       emit_mov2imm_compact(ba[i],alt,start+i*4+8,addr);
6020       emit_testimm(s1l,0x800000);
6021       emit_cmovne_reg(alt,addr);
6022     }
6023     if((source[i]&0x30000)==0x20000) // BC1FL
6024     {
6025       emit_testimm(s1l,0x800000);
6026       nottaken=out;
6027       emit_jne(0);
6028     }
6029     if((source[i]&0x30000)==0x30000) // BC1TL
6030     {
6031       emit_testimm(s1l,0x800000);
6032       nottaken=out;
6033       emit_jeq(0);
6034     }
6035   }
6036
6037   assert(i_regs->regmap[HOST_CCREG]==CCREG);
6038   wb_dirtys(regs[i].regmap,regs[i].dirty);
6039   if(unconditional)
6040   {
6041     emit_movimm(ba[i],HOST_BTREG);
6042   }
6043   else if(addr!=HOST_BTREG)
6044   {
6045     emit_mov(addr,HOST_BTREG);
6046   }
6047   void *branch_addr=out;
6048   emit_jmp(0);
6049   int target_addr=start+i*4+5;
6050   void *stub=out;
6051   void *compiled_target_addr=check_addr(target_addr);
6052   emit_extjump_ds(branch_addr, target_addr);
6053   if(compiled_target_addr) {
6054     set_jump_target(branch_addr, compiled_target_addr);
6055     add_jump_out(target_addr,stub);
6056   }
6057   else set_jump_target(branch_addr, stub);
6058 }
6059
6060 // Assemble the delay slot for the above
6061 static void pagespan_ds()
6062 {
6063   assem_debug("initial delay slot:\n");
6064   u_int vaddr=start+1;
6065   u_int page=get_page(vaddr);
6066   u_int vpage=get_vpage(vaddr);
6067   ll_add(jump_dirty+vpage,vaddr,(void *)out);
6068   do_dirty_stub_ds(slen*4);
6069   ll_add(jump_in+page,vaddr,(void *)out);
6070   assert(regs[0].regmap_entry[HOST_CCREG]==CCREG);
6071   if(regs[0].regmap[HOST_CCREG]!=CCREG)
6072     wb_register(CCREG,regs[0].regmap_entry,regs[0].wasdirty);
6073   if(regs[0].regmap[HOST_BTREG]!=BTREG)
6074     emit_writeword(HOST_BTREG,&branch_target);
6075   load_regs(regs[0].regmap_entry,regs[0].regmap,dops[0].rs1,dops[0].rs2);
6076   address_generation(0,&regs[0],regs[0].regmap_entry);
6077   if (ram_offset && (dops[0].is_load || dops[0].is_store))
6078     load_regs(regs[0].regmap_entry,regs[0].regmap,ROREG,ROREG);
6079   if (dops[0].is_store)
6080     load_regs(regs[0].regmap_entry,regs[0].regmap,INVCP,INVCP);
6081   is_delayslot=0;
6082   switch (dops[0].itype) {
6083     case SYSCALL:
6084     case HLECALL:
6085     case INTCALL:
6086     case SPAN:
6087     case UJUMP:
6088     case RJUMP:
6089     case CJUMP:
6090     case SJUMP:
6091       SysPrintf("Jump in the delay slot.  This is probably a bug.\n");
6092       break;
6093     default:
6094       assemble(0, &regs[0], 0);
6095   }
6096   int btaddr=get_reg(regs[0].regmap,BTREG);
6097   if(btaddr<0) {
6098     btaddr=get_reg(regs[0].regmap,-1);
6099     emit_readword(&branch_target,btaddr);
6100   }
6101   assert(btaddr!=HOST_CCREG);
6102   if(regs[0].regmap[HOST_CCREG]!=CCREG) emit_loadreg(CCREG,HOST_CCREG);
6103 #ifdef HOST_IMM8
6104   host_tempreg_acquire();
6105   emit_movimm(start+4,HOST_TEMPREG);
6106   emit_cmp(btaddr,HOST_TEMPREG);
6107   host_tempreg_release();
6108 #else
6109   emit_cmpimm(btaddr,start+4);
6110 #endif
6111   void *branch = out;
6112   emit_jeq(0);
6113   store_regs_bt(regs[0].regmap,regs[0].dirty,-1);
6114   do_jump_vaddr(btaddr);
6115   set_jump_target(branch, out);
6116   store_regs_bt(regs[0].regmap,regs[0].dirty,start+4);
6117   load_regs_bt(regs[0].regmap,regs[0].dirty,start+4);
6118 }
6119
6120 // Basic liveness analysis for MIPS registers
6121 void unneeded_registers(int istart,int iend,int r)
6122 {
6123   int i;
6124   uint64_t u,gte_u,b,gte_b;
6125   uint64_t temp_u,temp_gte_u=0;
6126   uint64_t gte_u_unknown=0;
6127   if (HACK_ENABLED(NDHACK_GTE_UNNEEDED))
6128     gte_u_unknown=~0ll;
6129   if(iend==slen-1) {
6130     u=1;
6131     gte_u=gte_u_unknown;
6132   }else{
6133     //u=unneeded_reg[iend+1];
6134     u=1;
6135     gte_u=gte_unneeded[iend+1];
6136   }
6137
6138   for (i=iend;i>=istart;i--)
6139   {
6140     //printf("unneeded registers i=%d (%d,%d) r=%d\n",i,istart,iend,r);
6141     if(dops[i].is_jump)
6142     {
6143       // If subroutine call, flag return address as a possible branch target
6144       if(dops[i].rt1==31 && i<slen-2) dops[i+2].bt=1;
6145
6146       if(ba[i]<start || ba[i]>=(start+slen*4))
6147       {
6148         // Branch out of this block, flush all regs
6149         u=1;
6150         gte_u=gte_u_unknown;
6151         branch_unneeded_reg[i]=u;
6152         // Merge in delay slot
6153         u|=(1LL<<dops[i+1].rt1)|(1LL<<dops[i+1].rt2);
6154         u&=~((1LL<<dops[i+1].rs1)|(1LL<<dops[i+1].rs2));
6155         u|=1;
6156         gte_u|=gte_rt[i+1];
6157         gte_u&=~gte_rs[i+1];
6158       }
6159       else
6160       {
6161         // Internal branch, flag target
6162         dops[(ba[i]-start)>>2].bt=1;
6163         if(ba[i]<=start+i*4) {
6164           // Backward branch
6165           if(dops[i].is_ujump)
6166           {
6167             // Unconditional branch
6168             temp_u=1;
6169             temp_gte_u=0;
6170           } else {
6171             // Conditional branch (not taken case)
6172             temp_u=unneeded_reg[i+2];
6173             temp_gte_u&=gte_unneeded[i+2];
6174           }
6175           // Merge in delay slot
6176           temp_u|=(1LL<<dops[i+1].rt1)|(1LL<<dops[i+1].rt2);
6177           temp_u&=~((1LL<<dops[i+1].rs1)|(1LL<<dops[i+1].rs2));
6178           temp_u|=1;
6179           temp_gte_u|=gte_rt[i+1];
6180           temp_gte_u&=~gte_rs[i+1];
6181           temp_u|=(1LL<<dops[i].rt1)|(1LL<<dops[i].rt2);
6182           temp_u&=~((1LL<<dops[i].rs1)|(1LL<<dops[i].rs2));
6183           temp_u|=1;
6184           temp_gte_u|=gte_rt[i];
6185           temp_gte_u&=~gte_rs[i];
6186           unneeded_reg[i]=temp_u;
6187           gte_unneeded[i]=temp_gte_u;
6188           // Only go three levels deep.  This recursion can take an
6189           // excessive amount of time if there are a lot of nested loops.
6190           if(r<2) {
6191             unneeded_registers((ba[i]-start)>>2,i-1,r+1);
6192           }else{
6193             unneeded_reg[(ba[i]-start)>>2]=1;
6194             gte_unneeded[(ba[i]-start)>>2]=gte_u_unknown;
6195           }
6196         } /*else*/ if(1) {
6197           if (dops[i].is_ujump)
6198           {
6199             // Unconditional branch
6200             u=unneeded_reg[(ba[i]-start)>>2];
6201             gte_u=gte_unneeded[(ba[i]-start)>>2];
6202             branch_unneeded_reg[i]=u;
6203             // Merge in delay slot
6204             u|=(1LL<<dops[i+1].rt1)|(1LL<<dops[i+1].rt2);
6205             u&=~((1LL<<dops[i+1].rs1)|(1LL<<dops[i+1].rs2));
6206             u|=1;
6207             gte_u|=gte_rt[i+1];
6208             gte_u&=~gte_rs[i+1];
6209           } else {
6210             // Conditional branch
6211             b=unneeded_reg[(ba[i]-start)>>2];
6212             gte_b=gte_unneeded[(ba[i]-start)>>2];
6213             branch_unneeded_reg[i]=b;
6214             // Branch delay slot
6215             b|=(1LL<<dops[i+1].rt1)|(1LL<<dops[i+1].rt2);
6216             b&=~((1LL<<dops[i+1].rs1)|(1LL<<dops[i+1].rs2));
6217             b|=1;
6218             gte_b|=gte_rt[i+1];
6219             gte_b&=~gte_rs[i+1];
6220             u&=b;
6221             gte_u&=gte_b;
6222             if(i<slen-1) {
6223               branch_unneeded_reg[i]&=unneeded_reg[i+2];
6224             } else {
6225               branch_unneeded_reg[i]=1;
6226             }
6227           }
6228         }
6229       }
6230     }
6231     else if(dops[i].itype==SYSCALL||dops[i].itype==HLECALL||dops[i].itype==INTCALL)
6232     {
6233       // SYSCALL instruction (software interrupt)
6234       u=1;
6235     }
6236     else if(dops[i].itype==COP0 && (source[i]&0x3f)==0x18)
6237     {
6238       // ERET instruction (return from interrupt)
6239       u=1;
6240     }
6241     //u=1; // DEBUG
6242     // Written registers are unneeded
6243     u|=1LL<<dops[i].rt1;
6244     u|=1LL<<dops[i].rt2;
6245     gte_u|=gte_rt[i];
6246     // Accessed registers are needed
6247     u&=~(1LL<<dops[i].rs1);
6248     u&=~(1LL<<dops[i].rs2);
6249     gte_u&=~gte_rs[i];
6250     if(gte_rs[i]&&dops[i].rt1&&(unneeded_reg[i+1]&(1ll<<dops[i].rt1)))
6251       gte_u|=gte_rs[i]&gte_unneeded[i+1]; // MFC2/CFC2 to dead register, unneeded
6252     // Source-target dependencies
6253     // R0 is always unneeded
6254     u|=1;
6255     // Save it
6256     unneeded_reg[i]=u;
6257     gte_unneeded[i]=gte_u;
6258     /*
6259     printf("ur (%d,%d) %x: ",istart,iend,start+i*4);
6260     printf("U:");
6261     int r;
6262     for(r=1;r<=CCREG;r++) {
6263       if((unneeded_reg[i]>>r)&1) {
6264         if(r==HIREG) printf(" HI");
6265         else if(r==LOREG) printf(" LO");
6266         else printf(" r%d",r);
6267       }
6268     }
6269     printf("\n");
6270     */
6271   }
6272 }
6273
6274 // Write back dirty registers as soon as we will no longer modify them,
6275 // so that we don't end up with lots of writes at the branches.
6276 void clean_registers(int istart,int iend,int wr)
6277 {
6278   int i;
6279   int r;
6280   u_int will_dirty_i,will_dirty_next,temp_will_dirty;
6281   u_int wont_dirty_i,wont_dirty_next,temp_wont_dirty;
6282   if(iend==slen-1) {
6283     will_dirty_i=will_dirty_next=0;
6284     wont_dirty_i=wont_dirty_next=0;
6285   }else{
6286     will_dirty_i=will_dirty_next=will_dirty[iend+1];
6287     wont_dirty_i=wont_dirty_next=wont_dirty[iend+1];
6288   }
6289   for (i=iend;i>=istart;i--)
6290   {
6291     if(dops[i].is_jump)
6292     {
6293       if(ba[i]<start || ba[i]>=(start+slen*4))
6294       {
6295         // Branch out of this block, flush all regs
6296         if (dops[i].is_ujump)
6297         {
6298           // Unconditional branch
6299           will_dirty_i=0;
6300           wont_dirty_i=0;
6301           // Merge in delay slot (will dirty)
6302           for(r=0;r<HOST_REGS;r++) {
6303             if(r!=EXCLUDE_REG) {
6304               if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) will_dirty_i|=1<<r;
6305               if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) will_dirty_i|=1<<r;
6306               if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt1) will_dirty_i|=1<<r;
6307               if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt2) will_dirty_i|=1<<r;
6308               if((branch_regs[i].regmap[r]&63)>33) will_dirty_i&=~(1<<r);
6309               if(branch_regs[i].regmap[r]<=0) will_dirty_i&=~(1<<r);
6310               if(branch_regs[i].regmap[r]==CCREG) will_dirty_i|=1<<r;
6311               if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) will_dirty_i|=1<<r;
6312               if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) will_dirty_i|=1<<r;
6313               if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt1) will_dirty_i|=1<<r;
6314               if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt2) will_dirty_i|=1<<r;
6315               if((regs[i].regmap[r]&63)>33) will_dirty_i&=~(1<<r);
6316               if(regs[i].regmap[r]<=0) will_dirty_i&=~(1<<r);
6317               if(regs[i].regmap[r]==CCREG) will_dirty_i|=1<<r;
6318             }
6319           }
6320         }
6321         else
6322         {
6323           // Conditional branch
6324           will_dirty_i=0;
6325           wont_dirty_i=wont_dirty_next;
6326           // Merge in delay slot (will dirty)
6327           for(r=0;r<HOST_REGS;r++) {
6328             if(r!=EXCLUDE_REG) {
6329               if (1) { // !dops[i].likely) {
6330                 // Might not dirty if likely branch is not taken
6331                 if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) will_dirty_i|=1<<r;
6332                 if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) will_dirty_i|=1<<r;
6333                 if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt1) will_dirty_i|=1<<r;
6334                 if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt2) will_dirty_i|=1<<r;
6335                 if((branch_regs[i].regmap[r]&63)>33) will_dirty_i&=~(1<<r);
6336                 if(branch_regs[i].regmap[r]==0) will_dirty_i&=~(1<<r);
6337                 if(branch_regs[i].regmap[r]==CCREG) will_dirty_i|=1<<r;
6338                 //if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) will_dirty_i|=1<<r;
6339                 //if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) will_dirty_i|=1<<r;
6340                 if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt1) will_dirty_i|=1<<r;
6341                 if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt2) will_dirty_i|=1<<r;
6342                 if((regs[i].regmap[r]&63)>33) will_dirty_i&=~(1<<r);
6343                 if(regs[i].regmap[r]<=0) will_dirty_i&=~(1<<r);
6344                 if(regs[i].regmap[r]==CCREG) will_dirty_i|=1<<r;
6345               }
6346             }
6347           }
6348         }
6349         // Merge in delay slot (wont dirty)
6350         for(r=0;r<HOST_REGS;r++) {
6351           if(r!=EXCLUDE_REG) {
6352             if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) wont_dirty_i|=1<<r;
6353             if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) wont_dirty_i|=1<<r;
6354             if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt1) wont_dirty_i|=1<<r;
6355             if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt2) wont_dirty_i|=1<<r;
6356             if(regs[i].regmap[r]==CCREG) wont_dirty_i|=1<<r;
6357             if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) wont_dirty_i|=1<<r;
6358             if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) wont_dirty_i|=1<<r;
6359             if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt1) wont_dirty_i|=1<<r;
6360             if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt2) wont_dirty_i|=1<<r;
6361             if(branch_regs[i].regmap[r]==CCREG) wont_dirty_i|=1<<r;
6362           }
6363         }
6364         if(wr) {
6365           #ifndef DESTRUCTIVE_WRITEBACK
6366           branch_regs[i].dirty&=wont_dirty_i;
6367           #endif
6368           branch_regs[i].dirty|=will_dirty_i;
6369         }
6370       }
6371       else
6372       {
6373         // Internal branch
6374         if(ba[i]<=start+i*4) {
6375           // Backward branch
6376           if (dops[i].is_ujump)
6377           {
6378             // Unconditional branch
6379             temp_will_dirty=0;
6380             temp_wont_dirty=0;
6381             // Merge in delay slot (will dirty)
6382             for(r=0;r<HOST_REGS;r++) {
6383               if(r!=EXCLUDE_REG) {
6384                 if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) temp_will_dirty|=1<<r;
6385                 if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) temp_will_dirty|=1<<r;
6386                 if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt1) temp_will_dirty|=1<<r;
6387                 if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt2) temp_will_dirty|=1<<r;
6388                 if((branch_regs[i].regmap[r]&63)>33) temp_will_dirty&=~(1<<r);
6389                 if(branch_regs[i].regmap[r]<=0) temp_will_dirty&=~(1<<r);
6390                 if(branch_regs[i].regmap[r]==CCREG) temp_will_dirty|=1<<r;
6391                 if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) temp_will_dirty|=1<<r;
6392                 if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) temp_will_dirty|=1<<r;
6393                 if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt1) temp_will_dirty|=1<<r;
6394                 if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt2) temp_will_dirty|=1<<r;
6395                 if((regs[i].regmap[r]&63)>33) temp_will_dirty&=~(1<<r);
6396                 if(regs[i].regmap[r]<=0) temp_will_dirty&=~(1<<r);
6397                 if(regs[i].regmap[r]==CCREG) temp_will_dirty|=1<<r;
6398               }
6399             }
6400           } else {
6401             // Conditional branch (not taken case)
6402             temp_will_dirty=will_dirty_next;
6403             temp_wont_dirty=wont_dirty_next;
6404             // Merge in delay slot (will dirty)
6405             for(r=0;r<HOST_REGS;r++) {
6406               if(r!=EXCLUDE_REG) {
6407                 if (1) { // !dops[i].likely) {
6408                   // Will not dirty if likely branch is not taken
6409                   if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) temp_will_dirty|=1<<r;
6410                   if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) temp_will_dirty|=1<<r;
6411                   if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt1) temp_will_dirty|=1<<r;
6412                   if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt2) temp_will_dirty|=1<<r;
6413                   if((branch_regs[i].regmap[r]&63)>33) temp_will_dirty&=~(1<<r);
6414                   if(branch_regs[i].regmap[r]==0) temp_will_dirty&=~(1<<r);
6415                   if(branch_regs[i].regmap[r]==CCREG) temp_will_dirty|=1<<r;
6416                   //if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) temp_will_dirty|=1<<r;
6417                   //if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) temp_will_dirty|=1<<r;
6418                   if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt1) temp_will_dirty|=1<<r;
6419                   if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt2) temp_will_dirty|=1<<r;
6420                   if((regs[i].regmap[r]&63)>33) temp_will_dirty&=~(1<<r);
6421                   if(regs[i].regmap[r]<=0) temp_will_dirty&=~(1<<r);
6422                   if(regs[i].regmap[r]==CCREG) temp_will_dirty|=1<<r;
6423                 }
6424               }
6425             }
6426           }
6427           // Merge in delay slot (wont dirty)
6428           for(r=0;r<HOST_REGS;r++) {
6429             if(r!=EXCLUDE_REG) {
6430               if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) temp_wont_dirty|=1<<r;
6431               if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) temp_wont_dirty|=1<<r;
6432               if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt1) temp_wont_dirty|=1<<r;
6433               if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt2) temp_wont_dirty|=1<<r;
6434               if(regs[i].regmap[r]==CCREG) temp_wont_dirty|=1<<r;
6435               if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) temp_wont_dirty|=1<<r;
6436               if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) temp_wont_dirty|=1<<r;
6437               if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt1) temp_wont_dirty|=1<<r;
6438               if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt2) temp_wont_dirty|=1<<r;
6439               if(branch_regs[i].regmap[r]==CCREG) temp_wont_dirty|=1<<r;
6440             }
6441           }
6442           // Deal with changed mappings
6443           if(i<iend) {
6444             for(r=0;r<HOST_REGS;r++) {
6445               if(r!=EXCLUDE_REG) {
6446                 if(regs[i].regmap[r]!=regmap_pre[i][r]) {
6447                   temp_will_dirty&=~(1<<r);
6448                   temp_wont_dirty&=~(1<<r);
6449                   if((regmap_pre[i][r]&63)>0 && (regmap_pre[i][r]&63)<34) {
6450                     temp_will_dirty|=((unneeded_reg[i]>>(regmap_pre[i][r]&63))&1)<<r;
6451                     temp_wont_dirty|=((unneeded_reg[i]>>(regmap_pre[i][r]&63))&1)<<r;
6452                   } else {
6453                     temp_will_dirty|=1<<r;
6454                     temp_wont_dirty|=1<<r;
6455                   }
6456                 }
6457               }
6458             }
6459           }
6460           if(wr) {
6461             will_dirty[i]=temp_will_dirty;
6462             wont_dirty[i]=temp_wont_dirty;
6463             clean_registers((ba[i]-start)>>2,i-1,0);
6464           }else{
6465             // Limit recursion.  It can take an excessive amount
6466             // of time if there are a lot of nested loops.
