deal with some strict aliasing issues
[picodrive.git] / cpu / sh2 / compiler.c
1 /*
2  * SH2 recompiler
3  * (C) notaz, 2009,2010,2013
4  *
5  * This work is licensed under the terms of MAME license.
6  * See COPYING file in the top-level directory.
7  *
8  * notes:
9  * - tcache, block descriptor, link buffer overflows result in sh2_translate()
10  *   failure, followed by full tcache invalidation for that region
11  * - jumps between blocks are tracked for SMC handling (in block_entry->links),
12  *   except jumps between different tcaches
13  *
14  * implemented:
15  * - static register allocation
16  * - remaining register caching and tracking in temporaries
17  * - block-local branch linking
18  * - block linking (except between tcaches)
19  * - some constant propagation
20  *
21  * TODO:
22  * - better constant propagation
23  * - stack caching?
24  * - bug fixing
25  */
26 #include <stddef.h>
27 #include <stdio.h>
28 #include <stdlib.h>
29 #include <assert.h>
30
31 #include "../../pico/pico_int.h"
32 #include "sh2.h"
33 #include "compiler.h"
34 #include "../drc/cmn.h"
35 #include "../debug.h"
36
37 // features
38 #define PROPAGATE_CONSTANTS     1
39 #define LINK_BRANCHES           1
40
41 // limits (per block)
42 #define MAX_BLOCK_SIZE          (BLOCK_INSN_LIMIT * 6 * 6)
43
44 // max literal offset from the block end
45 #define MAX_LITERAL_OFFSET      32*2
46 #define MAX_LITERALS            (BLOCK_INSN_LIMIT / 4)
47 #define MAX_LOCAL_BRANCHES      32
48
49 // debug stuff
50 // 1 - warnings/errors
51 // 2 - block info/smc
52 // 4 - asm
53 // 8 - runtime block entry log
54 // {
55 #ifndef DRC_DEBUG
56 #define DRC_DEBUG 0
57 #endif
58
59 #if DRC_DEBUG
60 #define dbg(l,...) { \
61   if ((l) & DRC_DEBUG) \
62     elprintf(EL_STATUS, ##__VA_ARGS__); \
63 }
64 #include "mame/sh2dasm.h"
65 #include <platform/libpicofe/linux/host_dasm.h>
66 static int insns_compiled, hash_collisions, host_insn_count;
67 #define COUNT_OP \
68         host_insn_count++
69 #else // !DRC_DEBUG
70 #define COUNT_OP
71 #define dbg(...)
72 #endif
73
74 ///
75 #define FETCH_OP(pc) \
76   dr_pc_base[(pc) / 2]
77
78 #define FETCH32(a) \
79   ((dr_pc_base[(a) / 2] << 16) | dr_pc_base[(a) / 2 + 1])
80
81 #define CHECK_UNHANDLED_BITS(mask, label) { \
82   if ((op & (mask)) != 0) \
83     goto label; \
84 }
85
86 #define GET_Fx() \
87   ((op >> 4) & 0x0f)
88
89 #define GET_Rm GET_Fx
90
91 #define GET_Rn() \
92   ((op >> 8) & 0x0f)
93
94 #define BITMASK1(v0) (1 << (v0))
95 #define BITMASK2(v0,v1) ((1 << (v0)) | (1 << (v1)))
96 #define BITMASK3(v0,v1,v2) (BITMASK2(v0,v1) | (1 << (v2)))
97 #define BITMASK4(v0,v1,v2,v3) (BITMASK3(v0,v1,v2) | (1 << (v3)))
98 #define BITMASK5(v0,v1,v2,v3,v4) (BITMASK4(v0,v1,v2,v3) | (1 << (v4)))
99
100 #define SHR_T SHR_SR // might make them separate someday
101
102 static struct op_data {
103   u8 op;
104   u8 cycles;
105   u8 size;     // 0, 1, 2 - byte, word, long
106   s8 rm;       // branch or load/store data reg
107   u32 source;  // bitmask of src regs
108   u32 dest;    // bitmask of dest regs
109   u32 imm;     // immediate/io address/branch target
110                // (for literal - address, not value)
111 } ops[BLOCK_INSN_LIMIT];
112
113 enum op_types {
114   OP_UNHANDLED = 0,
115   OP_BRANCH,
116   OP_BRANCH_CT, // conditional, branch if T set
117   OP_BRANCH_CF, // conditional, branch if T clear
118   OP_BRANCH_R,  // indirect
119   OP_BRANCH_RF, // indirect far (PC + Rm)
120   OP_SETCLRT,   // T flag set/clear
121   OP_MOVE,      // register move
122   OP_LOAD_POOL, // literal pool load, imm is address
123   OP_MOVA,
124   OP_SLEEP,
125   OP_RTE,
126 };
127
128 #ifdef DRC_SH2
129
130 static int literal_disabled_frames;
131
132 #if (DRC_DEBUG & 4)
133 static u8 *tcache_dsm_ptrs[3];
134 static char sh2dasm_buff[64];
135 #define do_host_disasm(tcid) \
136   host_dasm(tcache_dsm_ptrs[tcid], tcache_ptr - tcache_dsm_ptrs[tcid]); \
137   tcache_dsm_ptrs[tcid] = tcache_ptr
138 #else
139 #define do_host_disasm(x)
140 #endif
141
142 #if (DRC_DEBUG & 8) || defined(PDB)
143 static void REGPARM(3) *sh2_drc_log_entry(void *block, SH2 *sh2, u32 sr)
144 {
145   if (block != NULL) {
146     dbg(8, "= %csh2 enter %08x %p, c=%d", sh2->is_slave ? 's' : 'm',
147       sh2->pc, block, (signed int)sr >> 12);
148     pdb_step(sh2, sh2->pc);
149   }
150   return block;
151 }
152 #endif
153 // } debug
154
155 #define TCACHE_BUFFERS 3
156
157 // we have 3 translation cache buffers, split from one drc/cmn buffer.