6467             will_dirty[(ba[i]-start)>>2]=0;
6468             wont_dirty[(ba[i]-start)>>2]=-1;
6469           }
6470         }
6471         /*else*/ if(1)
6472         {
6473           if (dops[i].is_ujump)
6474           {
6475             // Unconditional branch
6476             will_dirty_i=0;
6477             wont_dirty_i=0;
6478           //if(ba[i]>start+i*4) { // Disable recursion (for debugging)
6479             for(r=0;r<HOST_REGS;r++) {
6480               if(r!=EXCLUDE_REG) {
6481                 if(branch_regs[i].regmap[r]==regs[(ba[i]-start)>>2].regmap_entry[r]) {
6482                   will_dirty_i|=will_dirty[(ba[i]-start)>>2]&(1<<r);
6483                   wont_dirty_i|=wont_dirty[(ba[i]-start)>>2]&(1<<r);
6484                 }
6485                 if(branch_regs[i].regmap[r]>=0) {
6486                   will_dirty_i|=((unneeded_reg[(ba[i]-start)>>2]>>(branch_regs[i].regmap[r]&63))&1)<<r;
6487                   wont_dirty_i|=((unneeded_reg[(ba[i]-start)>>2]>>(branch_regs[i].regmap[r]&63))&1)<<r;
6488                 }
6489               }
6490             }
6491           //}
6492             // Merge in delay slot
6493             for(r=0;r<HOST_REGS;r++) {
6494               if(r!=EXCLUDE_REG) {
6495                 if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) will_dirty_i|=1<<r;
6496                 if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) will_dirty_i|=1<<r;
6497                 if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt1) will_dirty_i|=1<<r;
6498                 if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt2) will_dirty_i|=1<<r;
6499                 if((branch_regs[i].regmap[r]&63)>33) will_dirty_i&=~(1<<r);
6500                 if(branch_regs[i].regmap[r]<=0) will_dirty_i&=~(1<<r);
6501                 if(branch_regs[i].regmap[r]==CCREG) will_dirty_i|=1<<r;
6502                 if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) will_dirty_i|=1<<r;
6503                 if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) will_dirty_i|=1<<r;
6504                 if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt1) will_dirty_i|=1<<r;
6505                 if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt2) will_dirty_i|=1<<r;
6506                 if((regs[i].regmap[r]&63)>33) will_dirty_i&=~(1<<r);
6507                 if(regs[i].regmap[r]<=0) will_dirty_i&=~(1<<r);
6508                 if(regs[i].regmap[r]==CCREG) will_dirty_i|=1<<r;
6509               }
6510             }
6511           } else {
6512             // Conditional branch
6513             will_dirty_i=will_dirty_next;
6514             wont_dirty_i=wont_dirty_next;
6515           //if(ba[i]>start+i*4) { // Disable recursion (for debugging)
6516             for(r=0;r<HOST_REGS;r++) {
6517               if(r!=EXCLUDE_REG) {
6518                 signed char target_reg=branch_regs[i].regmap[r];
6519                 if(target_reg==regs[(ba[i]-start)>>2].regmap_entry[r]) {
6520                   will_dirty_i&=will_dirty[(ba[i]-start)>>2]&(1<<r);
6521                   wont_dirty_i|=wont_dirty[(ba[i]-start)>>2]&(1<<r);
6522                 }
6523                 else if(target_reg>=0) {
6524                   will_dirty_i&=((unneeded_reg[(ba[i]-start)>>2]>>(target_reg&63))&1)<<r;
6525                   wont_dirty_i|=((unneeded_reg[(ba[i]-start)>>2]>>(target_reg&63))&1)<<r;
6526                 }
6527               }
6528             }
6529           //}
6530             // Merge in delay slot
6531             for(r=0;r<HOST_REGS;r++) {
6532               if(r!=EXCLUDE_REG) {
6533                 if (1) { // !dops[i].likely) {
6534                   // Might not dirty if likely branch is not taken
6535                   if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) will_dirty_i|=1<<r;
6536                   if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) will_dirty_i|=1<<r;
6537                   if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt1) will_dirty_i|=1<<r;
6538                   if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt2) will_dirty_i|=1<<r;
6539                   if((branch_regs[i].regmap[r]&63)>33) will_dirty_i&=~(1<<r);
6540                   if(branch_regs[i].regmap[r]<=0) will_dirty_i&=~(1<<r);
6541                   if(branch_regs[i].regmap[r]==CCREG) will_dirty_i|=1<<r;
6542                   //if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) will_dirty_i|=1<<r;
6543                   //if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) will_dirty_i|=1<<r;
6544                   if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt1) will_dirty_i|=1<<r;
6545                   if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt2) will_dirty_i|=1<<r;
6546                   if((regs[i].regmap[r]&63)>33) will_dirty_i&=~(1<<r);
6547                   if(regs[i].regmap[r]<=0) will_dirty_i&=~(1<<r);
6548                   if(regs[i].regmap[r]==CCREG) will_dirty_i|=1<<r;
6549                 }
6550               }
6551             }
6552           }
6553           // Merge in delay slot (won't dirty)
6554           for(r=0;r<HOST_REGS;r++) {
6555             if(r!=EXCLUDE_REG) {
6556               if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) wont_dirty_i|=1<<r;
6557               if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) wont_dirty_i|=1<<r;
6558               if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt1) wont_dirty_i|=1<<r;
6559               if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt2) wont_dirty_i|=1<<r;
6560               if(regs[i].regmap[r]==CCREG) wont_dirty_i|=1<<r;
6561               if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) wont_dirty_i|=1<<r;
6562               if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) wont_dirty_i|=1<<r;
6563               if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt1) wont_dirty_i|=1<<r;
6564               if((branch_regs[i].regmap[r]&63)==dops[i+1].rt2) wont_dirty_i|=1<<r;
6565               if(branch_regs[i].regmap[r]==CCREG) wont_dirty_i|=1<<r;
6566             }
6567           }
6568           if(wr) {
6569             #ifndef DESTRUCTIVE_WRITEBACK
6570             branch_regs[i].dirty&=wont_dirty_i;
6571             #endif
6572             branch_regs[i].dirty|=will_dirty_i;
6573           }
6574         }
6575       }
6576     }
6577     else if(dops[i].itype==SYSCALL||dops[i].itype==HLECALL||dops[i].itype==INTCALL)
6578     {
6579       // SYSCALL instruction (software interrupt)
6580       will_dirty_i=0;
6581       wont_dirty_i=0;
6582     }
6583     else if(dops[i].itype==COP0 && (source[i]&0x3f)==0x18)
6584     {
6585       // ERET instruction (return from interrupt)
6586       will_dirty_i=0;
6587       wont_dirty_i=0;
6588     }
6589     will_dirty_next=will_dirty_i;
6590     wont_dirty_next=wont_dirty_i;
6591     for(r=0;r<HOST_REGS;r++) {
6592       if(r!=EXCLUDE_REG) {
6593         if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) will_dirty_i|=1<<r;
6594         if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) will_dirty_i|=1<<r;
6595         if((regs[i].regmap[r]&63)>33) will_dirty_i&=~(1<<r);
6596         if(regs[i].regmap[r]<=0) will_dirty_i&=~(1<<r);
6597         if(regs[i].regmap[r]==CCREG) will_dirty_i|=1<<r;
6598         if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt1) wont_dirty_i|=1<<r;
6599         if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i].rt2) wont_dirty_i|=1<<r;
6600         if(regs[i].regmap[r]==CCREG) wont_dirty_i|=1<<r;
6601         if(i>istart) {
6602           if (!dops[i].is_jump)
6603           {
6604             // Don't store a register immediately after writing it,
6605             // may prevent dual-issue.
6606             if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i-1].rt1) wont_dirty_i|=1<<r;
6607             if((regs[i].regmap[r]&63)==dops[i-1].rt2) wont_dirty_i|=1<<r;
6608           }
6609         }
6610       }
6611     }
6612     // Save it
6613     will_dirty[i]=will_dirty_i;
6614     wont_dirty[i]=wont_dirty_i;
6615     // Mark registers that won't be dirtied as not dirty
6616     if(wr) {
6617         regs[i].dirty|=will_dirty_i;
6618         #ifndef DESTRUCTIVE_WRITEBACK
6619         regs[i].dirty&=wont_dirty_i;
6620         if(dops[i].is_jump)
6621         {
6622           if (i < iend-1 && !dops[i].is_ujump) {
6623             for(r=0;r<HOST_REGS;r++) {
6624               if(r!=EXCLUDE_REG) {
6625                 if(regs[i].regmap[r]==regmap_pre[i+2][r]) {
6626                   regs[i+2].wasdirty&=wont_dirty_i|~(1<<r);
6627                 }else {/*printf("i: %x (%d) mismatch(+2): %d\n",start+i*4,i,r);assert(!((wont_dirty_i>>r)&1));*/}
6628               }
6629             }
6630           }
6631         }
6632         else
6633         {
6634           if(i<iend) {
6635             for(r=0;r<HOST_REGS;r++) {
6636               if(r!=EXCLUDE_REG) {
6637                 if(regs[i].regmap[r]==regmap_pre[i+1][r]) {
6638                   regs[i+1].wasdirty&=wont_dirty_i|~(1<<r);
6639                 }else {/*printf("i: %x (%d) mismatch(+1): %d\n",start+i*4,i,r);assert(!((wont_dirty_i>>r)&1));*/}
6640               }
6641             }
6642           }
6643         }
6644         #endif
6645       //}
6646     }
6647     // Deal with changed mappings
6648     temp_will_dirty=will_dirty_i;
6649     temp_wont_dirty=wont_dirty_i;
6650     for(r=0;r<HOST_REGS;r++) {
6651       if(r!=EXCLUDE_REG) {
6652         int nr;
6653         if(regs[i].regmap[r]==regmap_pre[i][r]) {
6654           if(wr) {
6655             #ifndef DESTRUCTIVE_WRITEBACK
6656             regs[i].wasdirty&=wont_dirty_i|~(1<<r);
6657             #endif
6658             regs[i].wasdirty|=will_dirty_i&(1<<r);
6659           }
6660         }
6661         else if(regmap_pre[i][r]>=0&&(nr=get_reg(regs[i].regmap,regmap_pre[i][r]))>=0) {
6662           // Register moved to a different register
6663           will_dirty_i&=~(1<<r);
6664           wont_dirty_i&=~(1<<r);
6665           will_dirty_i|=((temp_will_dirty>>nr)&1)<<r;
6666           wont_dirty_i|=((temp_wont_dirty>>nr)&1)<<r;
6667           if(wr) {
6668             #ifndef DESTRUCTIVE_WRITEBACK
6669             regs[i].wasdirty&=wont_dirty_i|~(1<<r);
6670             #endif
6671             regs[i].wasdirty|=will_dirty_i&(1<<r);
6672           }
6673         }
6674         else {
6675           will_dirty_i&=~(1<<r);
6676           wont_dirty_i&=~(1<<r);
6677           if((regmap_pre[i][r]&63)>0 && (regmap_pre[i][r]&63)<34) {
6678             will_dirty_i|=((unneeded_reg[i]>>(regmap_pre[i][r]&63))&1)<<r;
6679             wont_dirty_i|=((unneeded_reg[i]>>(regmap_pre[i][r]&63))&1)<<r;
6680           } else {
6681             wont_dirty_i|=1<<r;
6682             /*printf("i: %x (%d) mismatch: %d\n",start+i*4,i,r);assert(!((will_dirty>>r)&1));*/
6683           }
6684         }
6685       }
6686     }
6687   }
6688 }
6689
6690 #ifdef DISASM
6691   /* disassembly */
6692 void disassemble_inst(int i)
6693 {
6694     if (dops[i].bt) printf("*"); else printf(" ");
6695     switch(dops[i].itype) {
6696       case UJUMP:
6697         printf (" %x: %s %8x\n",start+i*4,insn[i],ba[i]);break;
6698       case CJUMP:
6699         printf (" %x: %s r%d,r%d,%8x\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rs1,dops[i].rs2,i?start+i*4+4+((signed int)((unsigned int)source[i]<<16)>>14):*ba);break;
6700       case SJUMP:
6701         printf (" %x: %s r%d,%8x\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rs1,start+i*4+4+((signed int)((unsigned int)source[i]<<16)>>14));break;
6702       case RJUMP:
6703         if (dops[i].opcode==0x9&&dops[i].rt1!=31)
6704           printf (" %x: %s r%d,r%d\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rt1,dops[i].rs1);
6705         else
6706           printf (" %x: %s r%d\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rs1);
6707         break;
6708       case SPAN:
6709         printf (" %x: %s (pagespan) r%d,r%d,%8x\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rs1,dops[i].rs2,ba[i]);break;
6710       case IMM16:
6711         if(dops[i].opcode==0xf) //LUI
6712           printf (" %x: %s r%d,%4x0000\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rt1,imm[i]&0xffff);
6713         else
6714           printf (" %x: %s r%d,r%d,%d\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rt1,dops[i].rs1,imm[i]);
6715         break;
6716       case LOAD:
6717       case LOADLR:
6718         printf (" %x: %s r%d,r%d+%x\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rt1,dops[i].rs1,imm[i]);
6719         break;
6720       case STORE:
6721       case STORELR:
6722         printf (" %x: %s r%d,r%d+%x\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rs2,dops[i].rs1,imm[i]);
6723         break;
6724       case ALU:
6725       case SHIFT:
6726         printf (" %x: %s r%d,r%d,r%d\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rt1,dops[i].rs1,dops[i].rs2);
6727         break;
6728       case MULTDIV:
6729         printf (" %x: %s r%d,r%d\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rs1,dops[i].rs2);
6730         break;
6731       case SHIFTIMM:
6732         printf (" %x: %s r%d,r%d,%d\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rt1,dops[i].rs1,imm[i]);
6733         break;
6734       case MOV:
6735         if((dops[i].opcode2&0x1d)==0x10)
6736           printf (" %x: %s r%d\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rt1);
6737         else if((dops[i].opcode2&0x1d)==0x11)
6738           printf (" %x: %s r%d\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rs1);
6739         else
6740           printf (" %x: %s\n",start+i*4,insn[i]);
6741         break;
6742       case COP0:
6743         if(dops[i].opcode2==0)
6744           printf (" %x: %s r%d,cpr0[%d]\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rt1,(source[i]>>11)&0x1f); // MFC0
6745         else if(dops[i].opcode2==4)
6746           printf (" %x: %s r%d,cpr0[%d]\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rs1,(source[i]>>11)&0x1f); // MTC0
6747         else printf (" %x: %s\n",start+i*4,insn[i]);
6748         break;
6749       case COP1:
6750         if(dops[i].opcode2<3)
6751           printf (" %x: %s r%d,cpr1[%d]\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rt1,(source[i]>>11)&0x1f); // MFC1
6752         else if(dops[i].opcode2>3)
6753           printf (" %x: %s r%d,cpr1[%d]\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rs1,(source[i]>>11)&0x1f); // MTC1
6754         else printf (" %x: %s\n",start+i*4,insn[i]);
6755         break;
6756       case COP2:
6757         if(dops[i].opcode2<3)
6758           printf (" %x: %s r%d,cpr2[%d]\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rt1,(source[i]>>11)&0x1f); // MFC2
6759         else if(dops[i].opcode2>3)
6760           printf (" %x: %s r%d,cpr2[%d]\n",start+i*4,insn[i],dops[i].rs1,(source[i]>>11)&0x1f); // MTC2
6761         else printf (" %x: %s\n",start+i*4,insn[i]);
6762         break;
6763       case C1LS:
6764         printf (" %x: %s cpr1[%d],r%d+%x\n",start+i*4,insn[i],(source[i]>>16)&0x1f,dops[i].rs1,imm[i]);
6765         break;
6766       case C2LS:
6767         printf (" %x: %s cpr2[%d],r%d+%x\n",start+i*4,insn[i],(source[i]>>16)&0x1f,dops[i].rs1,imm[i]);
6768         break;
6769       case INTCALL:
6770         printf (" %x: %s (INTCALL)\n",start+i*4,insn[i]);
6771         break;
6772       default:
6773         //printf (" %s %8x\n",insn[i],source[i]);
6774         printf (" %x: %s\n",start+i*4,insn[i]);
6775     }
6776 }
6777 #else
6778 static void disassemble_inst(int i) {}
6779 #endif // DISASM
6780
6781 #define DRC_TEST_VAL 0x74657374
6782
6783 static void new_dynarec_test(void)
6784 {
6785   int (*testfunc)(void);
6786   void *beginning;
6787   int ret[2];
6788   size_t i;
6789
6790   // check structure linkage
6791   if ((u_char *)rcnts - (u_char *)&psxRegs != sizeof(psxRegs))
6792   {
6793     SysPrintf("linkage_arm* miscompilation/breakage detected.\n");
6794   }
6795
6796   SysPrintf("testing if we can run recompiled code @%p...\n", out);
6797   ((volatile u_int *)out)[0]++; // make cache dirty
6798
6799   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ret); i++) {
6800     out = ndrc->translation_cache;
6801     beginning = start_block();
6802     emit_movimm(DRC_TEST_VAL + i, 0); // test
6803     emit_ret();
6804     literal_pool(0);
6805     end_block(beginning);
6806     testfunc = beginning;
6807     ret[i] = testfunc();
6808   }
6809
6810   if (ret[0] == DRC_TEST_VAL && ret[1] == DRC_TEST_VAL + 1)
6811     SysPrintf("test passed.\n");
6812   else
6813     SysPrintf("test failed, will likely crash soon (r=%08x %08x)\n", ret[0], ret[1]);
6814   out = ndrc->translation_cache;
6815 }
6816
6817 // clear the state completely, instead of just marking
6818 // things invalid like invalidate_all_pages() does
6819 void new_dynarec_clear_full(void)
6820 {
6821   int n;
6822   out = ndrc->translation_cache;
6823   memset(invalid_code,1,sizeof(invalid_code));
6824   memset(hash_table,0xff,sizeof(hash_table));
6825   memset(mini_ht,-1,sizeof(mini_ht));
6826   memset(restore_candidate,0,sizeof(restore_candidate));
6827   memset(shadow,0,sizeof(shadow));
6828   copy=shadow;
6829   expirep=16384; // Expiry pointer, +2 blocks
6830   pending_exception=0;
6831   literalcount=0;
6832   stop_after_jal=0;
6833   inv_code_start=inv_code_end=~0;
6834   f1_hack=0;
6835   // TLB
6836   for(n=0;n<4096;n++) ll_clear(jump_in+n);
6837   for(n=0;n<4096;n++) ll_clear(jump_out+n);
6838   for(n=0;n<4096;n++) ll_clear(jump_dirty+n);
6839
6840   cycle_multiplier_old = cycle_multiplier;
6841   new_dynarec_hacks_old = new_dynarec_hacks;
6842 }
6843
6844 void new_dynarec_init(void)
6845 {
6846   SysPrintf("Init new dynarec\n");
6847
6848 #ifdef _3DS
6849   check_rosalina();
6850 #endif
6851 #ifdef BASE_ADDR_DYNAMIC
6852   #ifdef VITA
6853   sceBlock = getVMBlock(); //sceKernelAllocMemBlockForVM("code", sizeof(*ndrc));
6854   if (sceBlock < 0)
6855     SysPrintf("sceKernelAllocMemBlockForVM failed\n");
6856   int ret = sceKernelGetMemBlockBase(sceBlock, (void **)&ndrc);
6857   if (ret < 0)
6858     SysPrintf("sceKernelGetMemBlockBase failed\n");
6859   sceKernelOpenVMDomain();
6860   sceClibPrintf("translation_cache = 0x%08lx\n ", (long)ndrc->translation_cache);
6861   #elif defined(_MSC_VER)
6862   ndrc = VirtualAlloc(NULL, sizeof(*ndrc), MEM_COMMIT | MEM_RESERVE,
6863     PAGE_EXECUTE_READWRITE);
6864   #else
6865   uintptr_t desired_addr = 0;
6866   #ifdef __ELF__
6867   extern char _end;
6868   desired_addr = ((uintptr_t)&_end + 0xffffff) & ~0xffffffl;
6869   #endif
6870   ndrc = mmap((void *)desired_addr, sizeof(*ndrc),
6871             PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC,
6872             MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
6873   if (ndrc == MAP_FAILED) {
6874     SysPrintf("mmap() failed: %s\n", strerror(errno));
6875     abort();
6876   }
6877   #endif
6878 #else
6879   #ifndef NO_WRITE_EXEC
6880   // not all systems allow execute in data segment by default
6881   // size must be 4K aligned for 3DS?
6882   if (mprotect(ndrc, sizeof(*ndrc),
6883                PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC) != 0)
6884     SysPrintf("mprotect() failed: %s\n", strerror(errno));
6885   #endif
6886 #endif
6887   out = ndrc->translation_cache;
6888   cycle_multiplier=200;
6889   new_dynarec_clear_full();
6890 #ifdef HOST_IMM8
6891   // Copy this into local area so we don't have to put it in every literal pool
6892   invc_ptr=invalid_code;
6893 #endif
6894   arch_init();
6895   new_dynarec_test();
6896   ram_offset=(uintptr_t)rdram-0x80000000;
6897   if (ram_offset!=0)
6898     SysPrintf("warning: RAM is not directly mapped, performance will suffer\n");
6899 }
6900
6901 void new_dynarec_cleanup(void)
6902 {
6903   int n;
6904 #ifdef BASE_ADDR_DYNAMIC
6905   #ifdef VITA
6906   //sceKernelFreeMemBlock(sceBlock);
6907   //sceBlock = -1;
6908   #else
6909   if (munmap(ndrc, sizeof(*ndrc)) < 0)
6910     SysPrintf("munmap() failed\n");
6911   #endif
6912 #endif
6913   for(n=0;n<4096;n++) ll_clear(jump_in+n);
6914   for(n=0;n<4096;n++) ll_clear(jump_out+n);
6915   for(n=0;n<4096;n++) ll_clear(jump_dirty+n);
6916   #ifdef ROM_COPY
6917   if (munmap (ROM_COPY, 67108864) < 0) {SysPrintf("munmap() failed\n");}
6918   #endif
6919 }
6920
6921 static u_int *get_source_start(u_int addr, u_int *limit)
6922 {
6923   if (addr < 0x00200000 ||
6924     (0xa0000000 <= addr && addr < 0xa0200000))
6925   {
6926     // used for BIOS calls mostly?