158 // BIOS shares tcache with data array because it's only used for init
159 // and can be discarded early
160 // XXX: need to tune sizes
161 static const int tcache_sizes[TCACHE_BUFFERS] = {
162   DRC_TCACHE_SIZE * 6 / 8, // ROM (rarely used), DRAM
163   DRC_TCACHE_SIZE / 8, // BIOS, data array in master sh2
164   DRC_TCACHE_SIZE / 8, // ... slave
165 };
166
167 static u8 *tcache_bases[TCACHE_BUFFERS];
168 static u8 *tcache_ptrs[TCACHE_BUFFERS];
169
170 // ptr for code emiters
171 static u8 *tcache_ptr;
172
173 #define MAX_BLOCK_ENTRIES (BLOCK_INSN_LIMIT / 8)
174
175 struct block_link {
176   u32 target_pc;
177   void *jump;                // insn address
178   struct block_link *next;   // either in block_entry->links or 
179 };
180
181 struct block_entry {
182   u32 pc;
183   void *tcache_ptr;          // translated block for above PC
184   struct block_entry *next;  // next block in hash_table with same pc hash
185   struct block_link *links;  // links to this entry
186 #if (DRC_DEBUG & 2)
187   struct block_desc *block;
188 #endif
189 };
190
191 struct block_desc {
192   u32 addr;                  // block start SH2 PC address
193   u16 size;                  // ..of recompiled insns+lit. pool
194   u16 size_nolit;            // same without literals
195 #if (DRC_DEBUG & 2)
196   int refcount;
197 #endif
198   int entry_count;
199   struct block_entry entryp[MAX_BLOCK_ENTRIES];
200 };
201
202 static const int block_max_counts[TCACHE_BUFFERS] = {
203   4*1024,
204   256,
205   256,
206 };
207 static struct block_desc *block_tables[TCACHE_BUFFERS];
208 static int block_counts[TCACHE_BUFFERS];
209
210 // we have block_link_pool to avoid using mallocs
211 static const int block_link_pool_max_counts[TCACHE_BUFFERS] = {
212   4*1024,
213   256,
214   256,
215 };
216 static struct block_link *block_link_pool[TCACHE_BUFFERS]; 
217 static int block_link_pool_counts[TCACHE_BUFFERS];
218 static struct block_link *unresolved_links[TCACHE_BUFFERS];
219
220 // used for invalidation
221 static const int ram_sizes[TCACHE_BUFFERS] = {
222   0x40000,
223   0x1000,
224   0x1000,
225 };
226 #define INVAL_PAGE_SIZE 0x100
227
228 struct block_list {
229   struct block_desc *block;
230   struct block_list *next;
231 };
232
233 // array of pointers to block_lists for RAM and 2 data arrays
234 // each array has len: sizeof(mem) / INVAL_PAGE_SIZE 
235 static struct block_list **inval_lookup[TCACHE_BUFFERS];
236
237 static const int hash_table_sizes[TCACHE_BUFFERS] = {
238   0x1000,
239   0x100,
240   0x100,
241 };
242 static struct block_entry **hash_tables[TCACHE_BUFFERS];
243
244 #define HASH_FUNC(hash_tab, addr, mask) \
245   (hash_tab)[(((addr) >> 20) ^ ((addr) >> 2)) & (mask)]
246
247 // host register tracking
248 enum {
249   HR_FREE,
250   HR_CACHED, // 'val' has sh2_reg_e
251 //  HR_CONST,  // 'val' has a constant
252   HR_TEMP,   // reg used for temp storage
253 };
254
255 enum {
256   HRF_DIRTY  = 1 << 0, // reg has "dirty" value to be written to ctx
257   HRF_LOCKED = 1 << 1, // HR_CACHED can't be evicted
258 };
259
260 typedef struct {
261   u32 hreg:5;   // "host" reg
262   u32 greg:5;   // "guest" reg
263   u32 type:3;
264   u32 flags:3;
265   u32 stamp:16; // kind of a timestamp
266 } temp_reg_t;
267
268 // note: reg_temp[] must have at least the amount of
269 // registers used by handlers in worst case (currently 4)
270 #ifdef __arm__
271 #include "../drc/emit_arm.c"
272
273 #ifndef __MACH__
274
275 static const int reg_map_g2h[] = {
276    4,  5,  6,  7,
277    8, -1, -1, -1,
278   -1, -1, -1, -1,
279   -1, -1, -1,  9, // r12 .. sp
280   -1, -1, -1, 10, // SHR_PC,  SHR_PPC, SHR_PR,   SHR_SR,
281   -1, -1, -1, -1, // SHR_GBR, SHR_VBR, SHR_MACH, SHR_MACL,
282 };
283
284 #else
285
286 // no r9..
287 static const int reg_map_g2h[] = {
288    4,  5,  6,  7,
289   -1, -1, -1, -1,
290   -1, -1, -1, -1,
291   -1, -1, -1,  8, // r12 .. sp
292   -1, -1, -1, 10, // SHR_PC,  SHR_PPC, SHR_PR,   SHR_SR,
293   -1, -1, -1, -1, // SHR_GBR, SHR_VBR, SHR_MACH, SHR_MACL,
294 };
295
296 #endif
297
298 static temp_reg_t reg_temp[] = {
299   {  0, },
300   {  1, },
301   { 12, },
302   { 14, },
303   {  2, },
304   {  3, },
305 };
306
307 #elif defined(__i386__)
308 #include "../drc/emit_x86.c"
309
310 static const int reg_map_g2h[] = {
311   xSI,-1, -1, -1,
312   -1, -1, -1, -1,
313   -1, -1, -1, -1,
314   -1, -1, -1, -1,
315   -1, -1, -1, xDI,
316   -1, -1, -1, -1,
317 };
318
319 // ax, cx, dx are usually temporaries by convention
320 static temp_reg_t reg_temp[] = {
321   { xAX, },
322   { xBX, },
323   { xCX, },
324   { xDX, },
325 };
326
327 #else
328 #error unsupported arch
329 #endif
330
331 #define T       0x00000001
332 #define S       0x00000002
333 #define I       0x000000f0
334 #define Q       0x00000100
335 #define M       0x00000200
336 #define T_save  0x00000800
337
338 #define I_SHIFT 4
339 #define Q_SHIFT 8
340 #define M_SHIFT 9
341
342 static void REGPARM(1) (*sh2_drc_entry)(SH2 *sh2);
343 static void            (*sh2_drc_dispatcher)(void);
344 static void            (*sh2_drc_exit)(void);
345 static void            (*sh2_drc_test_irq)(void);
346
347 static u32  REGPARM(2) (*sh2_drc_read8)(u32 a, SH2 *sh2);
348 static u32  REGPARM(2) (*sh2_drc_read16)(u32 a, SH2 *sh2);
349 static u32  REGPARM(2) (*sh2_drc_read32)(u32 a, SH2 *sh2);
350 static void REGPARM(2) (*sh2_drc_write8)(u32 a, u32 d);
351 static void REGPARM(2) (*sh2_drc_write16)(u32 a, u32 d);