6927     *limit = (addr&0xa0000000)|0x00200000;
6928     return (u_int *)(rdram + (addr&0x1fffff));
6929   }
6930   else if (!Config.HLE && (
6931     /* (0x9fc00000 <= addr && addr < 0x9fc80000) ||*/
6932     (0xbfc00000 <= addr && addr < 0xbfc80000)))
6933   {
6934     // BIOS. The multiplier should be much higher as it's uncached 8bit mem,
6935     // but timings in PCSX are too tied to the interpreter's BIAS
6936     if (!HACK_ENABLED(NDHACK_OVERRIDE_CYCLE_M))
6937       cycle_multiplier_active = 200;
6938
6939     *limit = (addr & 0xfff00000) | 0x80000;
6940     return (u_int *)((u_char *)psxR + (addr&0x7ffff));
6941   }
6942   else if (addr >= 0x80000000 && addr < 0x80000000+RAM_SIZE) {
6943     *limit = (addr & 0x80600000) + 0x00200000;
6944     return (u_int *)(rdram + (addr&0x1fffff));
6945   }
6946   return NULL;
6947 }
6948
6949 static u_int scan_for_ret(u_int addr)
6950 {
6951   u_int limit = 0;
6952   u_int *mem;
6953
6954   mem = get_source_start(addr, &limit);
6955   if (mem == NULL)
6956     return addr;
6957
6958   if (limit > addr + 0x1000)
6959     limit = addr + 0x1000;
6960   for (; addr < limit; addr += 4, mem++) {
6961     if (*mem == 0x03e00008) // jr $ra
6962       return addr + 8;
6963   }
6964   return addr;
6965 }
6966
6967 struct savestate_block {
6968   uint32_t addr;
6969   uint32_t regflags;
6970 };
6971
6972 static int addr_cmp(const void *p1_, const void *p2_)
6973 {
6974   const struct savestate_block *p1 = p1_, *p2 = p2_;
6975   return p1->addr - p2->addr;
6976 }
6977
6978 int new_dynarec_save_blocks(void *save, int size)
6979 {
6980   struct savestate_block *blocks = save;
6981   int maxcount = size / sizeof(blocks[0]);
6982   struct savestate_block tmp_blocks[1024];
6983   struct ll_entry *head;
6984   int p, s, d, o, bcnt;
6985   u_int addr;
6986
6987   o = 0;
6988   for (p = 0; p < ARRAY_SIZE(jump_in); p++) {
6989     bcnt = 0;
6990     for (head = jump_in[p]; head != NULL; head = head->next) {
6991       tmp_blocks[bcnt].addr = head->vaddr;
6992       tmp_blocks[bcnt].regflags = head->reg_sv_flags;
6993       bcnt++;
6994     }
6995     if (bcnt < 1)
6996       continue;
6997     qsort(tmp_blocks, bcnt, sizeof(tmp_blocks[0]), addr_cmp);
6998
6999     addr = tmp_blocks[0].addr;
7000     for (s = d = 0; s < bcnt; s++) {
7001       if (tmp_blocks[s].addr < addr)
7002         continue;
7003       if (d == 0 || tmp_blocks[d-1].addr != tmp_blocks[s].addr)
7004         tmp_blocks[d++] = tmp_blocks[s];
7005       addr = scan_for_ret(tmp_blocks[s].addr);
7006     }
7007
7008     if (o + d > maxcount)
7009       d = maxcount - o;
7010     memcpy(&blocks[o], tmp_blocks, d * sizeof(blocks[0]));
7011     o += d;
7012   }
7013
7014   return o * sizeof(blocks[0]);
7015 }
7016
7017 void new_dynarec_load_blocks(const void *save, int size)
7018 {
7019   const struct savestate_block *blocks = save;
7020   int count = size / sizeof(blocks[0]);
7021   u_int regs_save[32];
7022   uint32_t f;
7023   int i, b;
7024
7025   get_addr(psxRegs.pc);
7026
7027   // change GPRs for speculation to at least partially work..
7028   memcpy(regs_save, &psxRegs.GPR, sizeof(regs_save));
7029   for (i = 1; i < 32; i++)
7030     psxRegs.GPR.r[i] = 0x80000000;
7031
7032   for (b = 0; b < count; b++) {
7033     for (f = blocks[b].regflags, i = 0; f; f >>= 1, i++) {
7034       if (f & 1)
7035         psxRegs.GPR.r[i] = 0x1f800000;
7036     }
7037
7038     get_addr(blocks[b].addr);
7039
7040     for (f = blocks[b].regflags, i = 0; f; f >>= 1, i++) {
7041       if (f & 1)
7042         psxRegs.GPR.r[i] = 0x80000000;
7043     }
7044   }
7045
7046   memcpy(&psxRegs.GPR, regs_save, sizeof(regs_save));
7047 }
7048
7049 static void apply_hacks(void)
7050 {
7051   int i;
7052   if (HACK_ENABLED(NDHACK_NO_COMPAT_HACKS))
7053     return;
7054   /* special hack(s) */
7055   for (i = 0; i < slen - 4; i++)
7056   {
7057     // lui a4, 0xf200; jal <rcnt_read>; addu a0, 2; slti v0, 28224
7058     if (source[i] == 0x3c04f200 && dops[i+1].itype == UJUMP
7059         && source[i+2] == 0x34840002 && dops[i+3].opcode == 0x0a
7060         && imm[i+3] == 0x6e40 && dops[i+3].rs1 == 2)
7061     {
7062       SysPrintf("PE2 hack @%08x\n", start + (i+3)*4);
7063       dops[i + 3].itype = NOP;
7064     }
7065   }
7066   i = slen;
7067   if (i > 10 && source[i-1] == 0 && source[i-2] == 0x03e00008
7068       && source[i-4] == 0x8fbf0018 && source[i-6] == 0x00c0f809
7069       && dops[i-7].itype == STORE)
7070   {
7071     i = i-8;
7072     if (dops[i].itype == IMM16)
7073       i--;
7074     // swl r2, 15(r6); swr r2, 12(r6); sw r6, *; jalr r6
7075     if (dops[i].itype == STORELR && dops[i].rs1 == 6
7076       && dops[i-1].itype == STORELR && dops[i-1].rs1 == 6)
7077     {
7078       SysPrintf("F1 hack from %08x\n", start);
7079       if (f1_hack == 0)
7080         f1_hack = ~0u;
7081     }
7082   }
7083 }
7084
7085 int new_recompile_block(u_int addr)
7086 {
7087   u_int pagelimit = 0;
7088   u_int state_rflags = 0;
7089   int i;
7090
7091   assem_debug("NOTCOMPILED: addr = %x -> %p\n", addr, out);
7092   //printf("TRACE: count=%d next=%d (compile %x)\n",Count,next_interupt,addr);
7093   //if(debug)
7094   //printf("fpu mapping=%x enabled=%x\n",(Status & 0x04000000)>>26,(Status & 0x20000000)>>29);
7095
7096   // this is just for speculation
7097   for (i = 1; i < 32; i++) {
7098     if ((psxRegs.GPR.r[i] & 0xffff0000) == 0x1f800000)
7099       state_rflags |= 1 << i;
7100   }
7101
7102   start = (u_int)addr&~3;
7103   //assert(((u_int)addr&1)==0); // start-in-delay-slot flag
7104   new_dynarec_did_compile=1;
7105   if (Config.HLE && start == 0x80001000) // hlecall
7106   {
7107     // XXX: is this enough? Maybe check hleSoftCall?
7108     void *beginning=start_block();
7109     u_int page=get_page(start);
7110
7111     invalid_code[start>>12]=0;
7112     emit_movimm(start,0);
7113     emit_writeword(0,&pcaddr);
7114     emit_far_jump(new_dyna_leave);
7115     literal_pool(0);
7116     end_block(beginning);
7117     ll_add_flags(jump_in+page,start,state_rflags,(void *)beginning);
7118     return 0;
7119   }
7120   else if (f1_hack == ~0u || (f1_hack != 0 && start == f1_hack)) {
7121     void *beginning = start_block();
7122     u_int page = get_page(start);
7123     emit_readword(&psxRegs.GPR.n.sp, 0);
7124     emit_readptr(&mem_rtab, 1);
7125     emit_shrimm(0, 12, 2);
7126     emit_readptr_dualindexedx_ptrlen(1, 2, 1);
7127     emit_addimm(0, 0x18, 0);
7128     emit_adds_ptr(1, 1, 1);
7129     emit_ldr_dualindexed(1, 0, 0);
7130     emit_writeword(0, &psxRegs.GPR.r[26]); // lw k0, 0x18(sp)
7131     emit_far_call(get_addr_ht);
7132     emit_jmpreg(0); // jr k0
7133     literal_pool(0);
7134     end_block(beginning);
7135
7136     ll_add_flags(jump_in + page, start, state_rflags, beginning);
7137     SysPrintf("F1 hack to   %08x\n", start);
7138     f1_hack = start;
7139     return 0;
7140   }
7141
7142   cycle_multiplier_active = cycle_multiplier_override && cycle_multiplier == CYCLE_MULT_DEFAULT
7143     ? cycle_multiplier_override : cycle_multiplier;
7144
7145   source = get_source_start(start, &pagelimit);
7146   if (source == NULL) {
7147     SysPrintf("Compile at bogus memory address: %08x\n", addr);
7148     abort();
7149   }
7150
7151   /* Pass 1: disassemble */
7152   /* Pass 2: register dependencies, branch targets */
7153   /* Pass 3: register allocation */
7154   /* Pass 4: branch dependencies */
7155   /* Pass 5: pre-alloc */
7156   /* Pass 6: optimize clean/dirty state */
7157   /* Pass 7: flag 32-bit registers */
7158   /* Pass 8: assembly */
7159   /* Pass 9: linker */
7160   /* Pass 10: garbage collection / free memory */
7161
7162   int j;
7163   int done=0;
7164   unsigned int type,op,op2;
7165
7166   //printf("addr = %x source = %x %x\n", addr,source,source[0]);
7167
7168   /* Pass 1 disassembly */
7169
7170   for (i = 0; !done; i++)
7171   {
7172     memset(&dops[i], 0, sizeof(dops[i]));
7173     op2=0;
7174     minimum_free_regs[i]=0;
7175     dops[i].opcode=op=source[i]>>26;
7176     switch(op)
7177     {
7178       case 0x00: strcpy(insn[i],"special"); type=NI;
7179         op2=source[i]&0x3f;
7180         switch(op2)
7181         {
7182           case 0x00: strcpy(insn[i],"SLL"); type=SHIFTIMM; break;
7183           case 0x02: strcpy(insn[i],"SRL"); type=SHIFTIMM; break;
7184           case 0x03: strcpy(insn[i],"SRA"); type=SHIFTIMM; break;
7185           case 0x04: strcpy(insn[i],"SLLV"); type=SHIFT; break;
7186           case 0x06: strcpy(insn[i],"SRLV"); type=SHIFT; break;
7187           case 0x07: strcpy(insn[i],"SRAV"); type=SHIFT; break;
7188           case 0x08: strcpy(insn[i],"JR"); type=RJUMP; break;
7189           case 0x09: strcpy(insn[i],"JALR"); type=RJUMP; break;
7190           case 0x0C: strcpy(insn[i],"SYSCALL"); type=SYSCALL; break;
7191           case 0x0D: strcpy(insn[i],"BREAK"); type=OTHER; break;
7192           case 0x0F: strcpy(insn[i],"SYNC"); type=OTHER; break;
7193           case 0x10: strcpy(insn[i],"MFHI"); type=MOV; break;
7194           case 0x11: strcpy(insn[i],"MTHI"); type=MOV; break;
7195           case 0x12: strcpy(insn[i],"MFLO"); type=MOV; break;
7196           case 0x13: strcpy(insn[i],"MTLO"); type=MOV; break;
7197           case 0x18: strcpy(insn[i],"MULT"); type=MULTDIV; break;
7198           case 0x19: strcpy(insn[i],"MULTU"); type=MULTDIV; break;
7199           case 0x1A: strcpy(insn[i],"DIV"); type=MULTDIV; break;
7200           case 0x1B: strcpy(insn[i],"DIVU"); type=MULTDIV; break;
7201           case 0x20: strcpy(insn[i],"ADD"); type=ALU; break;
7202           case 0x21: strcpy(insn[i],"ADDU"); type=ALU; break;
7203           case 0x22: strcpy(insn[i],"SUB"); type=ALU; break;
7204           case 0x23: strcpy(insn[i],"SUBU"); type=ALU; break;
7205           case 0x24: strcpy(insn[i],"AND"); type=ALU; break;
7206           case 0x25: strcpy(insn[i],"OR"); type=ALU; break;
7207           case 0x26: strcpy(insn[i],"XOR"); type=ALU; break;
7208           case 0x27: strcpy(insn[i],"NOR"); type=ALU; break;
7209           case 0x2A: strcpy(insn[i],"SLT"); type=ALU; break;
7210           case 0x2B: strcpy(insn[i],"SLTU"); type=ALU; break;
7211           case 0x30: strcpy(insn[i],"TGE"); type=NI; break;
7212           case 0x31: strcpy(insn[i],"TGEU"); type=NI; break;
7213           case 0x32: strcpy(insn[i],"TLT"); type=NI; break;
7214           case 0x33: strcpy(insn[i],"TLTU"); type=NI; break;
7215           case 0x34: strcpy(insn[i],"TEQ"); type=NI; break;
7216           case 0x36: strcpy(insn[i],"TNE"); type=NI; break;
7217 #if 0
7218           case 0x14: strcpy(insn[i],"DSLLV"); type=SHIFT; break;
7219           case 0x16: strcpy(insn[i],"DSRLV"); type=SHIFT; break;
7220           case 0x17: strcpy(insn[i],"DSRAV"); type=SHIFT; break;
7221           case 0x1C: strcpy(insn[i],"DMULT"); type=MULTDIV; break;
7222           case 0x1D: strcpy(insn[i],"DMULTU"); type=MULTDIV; break;
7223           case 0x1E: strcpy(insn[i],"DDIV"); type=MULTDIV; break;
7224           case 0x1F: strcpy(insn[i],"DDIVU"); type=MULTDIV; break;
7225           case 0x2C: strcpy(insn[i],"DADD"); type=ALU; break;
7226           case 0x2D: strcpy(insn[i],"DADDU"); type=ALU; break;
7227           case 0x2E: strcpy(insn[i],"DSUB"); type=ALU; break;
7228           case 0x2F: strcpy(insn[i],"DSUBU"); type=ALU; break;
7229           case 0x38: strcpy(insn[i],"DSLL"); type=SHIFTIMM; break;
7230           case 0x3A: strcpy(insn[i],"DSRL"); type=SHIFTIMM; break;
7231           case 0x3B: strcpy(insn[i],"DSRA"); type=SHIFTIMM; break;
7232           case 0x3C: strcpy(insn[i],"DSLL32"); type=SHIFTIMM; break;
7233           case 0x3E: strcpy(insn[i],"DSRL32"); type=SHIFTIMM; break;
7234           case 0x3F: strcpy(insn[i],"DSRA32"); type=SHIFTIMM; break;
7235 #endif
7236         }
7237         break;
7238       case 0x01: strcpy(insn[i],"regimm"); type=NI;
7239         op2=(source[i]>>16)&0x1f;
7240         switch(op2)
7241         {
7242           case 0x00: strcpy(insn[i],"BLTZ"); type=SJUMP; break;
7243           case 0x01: strcpy(insn[i],"BGEZ"); type=SJUMP; break;
7244           //case 0x02: strcpy(insn[i],"BLTZL"); type=SJUMP; break;
7245           //case 0x03: strcpy(insn[i],"BGEZL"); type=SJUMP; break;
7246           //case 0x08: strcpy(insn[i],"TGEI"); type=NI; break;
7247           //case 0x09: strcpy(insn[i],"TGEIU"); type=NI; break;
7248           //case 0x0A: strcpy(insn[i],"TLTI"); type=NI; break;
7249           //case 0x0B: strcpy(insn[i],"TLTIU"); type=NI; break;
7250           //case 0x0C: strcpy(insn[i],"TEQI"); type=NI; break;
7251           //case 0x0E: strcpy(insn[i],"TNEI"); type=NI; break;
7252           case 0x10: strcpy(insn[i],"BLTZAL"); type=SJUMP; break;
7253           case 0x11: strcpy(insn[i],"BGEZAL"); type=SJUMP; break;
7254           //case 0x12: strcpy(insn[i],"BLTZALL"); type=SJUMP; break;
7255           //case 0x13: strcpy(insn[i],"BGEZALL"); type=SJUMP; break;
7256         }
7257         break;
7258       case 0x02: strcpy(insn[i],"J"); type=UJUMP; break;
7259       case 0x03: strcpy(insn[i],"JAL"); type=UJUMP; break;
7260       case 0x04: strcpy(insn[i],"BEQ"); type=CJUMP; break;
7261       case 0x05: strcpy(insn[i],"BNE"); type=CJUMP; break;
7262       case 0x06: strcpy(insn[i],"BLEZ"); type=CJUMP; break;
7263       case 0x07: strcpy(insn[i],"BGTZ"); type=CJUMP; break;
7264       case 0x08: strcpy(insn[i],"ADDI"); type=IMM16; break;
7265       case 0x09: strcpy(insn[i],"ADDIU"); type=IMM16; break;
7266       case 0x0A: strcpy(insn[i],"SLTI"); type=IMM16; break;
7267       case 0x0B: strcpy(insn[i],"SLTIU"); type=IMM16; break;
7268       case 0x0C: strcpy(insn[i],"ANDI"); type=IMM16; break;
7269       case 0x0D: strcpy(insn[i],"ORI"); type=IMM16; break;
7270       case 0x0E: strcpy(insn[i],"XORI"); type=IMM16; break;
7271       case 0x0F: strcpy(insn[i],"LUI"); type=IMM16; break;
7272       case 0x10: strcpy(insn[i],"cop0"); type=NI;
7273         op2=(source[i]>>21)&0x1f;
7274         switch(op2)
7275         {
7276           case 0x00: strcpy(insn[i],"MFC0"); type=COP0; break;
7277           case 0x02: strcpy(insn[i],"CFC0"); type=COP0; break;
7278           case 0x04: strcpy(insn[i],"MTC0"); type=COP0; break;
7279           case 0x06: strcpy(insn[i],"CTC0"); type=COP0; break;
7280           case 0x10: strcpy(insn[i],"RFE"); type=COP0; break;
7281         }
7282         break;
7283       case 0x11: strcpy(insn[i],"cop1"); type=COP1;
7284         op2=(source[i]>>21)&0x1f;
7285         break;
7286 #if 0
7287       case 0x14: strcpy(insn[i],"BEQL"); type=CJUMP; break;
7288       case 0x15: strcpy(insn[i],"BNEL"); type=CJUMP; break;
7289       case 0x16: strcpy(insn[i],"BLEZL"); type=CJUMP; break;
7290       case 0x17: strcpy(insn[i],"BGTZL"); type=CJUMP; break;
7291       case 0x18: strcpy(insn[i],"DADDI"); type=IMM16; break;
7292       case 0x19: strcpy(insn[i],"DADDIU"); type=IMM16; break;
7293       case 0x1A: strcpy(insn[i],"LDL"); type=LOADLR; break;
7294       case 0x1B: strcpy(insn[i],"LDR"); type=LOADLR; break;
7295 #endif
7296       case 0x20: strcpy(insn[i],"LB"); type=LOAD; break;
7297       case 0x21: strcpy(insn[i],"LH"); type=LOAD; break;
7298       case 0x22: strcpy(insn[i],"LWL"); type=LOADLR; break;
7299       case 0x23: strcpy(insn[i],"LW"); type=LOAD; break;
7300       case 0x24: strcpy(insn[i],"LBU"); type=LOAD; break;
7301       case 0x25: strcpy(insn[i],"LHU"); type=LOAD; break;
7302       case 0x26: strcpy(insn[i],"LWR"); type=LOADLR; break;
7303 #if 0
7304       case 0x27: strcpy(insn[i],"LWU"); type=LOAD; break;
7305 #endif
7306       case 0x28: strcpy(insn[i],"SB"); type=STORE; break;
7307       case 0x29: strcpy(insn[i],"SH"); type=STORE; break;
7308       case 0x2A: strcpy(insn[i],"SWL"); type=STORELR; break;
7309       case 0x2B: strcpy(insn[i],"SW"); type=STORE; break;
7310 #if 0
7311       case 0x2C: strcpy(insn[i],"SDL"); type=STORELR; break;
7312       case 0x2D: strcpy(insn[i],"SDR"); type=STORELR; break;
7313 #endif
7314       case 0x2E: strcpy(insn[i],"SWR"); type=STORELR; break;
7315       case 0x2F: strcpy(insn[i],"CACHE"); type=NOP; break;
7316       case 0x30: strcpy(insn[i],"LL"); type=NI; break;
7317       case 0x31: strcpy(insn[i],"LWC1"); type=C1LS; break;
7318 #if 0
7319       case 0x34: strcpy(insn[i],"LLD"); type=NI; break;
7320       case 0x35: strcpy(insn[i],"LDC1"); type=C1LS; break;
7321       case 0x37: strcpy(insn[i],"LD"); type=LOAD; break;
7322 #endif
7323       case 0x38: strcpy(insn[i],"SC"); type=NI; break;
7324       case 0x39: strcpy(insn[i],"SWC1"); type=C1LS; break;
7325 #if 0
7326       case 0x3C: strcpy(insn[i],"SCD"); type=NI; break;
7327       case 0x3D: strcpy(insn[i],"SDC1"); type=C1LS; break;
7328       case 0x3F: strcpy(insn[i],"SD"); type=STORE; break;
7329 #endif
7330       case 0x12: strcpy(insn[i],"COP2"); type=NI;
7331         op2=(source[i]>>21)&0x1f;
7332         //if (op2 & 0x10)
7333         if (source[i]&0x3f) { // use this hack to support old savestates with patched gte insns
7334           if (gte_handlers[source[i]&0x3f]!=NULL) {
7335             if (gte_regnames[source[i]&0x3f]!=NULL)
7336               strcpy(insn[i],gte_regnames[source[i]&0x3f]);
7337             else
7338               snprintf(insn[i], sizeof(insn[i]), "COP2 %x", source[i]&0x3f);
7339             type=C2OP;
7340           }
7341         }
7342         else switch(op2)
7343         {
7344           case 0x00: strcpy(insn[i],"MFC2"); type=COP2; break;
7345           case 0x02: strcpy(insn[i],"CFC2"); type=COP2; break;
7346           case 0x04: strcpy(insn[i],"MTC2"); type=COP2; break;
7347           case 0x06: strcpy(insn[i],"CTC2"); type=COP2; break;
7348         }
7349         break;
7350       case 0x32: strcpy(insn[i],"LWC2"); type=C2LS; break;
7351       case 0x3A: strcpy(insn[i],"SWC2"); type=C2LS; break;
7352       case 0x3B: strcpy(insn[i],"HLECALL"); type=HLECALL; break;
7353       default: strcpy(insn[i],"???"); type=NI;
7354         SysPrintf("NI %08x @%08x (%08x)\n", source[i], addr + i*4, addr);
7355         break;
7356     }
7357     dops[i].itype=type;
7358     dops[i].opcode2=op2;
7359     /* Get registers/immediates */
7360     dops[i].lt1=0;
7361     gte_rs[i]=gte_rt[i]=0;
7362     switch(type) {
7363       case LOAD:
7364         dops[i].rs1=(source[i]>>21)&0x1f;
7365         dops[i].rs2=0;
7366         dops[i].rt1=(source[i]>>16)&0x1f;
7367         dops[i].rt2=0;
7368         imm[i]=(short)source[i];
7369         break;
7370       case STORE:
7371       case STORELR:
7372         dops[i].rs1=(source[i]>>21)&0x1f;
7373         dops[i].rs2=(source[i]>>16)&0x1f;
7374         dops[i].rt1=0;
7375         dops[i].rt2=0;
7376         imm[i]=(short)source[i];
7377         break;
7378       case LOADLR:
7379         // LWL/LWR only load part of the register,
7380         // therefore the target register must be treated as a source too
7381         dops[i].rs1=(source[i]>>21)&0x1f;
7382         dops[i].rs2=(source[i]>>16)&0x1f;
7383         dops[i].rt1=(source[i]>>16)&0x1f;
7384         dops[i].rt2=0;
7385         imm[i]=(short)source[i];
7386         break;
7387       case IMM16:
7388         if (op==0x0f) dops[i].rs1=0; // LUI instruction has no source register
7389         else dops[i].rs1=(source[i]>>21)&0x1f;
7390         dops[i].rs2=0;
7391         dops[i].rt1=(source[i]>>16)&0x1f;
7392         dops[i].rt2=0;
7393         if(op>=0x0c&&op<=0x0e) { // ANDI/ORI/XORI
7394           imm[i]=(unsigned short)source[i];
7395         }else{
7396           imm[i]=(short)source[i];
7397         }
7398         break;
7399       case UJUMP:
7400         dops[i].rs1=0;
7401         dops[i].rs2=0;
7402         dops[i].rt1=0;
7403         dops[i].rt2=0;
7404         // The JAL instruction writes to r31.
7405         if (op&1) {
7406           dops[i].rt1=31;
7407         }
7408         dops[i].rs2=CCREG;
7409         break;
7410       case RJUMP:
7411         dops[i].rs1=(source[i]>>21)&0x1f;
7412         dops[i].rs2=0;
7413         dops[i].rt1=0;
7414         dops[i].rt2=0;
7415         // The JALR instruction writes to rd.
7416         if (op2&1) {
7417           dops[i].rt1=(source[i]>>11)&0x1f;
7418         }
7419         dops[i].rs2=CCREG;
7420         break;
7421       case CJUMP:
7422         dops[i].rs1=(source[i]>>21)&0x1f;
7423         dops[i].rs2=(source[i]>>16)&0x1f;
7424         dops[i].rt1=0;
7425         dops[i].rt2=0;
7426         if(op&2) { // BGTZ/BLEZ
7427           dops[i].rs2=0;
7428         }
7429         break;
7430       case SJUMP:
7431         dops[i].rs1=(source[i]>>21)&0x1f;
7432         dops[i].rs2=CCREG;
7433         dops[i].rt1=0;
7434         dops[i].rt2=0;
7435         if(op2&0x10) { // BxxAL
7436           dops[i].rt1=31;
7437           // NOTE: If the branch is not taken, r31 is still overwritten
7438         }
7439         break;
7440       case ALU:
7441         dops[i].rs1=(source[i]>>21)&0x1f; // source
7442         dops[i].rs2=(source[i]>>16)&0x1f; // subtract amount
7443         dops[i].rt1=(source[i]>>11)&0x1f; // destination
7444         dops[i].rt2=0;
7445         break;
7446       case MULTDIV:
7447         dops[i].rs1=(source[i]>>21)&0x1f; // source
7448         dops[i].rs2=(source[i]>>16)&0x1f; // divisor
7449         dops[i].rt1=HIREG;
7450         dops[i].rt2=LOREG;
7451         break;
7452       case MOV:
7453         dops[i].rs1=0;
7454         dops[i].rs2=0;
7455         dops[i].rt1=0;
7456         dops[i].rt2=0;
7457         if(op2==0x10) dops[i].rs1=HIREG; // MFHI
7458         if(op2==0x11) dops[i].rt1=HIREG; // MTHI
7459         if(op2==0x12) dops[i].rs1=LOREG; // MFLO
7460         if(op2==0x13) dops[i].rt1=LOREG; // MTLO
7461         if((op2&0x1d)==0x10) dops[i].rt1=(source[i]>>11)&0x1f; // MFxx
7462         if((op2&0x1d)==0x11) dops[i].rs1=(source[i]>>21)&0x1f; // MTxx
7463         break;
7464       case SHIFT:
7465         dops[i].rs1=(source[i]>>16)&0x1f; // target of shift
7466         dops[i].rs2=(source[i]>>21)&0x1f; // shift amount
7467         dops[i].rt1=(source[i]>>11)&0x1f; // destination
7468         dops[i].rt2=0;
7469         break;
7470       case SHIFTIMM:
7471         dops[i].rs1=(source[i]>>16)&0x1f;
7472         dops[i].rs2=0;
7473         dops[i].rt1=(source[i]>>11)&0x1f;
7474         dops[i].rt2=0;
7475         imm[i]=(source[i]>>6)&0x1f;
7476         // DSxx32 instructions
7477         if(op2>=0x3c) imm[i]|=0x20;
7478         break;
7479       case COP0:
7480         dops[i].rs1=0;
7481         dops[i].rs2=0;
7482         dops[i].rt1=0;
7483         dops[i].rt2=0;
7484         if(op2==0||op2==2) dops[i].rt1=(source[i]>>16)&0x1F; // MFC0/CFC0
7485         if(op2==4||op2==6) dops[i].rs1=(source[i]>>16)&0x1F; // MTC0/CTC0
7486         if(op2==4&&((source[i]>>11)&0x1f)==12) dops[i].rt2=CSREG; // Status
7487         if(op2==16) if((source[i]&0x3f)==0x18) dops[i].rs2=CCREG; // ERET
7488         break;
7489       case COP1:
7490         dops[i].rs1=0;
7491         dops[i].rs2=0;
7492         dops[i].rt1=0;
7493         dops[i].rt2=0;
7494         if(op2<3) dops[i].rt1=(source[i]>>16)&0x1F; // MFC1/DMFC1/CFC1
7495         if(op2>3) dops[i].rs1=(source[i]>>16)&0x1F; // MTC1/DMTC1/CTC1
7496         dops[i].rs2=CSREG;
7497         break;
7498       case COP2:
7499         dops[i].rs1=0;
7500         dops[i].rs2=0;
7501         dops[i].rt1=0;
7502         dops[i].rt2=0;
7503         if(op2<3) dops[i].rt1=(source[i]>>16)&0x1F; // MFC2/CFC2
7504         if(op2>3) dops[i].rs1=(source[i]>>16)&0x1F; // MTC2/CTC2
7505         dops[i].rs2=CSREG;
7506         int gr=(source[i]>>11)&0x1F;
7507         switch(op2)
7508         {
7509           case 0x00: gte_rs[i]=1ll<<gr; break; // MFC2
7510           case 0x04: gte_rt[i]=1ll<<gr; break; // MTC2
7511           case 0x02: gte_rs[i]=1ll<<(gr+32); break; // CFC2
7512           case 0x06: gte_rt[i]=1ll<<(gr+32); break; // CTC2
7513         }
7514         break;
7515       case C1LS:
7516         dops[i].rs1=(source[i]>>21)&0x1F;
7517         dops[i].rs2=CSREG;
7518         dops[i].rt1=0;
7519         dops[i].rt2=0;
7520         imm[i]=(short)source[i];
7521         break;
7522       case C2LS:
7523         dops[i].rs1=(source[i]>>21)&0x1F;
7524         dops[i].rs2=0;
7525         dops[i].rt1=0;
7526         dops[i].rt2=0;
7527         imm[i]=(short)source[i];
7528         if(op==0x32) gte_rt[i]=1ll<<((source[i]>>16)&0x1F); // LWC2
7529         else gte_rs[i]=1ll<<((source[i]>>16)&0x1F); // SWC2
7530         break;
7531       case C2OP:
7532         dops[i].rs1=0;
7533         dops[i].rs2=0;
7534         dops[i].rt1=0;
7535         dops[i].rt2=0;
7536         gte_rs[i]=gte_reg_reads[source[i]&0x3f];
7537         gte_rt[i]=gte_reg_writes[source[i]&0x3f];
7538         gte_rt[i]|=1ll<<63; // every op changes flags
7539         if((source[i]&0x3f)==GTE_MVMVA) {
7540           int v = (source[i] >> 15) & 3;
7541           gte_rs[i]&=~0xe3fll;
7542           if(v==3) gte_rs[i]|=0xe00ll;
7543           else gte_rs[i]|=3ll<<(v*2);
7544         }
7545         break;
7546       case SYSCALL:
7547       case HLECALL:
7548       case INTCALL:
7549         dops[i].rs1=CCREG;
7550         dops[i].rs2=0;
7551         dops[i].rt1=0;
7552         dops[i].rt2=0;
7553         break;
7554       default:
7555         dops[i].rs1=0;
7556         dops[i].rs2=0;
7557         dops[i].rt1=0;
7558         dops[i].rt2=0;
7559     }
7560     /* Calculate branch target addresses */
7561     if(type==UJUMP)
7562       ba[i]=((start+i*4+4)&0xF0000000)|(((unsigned int)source[i]<<6)>>4);
7563     else if(type==CJUMP&&dops[i].rs1==dops[i].rs2&&(op&1))
7564       ba[i]=start+i*4+8; // Ignore never taken branch
7565     else if(type==SJUMP&&dops[i].rs1==0&&!(op2&1))
7566       ba[i]=start+i*4+8; // Ignore never taken branch
7567     else if(type==CJUMP||type==SJUMP)
7568       ba[i]=start+i*4+4+((signed int)((unsigned int)source[i]<<16)>>14);
7569     else ba[i]=-1;
7570
7571     /* simplify always (not)taken branches */
7572     if (type == CJUMP && dops[i].rs1 == dops[i].rs2) {
7573       dops[i].rs1 = dops[i].rs2 = 0;
7574       if (!(op & 1)) {
7575         dops[i].itype = type = UJUMP;
7576         dops[i].rs2 = CCREG;
7577       }
7578     }
7579     else if (type == SJUMP && dops[i].rs1 == 0 && (op2 & 1))
7580       dops[i].itype = type = UJUMP;
7581
7582     dops[i].is_jump = (dops[i].itype == RJUMP || dops[i].itype == UJUMP || dops[i].itype == CJUMP || dops[i].itype == SJUMP);
7583     dops[i].is_ujump = (dops[i].itype == RJUMP || dops[i].itype == UJUMP); // || (source[i] >> 16) == 0x1000 // beq r0,r0
7584     dops[i].is_load = (dops[i].itype == LOAD || dops[i].itype == LOADLR || op == 0x32); // LWC2
7585     dops[i].is_store = (dops[i].itype == STORE || dops[i].itype == STORELR || op == 0x3a); // SWC2
7586
7587     /* messy cases to just pass over to the interpreter */
7588     if (i > 0 && dops[i-1].is_jump) {
7589       int do_in_intrp=0;
7590       // branch in delay slot?
7591       if (dops[i].is_jump) {
7592         // don't handle first branch and call interpreter if it's hit
7593         SysPrintf("branch in delay slot @%08x (%08x)\n", addr + i*4, addr);
7594         do_in_intrp=1;
7595       }
7596       // basic load delay detection
7597       else if((type==LOAD||type==LOADLR||type==COP0||type==COP2||type==C2LS)&&dops[i].rt1!=0) {
7598         int t=(ba[i-1]-start)/4;
7599         if(0 <= t && t < i &&(dops[i].rt1==dops[t].rs1||dops[i].rt1==dops[t].rs2)&&dops[t].itype!=CJUMP&&dops[t].itype!=SJUMP) {
7600           // jump target wants DS result - potential load delay effect
7601           SysPrintf("load delay @%08x (%08x)\n", addr + i*4, addr);
7602           do_in_intrp=1;
7603           dops[t+1].bt=1; // expected return from interpreter
7604         }
7605         else if(i>=2&&dops[i-2].rt1==2&&dops[i].rt1==2&&dops[i].rs1!=2&&dops[i].rs2!=2&&dops[i-1].rs1!=2&&dops[i-1].rs2!=2&&
7606               !(i>=3&&dops[i-3].is_jump)) {
7607           // v0 overwrite like this is a sign of trouble, bail out
7608           SysPrintf("v0 overwrite @%08x (%08x)\n", addr + i*4, addr);
7609           do_in_intrp=1;
7610         }
7611       }
7612       if (do_in_intrp) {
7613         memset(&dops[i-1], 0, sizeof(dops[i-1]));
7614         dops[i-1].itype = INTCALL;
7615         dops[i-1].rs1 = CCREG;
7616         ba[i-1] = -1;
7617         done = 2;
7618         i--; // don't compile the DS
7619       }
7620     }
7621
7622     /* Is this the end of the block? */
7623     if (i > 0 && dops[i-1].is_ujump) {
7624       if(dops[i-1].rt1==0) { // Continue past subroutine call (JAL)
7625         done=2;
7626       }
7627       else {
7628         if(stop_after_jal) done=1;
7629         // Stop on BREAK
7630         if((source[i+1]&0xfc00003f)==0x0d) done=1;
7631       }
7632       // Don't recompile stuff that's already compiled
7633       if(check_addr(start+i*4+4)) done=1;
7634       // Don't get too close to the limit
7635       if(i>MAXBLOCK/2) done=1;
7636     }
7637     if(dops[i].itype==SYSCALL&&stop_after_jal) done=1;
7638     if(dops[i].itype==HLECALL||dops[i].itype==INTCALL) done=2;
7639     if(done==2) {
7640       // Does the block continue due to a branch?
7641       for(j=i-1;j>=0;j--)
7642       {
7643         if(ba[j]==start+i*4) done=j=0; // Branch into delay slot
7644         if(ba[j]==start+i*4+4) done=j=0;
7645         if(ba[j]==start+i*4+8) done=j=0;
7646       }
7647     }
7648     //assert(i<MAXBLOCK-1);
7649     if(start+i*4==pagelimit-4) done=1;
7650     assert(start+i*4<pagelimit);
7651     if (i==MAXBLOCK-1) done=1;
7652     // Stop if we're compiling junk
7653     if(dops[i].itype==NI&&dops[i].opcode==0x11) {
7654       done=stop_after_jal=1;
7655       SysPrintf("Disabled speculative precompilation\n");
7656     }
7657   }
7658   slen=i;
7659   if (dops[i-1].is_jump) {
7660     if(start+i*4==pagelimit) {
7661       dops[i-1].itype=SPAN;
7662     }
7663   }
7664   assert(slen>0);
7665
7666   apply_hacks();
7667
7668   /* Pass 2 - Register dependencies and branch targets */
7669
7670   unneeded_registers(0,slen-1,0);
7671
7672   /* Pass 3 - Register allocation */
7673
7674   struct regstat current; // Current register allocations/status
7675   current.dirty=0;
7676   current.u=unneeded_reg[0];
7677   clear_all_regs(current.regmap);
7678   alloc_reg(&current,0,CCREG);
7679   dirty_reg(&current,CCREG);
7680   current.isconst=0;
7681   current.wasconst=0;
7682   current.waswritten=0;
7683   int ds=0;
7684   int cc=0;
7685   int hr=-1;
7686
7687   if((u_int)addr&1) {
7688     // First instruction is delay slot
7689     cc=-1;
7690     dops[1].bt=1;
7691     ds=1;
7692     unneeded_reg[0]=1;
7693     current.regmap[HOST_BTREG]=BTREG;
7694   }
7695
7696   for(i=0;i<slen;i++)
7697   {
7698     if(dops[i].bt)
7699     {
7700       int hr;
7701       for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++)
7702       {
7703         // Is this really necessary?
7704         if(current.regmap[hr]==0) current.regmap[hr]=-1;
7705       }
7706       current.isconst=0;
7707       current.waswritten=0;
7708     }
7709
7710     memcpy(regmap_pre[i],current.regmap,sizeof(current.regmap));
7711     regs[i].wasconst=current.isconst;
7712     regs[i].wasdirty=current.dirty;
7713     regs[i].loadedconst=0;
7714     if (!dops[i].is_jump) {
7715       if(i+1<slen) {
7716         current.u=unneeded_reg[i+1]&~((1LL<<dops[i].rs1)|(1LL<<dops[i].rs2));
7717         current.u|=1;
7718       } else {
7719         current.u=1;
7720       }
7721     } else {
7722       if(i+1<slen) {
7723         current.u=branch_unneeded_reg[i]&~((1LL<<dops[i+1].rs1)|(1LL<<dops[i+1].rs2));
7724         current.u&=~((1LL<<dops[i].rs1)|(1LL<<dops[i].rs2));
7725         current.u|=1;
7726       } else {
7727         SysPrintf("oops, branch at end of block with no delay slot @%08x\n", start + i*4);
7728         abort();
7729       }
7730     }
7731     dops[i].is_ds=ds;
7732     if(ds) {
7733       ds=0; // Skip delay slot, already allocated as part of branch
7734       // ...but we need to alloc it in case something jumps here
7735       if(i+1<slen) {
7736         current.u=branch_unneeded_reg[i-1]&unneeded_reg[i+1];
7737       }else{
7738         current.u=branch_unneeded_reg[i-1];
7739       }
7740       current.u&=~((1LL<<dops[i].rs1)|(1LL<<dops[i].rs2));
7741       current.u|=1;
7742       struct regstat temp;
7743       memcpy(&temp,&current,sizeof(current));
7744       temp.wasdirty=temp.dirty;
7745       // TODO: Take into account unconditional branches, as below
7746       delayslot_alloc(&temp,i);
7747       memcpy(regs[i].regmap,temp.regmap,sizeof(temp.regmap));
7748       regs[i].wasdirty=temp.wasdirty;
7749       regs[i].dirty=temp.dirty;
7750       regs[i].isconst=0;
7751       regs[i].wasconst=0;
7752       current.isconst=0;
7753       // Create entry (branch target) regmap
7754       for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++)
7755       {
7756         int r=temp.regmap[hr];
7757         if(r>=0) {
7758           if(r!=regmap_pre[i][hr]) {
7759             regs[i].regmap_entry[hr]=-1;
7760           }
7761           else
7762           {
7763               assert(r < 64);
7764               if((current.u>>r)&1) {
7765                 regs[i].regmap_entry[hr]=-1;
7766                 regs[i].regmap[hr]=-1;
7767                 //Don't clear regs in the delay slot as the branch might need them
7768                 //current.regmap[hr]=-1;
7769               }else
7770                 regs[i].regmap_entry[hr]=r;
7771           }
7772         } else {
7773           // First instruction expects CCREG to be allocated
7774           if(i==0&&hr==HOST_CCREG)
7775             regs[i].regmap_entry[hr]=CCREG;
7776           else
7777             regs[i].regmap_entry[hr]=-1;
7778         }
7779       }
7780     }
7781     else { // Not delay slot
7782       switch(dops[i].itype) {
7783         case UJUMP:
7784           //current.isconst=0; // DEBUG
7785           //current.wasconst=0; // DEBUG
7786           //regs[i].wasconst=0; // DEBUG
7787           clear_const(&current,dops[i].rt1);
7788           alloc_cc(&current,i);
7789           dirty_reg(&current,CCREG);
7790           if (dops[i].rt1==31) {
7791             alloc_reg(&current,i,31);
7792             dirty_reg(&current,31);
7793             //assert(dops[i+1].rs1!=31&&dops[i+1].rs2!=31);
7794             //assert(dops[i+1].rt1!=dops[i].rt1);
7795             #ifdef REG_PREFETCH
7796             alloc_reg(&current,i,PTEMP);
7797             #endif
7798           }
7799           dops[i].ooo=1;
7800           delayslot_alloc(&current,i+1);
7801           //current.isconst=0; // DEBUG
7802           ds=1;
7803           //printf("i=%d, isconst=%x\n",i,current.isconst);
7804           break;
7805         case RJUMP:
7806           //current.isconst=0;
7807           //current.wasconst=0;
7808           //regs[i].wasconst=0;
7809           clear_const(&current,dops[i].rs1);
7810           clear_const(&current,dops[i].rt1);
7811           alloc_cc(&current,i);
7812           dirty_reg(&current,CCREG);
7813           if (!ds_writes_rjump_rs(i)) {
7814             alloc_reg(&current,i,dops[i].rs1);
7815             if (dops[i].rt1!=0) {
7816               alloc_reg(&current,i,dops[i].rt1);
7817               dirty_reg(&current,dops[i].rt1);
7818               assert(dops[i+1].rs1!=dops[i].rt1&&dops[i+1].rs2!=dops[i].rt1);
7819               assert(dops[i+1].rt1!=dops[i].rt1);
7820               #ifdef REG_PREFETCH
7821               alloc_reg(&current,i,PTEMP);
7822               #endif
7823             }
7824             #ifdef USE_MINI_HT
7825             if(dops[i].rs1==31) { // JALR
7826               alloc_reg(&current,i,RHASH);
7827               alloc_reg(&current,i,RHTBL);
7828             }
7829             #endif
7830             delayslot_alloc(&current,i+1);
7831           } else {
7832             // The delay slot overwrites our source register,
7833             // allocate a temporary register to hold the old value.