352 static void REGPARM(3) (*sh2_drc_write32)(u32 a, u32 d, SH2 *sh2);
353
354 // address space stuff
355 static int dr_ctx_get_mem_ptr(u32 a, u32 *mask)
356 {
357   int poffs = -1;
358
359   if ((a & ~0x7ff) == 0) {
360     // BIOS
361     poffs = offsetof(SH2, p_bios);
362     *mask = 0x7ff;
363   }
364   else if ((a & 0xfffff000) == 0xc0000000) {
365     // data array
366     // FIXME: access sh2->data_array instead
367     poffs = offsetof(SH2, p_da);
368     *mask = 0xfff;
369   }
370   else if ((a & 0xc6000000) == 0x06000000) {
371     // SDRAM
372     poffs = offsetof(SH2, p_sdram);
373     *mask = 0x03ffff;
374   }
375   else if ((a & 0xc6000000) == 0x02000000) {
376     // ROM
377     poffs = offsetof(SH2, p_rom);
378     *mask = 0x3fffff;
379   }
380
381   return poffs;
382 }
383
384 static struct block_entry *dr_get_entry(u32 pc, int is_slave, int *tcache_id)
385 {
386   struct block_entry *be;
387   u32 tcid = 0, mask;
388
389   // data arrays have their own caches
390   if ((pc & 0xe0000000) == 0xc0000000 || (pc & ~0xfff) == 0)
391     tcid = 1 + is_slave;
392
393   *tcache_id = tcid;
394
395   mask = hash_table_sizes[tcid] - 1;
396   be = HASH_FUNC(hash_tables[tcid], pc, mask);
397   for (; be != NULL; be = be->next)
398     if (be->pc == pc)
399       return be;
400
401   return NULL;
402 }
403
404 // ---------------------------------------------------------------
405
406 // block management
407 static void add_to_block_list(struct block_list **blist, struct block_desc *block)
408 {
409   struct block_list *added = malloc(sizeof(*added));
410   if (!added) {
411     elprintf(EL_ANOMALY, "drc OOM (1)");
412     return;
413   }
414   added->block = block;
415   added->next = *blist;
416   *blist = added;
417 }
418
419 static void rm_from_block_list(struct block_list **blist, struct block_desc *block)
420 {
421   struct block_list *prev = NULL, *current = *blist;
422   for (; current != NULL; prev = current, current = current->next) {
423     if (current->block == block) {
424       if (prev == NULL)
425         *blist = current->next;
426       else
427         prev->next = current->next;
428       free(current);
429       return;
430     }
431   }
432   dbg(1, "can't rm block %p (%08x-%08x)",
433     block, block->addr, block->addr + block->size);
434 }
435
436 static void rm_block_list(struct block_list **blist)
437 {
438   struct block_list *tmp, *current = *blist;
439   while (current != NULL) {
440     tmp = current;
441     current = current->next;
442     free(tmp);
443   }
444   *blist = NULL;
445 }
446
447 static void REGPARM(1) flush_tcache(int tcid)
448 {
449   int i;
450
451   dbg(1, "tcache #%d flush! (%d/%d, bds %d/%d)", tcid,
452     tcache_ptrs[tcid] - tcache_bases[tcid], tcache_sizes[tcid],
453     block_counts[tcid], block_max_counts[tcid]);
454
455   block_counts[tcid] = 0;
456   block_link_pool_counts[tcid] = 0;
457   unresolved_links[tcid] = NULL;
458   memset(hash_tables[tcid], 0, sizeof(*hash_tables[0]) * hash_table_sizes[tcid]);
459   tcache_ptrs[tcid] = tcache_bases[tcid];
460   if (Pico32xMem != NULL) {
461     if (tcid == 0) // ROM, RAM
462       memset(Pico32xMem->drcblk_ram, 0,
463              sizeof(Pico32xMem->drcblk_ram));
464     else
465       memset(Pico32xMem->drcblk_da[tcid - 1], 0,
466              sizeof(Pico32xMem->drcblk_da[0]));
467   }
468 #if (DRC_DEBUG & 4)
469   tcache_dsm_ptrs[tcid] = tcache_bases[tcid];
470 #endif
471
472   for (i = 0; i < ram_sizes[tcid] / INVAL_PAGE_SIZE; i++)
473     rm_block_list(&inval_lookup[tcid][i]);
474 }
475
476 static void add_to_hashlist(struct block_entry *be, int tcache_id)
477 {
478   u32 tcmask = hash_table_sizes[tcache_id] - 1;
479
480   be->next = HASH_FUNC(hash_tables[tcache_id], be->pc, tcmask);
481   HASH_FUNC(hash_tables[tcache_id], be->pc, tcmask) = be;
482
483 #if (DRC_DEBUG & 2)
484   if (be->next != NULL) {
485     printf(" %08x: hash collision with %08x\n",
486       be->pc, be->next->pc);
487     hash_collisions++;
488   }
489 #endif
490 }
491
492 static void rm_from_hashlist(struct block_entry *be, int tcache_id)
493 {
494   u32 tcmask = hash_table_sizes[tcache_id] - 1;
495   struct block_entry *cur, *prev;
496   
497   cur = HASH_FUNC(hash_tables[tcache_id], be->pc, tcmask);
498   if (cur == NULL)
499     goto missing;
500
501   if (be == cur) { // first
502     HASH_FUNC(hash_tables[tcache_id], be->pc, tcmask) = be->next;
503     return;
504   }
505
506   for (prev = cur, cur = cur->next; cur != NULL; cur = cur->next) {
507     if (cur == be) {
508       prev->next = cur->next;
509       return;
510     }
511   }
512
513 missing:
514   dbg(1, "rm_from_hashlist: be %p %08x missing?", be, be->pc);
515 }
516
517 static struct block_desc *dr_add_block(u32 addr, u16 size_lit,
518   u16 size_nolit, int is_slave, int *blk_id)
519 {
520   struct block_entry *be;
521   struct block_desc *bd;
522   int tcache_id;
523   int *bcount;
524
525   // do a lookup to get tcache_id and override check
526   be = dr_get_entry(addr, is_slave, &tcache_id);
527   if (be != NULL)
528     dbg(1, "block override for %08x", addr);
529
530   bcount = &block_counts[tcache_id];
531   if (*bcount >= block_max_counts[tcache_id]) {
532     dbg(1, "bd overflow for tcache %d", tcache_id);
533     return NULL;
534   }
535
536   bd = &block_tables[tcache_id][*bcount];
537   bd->addr = addr;
538   bd->size = size_lit;
539   bd->size_nolit = size_nolit;
540
541   bd->entry_count = 1;
542   bd->entryp[0].pc = addr;
543   bd->entryp[0].tcache_ptr = tcache_ptr;
544   bd->entryp[0].links = NULL;
545 #if (DRC_DEBUG & 2)
546   bd->entryp[0].block = bd;
547   bd->refcount = 0;
548 #endif
549   add_to_hashlist(&bd->entryp[0], tcache_id);
550
551   *blk_id = *bcount;
552   (*bcount)++;
553
554   return bd;
555 }
556
557 static void REGPARM(3) *dr_lookup_block(u32 pc, int is_slave, int *tcache_id)
558 {
559   struct block_entry *be = NULL;
560   void *block = NULL;
561
562   be = dr_get_entry(pc, is_slave, tcache_id);
563   if (be != NULL)
564     block = be->tcache_ptr;
565
566 #if (DRC_DEBUG & 2)
567   if (be != NULL)
568     be->block->refcount++;
569 #endif
570   return block;
571 }
572
573 static void *dr_failure(void)
574 {
575   lprintf("recompilation failed\n");
576   exit(1);
577 }
578
579 static void *dr_prepare_ext_branch(u32 pc, int is_slave, int tcache_id)
580 {
581 #if LINK_BRANCHES
582   struct block_link *bl = block_link_pool[tcache_id];
583   int cnt = block_link_pool_counts[tcache_id];
584   struct block_entry *be = NULL;
585   int target_tcache_id;
586   int i;
587
588   be = dr_get_entry(pc, is_slave, &target_tcache_id);
589   if (target_tcache_id != tcache_id)
590     return sh2_drc_dispatcher;
591
592   // if pool has been freed, reuse
593   for (i = cnt - 1; i >= 0; i--)
594     if (bl[i].target_pc != 0)
595       break;
596   cnt = i + 1;
597   if (cnt >= block_link_pool_max_counts[tcache_id]) {
598     dbg(1, "bl overflow for tcache %d", tcache_id);
599     return NULL;
600   }
601   bl += cnt;
602   block_link_pool_counts[tcache_id]++;
603
604   bl->target_pc = pc;
605   bl->jump = tcache_ptr;
606
607   if (be != NULL) {
608     dbg(2, "- early link from %p to pc %08x", bl->jump, pc);
609     bl->next = be->links;
610     be->links = bl;
611     return be->tcache_ptr;
612   }
613   else {
614     bl->next = unresolved_links[tcache_id];
615     unresolved_links[tcache_id] = bl;
616     return sh2_drc_dispatcher;
617   }
618 #else
619   return sh2_drc_dispatcher;
620 #endif
621 }
622
623 static void dr_link_blocks(struct block_entry *be, int tcache_id)
624 {
625 #if LINK_BRANCHES
626   struct block_link *first = unresolved_links[tcache_id];
627   struct block_link *bl, *prev, *tmp;
628   u32 pc = be->pc;
629
630   for (bl = prev = first; bl != NULL; ) {
631     if (bl->target_pc == pc) {
632       dbg(2, "- link from %p to pc %08x", bl->jump, pc);
633       emith_jump_patch(bl->jump, tcache_ptr);
634
635       // move bl from unresolved_links to block_entry
636       tmp = bl->next;
637       bl->next = be->links;
638       be->links = bl;
639
640       if (bl == first)
641         first = prev = bl = tmp;
642       else
643         prev->next = bl = tmp;
644       continue;
645     }
646     prev = bl;
647     bl = bl->next;
648   }
649   unresolved_links[tcache_id] = first;
650
651   // could sync arm caches here, but that's unnecessary
652 #endif
653 }
654
655 #define ADD_TO_ARRAY(array, count, item, failcode) \
656   if (count >= ARRAY_SIZE(array)) { \
657     dbg(1, "warning: " #array " overflow"); \
658     failcode; \
659   } \
660   array[count++] = item;
661
662 static int find_in_array(u32 *array, size_t size, u32 what)
663 {
664   size_t i;
665   for (i = 0; i < size; i++)
666     if (what == array[i])
667       return i;
668
669   return -1;
670 }
671
672 // ---------------------------------------------------------------
673
674 // register cache / constant propagation stuff
675 typedef enum {
676   RC_GR_READ,
677   RC_GR_WRITE,
678   RC_GR_RMW,
679 } rc_gr_mode;
680
681 static int rcache_get_reg_(sh2_reg_e r, rc_gr_mode mode, int do_locking);
682
683 // guest regs with constants
684 static u32 dr_gcregs[24];
685 // a mask of constant/dirty regs
686 static u32 dr_gcregs_mask;
687 static u32 dr_gcregs_dirty;
688
689 #if PROPAGATE_CONSTANTS
690 static void gconst_new(sh2_reg_e r, u32 val)
691 {
692   int i;
693
694   dr_gcregs_mask  |= 1 << r;
695   dr_gcregs_dirty |= 1 << r;
696   dr_gcregs[r] = val;
697
698   // throw away old r that we might have cached
699   for (i = ARRAY_SIZE(reg_temp) - 1; i >= 0; i--) {
700     if ((reg_temp[i].type == HR_CACHED) &&
701          reg_temp[i].greg == r) {
702       reg_temp[i].type = HR_FREE;
703       reg_temp[i].flags = 0;
704     }
705   }
706 }
707 #endif
708
709 static int gconst_get(sh2_reg_e r, u32 *val)
710 {
711   if (dr_gcregs_mask & (1 << r)) {
712     *val = dr_gcregs[r];
713     return 1;
714   }
715   return 0;
716 }
717
718 static int gconst_check(sh2_reg_e r)
719 {
720   if ((dr_gcregs_mask | dr_gcregs_dirty) & (1 << r))
721     return 1;
722   return 0;
723 }
724
725 // update hr if dirty, else do nothing
726 static int gconst_try_read(int hr, sh2_reg_e r)
727 {
728   if (dr_gcregs_dirty & (1 << r)) {
729     emith_move_r_imm(hr, dr_gcregs[r]);
730     dr_gcregs_dirty &= ~(1 << r);
731     return 1;
732   }
733   return 0;
734 }
735
736 static void gconst_check_evict(sh2_reg_e r)
737 {
738   if (dr_gcregs_mask & (1 << r))
739     // no longer cached in reg, make dirty again
740     dr_gcregs_dirty |= 1 << r;
741 }
742
743 static void gconst_kill(sh2_reg_e r)
744 {
745   dr_gcregs_mask &= ~(1 << r);
746   dr_gcregs_dirty &= ~(1 << r);
747 }
748
749 static void gconst_clean(void)
750 {
751   int i;
752
753   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dr_gcregs); i++)
754     if (dr_gcregs_dirty & (1 << i)) {
755       // using RC_GR_READ here: it will call gconst_try_read,
756       // cache the reg and mark it dirty.