7834             current.isconst=0;
7835             current.wasconst=0;
7836             regs[i].wasconst=0;
7837             delayslot_alloc(&current,i+1);
7838             current.isconst=0;
7839             alloc_reg(&current,i,RTEMP);
7840           }
7841           //current.isconst=0; // DEBUG
7842           dops[i].ooo=1;
7843           ds=1;
7844           break;
7845         case CJUMP:
7846           //current.isconst=0;
7847           //current.wasconst=0;
7848           //regs[i].wasconst=0;
7849           clear_const(&current,dops[i].rs1);
7850           clear_const(&current,dops[i].rs2);
7851           if((dops[i].opcode&0x3E)==4) // BEQ/BNE
7852           {
7853             alloc_cc(&current,i);
7854             dirty_reg(&current,CCREG);
7855             if(dops[i].rs1) alloc_reg(&current,i,dops[i].rs1);
7856             if(dops[i].rs2) alloc_reg(&current,i,dops[i].rs2);
7857             if((dops[i].rs1&&(dops[i].rs1==dops[i+1].rt1||dops[i].rs1==dops[i+1].rt2))||
7858                (dops[i].rs2&&(dops[i].rs2==dops[i+1].rt1||dops[i].rs2==dops[i+1].rt2))) {
7859               // The delay slot overwrites one of our conditions.
7860               // Allocate the branch condition registers instead.
7861               current.isconst=0;
7862               current.wasconst=0;
7863               regs[i].wasconst=0;
7864               if(dops[i].rs1) alloc_reg(&current,i,dops[i].rs1);
7865               if(dops[i].rs2) alloc_reg(&current,i,dops[i].rs2);
7866             }
7867             else
7868             {
7869               dops[i].ooo=1;
7870               delayslot_alloc(&current,i+1);
7871             }
7872           }
7873           else
7874           if((dops[i].opcode&0x3E)==6) // BLEZ/BGTZ
7875           {
7876             alloc_cc(&current,i);
7877             dirty_reg(&current,CCREG);
7878             alloc_reg(&current,i,dops[i].rs1);
7879             if(dops[i].rs1&&(dops[i].rs1==dops[i+1].rt1||dops[i].rs1==dops[i+1].rt2)) {
7880               // The delay slot overwrites one of our conditions.
7881               // Allocate the branch condition registers instead.
7882               current.isconst=0;
7883               current.wasconst=0;
7884               regs[i].wasconst=0;
7885               if(dops[i].rs1) alloc_reg(&current,i,dops[i].rs1);
7886             }
7887             else
7888             {
7889               dops[i].ooo=1;
7890               delayslot_alloc(&current,i+1);
7891             }
7892           }
7893           else
7894           // Don't alloc the delay slot yet because we might not execute it
7895           if((dops[i].opcode&0x3E)==0x14) // BEQL/BNEL
7896           {
7897             current.isconst=0;
7898             current.wasconst=0;
7899             regs[i].wasconst=0;
7900             alloc_cc(&current,i);
7901             dirty_reg(&current,CCREG);
7902             alloc_reg(&current,i,dops[i].rs1);
7903             alloc_reg(&current,i,dops[i].rs2);
7904           }
7905           else
7906           if((dops[i].opcode&0x3E)==0x16) // BLEZL/BGTZL
7907           {
7908             current.isconst=0;
7909             current.wasconst=0;
7910             regs[i].wasconst=0;
7911             alloc_cc(&current,i);
7912             dirty_reg(&current,CCREG);
7913             alloc_reg(&current,i,dops[i].rs1);
7914           }
7915           ds=1;
7916           //current.isconst=0;
7917           break;
7918         case SJUMP:
7919           //current.isconst=0;
7920           //current.wasconst=0;
7921           //regs[i].wasconst=0;
7922           clear_const(&current,dops[i].rs1);
7923           clear_const(&current,dops[i].rt1);
7924           //if((dops[i].opcode2&0x1E)==0x0) // BLTZ/BGEZ
7925           if((dops[i].opcode2&0x0E)==0x0) // BLTZ/BGEZ
7926           {
7927             alloc_cc(&current,i);
7928             dirty_reg(&current,CCREG);
7929             alloc_reg(&current,i,dops[i].rs1);
7930             if (dops[i].rt1==31) { // BLTZAL/BGEZAL
7931               alloc_reg(&current,i,31);
7932               dirty_reg(&current,31);
7933               //#ifdef REG_PREFETCH
7934               //alloc_reg(&current,i,PTEMP);
7935               //#endif
7936             }
7937             if((dops[i].rs1&&(dops[i].rs1==dops[i+1].rt1||dops[i].rs1==dops[i+1].rt2)) // The delay slot overwrites the branch condition.
7938                ||(dops[i].rt1==31&&(dops[i+1].rs1==31||dops[i+1].rs2==31||dops[i+1].rt1==31||dops[i+1].rt2==31))) { // DS touches $ra
7939               // Allocate the branch condition registers instead.
7940               current.isconst=0;
7941               current.wasconst=0;
7942               regs[i].wasconst=0;
7943               if(dops[i].rs1) alloc_reg(&current,i,dops[i].rs1);
7944             }
7945             else
7946             {
7947               dops[i].ooo=1;
7948               delayslot_alloc(&current,i+1);
7949             }
7950           }
7951           else
7952           // Don't alloc the delay slot yet because we might not execute it
7953           if((dops[i].opcode2&0x1E)==0x2) // BLTZL/BGEZL
7954           {
7955             current.isconst=0;
7956             current.wasconst=0;
7957             regs[i].wasconst=0;
7958             alloc_cc(&current,i);
7959             dirty_reg(&current,CCREG);
7960             alloc_reg(&current,i,dops[i].rs1);
7961           }
7962           ds=1;
7963           //current.isconst=0;
7964           break;
7965         case IMM16:
7966           imm16_alloc(&current,i);
7967           break;
7968         case LOAD:
7969         case LOADLR:
7970           load_alloc(&current,i);
7971           break;
7972         case STORE:
7973         case STORELR:
7974           store_alloc(&current,i);
7975           break;
7976         case ALU:
7977           alu_alloc(&current,i);
7978           break;
7979         case SHIFT:
7980           shift_alloc(&current,i);
7981           break;
7982         case MULTDIV:
7983           multdiv_alloc(&current,i);
7984           break;
7985         case SHIFTIMM:
7986           shiftimm_alloc(&current,i);
7987           break;
7988         case MOV:
7989           mov_alloc(&current,i);
7990           break;
7991         case COP0:
7992           cop0_alloc(&current,i);
7993           break;
7994         case COP1:
7995           break;
7996         case COP2:
7997           cop2_alloc(&current,i);
7998           break;
7999         case C1LS:
8000           c1ls_alloc(&current,i);
8001           break;
8002         case C2LS:
8003           c2ls_alloc(&current,i);
8004           break;
8005         case C2OP:
8006           c2op_alloc(&current,i);
8007           break;
8008         case SYSCALL:
8009         case HLECALL:
8010         case INTCALL:
8011           syscall_alloc(&current,i);
8012           break;
8013         case SPAN:
8014           pagespan_alloc(&current,i);
8015           break;
8016       }
8017
8018       // Create entry (branch target) regmap
8019       for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++)
8020       {
8021         int r,or;
8022         r=current.regmap[hr];
8023         if(r>=0) {
8024           if(r!=regmap_pre[i][hr]) {
8025             // TODO: delay slot (?)
8026             or=get_reg(regmap_pre[i],r); // Get old mapping for this register
8027             if(or<0||(r&63)>=TEMPREG){
8028               regs[i].regmap_entry[hr]=-1;
8029             }
8030             else
8031             {
8032               // Just move it to a different register
8033               regs[i].regmap_entry[hr]=r;
8034               // If it was dirty before, it's still dirty
8035               if((regs[i].wasdirty>>or)&1) dirty_reg(&current,r&63);
8036             }
8037           }
8038           else
8039           {
8040             // Unneeded
8041             if(r==0){
8042               regs[i].regmap_entry[hr]=0;
8043             }
8044             else
8045             {
8046               assert(r<64);
8047               if((current.u>>r)&1) {
8048                 regs[i].regmap_entry[hr]=-1;
8049                 //regs[i].regmap[hr]=-1;
8050                 current.regmap[hr]=-1;
8051               }else
8052                 regs[i].regmap_entry[hr]=r;
8053             }
8054           }
8055         } else {
8056           // Branches expect CCREG to be allocated at the target
8057           if(regmap_pre[i][hr]==CCREG)
8058             regs[i].regmap_entry[hr]=CCREG;
8059           else
8060             regs[i].regmap_entry[hr]=-1;
8061         }
8062       }
8063       memcpy(regs[i].regmap,current.regmap,sizeof(current.regmap));
8064     }
8065
8066     if(i>0&&(dops[i-1].itype==STORE||dops[i-1].itype==STORELR||(dops[i-1].itype==C2LS&&dops[i-1].opcode==0x3a))&&(u_int)imm[i-1]<0x800)
8067       current.waswritten|=1<<dops[i-1].rs1;
8068     current.waswritten&=~(1<<dops[i].rt1);
8069     current.waswritten&=~(1<<dops[i].rt2);
8070     if((dops[i].itype==STORE||dops[i].itype==STORELR||(dops[i].itype==C2LS&&dops[i].opcode==0x3a))&&(u_int)imm[i]>=0x800)
8071       current.waswritten&=~(1<<dops[i].rs1);
8072
8073     /* Branch post-alloc */
8074     if(i>0)
8075     {
8076       current.wasdirty=current.dirty;
8077       switch(dops[i-1].itype) {
8078         case UJUMP:
8079           memcpy(&branch_regs[i-1],&current,sizeof(current));
8080           branch_regs[i-1].isconst=0;
8081           branch_regs[i-1].wasconst=0;
8082           branch_regs[i-1].u=branch_unneeded_reg[i-1]&~((1LL<<dops[i-1].rs1)|(1LL<<dops[i-1].rs2));
8083           alloc_cc(&branch_regs[i-1],i-1);
8084           dirty_reg(&branch_regs[i-1],CCREG);
8085           if(dops[i-1].rt1==31) { // JAL
8086             alloc_reg(&branch_regs[i-1],i-1,31);
8087             dirty_reg(&branch_regs[i-1],31);
8088           }
8089           memcpy(&branch_regs[i-1].regmap_entry,&branch_regs[i-1].regmap,sizeof(current.regmap));
8090           memcpy(constmap[i],constmap[i-1],sizeof(constmap[i]));
8091           break;
8092         case RJUMP:
8093           memcpy(&branch_regs[i-1],&current,sizeof(current));
8094           branch_regs[i-1].isconst=0;
8095           branch_regs[i-1].wasconst=0;
8096           branch_regs[i-1].u=branch_unneeded_reg[i-1]&~((1LL<<dops[i-1].rs1)|(1LL<<dops[i-1].rs2));
8097           alloc_cc(&branch_regs[i-1],i-1);
8098           dirty_reg(&branch_regs[i-1],CCREG);
8099           alloc_reg(&branch_regs[i-1],i-1,dops[i-1].rs1);
8100           if(dops[i-1].rt1!=0) { // JALR
8101             alloc_reg(&branch_regs[i-1],i-1,dops[i-1].rt1);
8102             dirty_reg(&branch_regs[i-1],dops[i-1].rt1);
8103           }
8104           #ifdef USE_MINI_HT
8105           if(dops[i-1].rs1==31) { // JALR
8106             alloc_reg(&branch_regs[i-1],i-1,RHASH);
8107             alloc_reg(&branch_regs[i-1],i-1,RHTBL);
8108           }
8109           #endif
8110           memcpy(&branch_regs[i-1].regmap_entry,&branch_regs[i-1].regmap,sizeof(current.regmap));
8111           memcpy(constmap[i],constmap[i-1],sizeof(constmap[i]));
8112           break;
8113         case CJUMP:
8114           if((dops[i-1].opcode&0x3E)==4) // BEQ/BNE
8115           {
8116             alloc_cc(&current,i-1);
8117             dirty_reg(&current,CCREG);
8118             if((dops[i-1].rs1&&(dops[i-1].rs1==dops[i].rt1||dops[i-1].rs1==dops[i].rt2))||
8119                (dops[i-1].rs2&&(dops[i-1].rs2==dops[i].rt1||dops[i-1].rs2==dops[i].rt2))) {
8120               // The delay slot overwrote one of our conditions
8121               // Delay slot goes after the test (in order)
8122               current.u=branch_unneeded_reg[i-1]&~((1LL<<dops[i].rs1)|(1LL<<dops[i].rs2));
8123               current.u|=1;
8124               delayslot_alloc(&current,i);
8125               current.isconst=0;
8126             }
8127             else
8128             {
8129               current.u=branch_unneeded_reg[i-1]&~((1LL<<dops[i-1].rs1)|(1LL<<dops[i-1].rs2));
8130               // Alloc the branch condition registers
8131               if(dops[i-1].rs1) alloc_reg(&current,i-1,dops[i-1].rs1);
8132               if(dops[i-1].rs2) alloc_reg(&current,i-1,dops[i-1].rs2);
8133             }
8134             memcpy(&branch_regs[i-1],&current,sizeof(current));
8135             branch_regs[i-1].isconst=0;
8136             branch_regs[i-1].wasconst=0;
8137             memcpy(&branch_regs[i-1].regmap_entry,&current.regmap,sizeof(current.regmap));
8138             memcpy(constmap[i],constmap[i-1],sizeof(constmap[i]));
8139           }
8140           else
8141           if((dops[i-1].opcode&0x3E)==6) // BLEZ/BGTZ
8142           {
8143             alloc_cc(&current,i-1);
8144             dirty_reg(&current,CCREG);
8145             if(dops[i-1].rs1==dops[i].rt1||dops[i-1].rs1==dops[i].rt2) {
8146               // The delay slot overwrote the branch condition
8147               // Delay slot goes after the test (in order)
8148               current.u=branch_unneeded_reg[i-1]&~((1LL<<dops[i].rs1)|(1LL<<dops[i].rs2));
8149               current.u|=1;
8150               delayslot_alloc(&current,i);
8151               current.isconst=0;
8152             }
8153             else
8154             {
8155               current.u=branch_unneeded_reg[i-1]&~(1LL<<dops[i-1].rs1);
8156               // Alloc the branch condition register
8157               alloc_reg(&current,i-1,dops[i-1].rs1);
8158             }
8159             memcpy(&branch_regs[i-1],&current,sizeof(current));
8160             branch_regs[i-1].isconst=0;
8161             branch_regs[i-1].wasconst=0;
8162             memcpy(&branch_regs[i-1].regmap_entry,&current.regmap,sizeof(current.regmap));
8163             memcpy(constmap[i],constmap[i-1],sizeof(constmap[i]));
8164           }
8165           else
8166           // Alloc the delay slot in case the branch is taken
8167           if((dops[i-1].opcode&0x3E)==0x14) // BEQL/BNEL
8168           {
8169             memcpy(&branch_regs[i-1],&current,sizeof(current));
8170             branch_regs[i-1].u=(branch_unneeded_reg[i-1]&~((1LL<<dops[i].rs1)|(1LL<<dops[i].rs2)|(1LL<<dops[i].rt1)|(1LL<<dops[i].rt2)))|1;
8171             alloc_cc(&branch_regs[i-1],i);
8172             dirty_reg(&branch_regs[i-1],CCREG);
8173             delayslot_alloc(&branch_regs[i-1],i);
8174             branch_regs[i-1].isconst=0;
8175             alloc_reg(&current,i,CCREG); // Not taken path
8176             dirty_reg(&current,CCREG);
8177             memcpy(&branch_regs[i-1].regmap_entry,&branch_regs[i-1].regmap,sizeof(current.regmap));
8178           }
8179           else
8180           if((dops[i-1].opcode&0x3E)==0x16) // BLEZL/BGTZL
8181           {
8182             memcpy(&branch_regs[i-1],&current,sizeof(current));
8183             branch_regs[i-1].u=(branch_unneeded_reg[i-1]&~((1LL<<dops[i].rs1)|(1LL<<dops[i].rs2)|(1LL<<dops[i].rt1)|(1LL<<dops[i].rt2)))|1;
8184             alloc_cc(&branch_regs[i-1],i);
8185             dirty_reg(&branch_regs[i-1],CCREG);
8186             delayslot_alloc(&branch_regs[i-1],i);
8187             branch_regs[i-1].isconst=0;
8188             alloc_reg(&current,i,CCREG); // Not taken path
8189             dirty_reg(&current,CCREG);
8190             memcpy(&branch_regs[i-1].regmap_entry,&branch_regs[i-1].regmap,sizeof(current.regmap));
8191           }
8192           break;
8193         case SJUMP:
8194           //if((dops[i-1].opcode2&0x1E)==0) // BLTZ/BGEZ
8195           if((dops[i-1].opcode2&0x0E)==0) // BLTZ/BGEZ
8196           {
8197             alloc_cc(&current,i-1);
8198             dirty_reg(&current,CCREG);
8199             if(dops[i-1].rs1==dops[i].rt1||dops[i-1].rs1==dops[i].rt2) {
8200               // The delay slot overwrote the branch condition
8201               // Delay slot goes after the test (in order)
8202               current.u=branch_unneeded_reg[i-1]&~((1LL<<dops[i].rs1)|(1LL<<dops[i].rs2));
8203               current.u|=1;
8204               delayslot_alloc(&current,i);
8205               current.isconst=0;
8206             }
8207             else
8208             {
8209               current.u=branch_unneeded_reg[i-1]&~(1LL<<dops[i-1].rs1);
8210               // Alloc the branch condition register
8211               alloc_reg(&current,i-1,dops[i-1].rs1);
8212             }
8213             memcpy(&branch_regs[i-1],&current,sizeof(current));
8214             branch_regs[i-1].isconst=0;
8215             branch_regs[i-1].wasconst=0;
8216             memcpy(&branch_regs[i-1].regmap_entry,&current.regmap,sizeof(current.regmap));
8217             memcpy(constmap[i],constmap[i-1],sizeof(constmap[i]));
8218           }
8219           else
8220           // Alloc the delay slot in case the branch is taken
8221           if((dops[i-1].opcode2&0x1E)==2) // BLTZL/BGEZL
8222           {
8223             memcpy(&branch_regs[i-1],&current,sizeof(current));
8224             branch_regs[i-1].u=(branch_unneeded_reg[i-1]&~((1LL<<dops[i].rs1)|(1LL<<dops[i].rs2)|(1LL<<dops[i].rt1)|(1LL<<dops[i].rt2)))|1;
8225             alloc_cc(&branch_regs[i-1],i);
8226             dirty_reg(&branch_regs[i-1],CCREG);