757       rcache_get_reg_(i, RC_GR_READ, 0);
758     }
759 }
760
761 static void gconst_invalidate(void)
762 {
763   dr_gcregs_mask = dr_gcregs_dirty = 0;
764 }
765
766 static u16 rcache_counter;
767
768 static temp_reg_t *rcache_evict(void)
769 {
770   // evict reg with oldest stamp
771   int i, oldest = -1;
772   u16 min_stamp = (u16)-1;
773
774   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++) {
775     if (reg_temp[i].type == HR_CACHED && !(reg_temp[i].flags & HRF_LOCKED) &&
776         reg_temp[i].stamp <= min_stamp) {
777       min_stamp = reg_temp[i].stamp;
778       oldest = i;
779     }
780   }
781
782   if (oldest == -1) {
783     printf("no registers to evict, aborting\n");
784     exit(1);
785   }
786
787   i = oldest;
788   if (reg_temp[i].type == HR_CACHED) {
789     if (reg_temp[i].flags & HRF_DIRTY)
790       // writeback
791       emith_ctx_write(reg_temp[i].hreg, reg_temp[i].greg * 4);
792     gconst_check_evict(reg_temp[i].greg);
793   }
794
795   reg_temp[i].type = HR_FREE;
796   reg_temp[i].flags = 0;
797   return &reg_temp[i];
798 }
799
800 static int get_reg_static(sh2_reg_e r, rc_gr_mode mode)
801 {
802   int i = reg_map_g2h[r];
803   if (i != -1) {
804     if (mode != RC_GR_WRITE)
805       gconst_try_read(i, r);
806   }
807   return i;
808 }
809
810 // note: must not be called when doing conditional code
811 static int rcache_get_reg_(sh2_reg_e r, rc_gr_mode mode, int do_locking)
812 {
813   temp_reg_t *tr;
814   int i, ret;
815
816   // maybe statically mapped?
817   ret = get_reg_static(r, mode);
818   if (ret != -1)
819     goto end;
820
821   rcache_counter++;
822
823   // maybe already cached?
824   // if so, prefer against gconst (they must be in sync)
825   for (i = ARRAY_SIZE(reg_temp) - 1; i >= 0; i--) {
826     if (reg_temp[i].type == HR_CACHED && reg_temp[i].greg == r) {
827       reg_temp[i].stamp = rcache_counter;
828       if (mode != RC_GR_READ)
829         reg_temp[i].flags |= HRF_DIRTY;
830       ret = reg_temp[i].hreg;
831       goto end;
832     }
833   }
834
835   // use any free reg
836   for (i = ARRAY_SIZE(reg_temp) - 1; i >= 0; i--) {
837     if (reg_temp[i].type == HR_FREE) {
838       tr = &reg_temp[i];
839       goto do_alloc;
840     }
841   }
842
843   tr = rcache_evict();
844
845 do_alloc:
846   tr->type = HR_CACHED;
847   if (do_locking)
848     tr->flags |= HRF_LOCKED;
849   if (mode != RC_GR_READ)
850     tr->flags |= HRF_DIRTY;
851   tr->greg = r;
852   tr->stamp = rcache_counter;
853   ret = tr->hreg;
854
855   if (mode != RC_GR_WRITE) {
856     if (gconst_check(r)) {
857       if (gconst_try_read(ret, r))
858         tr->flags |= HRF_DIRTY;
859     }
860     else
861       emith_ctx_read(tr->hreg, r * 4);
862   }
863
864 end:
865   if (mode != RC_GR_READ)
866     gconst_kill(r);
867
868   return ret;
869 }
870
871 static int rcache_get_reg(sh2_reg_e r, rc_gr_mode mode)
872 {
873   return rcache_get_reg_(r, mode, 1);
874 }
875
876 static int rcache_get_tmp(void)
877 {
878   temp_reg_t *tr;
879   int i;
880
881   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++)
882     if (reg_temp[i].type == HR_FREE) {
883       tr = &reg_temp[i];
884       goto do_alloc;
885     }
886
887   tr = rcache_evict();
888
889 do_alloc:
890   tr->type = HR_TEMP;
891   return tr->hreg;
892 }
893
894 static int rcache_get_arg_id(int arg)
895 {
896   int i, r = 0;
897   host_arg2reg(r, arg);
898
899   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++)
900     if (reg_temp[i].hreg == r)
901       break;
902
903   if (i == ARRAY_SIZE(reg_temp)) // can't happen
904     exit(1);
905
906   if (reg_temp[i].type == HR_CACHED) {
907     // writeback
908     if (reg_temp[i].flags & HRF_DIRTY)
909       emith_ctx_write(reg_temp[i].hreg, reg_temp[i].greg * 4);
910     gconst_check_evict(reg_temp[i].greg);
911   }
912   else if (reg_temp[i].type == HR_TEMP) {
913     printf("arg %d reg %d already used, aborting\n", arg, r);
914     exit(1);
915   }
916
917   reg_temp[i].type = HR_FREE;
918   reg_temp[i].flags = 0;
919
920   return i;
921 }
922
923 // get a reg to be used as function arg
924 static int rcache_get_tmp_arg(int arg)
925 {
926   int id = rcache_get_arg_id(arg);
927   reg_temp[id].type = HR_TEMP;
928
929   return reg_temp[id].hreg;
930 }
931
932 // same but caches a reg. RC_GR_READ only.
933 static int rcache_get_reg_arg(int arg, sh2_reg_e r)
934 {
935   int i, srcr, dstr, dstid;
936   int dirty = 0, src_dirty = 0;
937
938   dstid = rcache_get_arg_id(arg);
939   dstr = reg_temp[dstid].hreg;
940
941   // maybe already statically mapped?
942   srcr = get_reg_static(r, RC_GR_READ);
943   if (srcr != -1)
944     goto do_cache;
945
946   // maybe already cached?
947   for (i = ARRAY_SIZE(reg_temp) - 1; i >= 0; i--) {
948     if ((reg_temp[i].type == HR_CACHED) &&
949          reg_temp[i].greg == r)
950     {
951       srcr = reg_temp[i].hreg;
952       if (reg_temp[i].flags & HRF_DIRTY)
953         src_dirty = 1;
954       goto do_cache;
955     }
956   }
957
958   // must read
959   srcr = dstr;
960   if (gconst_check(r)) {
961     if (gconst_try_read(srcr, r))
962       dirty = 1;
963   }
964   else
965     emith_ctx_read(srcr, r * 4);
966
967 do_cache:
968   if (dstr != srcr)
969     emith_move_r_r(dstr, srcr);
970 #if 1
971   else
972     dirty |= src_dirty;
973
974   if (dirty)
975     // must clean, callers might want to modify the arg before call
976     emith_ctx_write(dstr, r * 4);
977 #else
978   if (dirty)
979     reg_temp[dstid].flags |= HRF_DIRTY;
980 #endif
981
982   reg_temp[dstid].stamp = ++rcache_counter;
983   reg_temp[dstid].type = HR_CACHED;
984   reg_temp[dstid].greg = r;
985   reg_temp[dstid].flags |= HRF_LOCKED;
986   return dstr;
987 }
988
989 static void rcache_free_tmp(int hr)
990 {
991   int i;
992   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++)
993     if (reg_temp[i].hreg == hr)
994       break;
995
996   if (i == ARRAY_SIZE(reg_temp) || reg_temp[i].type != HR_TEMP) {
997     printf("rcache_free_tmp fail: #%i hr %d, type %d\n", i, hr, reg_temp[i].type);
998     return;
999   }
1000
1001   reg_temp[i].type = HR_FREE;
1002   reg_temp[i].flags = 0;
1003 }
1004
1005 static void rcache_unlock(int hr)
1006 {
1007   int i;
1008   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++)
1009     if (reg_temp[i].type == HR_CACHED && reg_temp[i].hreg == hr)
1010       reg_temp[i].flags &= ~HRF_LOCKED;
1011 }
1012
1013 static void rcache_unlock_all(void)
1014 {
1015   int i;
1016   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++)
1017     reg_temp[i].flags &= ~HRF_LOCKED;
1018 }
1019
1020 static inline u32 rcache_used_hreg_mask(void)
1021 {
1022   u32 mask = 0;
1023   int i;
1024
1025   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++)
1026     if (reg_temp[i].type != HR_FREE)
1027       mask |= 1 << reg_temp[i].hreg;
1028
1029   return mask;
1030 }
1031
1032 static void rcache_clean(void)
1033 {
1034   int i;
1035   gconst_clean();
1036
1037   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++)
1038     if (reg_temp[i].type == HR_CACHED && (reg_temp[i].flags & HRF_DIRTY)) {
1039       // writeback
1040       emith_ctx_write(reg_temp[i].hreg, reg_temp[i].greg * 4);
1041       reg_temp[i].flags &= ~HRF_DIRTY;
1042     }
1043 }
1044
1045 static void rcache_invalidate(void)
1046 {
1047   int i;
1048   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_temp); i++) {
1049     reg_temp[i].type = HR_FREE;
1050     reg_temp[i].flags = 0;
1051   }
1052   rcache_counter = 0;
1053
1054   gconst_invalidate();
1055 }
1056
1057 static void rcache_flush(void)
1058 {
1059   rcache_clean();
1060   rcache_invalidate();
1061 }
1062
1063 // ---------------------------------------------------------------
1064
1065 static int emit_get_rbase_and_offs(u32 a, u32 *offs)
1066 {
1067   u32 mask = 0;
1068   int poffs;
1069   int hr;
1070
1071   poffs = dr_ctx_get_mem_ptr(a, &mask);
1072   if (poffs == -1)
1073     return -1;
1074
1075   // XXX: could use some related reg
1076   hr = rcache_get_tmp();
1077   emith_ctx_read(hr, poffs);
1078   emith_add_r_imm(hr, a & mask & ~0xff);
1079   *offs = a & 0xff; // XXX: ARM oriented..
1080   return hr;
1081 }
1082
1083 static void emit_move_r_imm32(sh2_reg_e dst, u32 imm)
1084 {
1085 #if PROPAGATE_CONSTANTS
1086   gconst_new(dst, imm);
1087 #else
1088   int hr = rcache_get_reg(dst, RC_GR_WRITE);
1089   emith_move_r_imm(hr, imm);
1090 #endif
1091 }
1092
1093 static void emit_move_r_r(sh2_reg_e dst, sh2_reg_e src)
1094 {
1095   int hr_d = rcache_get_reg(dst, RC_GR_WRITE);
1096   int hr_s = rcache_get_reg(src, RC_GR_READ);
1097
1098   emith_move_r_r(hr_d, hr_s);
1099 }
1100
1101 // T must be clear, and comparison done just before this
1102 static void emit_or_t_if_eq(int srr)
1103 {
1104   EMITH_SJMP_START(DCOND_NE);
1105   emith_or_r_imm_c(DCOND_EQ, srr, T);
1106   EMITH_SJMP_END(DCOND_NE);
1107 }
1108
1109 // arguments must be ready
1110 // reg cache must be clean before call
1111 static int emit_memhandler_read_(int size, int ram_check)
1112 {
1113   int arg1;
1114 #if 0
1115   int arg0;
1116   host_arg2reg(arg0, 0);
1117 #endif
1118
1119   rcache_clean();
1120
1121   // must writeback cycles for poll detection stuff
1122   // FIXME: rm
1123   if (reg_map_g2h[SHR_SR] != -1)
1124     emith_ctx_write(reg_map_g2h[SHR_SR], SHR_SR * 4);
1125
1126   arg1 = rcache_get_tmp_arg(1);
1127   emith_move_r_r(arg1, CONTEXT_REG);
1128
1129 #if 0 // can't do this because of unmapped reads
1130  // ndef PDB_NET