8227             delayslot_alloc(&branch_regs[i-1],i);
8228             branch_regs[i-1].isconst=0;
8229             alloc_reg(&current,i,CCREG); // Not taken path
8230             dirty_reg(&current,CCREG);
8231             memcpy(&branch_regs[i-1].regmap_entry,&branch_regs[i-1].regmap,sizeof(current.regmap));
8232           }
8233           // FIXME: BLTZAL/BGEZAL
8234           if(dops[i-1].opcode2&0x10) { // BxxZAL
8235             alloc_reg(&branch_regs[i-1],i-1,31);
8236             dirty_reg(&branch_regs[i-1],31);
8237           }
8238           break;
8239       }
8240
8241       if (dops[i-1].is_ujump)
8242       {
8243         if(dops[i-1].rt1==31) // JAL/JALR
8244         {
8245           // Subroutine call will return here, don't alloc any registers
8246           current.dirty=0;
8247           clear_all_regs(current.regmap);
8248           alloc_reg(&current,i,CCREG);
8249           dirty_reg(&current,CCREG);
8250         }
8251         else if(i+1<slen)
8252         {
8253           // Internal branch will jump here, match registers to caller
8254           current.dirty=0;
8255           clear_all_regs(current.regmap);
8256           alloc_reg(&current,i,CCREG);
8257           dirty_reg(&current,CCREG);
8258           for(j=i-1;j>=0;j--)
8259           {
8260             if(ba[j]==start+i*4+4) {
8261               memcpy(current.regmap,branch_regs[j].regmap,sizeof(current.regmap));
8262               current.dirty=branch_regs[j].dirty;
8263               break;
8264             }
8265           }
8266           while(j>=0) {
8267             if(ba[j]==start+i*4+4) {
8268               for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
8269                 if(current.regmap[hr]!=branch_regs[j].regmap[hr]) {
8270                   current.regmap[hr]=-1;
8271                 }
8272                 current.dirty&=branch_regs[j].dirty;
8273               }
8274             }
8275             j--;
8276           }
8277         }
8278       }
8279     }
8280
8281     // Count cycles in between branches
8282     ccadj[i] = CLOCK_ADJUST(cc);
8283     if (i > 0 && (dops[i-1].is_jump || dops[i].itype == SYSCALL || dops[i].itype == HLECALL))
8284     {
8285       cc=0;
8286     }
8287 #if !defined(DRC_DBG)
8288     else if(dops[i].itype==C2OP&&gte_cycletab[source[i]&0x3f]>2)
8289     {
8290       // this should really be removed since the real stalls have been implemented,
8291       // but doing so causes sizeable perf regression against the older version
8292       u_int gtec = gte_cycletab[source[i] & 0x3f];
8293       cc += HACK_ENABLED(NDHACK_NO_STALLS) ? gtec/2 : 2;
8294     }
8295     else if(i>1&&dops[i].itype==STORE&&dops[i-1].itype==STORE&&dops[i-2].itype==STORE&&!dops[i].bt)
8296     {
8297       cc+=4;
8298     }
8299     else if(dops[i].itype==C2LS)
8300     {
8301       // same as with C2OP
8302       cc += HACK_ENABLED(NDHACK_NO_STALLS) ? 4 : 2;
8303     }
8304 #endif
8305     else
8306     {
8307       cc++;
8308     }
8309
8310     if(!dops[i].is_ds) {
8311       regs[i].dirty=current.dirty;
8312       regs[i].isconst=current.isconst;
8313       memcpy(constmap[i],current_constmap,sizeof(constmap[i]));
8314     }
8315     for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
8316       if(hr!=EXCLUDE_REG&&regs[i].regmap[hr]>=0) {
8317         if(regmap_pre[i][hr]!=regs[i].regmap[hr]) {
8318           regs[i].wasconst&=~(1<<hr);
8319         }
8320       }
8321     }
8322     if(current.regmap[HOST_BTREG]==BTREG) current.regmap[HOST_BTREG]=-1;
8323     regs[i].waswritten=current.waswritten;
8324   }
8325
8326   /* Pass 4 - Cull unused host registers */
8327
8328   uint64_t nr=0;
8329
8330   for (i=slen-1;i>=0;i--)
8331   {
8332     int hr;
8333     if(dops[i].is_jump)
8334     {
8335       if(ba[i]<start || ba[i]>=(start+slen*4))
8336       {
8337         // Branch out of this block, don't need anything
8338         nr=0;
8339       }
8340       else
8341       {
8342         // Internal branch
8343         // Need whatever matches the target
8344         nr=0;
8345         int t=(ba[i]-start)>>2;
8346         for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++)
8347         {
8348           if(regs[i].regmap_entry[hr]>=0) {
8349             if(regs[i].regmap_entry[hr]==regs[t].regmap_entry[hr]) nr|=1<<hr;
8350           }
8351         }
8352       }
8353       // Conditional branch may need registers for following instructions
8354       if (!dops[i].is_ujump)
8355       {
8356         if(i<slen-2) {
8357           nr|=needed_reg[i+2];
8358           for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++)
8359           {
8360             if(regmap_pre[i+2][hr]>=0&&get_reg(regs[i+2].regmap_entry,regmap_pre[i+2][hr])<0) nr&=~(1<<hr);
8361             //if((regmap_entry[i+2][hr])>=0) if(!((nr>>hr)&1)) printf("%x-bogus(%d=%d)\n",start+i*4,hr,regmap_entry[i+2][hr]);
8362           }
8363         }
8364       }
8365       // Don't need stuff which is overwritten
8366       //if(regs[i].regmap[hr]!=regmap_pre[i][hr]) nr&=~(1<<hr);
8367       //if(regs[i].regmap[hr]<0) nr&=~(1<<hr);
8368       // Merge in delay slot
8369       for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++)
8370       {
8371         if(dops[i+1].rt1&&dops[i+1].rt1==(regs[i].regmap[hr]&63)) nr&=~(1<<hr);
8372         if(dops[i+1].rt2&&dops[i+1].rt2==(regs[i].regmap[hr]&63)) nr&=~(1<<hr);
8373         if(dops[i+1].rs1==regmap_pre[i][hr]) nr|=1<<hr;
8374         if(dops[i+1].rs2==regmap_pre[i][hr]) nr|=1<<hr;
8375         if(dops[i+1].rs1==regs[i].regmap_entry[hr]) nr|=1<<hr;
8376         if(dops[i+1].rs2==regs[i].regmap_entry[hr]) nr|=1<<hr;
8377         if(ram_offset && (dops[i+1].is_load || dops[i+1].is_store)) {
8378           if(regmap_pre[i][hr]==ROREG) nr|=1<<hr;
8379           if(regs[i].regmap_entry[hr]==ROREG) nr|=1<<hr;
8380         }
8381         if(dops[i+1].is_store) {
8382           if(regmap_pre[i][hr]==INVCP) nr|=1<<hr;
8383           if(regs[i].regmap_entry[hr]==INVCP) nr|=1<<hr;
8384         }
8385       }
8386     }
8387     else if(dops[i].itype==SYSCALL||dops[i].itype==HLECALL||dops[i].itype==INTCALL)
8388     {
8389       // SYSCALL instruction (software interrupt)
8390       nr=0;
8391     }
8392     else if(dops[i].itype==COP0 && (source[i]&0x3f)==0x18)
8393     {
8394       // ERET instruction (return from interrupt)
8395       nr=0;
8396     }
8397     else // Non-branch
8398     {
8399       if(i<slen-1) {
8400         for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) {
8401           if(regmap_pre[i+1][hr]>=0&&get_reg(regs[i+1].regmap_entry,regmap_pre[i+1][hr])<0) nr&=~(1<<hr);
8402           if(regs[i].regmap[hr]!=regmap_pre[i+1][hr]) nr&=~(1<<hr);
8403           if(regs[i].regmap[hr]!=regmap_pre[i][hr]) nr&=~(1<<hr);
8404           if(regs[i].regmap[hr]<0) nr&=~(1<<hr);
8405         }
8406       }
8407     }
8408     for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++)
8409     {
8410       // Overwritten registers are not needed
8411       if(dops[i].rt1&&dops[i].rt1==(regs[i].regmap[hr]&63)) nr&=~(1<<hr);
8412       if(dops[i].rt2&&dops[i].rt2==(regs[i].regmap[hr]&63)) nr&=~(1<<hr);
8413       if(FTEMP==(regs[i].regmap[hr]&63)) nr&=~(1<<hr);
8414       // Source registers are needed
8415       if(dops[i].rs1==regmap_pre[i][hr]) nr|=1<<hr;
8416       if(dops[i].rs2==regmap_pre[i][hr]) nr|=1<<hr;
8417       if(dops[i].rs1==regs[i].regmap_entry[hr]) nr|=1<<hr;
8418       if(dops[i].rs2==regs[i].regmap_entry[hr]) nr|=1<<hr;
8419       if(ram_offset && (dops[i].is_load || dops[i].is_store)) {
8420         if(regmap_pre[i][hr]==ROREG) nr|=1<<hr;
8421         if(regs[i].regmap_entry[hr]==ROREG) nr|=1<<hr;
8422       }
8423       if(dops[i].is_store) {
8424         if(regmap_pre[i][hr]==INVCP) nr|=1<<hr;
8425         if(regs[i].regmap_entry[hr]==INVCP) nr|=1<<hr;
8426       }
8427       // Don't store a register immediately after writing it,
8428       // may prevent dual-issue.
8429       // But do so if this is a branch target, otherwise we
8430       // might have to load the register before the branch.
8431       if(i>0&&!dops[i].bt&&((regs[i].wasdirty>>hr)&1)) {
8432         if((regmap_pre[i][hr]>0&&!((unneeded_reg[i]>>regmap_pre[i][hr])&1))) {
8433           if(dops[i-1].rt1==(regmap_pre[i][hr]&63)) nr|=1<<hr;
8434           if(dops[i-1].rt2==(regmap_pre[i][hr]&63)) nr|=1<<hr;
8435         }
8436         if((regs[i].regmap_entry[hr]>0&&!((unneeded_reg[i]>>regs[i].regmap_entry[hr])&1))) {
8437           if(dops[i-1].rt1==(regs[i].regmap_entry[hr]&63)) nr|=1<<hr;
8438           if(dops[i-1].rt2==(regs[i].regmap_entry[hr]&63)) nr|=1<<hr;
8439         }
8440       }
8441     }
8442     // Cycle count is needed at branches.  Assume it is needed at the target too.
8443     if(i==0||dops[i].bt||dops[i].itype==CJUMP||dops[i].itype==SPAN) {
8444       if(regmap_pre[i][HOST_CCREG]==CCREG) nr|=1<<HOST_CCREG;
8445       if(regs[i].regmap_entry[HOST_CCREG]==CCREG) nr|=1<<HOST_CCREG;
8446     }
8447     // Save it
8448     needed_reg[i]=nr;
8449
8450     // Deallocate unneeded registers
8451     for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++)
8452     {
8453       if(!((nr>>hr)&1)) {
8454         if(regs[i].regmap_entry[hr]!=CCREG) regs[i].regmap_entry[hr]=-1;
8455         if(dops[i].is_jump)
8456         {
8457           int map1 = 0, map2 = 0, temp = 0; // or -1 ??
8458           if (dops[i+1].is_load || dops[i+1].is_store)
8459             map1 = ROREG;
8460           if (dops[i+1].is_store)
8461             map2 = INVCP;
8462           if(dops[i+1].itype==LOADLR || dops[i+1].itype==STORELR || dops[i+1].itype==C2LS)
8463             temp = FTEMP;
8464           if((regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rs1 && (regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rs2 &&
8465              (regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rt1 && (regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rt2 &&
8466              (regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i+1].rt1 && (regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i+1].rt2 &&
8467              regs[i].regmap[hr]!=dops[i+1].rs1 && regs[i].regmap[hr]!=dops[i+1].rs2 &&
8468              (regs[i].regmap[hr]&63)!=temp && regs[i].regmap[hr]!=PTEMP &&
8469              regs[i].regmap[hr]!=RHASH && regs[i].regmap[hr]!=RHTBL &&
8470              regs[i].regmap[hr]!=RTEMP && regs[i].regmap[hr]!=CCREG &&
8471              regs[i].regmap[hr]!=map1 && regs[i].regmap[hr]!=map2)
8472           {
8473             regs[i].regmap[hr]=-1;
8474             regs[i].isconst&=~(1<<hr);
8475             if((branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rs1 && (branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rs2 &&
8476                (branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rt1 && (branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rt2 &&
8477                (branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i+1].rt1 && (branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i+1].rt2 &&
8478                branch_regs[i].regmap[hr]!=dops[i+1].rs1 && branch_regs[i].regmap[hr]!=dops[i+1].rs2 &&
8479                (branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=temp && branch_regs[i].regmap[hr]!=PTEMP &&
8480                branch_regs[i].regmap[hr]!=RHASH && branch_regs[i].regmap[hr]!=RHTBL &&
8481                branch_regs[i].regmap[hr]!=RTEMP && branch_regs[i].regmap[hr]!=CCREG &&
8482                branch_regs[i].regmap[hr]!=map1 && branch_regs[i].regmap[hr]!=map2)
8483             {
8484               branch_regs[i].regmap[hr]=-1;
8485               branch_regs[i].regmap_entry[hr]=-1;
8486               if (!dops[i].is_ujump)
8487               {
8488                 if (i < slen-2) {
8489                   regmap_pre[i+2][hr]=-1;
8490                   regs[i+2].wasconst&=~(1<<hr);
8491                 }
8492               }
8493             }
8494           }
8495         }
8496         else
8497         {
8498           // Non-branch
8499           if(i>0)
8500           {
8501             int map1 = -1, map2 = -1, temp=-1;
8502             if (dops[i].is_load || dops[i].is_store)
8503               map1 = ROREG;
8504             if (dops[i].is_store)
8505               map2 = INVCP;
8506             if (dops[i].itype==LOADLR || dops[i].itype==STORELR || dops[i].itype==C2LS)
8507               temp = FTEMP;
8508             if((regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rt1 && (regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rt2 &&
8509                regs[i].regmap[hr]!=dops[i].rs1 && regs[i].regmap[hr]!=dops[i].rs2 &&
8510                (regs[i].regmap[hr]&63)!=temp && regs[i].regmap[hr]!=map1 && regs[i].regmap[hr]!=map2 &&
8511                //(dops[i].itype!=SPAN||regs[i].regmap[hr]!=CCREG)
8512                regs[i].regmap[hr] != CCREG)
8513             {
8514               if(i<slen-1&&!dops[i].is_ds) {
8515                 assert(regs[i].regmap[hr]<64);
8516                 if(regmap_pre[i+1][hr]!=-1 || regs[i].regmap[hr]>0)
8517                 if(regmap_pre[i+1][hr]!=regs[i].regmap[hr])
8518                 {
8519                   SysPrintf("fail: %x (%d %d!=%d)\n",start+i*4,hr,regmap_pre[i+1][hr],regs[i].regmap[hr]);
8520                   assert(regmap_pre[i+1][hr]==regs[i].regmap[hr]);
8521                 }
8522                 regmap_pre[i+1][hr]=-1;
8523                 if(regs[i+1].regmap_entry[hr]==CCREG) regs[i+1].regmap_entry[hr]=-1;
8524                 regs[i+1].wasconst&=~(1<<hr);
8525               }
8526               regs[i].regmap[hr]=-1;
8527               regs[i].isconst&=~(1<<hr);
8528             }
8529           }
8530         }
8531       } // if needed
8532     } // for hr
8533   }
8534
8535   /* Pass 5 - Pre-allocate registers */
8536
8537   // If a register is allocated during a loop, try to allocate it for the
8538   // entire loop, if possible.  This avoids loading/storing registers
8539   // inside of the loop.
8540
8541   signed char f_regmap[HOST_REGS];
8542   clear_all_regs(f_regmap);
8543   for(i=0;i<slen-1;i++)
8544   {
8545     if(dops[i].itype==UJUMP||dops[i].itype==CJUMP||dops[i].itype==SJUMP)
8546     {
8547       if(ba[i]>=start && ba[i]<(start+i*4))
8548       if(dops[i+1].itype==NOP||dops[i+1].itype==MOV||dops[i+1].itype==ALU
8549       ||dops[i+1].itype==SHIFTIMM||dops[i+1].itype==IMM16||dops[i+1].itype==LOAD
8550       ||dops[i+1].itype==STORE||dops[i+1].itype==STORELR||dops[i+1].itype==C1LS
8551       ||dops[i+1].itype==SHIFT||dops[i+1].itype==COP1
8552       ||dops[i+1].itype==COP2||dops[i+1].itype==C2LS||dops[i+1].itype==C2OP)
8553       {
8554         int t=(ba[i]-start)>>2;
8555         if(t > 0 && !dops[t-1].is_jump) // loop_preload can't handle jumps into delay slots
8556         if(t<2||(dops[t-2].itype!=UJUMP&&dops[t-2].itype!=RJUMP)||dops[t-2].rt1!=31) // call/ret assumes no registers allocated
8557         for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++)
8558         {
8559           if(regs[i].regmap[hr]>=0) {
8560             if(f_regmap[hr]!=regs[i].regmap[hr]) {
8561               // dealloc old register
8562               int n;
8563               for(n=0;n<HOST_REGS;n++)
8564               {
8565                 if(f_regmap[n]==regs[i].regmap[hr]) {f_regmap[n]=-1;}
8566               }
8567               // and alloc new one
8568               f_regmap[hr]=regs[i].regmap[hr];
8569             }
8570           }
8571           if(branch_regs[i].regmap[hr]>=0) {
8572             if(f_regmap[hr]!=branch_regs[i].regmap[hr]) {
8573               // dealloc old register
8574               int n;
8575               for(n=0;n<HOST_REGS;n++)
8576               {
8577                 if(f_regmap[n]==branch_regs[i].regmap[hr]) {f_regmap[n]=-1;}
8578               }
8579               // and alloc new one
8580               f_regmap[hr]=branch_regs[i].regmap[hr];
8581             }
8582           }
8583           if(dops[i].ooo) {
8584             if(count_free_regs(regs[i].regmap)<=minimum_free_regs[i+1])
8585               f_regmap[hr]=branch_regs[i].regmap[hr];
8586           }else{
8587             if(count_free_regs(branch_regs[i].regmap)<=minimum_free_regs[i+1])
8588               f_regmap[hr]=branch_regs[i].regmap[hr];
8589           }
8590           // Avoid dirty->clean transition
8591           #ifdef DESTRUCTIVE_WRITEBACK
8592           if(t>0) if(get_reg(regmap_pre[t],f_regmap[hr])>=0) if((regs[t].wasdirty>>get_reg(regmap_pre[t],f_regmap[hr]))&1) f_regmap[hr]=-1;
8593           #endif
8594           // This check is only strictly required in the DESTRUCTIVE_WRITEBACK
8595           // case above, however it's always a good idea.  We can't hoist the
8596           // load if the register was already allocated, so there's no point
8597           // wasting time analyzing most of these cases.  It only "succeeds"
8598           // when the mapping was different and the load can be replaced with
8599           // a mov, which is of negligible benefit.  So such cases are
8600           // skipped below.
8601           if(f_regmap[hr]>0) {
8602             if(regs[t].regmap[hr]==f_regmap[hr]||(regs[t].regmap_entry[hr]<0&&get_reg(regmap_pre[t],f_regmap[hr])<0)) {
8603               int r=f_regmap[hr];
8604               for(j=t;j<=i;j++)
8605               {
8606                 //printf("Test %x -> %x, %x %d/%d\n",start+i*4,ba[i],start+j*4,hr,r);
8607                 if(r<34&&((unneeded_reg[j]>>r)&1)) break;
8608                 assert(r < 64);
8609                 if(regs[j].regmap[hr]==f_regmap[hr]&&(f_regmap[hr]&63)<TEMPREG) {
8610                   //printf("Hit %x -> %x, %x %d/%d\n",start+i*4,ba[i],start+j*4,hr,r);
8611                   int k;
8612                   if(regs[i].regmap[hr]==-1&&branch_regs[i].regmap[hr]==-1) {
8613                     if(get_reg(regs[i+2].regmap,f_regmap[hr])>=0) break;
8614                     if(r>63) {
8615                       if(get_reg(regs[i].regmap,r&63)<0) break;
8616                       if(get_reg(branch_regs[i].regmap,r&63)<0) break;
8617                     }
8618                     k=i;
8619                     while(k>1&&regs[k-1].regmap[hr]==-1) {
8620                       if(count_free_regs(regs[k-1].regmap)<=minimum_free_regs[k-1]) {
8621                         //printf("no free regs for store %x\n",start+(k-1)*4);
8622                         break;
8623                       }
8624                       if(get_reg(regs[k-1].regmap,f_regmap[hr])>=0) {
8625                         //printf("no-match due to different register\n");
8626                         break;
8627                       }
8628                       if (dops[k-2].is_jump) {
8629                         //printf("no-match due to branch\n");
8630                         break;
8631                       }
8632                       // call/ret fast path assumes no registers allocated
8633                       if(k>2&&(dops[k-3].itype==UJUMP||dops[k-3].itype==RJUMP)&&dops[k-3].rt1==31) {
8634                         break;
8635                       }
8636                       assert(r < 64);
8637                       k--;
8638                     }
8639                     if(regs[k-1].regmap[hr]==f_regmap[hr]&&regmap_pre[k][hr]==f_regmap[hr]) {
8640                       //printf("Extend r%d, %x ->\n",hr,start+k*4);
8641                       while(k<i) {
8642                         regs[k].regmap_entry[hr]=f_regmap[hr];
8643                         regs[k].regmap[hr]=f_regmap[hr];
8644                         regmap_pre[k+1][hr]=f_regmap[hr];
8645                         regs[k].wasdirty&=~(1<<hr);
8646                         regs[k].dirty&=~(1<<hr);
8647                         regs[k].wasdirty|=(1<<hr)&regs[k-1].dirty;
8648                         regs[k].dirty|=(1<<hr)&regs[k].wasdirty;
8649                         regs[k].wasconst&=~(1<<hr);
8650                         regs[k].isconst&=~(1<<hr);
8651                         k++;
8652                       }
8653                     }
8654                     else {
8655                       //printf("Fail Extend r%d, %x ->\n",hr,start+k*4);
8656                       break;
8657                     }
8658                     assert(regs[i-1].regmap[hr]==f_regmap[hr]);
8659                     if(regs[i-1].regmap[hr]==f_regmap[hr]&&regmap_pre[i][hr]==f_regmap[hr]) {
8660                       //printf("OK fill %x (r%d)\n",start+i*4,hr);
8661                       regs[i].regmap_entry[hr]=f_regmap[hr];
8662                       regs[i].regmap[hr]=f_regmap[hr];
8663                       regs[i].wasdirty&=~(1<<hr);
8664                       regs[i].dirty&=~(1<<hr);
8665                       regs[i].wasdirty|=(1<<hr)&regs[i-1].dirty;
8666                       regs[i].dirty|=(1<<hr)&regs[i-1].dirty;
8667                       regs[i].wasconst&=~(1<<hr);
8668                       regs[i].isconst&=~(1<<hr);
8669                       branch_regs[i].regmap_entry[hr]=f_regmap[hr];
8670                       branch_regs[i].wasdirty&=~(1<<hr);
8671                       branch_regs[i].wasdirty|=(1<<hr)&regs[i].dirty;
8672                       branch_regs[i].regmap[hr]=f_regmap[hr];
8673                       branch_regs[i].dirty&=~(1<<hr);
8674                       branch_regs[i].dirty|=(1<<hr)&regs[i].dirty;
8675                       branch_regs[i].wasconst&=~(1<<hr);
8676                       branch_regs[i].isconst&=~(1<<hr);
8677                       if (!dops[i].is_ujump) {
8678                         regmap_pre[i+2][hr]=f_regmap[hr];
8679                         regs[i+2].wasdirty&=~(1<<hr);
8680                         regs[i+2].wasdirty|=(1<<hr)&regs[i].dirty;
8681                       }
8682                     }
8683                   }
8684                   for(k=t;k<j;k++) {
8685                     // Alloc register clean at beginning of loop,
8686                     // but may dirty it in pass 6
8687                     regs[k].regmap_entry[hr]=f_regmap[hr];
8688                     regs[k].regmap[hr]=f_regmap[hr];
8689                     regs[k].dirty&=~(1<<hr);
8690                     regs[k].wasconst&=~(1<<hr);
8691                     regs[k].isconst&=~(1<<hr);
8692                     if (dops[k].is_jump) {
8693                       branch_regs[k].regmap_entry[hr]=f_regmap[hr];
8694                       branch_regs[k].regmap[hr]=f_regmap[hr];
8695                       branch_regs[k].dirty&=~(1<<hr);
8696                       branch_regs[k].wasconst&=~(1<<hr);
8697                       branch_regs[k].isconst&=~(1<<hr);
8698                       if (!dops[k].is_ujump) {
8699                         regmap_pre[k+2][hr]=f_regmap[hr];
8700                         regs[k+2].wasdirty&=~(1<<hr);
8701                       }
8702                     }
8703                     else
8704                     {
8705                       regmap_pre[k+1][hr]=f_regmap[hr];
8706                       regs[k+1].wasdirty&=~(1<<hr);
8707                     }
8708                   }
8709                   if(regs[j].regmap[hr]==f_regmap[hr])
8710                     regs[j].regmap_entry[hr]=f_regmap[hr];
8711                   break;
8712                 }
8713                 if(j==i) break;
8714                 if(regs[j].regmap[hr]>=0)
8715                   break;
8716                 if(get_reg(regs[j].regmap,f_regmap[hr])>=0) {
8717                   //printf("no-match due to different register\n");
8718                   break;
8719                 }
8720                 if (dops[j].is_ujump)
8721                 {
8722                   // Stop on unconditional branch
8723                   break;
8724                 }
8725                 if(dops[j].itype==CJUMP||dops[j].itype==SJUMP)
8726                 {
8727                   if(dops[j].ooo) {
8728                     if(count_free_regs(regs[j].regmap)<=minimum_free_regs[j+1])
8729                       break;
8730                   }else{
8731                     if(count_free_regs(branch_regs[j].regmap)<=minimum_free_regs[j+1])
8732                       break;
8733                   }
8734                   if(get_reg(branch_regs[j].regmap,f_regmap[hr])>=0) {
8735                     //printf("no-match due to different register (branch)\n");
8736                     break;
8737                   }
8738                 }
8739                 if(count_free_regs(regs[j].regmap)<=minimum_free_regs[j]) {
8740                   //printf("No free regs for store %x\n",start+j*4);
8741                   break;
8742                 }
8743                 assert(f_regmap[hr]<64);
8744               }
8745             }
8746           }
8747         }
8748       }
8749     }else{
8750       // Non branch or undetermined branch target
8751       for(hr=0;hr<HOST_REGS;hr++)
8752       {
8753         if(hr!=EXCLUDE_REG) {
8754           if(regs[i].regmap[hr]>=0) {
8755             if(f_regmap[hr]!=regs[i].regmap[hr]) {
8756               // dealloc old register
8757               int n;
8758               for(n=0;n<HOST_REGS;n++)
8759               {
8760                 if(f_regmap[n]==regs[i].regmap[hr]) {f_regmap[n]=-1;}
8761               }
8762               // and alloc new one
8763               f_regmap[hr]=regs[i].regmap[hr];
8764             }
8765           }
8766         }
8767       }
8768       // Try to restore cycle count at branch targets
8769       if(dops[i].bt) {
8770         for(j=i;j<slen-1;j++) {
8771           if(regs[j].regmap[HOST_CCREG]!=-1) break;
8772           if(count_free_regs(regs[j].regmap)<=minimum_free_regs[j]) {
8773             //printf("no free regs for store %x\n",start+j*4);
8774             break;
8775           }
8776         }
8777         if(regs[j].regmap[HOST_CCREG]==CCREG) {
8778           int k=i;
8779           //printf("Extend CC, %x -> %x\n",start+k*4,start+j*4);
8780           while(k<j) {
8781             regs[k].regmap_entry[HOST_CCREG]=CCREG;
8782             regs[k].regmap[HOST_CCREG]=CCREG;
8783             regmap_pre[k+1][HOST_CCREG]=CCREG;
8784             regs[k+1].wasdirty|=1<<HOST_CCREG;
8785             regs[k].dirty|=1<<HOST_CCREG;
8786             regs[k].wasconst&=~(1<<HOST_CCREG);
8787             regs[k].isconst&=~(1<<HOST_CCREG);
8788             k++;
8789           }
8790           regs[j].regmap_entry[HOST_CCREG]=CCREG;
8791         }
8792         // Work backwards from the branch target
8793         if(j>i&&f_regmap[HOST_CCREG]==CCREG)
8794         {
8795           //printf("Extend backwards\n");
8796           int k;
8797           k=i;
8798           while(regs[k-1].regmap[HOST_CCREG]==-1) {
8799             if(count_free_regs(regs[k-1].regmap)<=minimum_free_regs[k-1]) {
8800               //printf("no free regs for store %x\n",start+(k-1)*4);
8801               break;
8802             }
8803             k--;
8804           }
8805           if(regs[k-1].regmap[HOST_CCREG]==CCREG) {
8806             //printf("Extend CC, %x ->\n",start+k*4);
8807             while(k<=i) {
8808               regs[k].regmap_entry[HOST_CCREG]=CCREG;
8809               regs[k].regmap[HOST_CCREG]=CCREG;
8810               regmap_pre[k+1][HOST_CCREG]=CCREG;
8811               regs[k+1].wasdirty|=1<<HOST_CCREG;
8812               regs[k].dirty|=1<<HOST_CCREG;
8813               regs[k].wasconst&=~(1<<HOST_CCREG);
8814               regs[k].isconst&=~(1<<HOST_CCREG);
8815               k++;
8816             }
8817           }
8818           else {
8819             //printf("Fail Extend CC, %x ->\n",start+k*4);
8820           }
8821         }
8822       }
8823       if(dops[i].itype!=STORE&&dops[i].itype!=STORELR&&dops[i].itype!=C1LS&&dops[i].itype!=SHIFT&&
8824          dops[i].itype!=NOP&&dops[i].itype!=MOV&&dops[i].itype!=ALU&&dops[i].itype!=SHIFTIMM&&
8825          dops[i].itype!=IMM16&&dops[i].itype!=LOAD&&dops[i].itype!=COP1)
8826       {
8827         memcpy(f_regmap,regs[i].regmap,sizeof(f_regmap));
8828       }
8829     }
8830   }
8831
8832   // This allocates registers (if possible) one instruction prior
8833   // to use, which can avoid a load-use penalty on certain CPUs.
8834   for(i=0;i<slen-1;i++)
8835   {
8836     if (!i || !dops[i-1].is_jump)
8837     {
8838       if(!dops[i+1].bt)
8839       {
8840         if(dops[i].itype==ALU||dops[i].itype==MOV||dops[i].itype==LOAD||dops[i].itype==SHIFTIMM||dops[i].itype==IMM16
8841            ||((dops[i].itype==COP1||dops[i].itype==COP2)&&dops[i].opcode2<3))
8842         {
8843           if(dops[i+1].rs1) {
8844             if((hr=get_reg(regs[i+1].regmap,dops[i+1].rs1))>=0)
8845             {
8846               if(regs[i].regmap[hr]<0&&regs[i+1].regmap_entry[hr]<0)
8847               {
8848                 regs[i].regmap[hr]=regs[i+1].regmap[hr];
8849                 regmap_pre[i+1][hr]=regs[i+1].regmap[hr];
8850                 regs[i+1].regmap_entry[hr]=regs[i+1].regmap[hr];
8851                 regs[i].isconst&=~(1<<hr);
8852                 regs[i].isconst|=regs[i+1].isconst&(1<<hr);
8853                 constmap[i][hr]=constmap[i+1][hr];
8854                 regs[i+1].wasdirty&=~(1<<hr);
8855                 regs[i].dirty&=~(1<<hr);
8856               }
8857             }
8858           }
8859           if(dops[i+1].rs2) {
8860             if((hr=get_reg(regs[i+1].regmap,dops[i+1].rs2))>=0)
8861             {
8862               if(regs[i].regmap[hr]<0&&regs[i+1].regmap_entry[hr]<0)
8863               {
8864                 regs[i].regmap[hr]=regs[i+1].regmap[hr];
8865                 regmap_pre[i+1][hr]=regs[i+1].regmap[hr];
8866                 regs[i+1].regmap_entry[hr]=regs[i+1].regmap[hr];
8867                 regs[i].isconst&=~(1<<hr);
8868                 regs[i].isconst|=regs[i+1].isconst&(1<<hr);
8869                 constmap[i][hr]=constmap[i+1][hr];
8870                 regs[i+1].wasdirty&=~(1<<hr);
8871                 regs[i].dirty&=~(1<<hr);
8872               }
8873             }
8874           }
8875           // Preload target address for load instruction (non-constant)
8876           if(dops[i+1].itype==LOAD&&dops[i+1].rs1&&get_reg(regs[i+1].regmap,dops[i+1].rs1)<0) {
8877             if((hr=get_reg(regs[i+1].regmap,dops[i+1].rt1))>=0)
8878             {
8879               if(regs[i].regmap[hr]<0&&regs[i+1].regmap_entry[hr]<0)
8880               {
8881                 regs[i].regmap[hr]=dops[i+1].rs1;
8882                 regmap_pre[i+1][hr]=dops[i+1].rs1;
8883                 regs[i+1].regmap_entry[hr]=dops[i+1].rs1;
8884                 regs[i].isconst&=~(1<<hr);
8885                 regs[i].isconst|=regs[i+1].isconst&(1<<hr);
8886                 constmap[i][hr]=constmap[i+1][hr];
8887                 regs[i+1].wasdirty&=~(1<<hr);
8888                 regs[i].dirty&=~(1<<hr);
8889               }
8890             }
8891           }
8892           // Load source into target register
8893           if(dops[i+1].lt1&&get_reg(regs[i+1].regmap,dops[i+1].rs1)<0) {
8894             if((hr=get_reg(regs[i+1].regmap,dops[i+1].rt1))>=0)
8895             {
8896               if(regs[i].regmap[hr]<0&&regs[i+1].regmap_entry[hr]<0)
8897               {
8898                 regs[i].regmap[hr]=dops[i+1].rs1;
8899                 regmap_pre[i+1][hr]=dops[i+1].rs1;
8900                 regs[i+1].regmap_entry[hr]=dops[i+1].rs1;
8901                 regs[i].isconst&=~(1<<hr);
8902                 regs[i].isconst|=regs[i+1].isconst&(1<<hr);
8903                 constmap[i][hr]=constmap[i+1][hr];
8904                 regs[i+1].wasdirty&=~(1<<hr);
8905                 regs[i].dirty&=~(1<<hr);
8906               }
8907             }
8908           }
8909           // Address for store instruction (non-constant)
8910           if(dops[i+1].itype==STORE||dops[i+1].itype==STORELR
8911              ||(dops[i+1].opcode&0x3b)==0x39||(dops[i+1].opcode&0x3b)==0x3a) { // SB/SH/SW/SD/SWC1/SDC1/SWC2/SDC2
8912             if(get_reg(regs[i+1].regmap,dops[i+1].rs1)<0) {
8913               hr=get_reg2(regs[i].regmap,regs[i+1].regmap,-1);
8914               if(hr<0) hr=get_reg(regs[i+1].regmap,-1);
8915               else {regs[i+1].regmap[hr]=AGEN1+((i+1)&1);regs[i+1].isconst&=~(1<<hr);}
8916               assert(hr>=0);
8917               if(regs[i].regmap[hr]<0&&regs[i+1].regmap_entry[hr]<0)
8918               {
8919                 regs[i].regmap[hr]=dops[i+1].rs1;
8920                 regmap_pre[i+1][hr]=dops[i+1].rs1;
8921                 regs[i+1].regmap_entry[hr]=dops[i+1].rs1;
8922                 regs[i].isconst&=~(1<<hr);
8923                 regs[i].isconst|=regs[i+1].isconst&(1<<hr);
8924                 constmap[i][hr]=constmap[i+1][hr];
8925                 regs[i+1].wasdirty&=~(1<<hr);
8926                 regs[i].dirty&=~(1<<hr);
8927               }
8928             }
8929           }
8930           if(dops[i+1].itype==LOADLR||(dops[i+1].opcode&0x3b)==0x31||(dops[i+1].opcode&0x3b)==0x32) { // LWC1/LDC1, LWC2/LDC2
8931             if(get_reg(regs[i+1].regmap,dops[i+1].rs1)<0) {
8932               int nr;
8933               hr=get_reg(regs[i+1].regmap,FTEMP);
8934               assert(hr>=0);
8935               if(regs[i].regmap[hr]<0&&regs[i+1].regmap_entry[hr]<0)
8936               {
8937                 regs[i].regmap[hr]=dops[i+1].rs1;
8938                 regmap_pre[i+1][hr]=dops[i+1].rs1;
8939                 regs[i+1].regmap_entry[hr]=dops[i+1].rs1;
8940                 regs[i].isconst&=~(1<<hr);
8941                 regs[i].isconst|=regs[i+1].isconst&(1<<hr);
8942                 constmap[i][hr]=constmap[i+1][hr];
8943                 regs[i+1].wasdirty&=~(1<<hr);
8944                 regs[i].dirty&=~(1<<hr);
8945               }
8946               else if((nr=get_reg2(regs[i].regmap,regs[i+1].regmap,-1))>=0)
8947               {
8948                 // move it to another register
8949                 regs[i+1].regmap[hr]=-1;
8950                 regmap_pre[i+2][hr]=-1;
8951                 regs[i+1].regmap[nr]=FTEMP;
8952                 regmap_pre[i+2][nr]=FTEMP;
8953                 regs[i].regmap[nr]=dops[i+1].rs1;
8954                 regmap_pre[i+1][nr]=dops[i+1].rs1;
8955                 regs[i+1].regmap_entry[nr]=dops[i+1].rs1;
8956                 regs[i].isconst&=~(1<<nr);
8957                 regs[i+1].isconst&=~(1<<nr);
8958                 regs[i].dirty&=~(1<<nr);
8959                 regs[i+1].wasdirty&=~(1<<nr);
8960                 regs[i+1].dirty&=~(1<<nr);
8961                 regs[i+2].wasdirty&=~(1<<nr);
8962               }
8963             }
8964           }
8965           if(dops[i+1].itype==LOAD||dops[i+1].itype==LOADLR||dops[i+1].itype==STORE||dops[i+1].itype==STORELR/*||dops[i+1].itype==C1LS||||dops[i+1].itype==C2LS*/) {
8966             if(dops[i+1].itype==LOAD)
8967               hr=get_reg(regs[i+1].regmap,dops[i+1].rt1);
8968             if(dops[i+1].itype==LOADLR||(dops[i+1].opcode&0x3b)==0x31||(dops[i+1].opcode&0x3b)==0x32) // LWC1/LDC1, LWC2/LDC2
8969               hr=get_reg(regs[i+1].regmap,FTEMP);
8970             if(dops[i+1].itype==STORE||dops[i+1].itype==STORELR||(dops[i+1].opcode&0x3b)==0x39||(dops[i+1].opcode&0x3b)==0x3a) { // SWC1/SDC1/SWC2/SDC2
8971               hr=get_reg(regs[i+1].regmap,AGEN1+((i+1)&1));
8972               if(hr<0) hr=get_reg(regs[i+1].regmap,-1);
8973             }
8974             if(hr>=0&&regs[i].regmap[hr]<0) {
8975               int rs=get_reg(regs[i+1].regmap,dops[i+1].rs1);
8976               if(rs>=0&&((regs[i+1].wasconst>>rs)&1)) {
8977                 regs[i].regmap[hr]=AGEN1+((i+1)&1);
8978                 regmap_pre[i+1][hr]=AGEN1+((i+1)&1);
8979                 regs[i+1].regmap_entry[hr]=AGEN1+((i+1)&1);
8980                 regs[i].isconst&=~(1<<hr);
8981                 regs[i+1].wasdirty&=~(1<<hr);
8982                 regs[i].dirty&=~(1<<hr);
8983               }
8984             }
8985           }
8986         }
8987       }
8988     }
8989   }
8990
8991   /* Pass 6 - Optimize clean/dirty state */
8992   clean_registers(0,slen-1,1);
8993
8994   /* Pass 7 - Identify 32-bit registers */
8995   for (i=slen-1;i>=0;i--)
8996   {
8997     if(dops[i].itype==CJUMP||dops[i].itype==SJUMP)
8998     {
8999       // Conditional branch
9000       if((source[i]>>16)!=0x1000&&i<slen-2) {
9001         // Mark this address as a branch target since it may be called
9002         // upon return from interrupt
9003         dops[i+2].bt=1;
9004       }
9005     }
9006   }
9007
9008   if(dops[slen-1].itype==SPAN) {
9009     dops[slen-1].bt=1; // Mark as a branch target so instruction can restart after exception
9010   }
9011
9012 #ifdef DISASM
9013   /* Debug/disassembly */
9014   for(i=0;i<slen;i++)
9015   {
9016     printf("U:");
9017     int r;
9018     for(r=1;r<=CCREG;r++) {
9019       if((unneeded_reg[i]>>r)&1) {
9020         if(r==HIREG) printf(" HI");
9021         else if(r==LOREG) printf(" LO");
9022         else printf(" r%d",r);
9023       }
9024     }
9025     printf("\n");
9026     #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
9027     printf("pre: eax=%d ecx=%d edx=%d ebx=%d ebp=%d esi=%d edi=%d\n",regmap_pre[i][0],regmap_pre[i][1],regmap_pre[i][2],regmap_pre[i][3],regmap_pre[i][5],regmap_pre[i][6],regmap_pre[i][7]);
9028     #endif
9029     #ifdef __arm__
9030     printf("pre: r0=%d r1=%d r2=%d r3=%d r4=%d r5=%d r6=%d r7=%d r8=%d r9=%d r10=%d r12=%d\n",regmap_pre[i][0],regmap_pre[i][1],regmap_pre[i][2],regmap_pre[i][3],regmap_pre[i][4],regmap_pre[i][5],regmap_pre[i][6],regmap_pre[i][7],regmap_pre[i][8],regmap_pre[i][9],regmap_pre[i][10],regmap_pre[i][12]);