1131   if (ram_check && Pico.rom == (void *)0x02000000 && Pico32xMem->sdram == (void *)0x06000000) {
1132     int tmp = rcache_get_tmp();
1133     emith_and_r_r_imm(tmp, arg0, 0xfb000000);
1134     emith_cmp_r_imm(tmp, 0x02000000);
1135     switch (size) {
1136     case 0: // 8
1137       EMITH_SJMP3_START(DCOND_NE);
1138       emith_eor_r_imm_c(DCOND_EQ, arg0, 1);
1139       emith_read8_r_r_offs_c(DCOND_EQ, arg0, arg0, 0);
1140       EMITH_SJMP3_MID(DCOND_NE);
1141       emith_call_cond(DCOND_NE, sh2_drc_read8);
1142       EMITH_SJMP3_END();
1143       break;
1144     case 1: // 16
1145       EMITH_SJMP3_START(DCOND_NE);
1146       emith_read16_r_r_offs_c(DCOND_EQ, arg0, arg0, 0);
1147       EMITH_SJMP3_MID(DCOND_NE);
1148       emith_call_cond(DCOND_NE, sh2_drc_read16);
1149       EMITH_SJMP3_END();
1150       break;
1151     case 2: // 32
1152       EMITH_SJMP3_START(DCOND_NE);
1153       emith_read_r_r_offs_c(DCOND_EQ, arg0, arg0, 0);
1154       emith_ror_c(DCOND_EQ, arg0, arg0, 16);
1155       EMITH_SJMP3_MID(DCOND_NE);
1156       emith_call_cond(DCOND_NE, sh2_drc_read32);
1157       EMITH_SJMP3_END();
1158       break;
1159     }
1160   }
1161   else
1162 #endif
1163   {
1164     switch (size) {
1165     case 0: // 8
1166       emith_call(sh2_drc_read8);
1167       break;
1168     case 1: // 16
1169       emith_call(sh2_drc_read16);
1170       break;
1171     case 2: // 32
1172       emith_call(sh2_drc_read32);
1173       break;
1174     }
1175   }
1176   rcache_invalidate();
1177
1178   if (reg_map_g2h[SHR_SR] != -1)
1179     emith_ctx_read(reg_map_g2h[SHR_SR], SHR_SR * 4);
1180
1181   // assuming arg0 and retval reg matches
1182   return rcache_get_tmp_arg(0);
1183 }
1184
1185 static int emit_memhandler_read(int size)
1186 {
1187   return emit_memhandler_read_(size, 1);
1188 }
1189
1190 static int emit_memhandler_read_rr(sh2_reg_e rd, sh2_reg_e rs, u32 offs, int size)
1191 {
1192   int hr, hr2, ram_check = 1;
1193   u32 val, offs2;
1194
1195   if (gconst_get(rs, &val)) {
1196     hr = emit_get_rbase_and_offs(val + offs, &offs2);
1197     if (hr != -1) {
1198       hr2 = rcache_get_reg(rd, RC_GR_WRITE);
1199       switch (size) {
1200       case 0: // 8
1201         emith_read8_r_r_offs(hr2, hr, offs2 ^ 1);
1202         emith_sext(hr2, hr2, 8);
1203         break;
1204       case 1: // 16
1205         emith_read16_r_r_offs(hr2, hr, offs2);
1206         emith_sext(hr2, hr2, 16);
1207         break;
1208       case 2: // 32
1209         emith_read_r_r_offs(hr2, hr, offs2);
1210         emith_ror(hr2, hr2, 16);
1211         break;
1212       }
1213       rcache_free_tmp(hr);
1214       return hr2;
1215     }
1216
1217     ram_check = 0;
1218   }
1219
1220   hr = rcache_get_reg_arg(0, rs);
1221   if (offs != 0)
1222     emith_add_r_imm(hr, offs);
1223   hr  = emit_memhandler_read_(size, ram_check);
1224   hr2 = rcache_get_reg(rd, RC_GR_WRITE);
1225   if (size != 2) {
1226     emith_sext(hr2, hr, (size == 1) ? 16 : 8);
1227   } else
1228     emith_move_r_r(hr2, hr);
1229   rcache_free_tmp(hr);
1230
1231   return hr2;
1232 }
1233
1234 static void emit_memhandler_write(int size)
1235 {
1236   int ctxr;
1237   host_arg2reg(ctxr, 2);
1238   if (reg_map_g2h[SHR_SR] != -1)
1239     emith_ctx_write(reg_map_g2h[SHR_SR], SHR_SR * 4);
1240
1241   rcache_clean();
1242
1243   switch (size) {
1244   case 0: // 8
1245     // XXX: consider inlining sh2_drc_write8
1246     emith_call(sh2_drc_write8);
1247     break;
1248   case 1: // 16
1249     emith_call(sh2_drc_write16);
1250     break;
1251   case 2: // 32
1252     emith_move_r_r(ctxr, CONTEXT_REG);
1253     emith_call(sh2_drc_write32);
1254     break;
1255   }
1256
1257   rcache_invalidate();
1258   if (reg_map_g2h[SHR_SR] != -1)
1259     emith_ctx_read(reg_map_g2h[SHR_SR], SHR_SR * 4);
1260 }
1261
1262 // @(Rx,Ry)
1263 static int emit_indirect_indexed_read(int rx, int ry, int size)
1264 {
1265   int a0, t;
1266   a0 = rcache_get_reg_arg(0, rx);
1267   t  = rcache_get_reg(ry, RC_GR_READ);
1268   emith_add_r_r(a0, t);
1269   return emit_memhandler_read(size);
1270 }
1271
1272 // read @Rn, @rm
1273 static void emit_indirect_read_double(u32 *rnr, u32 *rmr, int rn, int rm, int size)
1274 {
1275   int tmp;
1276
1277   rcache_get_reg_arg(0, rn);
1278   tmp = emit_memhandler_read(size);
1279   emith_ctx_write(tmp, offsetof(SH2, drc_tmp));
1280   rcache_free_tmp(tmp);
1281   tmp = rcache_get_reg(rn, RC_GR_RMW);
1282   emith_add_r_imm(tmp, 1 << size);
1283   rcache_unlock(tmp);
1284
1285   rcache_get_reg_arg(0, rm);
1286   *rmr = emit_memhandler_read(size);
1287   *rnr = rcache_get_tmp();
1288   emith_ctx_read(*rnr, offsetof(SH2, drc_tmp));
1289   tmp = rcache_get_reg(rm, RC_GR_RMW);
1290   emith_add_r_imm(tmp, 1 << size);
1291   rcache_unlock(tmp);
1292 }
1293  
1294 static void emit_do_static_regs(int is_write, int tmpr)
1295 {
1296   int i, r, count;
1297
1298   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_map_g2h); i++) {
1299     r = reg_map_g2h[i];
1300     if (r == -1)