9031     #endif
9032     #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
9033     printf("needs: ");
9034     if(needed_reg[i]&1) printf("eax ");
9035     if((needed_reg[i]>>1)&1) printf("ecx ");
9036     if((needed_reg[i]>>2)&1) printf("edx ");
9037     if((needed_reg[i]>>3)&1) printf("ebx ");
9038     if((needed_reg[i]>>5)&1) printf("ebp ");
9039     if((needed_reg[i]>>6)&1) printf("esi ");
9040     if((needed_reg[i]>>7)&1) printf("edi ");
9041     printf("\n");
9042     printf("entry: eax=%d ecx=%d edx=%d ebx=%d ebp=%d esi=%d edi=%d\n",regs[i].regmap_entry[0],regs[i].regmap_entry[1],regs[i].regmap_entry[2],regs[i].regmap_entry[3],regs[i].regmap_entry[5],regs[i].regmap_entry[6],regs[i].regmap_entry[7]);
9043     printf("dirty: ");
9044     if(regs[i].wasdirty&1) printf("eax ");
9045     if((regs[i].wasdirty>>1)&1) printf("ecx ");
9046     if((regs[i].wasdirty>>2)&1) printf("edx ");
9047     if((regs[i].wasdirty>>3)&1) printf("ebx ");
9048     if((regs[i].wasdirty>>5)&1) printf("ebp ");
9049     if((regs[i].wasdirty>>6)&1) printf("esi ");
9050     if((regs[i].wasdirty>>7)&1) printf("edi ");
9051     #endif
9052     #ifdef __arm__
9053     printf("entry: r0=%d r1=%d r2=%d r3=%d r4=%d r5=%d r6=%d r7=%d r8=%d r9=%d r10=%d r12=%d\n",regs[i].regmap_entry[0],regs[i].regmap_entry[1],regs[i].regmap_entry[2],regs[i].regmap_entry[3],regs[i].regmap_entry[4],regs[i].regmap_entry[5],regs[i].regmap_entry[6],regs[i].regmap_entry[7],regs[i].regmap_entry[8],regs[i].regmap_entry[9],regs[i].regmap_entry[10],regs[i].regmap_entry[12]);
9054     printf("dirty: ");
9055     if(regs[i].wasdirty&1) printf("r0 ");
9056     if((regs[i].wasdirty>>1)&1) printf("r1 ");
9057     if((regs[i].wasdirty>>2)&1) printf("r2 ");
9058     if((regs[i].wasdirty>>3)&1) printf("r3 ");
9059     if((regs[i].wasdirty>>4)&1) printf("r4 ");
9060     if((regs[i].wasdirty>>5)&1) printf("r5 ");
9061     if((regs[i].wasdirty>>6)&1) printf("r6 ");
9062     if((regs[i].wasdirty>>7)&1) printf("r7 ");
9063     if((regs[i].wasdirty>>8)&1) printf("r8 ");
9064     if((regs[i].wasdirty>>9)&1) printf("r9 ");
9065     if((regs[i].wasdirty>>10)&1) printf("r10 ");
9066     if((regs[i].wasdirty>>12)&1) printf("r12 ");
9067     #endif
9068     printf("\n");
9069     disassemble_inst(i);
9070     //printf ("ccadj[%d] = %d\n",i,ccadj[i]);
9071     #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
9072     printf("eax=%d ecx=%d edx=%d ebx=%d ebp=%d esi=%d edi=%d dirty: ",regs[i].regmap[0],regs[i].regmap[1],regs[i].regmap[2],regs[i].regmap[3],regs[i].regmap[5],regs[i].regmap[6],regs[i].regmap[7]);
9073     if(regs[i].dirty&1) printf("eax ");
9074     if((regs[i].dirty>>1)&1) printf("ecx ");
9075     if((regs[i].dirty>>2)&1) printf("edx ");
9076     if((regs[i].dirty>>3)&1) printf("ebx ");
9077     if((regs[i].dirty>>5)&1) printf("ebp ");
9078     if((regs[i].dirty>>6)&1) printf("esi ");
9079     if((regs[i].dirty>>7)&1) printf("edi ");
9080     #endif
9081     #ifdef __arm__
9082     printf("r0=%d r1=%d r2=%d r3=%d r4=%d r5=%d r6=%d r7=%d r8=%d r9=%d r10=%d r12=%d dirty: ",regs[i].regmap[0],regs[i].regmap[1],regs[i].regmap[2],regs[i].regmap[3],regs[i].regmap[4],regs[i].regmap[5],regs[i].regmap[6],regs[i].regmap[7],regs[i].regmap[8],regs[i].regmap[9],regs[i].regmap[10],regs[i].regmap[12]);
9083     if(regs[i].dirty&1) printf("r0 ");
9084     if((regs[i].dirty>>1)&1) printf("r1 ");
9085     if((regs[i].dirty>>2)&1) printf("r2 ");
9086     if((regs[i].dirty>>3)&1) printf("r3 ");
9087     if((regs[i].dirty>>4)&1) printf("r4 ");
9088     if((regs[i].dirty>>5)&1) printf("r5 ");
9089     if((regs[i].dirty>>6)&1) printf("r6 ");
9090     if((regs[i].dirty>>7)&1) printf("r7 ");
9091     if((regs[i].dirty>>8)&1) printf("r8 ");
9092     if((regs[i].dirty>>9)&1) printf("r9 ");
9093     if((regs[i].dirty>>10)&1) printf("r10 ");
9094     if((regs[i].dirty>>12)&1) printf("r12 ");
9095     #endif
9096     printf("\n");
9097     if(regs[i].isconst) {
9098       printf("constants: ");
9099       #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
9100       if(regs[i].isconst&1) printf("eax=%x ",(u_int)constmap[i][0]);
9101       if((regs[i].isconst>>1)&1) printf("ecx=%x ",(u_int)constmap[i][1]);
9102       if((regs[i].isconst>>2)&1) printf("edx=%x ",(u_int)constmap[i][2]);
9103       if((regs[i].isconst>>3)&1) printf("ebx=%x ",(u_int)constmap[i][3]);
9104       if((regs[i].isconst>>5)&1) printf("ebp=%x ",(u_int)constmap[i][5]);
9105       if((regs[i].isconst>>6)&1) printf("esi=%x ",(u_int)constmap[i][6]);
9106       if((regs[i].isconst>>7)&1) printf("edi=%x ",(u_int)constmap[i][7]);
9107       #endif
9108       #if defined(__arm__) || defined(__aarch64__)
9109       int r;
9110       for (r = 0; r < ARRAY_SIZE(constmap[i]); r++)
9111         if ((regs[i].isconst >> r) & 1)
9112           printf(" r%d=%x", r, (u_int)constmap[i][r]);
9113       #endif
9114       printf("\n");
9115     }
9116     if(dops[i].is_jump) {
9117       #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
9118       printf("branch(%d): eax=%d ecx=%d edx=%d ebx=%d ebp=%d esi=%d edi=%d dirty: ",i,branch_regs[i].regmap[0],branch_regs[i].regmap[1],branch_regs[i].regmap[2],branch_regs[i].regmap[3],branch_regs[i].regmap[5],branch_regs[i].regmap[6],branch_regs[i].regmap[7]);
9119       if(branch_regs[i].dirty&1) printf("eax ");
9120       if((branch_regs[i].dirty>>1)&1) printf("ecx ");
9121       if((branch_regs[i].dirty>>2)&1) printf("edx ");
9122       if((branch_regs[i].dirty>>3)&1) printf("ebx ");
9123       if((branch_regs[i].dirty>>5)&1) printf("ebp ");
9124       if((branch_regs[i].dirty>>6)&1) printf("esi ");
9125       if((branch_regs[i].dirty>>7)&1) printf("edi ");
9126       #endif
9127       #ifdef __arm__
9128       printf("branch(%d): r0=%d r1=%d r2=%d r3=%d r4=%d r5=%d r6=%d r7=%d r8=%d r9=%d r10=%d r12=%d dirty: ",i,branch_regs[i].regmap[0],branch_regs[i].regmap[1],branch_regs[i].regmap[2],branch_regs[i].regmap[3],branch_regs[i].regmap[4],branch_regs[i].regmap[5],branch_regs[i].regmap[6],branch_regs[i].regmap[7],branch_regs[i].regmap[8],branch_regs[i].regmap[9],branch_regs[i].regmap[10],branch_regs[i].regmap[12]);
9129       if(branch_regs[i].dirty&1) printf("r0 ");
9130       if((branch_regs[i].dirty>>1)&1) printf("r1 ");
9131       if((branch_regs[i].dirty>>2)&1) printf("r2 ");
9132       if((branch_regs[i].dirty>>3)&1) printf("r3 ");
9133       if((branch_regs[i].dirty>>4)&1) printf("r4 ");
9134       if((branch_regs[i].dirty>>5)&1) printf("r5 ");
9135       if((branch_regs[i].dirty>>6)&1) printf("r6 ");
9136       if((branch_regs[i].dirty>>7)&1) printf("r7 ");
9137       if((branch_regs[i].dirty>>8)&1) printf("r8 ");
9138       if((branch_regs[i].dirty>>9)&1) printf("r9 ");
9139       if((branch_regs[i].dirty>>10)&1) printf("r10 ");
9140       if((branch_regs[i].dirty>>12)&1) printf("r12 ");
9141       #endif
9142     }
9143   }
9144 #endif // DISASM
9145
9146   /* Pass 8 - Assembly */
9147   linkcount=0;stubcount=0;
9148   ds=0;is_delayslot=0;
9149   u_int dirty_pre=0;
9150   void *beginning=start_block();
9151   if((u_int)addr&1) {
9152     ds=1;
9153     pagespan_ds();
9154   }
9155   void *instr_addr0_override = NULL;
9156
9157   if (start == 0x80030000) {
9158     // nasty hack for the fastbios thing
9159     // override block entry to this code
9160     instr_addr0_override = out;
9161     emit_movimm(start,0);
9162     // abuse io address var as a flag that we
9163     // have already returned here once
9164     emit_readword(&address,1);
9165     emit_writeword(0,&pcaddr);
9166     emit_writeword(0,&address);
9167     emit_cmp(0,1);
9168     #ifdef __aarch64__
9169     emit_jeq(out + 4*2);
9170     emit_far_jump(new_dyna_leave);
9171     #else
9172     emit_jne(new_dyna_leave);
9173     #endif
9174   }
9175   for(i=0;i<slen;i++)
9176   {
9177     //if(ds) printf("ds: ");
9178     disassemble_inst(i);
9179     if(ds) {
9180       ds=0; // Skip delay slot
9181       if(dops[i].bt) assem_debug("OOPS - branch into delay slot\n");
9182       instr_addr[i] = NULL;
9183     } else {
9184       speculate_register_values(i);
9185       #ifndef DESTRUCTIVE_WRITEBACK
9186       if (i < 2 || !dops[i-2].is_ujump)
9187       {
9188         wb_valid(regmap_pre[i],regs[i].regmap_entry,dirty_pre,regs[i].wasdirty,unneeded_reg[i]);
9189       }
9190       if((dops[i].itype==CJUMP||dops[i].itype==SJUMP)) {
9191         dirty_pre=branch_regs[i].dirty;
9192       }else{
9193         dirty_pre=regs[i].dirty;
9194       }
9195       #endif
9196       // write back
9197       if (i < 2 || !dops[i-2].is_ujump)
9198       {
9199         wb_invalidate(regmap_pre[i],regs[i].regmap_entry,regs[i].wasdirty,unneeded_reg[i]);
9200         loop_preload(regmap_pre[i],regs[i].regmap_entry);
9201       }
9202       // branch target entry point
9203       instr_addr[i] = out;
9204       assem_debug("<->\n");
9205       drc_dbg_emit_do_cmp(i, ccadj[i]);
9206
9207       // load regs
9208       if(regs[i].regmap_entry[HOST_CCREG]==CCREG&&regs[i].regmap[HOST_CCREG]!=CCREG)
9209         wb_register(CCREG,regs[i].regmap_entry,regs[i].wasdirty);
9210       load_regs(regs[i].regmap_entry,regs[i].regmap,dops[i].rs1,dops[i].rs2);
9211       address_generation(i,&regs[i],regs[i].regmap_entry);
9212       load_consts(regmap_pre[i],regs[i].regmap,i);
9213       if(dops[i].is_jump)
9214       {
9215         // Load the delay slot registers if necessary
9216         if(dops[i+1].rs1!=dops[i].rs1&&dops[i+1].rs1!=dops[i].rs2&&(dops[i+1].rs1!=dops[i].rt1||dops[i].rt1==0))
9217           load_regs(regs[i].regmap_entry,regs[i].regmap,dops[i+1].rs1,dops[i+1].rs1);
9218         if(dops[i+1].rs2!=dops[i+1].rs1&&dops[i+1].rs2!=dops[i].rs1&&dops[i+1].rs2!=dops[i].rs2&&(dops[i+1].rs2!=dops[i].rt1||dops[i].rt1==0))
9219           load_regs(regs[i].regmap_entry,regs[i].regmap,dops[i+1].rs2,dops[i+1].rs2);
9220         if (ram_offset && (dops[i+1].is_load || dops[i+1].is_store))
9221           load_regs(regs[i].regmap_entry,regs[i].regmap,ROREG,ROREG);
9222         if (dops[i+1].is_store)
9223           load_regs(regs[i].regmap_entry,regs[i].regmap,INVCP,INVCP);
9224       }
9225       else if(i+1<slen)
9226       {
9227         // Preload registers for following instruction
9228         if(dops[i+1].rs1!=dops[i].rs1&&dops[i+1].rs1!=dops[i].rs2)
9229           if(dops[i+1].rs1!=dops[i].rt1&&dops[i+1].rs1!=dops[i].rt2)
9230             load_regs(regs[i].regmap_entry,regs[i].regmap,dops[i+1].rs1,dops[i+1].rs1);
9231         if(dops[i+1].rs2!=dops[i+1].rs1&&dops[i+1].rs2!=dops[i].rs1&&dops[i+1].rs2!=dops[i].rs2)
9232           if(dops[i+1].rs2!=dops[i].rt1&&dops[i+1].rs2!=dops[i].rt2)
9233             load_regs(regs[i].regmap_entry,regs[i].regmap,dops[i+1].rs2,dops[i+1].rs2);
9234       }
9235       // TODO: if(is_ooo(i)) address_generation(i+1);
9236       if (!dops[i].is_jump || dops[i].itype == CJUMP)
9237         load_regs(regs[i].regmap_entry,regs[i].regmap,CCREG,CCREG);
9238       if (ram_offset && (dops[i].is_load || dops[i].is_store))
9239         load_regs(regs[i].regmap_entry,regs[i].regmap,ROREG,ROREG);
9240       if (dops[i].is_store)
9241         load_regs(regs[i].regmap_entry,regs[i].regmap,INVCP,INVCP);
9242
9243       ds = assemble(i, &regs[i], ccadj[i]);
9244
9245       if (dops[i].is_ujump)
9246         literal_pool(1024);
9247       else
9248         literal_pool_jumpover(256);
9249     }
9250   }
9251
9252   assert(slen > 0);
9253   if (slen > 0 && dops[slen-1].itype == INTCALL) {
9254     // no ending needed for this block since INTCALL never returns
9255   }
9256   // If the block did not end with an unconditional branch,
9257   // add a jump to the next instruction.
9258   else if (i > 1) {
9259     if (!dops[i-2].is_ujump && dops[i-1].itype != SPAN) {
9260       assert(!dops[i-1].is_jump);
9261       assert(i==slen);
9262       if(dops[i-2].itype!=CJUMP&&dops[i-2].itype!=SJUMP) {
9263         store_regs_bt(regs[i-1].regmap,regs[i-1].dirty,start+i*4);
9264         if(regs[i-1].regmap[HOST_CCREG]!=CCREG)
9265           emit_loadreg(CCREG,HOST_CCREG);
9266         emit_addimm(HOST_CCREG, ccadj[i-1] + CLOCK_ADJUST(1), HOST_CCREG);
9267       }
9268       else
9269       {
9270         store_regs_bt(branch_regs[i-2].regmap,branch_regs[i-2].dirty,start+i*4);
9271         assert(branch_regs[i-2].regmap[HOST_CCREG]==CCREG);
9272       }
9273       add_to_linker(out,start+i*4,0);
9274       emit_jmp(0);
9275     }
9276   }
9277   else
9278   {
9279     assert(i>0);
9280     assert(!dops[i-1].is_jump);
9281     store_regs_bt(regs[i-1].regmap,regs[i-1].dirty,start+i*4);
9282     if(regs[i-1].regmap[HOST_CCREG]!=CCREG)
9283       emit_loadreg(CCREG,HOST_CCREG);
9284     emit_addimm(HOST_CCREG, ccadj[i-1] + CLOCK_ADJUST(1), HOST_CCREG);
9285     add_to_linker(out,start+i*4,0);
9286     emit_jmp(0);
9287   }
9288
9289   // TODO: delay slot stubs?
9290   // Stubs
9291   for(i=0;i<stubcount;i++)
9292   {
9293     switch(stubs[i].type)
9294     {
9295       case LOADB_STUB:
9296       case LOADH_STUB:
9297       case LOADW_STUB:
9298       case LOADD_STUB:
9299       case LOADBU_STUB:
9300       case LOADHU_STUB:
9301         do_readstub(i);break;
9302       case STOREB_STUB:
9303       case STOREH_STUB:
9304       case STOREW_STUB:
9305       case STORED_STUB:
9306         do_writestub(i);break;
9307       case CC_STUB:
9308         do_ccstub(i);break;
9309       case INVCODE_STUB:
9310         do_invstub(i);break;
9311       case FP_STUB:
9312         do_cop1stub(i);break;
9313       case STORELR_STUB:
9314         do_unalignedwritestub(i);break;
9315     }
9316   }
9317
9318   if (instr_addr0_override)
9319     instr_addr[0] = instr_addr0_override;
9320
9321   /* Pass 9 - Linker */
9322   for(i=0;i<linkcount;i++)
9323   {
9324     assem_debug("%p -> %8x\n",link_addr[i].addr,link_addr[i].target);
9325     literal_pool(64);
9326     if (!link_addr[i].ext)
9327     {
9328       void *stub = out;
9329       void *addr = check_addr(link_addr[i].target);
9330       emit_extjump(link_addr[i].addr, link_addr[i].target);
9331       if (addr) {
9332         set_jump_target(link_addr[i].addr, addr);
9333         add_jump_out(link_addr[i].target,stub);
9334       }
9335       else
9336         set_jump_target(link_addr[i].addr, stub);
9337     }
9338     else
9339     {
9340       // Internal branch
9341       int target=(link_addr[i].target-start)>>2;
9342       assert(target>=0&&target<slen);
9343       assert(instr_addr[target]);
9344       //#ifdef CORTEX_A8_BRANCH_PREDICTION_HACK
9345       //set_jump_target_fillslot(link_addr[i].addr,instr_addr[target],link_addr[i].ext>>1);
9346       //#else
9347       set_jump_target(link_addr[i].addr, instr_addr[target]);
9348       //#endif
9349     }
9350   }
9351
9352   u_int source_len = slen*4;
9353   if (dops[slen-1].itype == INTCALL && source_len > 4)
9354     // no need to treat the last instruction as compiled
9355     // as interpreter fully handles it
9356     source_len -= 4;
9357
9358   if ((u_char *)copy + source_len > (u_char *)shadow + sizeof(shadow))
9359     copy = shadow;
9360
9361   // External Branch Targets (jump_in)
9362   for(i=0;i<slen;i++)
9363   {
9364     if(dops[i].bt||i==0)
9365     {
9366       if(instr_addr[i]) // TODO - delay slots (=null)
9367       {
9368         u_int vaddr=start+i*4;
9369         u_int page=get_page(vaddr);
9370         u_int vpage=get_vpage(vaddr);
9371         literal_pool(256);
9372         {
9373           assem_debug("%p (%d) <- %8x\n",instr_addr[i],i,start+i*4);
9374           assem_debug("jump_in: %x\n",start+i*4);
9375           ll_add(jump_dirty+vpage,vaddr,out);
9376           void *entry_point = do_dirty_stub(i, source_len);
9377           ll_add_flags(jump_in+page,vaddr,state_rflags,entry_point);
9378           // If there was an existing entry in the hash table,
9379           // replace it with the new address.
9380           // Don't add new entries.  We'll insert the
9381           // ones that actually get used in check_addr().
9382           struct ht_entry *ht_bin = hash_table_get(vaddr);
9383           if (ht_bin->vaddr[0] == vaddr)
9384             ht_bin->tcaddr[0] = entry_point;
9385           if (ht_bin->vaddr[1] == vaddr)
9386             ht_bin->tcaddr[1] = entry_point;
9387         }
9388       }
9389     }
9390   }
9391   // Write out the literal pool if necessary
9392   literal_pool(0);
9393   #ifdef CORTEX_A8_BRANCH_PREDICTION_HACK
9394   // Align code
9395   if(((u_int)out)&7) emit_addnop(13);
9396   #endif
9397   assert(out - (u_char *)beginning < MAX_OUTPUT_BLOCK_SIZE);
9398   //printf("shadow buffer: %p-%p\n",copy,(u_char *)copy+slen*4);
9399   memcpy(copy, source, source_len);
9400   copy += source_len;
9401
9402   end_block(beginning);
9403
9404   // If we're within 256K of the end of the buffer,
9405   // start over from the beginning. (Is 256K enough?)
9406   if (out > ndrc->translation_cache + sizeof(ndrc->translation_cache) - MAX_OUTPUT_BLOCK_SIZE)
9407     out = ndrc->translation_cache;
9408
9409   // Trap writes to any of the pages we compiled
9410   for(i=start>>12;i<=(start+slen*4)>>12;i++) {
9411     invalid_code[i]=0;
9412   }
9413   inv_code_start=inv_code_end=~0;
9414
9415   // for PCSX we need to mark all mirrors too
9416   if(get_page(start)<(RAM_SIZE>>12))
9417     for(i=start>>12;i<=(start+slen*4)>>12;i++)
9418       invalid_code[((u_int)0x00000000>>12)|(i&0x1ff)]=
9419       invalid_code[((u_int)0x80000000>>12)|(i&0x1ff)]=
9420       invalid_code[((u_int)0xa0000000>>12)|(i&0x1ff)]=0;
9421
9422   /* Pass 10 - Free memory by expiring oldest blocks */
9423
9424   int end=(((out-ndrc->translation_cache)>>(TARGET_SIZE_2-16))+16384)&65535;
9425   while(expirep!=end)
9426   {
9427     int shift=TARGET_SIZE_2-3; // Divide into 8 blocks
9428     uintptr_t base_offs = ((uintptr_t)(expirep >> 13) << shift); // Base offset of this block
9429     uintptr_t base_offs_s = base_offs >> shift;
9430     inv_debug("EXP: Phase %d\n",expirep);
9431     switch((expirep>>11)&3)
9432     {
9433       case 0:
9434         // Clear jump_in and jump_dirty
9435         ll_remove_matching_addrs(jump_in+(expirep&2047),base_offs_s,shift);
9436         ll_remove_matching_addrs(jump_dirty+(expirep&2047),base_offs_s,shift);
9437         ll_remove_matching_addrs(jump_in+2048+(expirep&2047),base_offs_s,shift);
9438         ll_remove_matching_addrs(jump_dirty+2048+(expirep&2047),base_offs_s,shift);
9439         break;
9440       case 1:
9441         // Clear pointers
9442         ll_kill_pointers(jump_out[expirep&2047],base_offs_s,shift);
9443         ll_kill_pointers(jump_out[(expirep&2047)+2048],base_offs_s,shift);
9444         break;
9445       case 2:
9446         // Clear hash table
9447         for(i=0;i<32;i++) {
9448           struct ht_entry *ht_bin = &hash_table[((expirep&2047)<<5)+i];
9449           uintptr_t o1 = (u_char *)ht_bin->tcaddr[1] - ndrc->translation_cache;
9450           uintptr_t o2 = o1 - MAX_OUTPUT_BLOCK_SIZE;
9451           if ((o1 >> shift) == base_offs_s || (o2 >> shift) == base_offs_s) {
9452             inv_debug("EXP: Remove hash %x -> %p\n",ht_bin->vaddr[1],ht_bin->tcaddr[1]);
9453             ht_bin->vaddr[1] = -1;
9454             ht_bin->tcaddr[1] = NULL;
9455           }
9456           o1 = (u_char *)ht_bin->tcaddr[0] - ndrc->translation_cache;
9457           o2 = o1 - MAX_OUTPUT_BLOCK_SIZE;
9458           if ((o1 >> shift) == base_offs_s || (o2 >> shift) == base_offs_s) {
9459             inv_debug("EXP: Remove hash %x -> %p\n",ht_bin->vaddr[0],ht_bin->tcaddr[0]);
9460             ht_bin->vaddr[0] = ht_bin->vaddr[1];
9461             ht_bin->tcaddr[0] = ht_bin->tcaddr[1];
9462             ht_bin->vaddr[1] = -1;
9463             ht_bin->tcaddr[1] = NULL;
9464           }
9465         }
9466         break;
9467       case 3:
9468         // Clear jump_out
9469         if((expirep&2047)==0)
9470           do_clear_cache();
9471         ll_remove_matching_addrs(jump_out+(expirep&2047),base_offs_s,shift);
9472         ll_remove_matching_addrs(jump_out+2048+(expirep&2047),base_offs_s,shift);
9473         break;
9474     }
9475     expirep=(expirep+1)&65535;
9476   }
9477 #ifdef ASSEM_PRINT
9478   fflush(stdout);
9479 #endif
9480   return 0;
9481 }
9482
9483 // vim:shiftwidth=2:expandtab