1301       continue;
1302
1303     for (count = 1; i < ARRAY_SIZE(reg_map_g2h) - 1; i++, r++) {
1304       if (reg_map_g2h[i + 1] != r + 1)
1305         break;
1306       count++;
1307     }
1308
1309     if (count > 1) {
1310       // i, r point to last item
1311       if (is_write)
1312         emith_ctx_write_multiple(r - count + 1, (i - count + 1) * 4, count, tmpr);
1313       else
1314         emith_ctx_read_multiple(r - count + 1, (i - count + 1) * 4, count, tmpr);
1315     } else {
1316       if (is_write)
1317         emith_ctx_write(r, i * 4);
1318       else
1319         emith_ctx_read(r, i * 4);
1320     }
1321   }
1322 }
1323
1324 static void emit_block_entry(void)
1325 {
1326   int arg0;
1327
1328   host_arg2reg(arg0, 0);
1329
1330 #if (DRC_DEBUG & 8) || defined(PDB)
1331   int arg1, arg2;
1332   host_arg2reg(arg1, 1);
1333   host_arg2reg(arg2, 2);
1334
1335   emit_do_static_regs(1, arg2);
1336   emith_move_r_r(arg1, CONTEXT_REG);
1337   emith_move_r_r(arg2, rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ));
1338   emith_call(sh2_drc_log_entry);
1339   rcache_invalidate();
1340 #endif
1341   emith_tst_r_r(arg0, arg0);
1342   EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
1343   emith_jump_reg_c(DCOND_NE, arg0);
1344   EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
1345 }
1346
1347 #define DELAY_SAVE_T(sr) { \
1348   emith_bic_r_imm(sr, T_save); \
1349   emith_tst_r_imm(sr, T);      \
1350   EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);  \
1351   emith_or_r_imm_c(DCOND_NE, sr, T_save); \
1352   EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);    \
1353 }
1354
1355 #define FLUSH_CYCLES(sr) \
1356   if (cycles > 0) { \
1357     emith_sub_r_imm(sr, cycles << 12); \
1358     cycles = 0; \
1359   }
1360
1361 static void *dr_get_pc_base(u32 pc, int is_slave);
1362
1363 static void REGPARM(2) *sh2_translate(SH2 *sh2, int tcache_id)
1364 {
1365   u32 branch_target_pc[MAX_LOCAL_BRANCHES];
1366   void *branch_target_ptr[MAX_LOCAL_BRANCHES];
1367   int branch_target_count = 0;
1368   void *branch_patch_ptr[MAX_LOCAL_BRANCHES];
1369   u32 branch_patch_pc[MAX_LOCAL_BRANCHES];
1370   int branch_patch_count = 0;
1371   u32 literal_addr[MAX_LITERALS];
1372   int literal_addr_count = 0;
1373   u8 op_flags[BLOCK_INSN_LIMIT];
1374   struct {
1375     u32 test_irq:1;
1376     u32 pending_branch_direct:1;
1377     u32 pending_branch_indirect:1;
1378     u32 literals_disabled:1;
1379   } drcf = { 0, };
1380
1381   // PC of current, first, last SH2 insn
1382   u32 pc, base_pc, end_pc;
1383   u32 end_literals;
1384   void *block_entry_ptr;
1385   struct block_desc *block;
1386   u16 *dr_pc_base;
1387   struct op_data *opd;
1388   int blkid_main = 0;
1389   int skip_op = 0;
1390   u32 tmp, tmp2;
1391   int cycles;
1392   int i, v;
1393   int op;
1394
1395   base_pc = sh2->pc;
1396   drcf.literals_disabled = literal_disabled_frames != 0;
1397
1398   // get base/validate PC
1399   dr_pc_base = dr_get_pc_base(base_pc, sh2->is_slave);
1400   if (dr_pc_base == (void *)-1) {
1401     printf("invalid PC, aborting: %08x\n", base_pc);
1402     // FIXME: be less destructive
1403     exit(1);
1404   }
1405
1406   tcache_ptr = tcache_ptrs[tcache_id];
1407
1408   // predict tcache overflow
1409   tmp = tcache_ptr - tcache_bases[tcache_id];
1410   if (tmp > tcache_sizes[tcache_id] - MAX_BLOCK_SIZE) {
1411     dbg(1, "tcache %d overflow", tcache_id);
1412     return NULL;
1413   }
1414
1415   // initial passes to disassemble and analyze the block
1416   scan_block(base_pc, sh2->is_slave, op_flags, &end_pc, &end_literals);
1417
1418   if (drcf.literals_disabled)
1419     end_literals = end_pc;
1420
1421   block = dr_add_block(base_pc, end_literals - base_pc,
1422     end_pc - base_pc, sh2->is_slave, &blkid_main);
1423   if (block == NULL)
1424     return NULL;
1425
1426   block_entry_ptr = tcache_ptr;
1427   dbg(2, "== %csh2 block #%d,%d %08x-%08x -> %p", sh2->is_slave ? 's' : 'm',
1428     tcache_id, blkid_main, base_pc, end_pc, block_entry_ptr);
1429
1430   dr_link_blocks(&block->entryp[0], tcache_id);
1431
1432   // collect branch_targets that don't land on delay slots
1433   for (pc = base_pc, i = 0; pc < end_pc; i++, pc += 2) {
1434     if (!(op_flags[i] & OF_BTARGET))
1435       continue;
1436     if (op_flags[i] & OF_DELAY_OP) {
1437       op_flags[i] &= ~OF_BTARGET;
1438       continue;
1439     }
1440     ADD_TO_ARRAY(branch_target_pc, branch_target_count, pc, break);
1441   }
1442
1443   if (branch_target_count > 0) {
1444     memset(branch_target_ptr, 0, sizeof(branch_target_ptr[0]) * branch_target_count);
1445   }
1446
1447   // clear stale state after compile errors
1448   rcache_invalidate();
1449
1450   // -------------------------------------------------
1451   // 3rd pass: actual compilation
1452   pc = base_pc;
1453   cycles = 0;
1454   for (i = 0; pc < end_pc; i++)
1455   {
1456     u32 delay_dep_fw = 0, delay_dep_bk = 0;
1457     u32 tmp3, tmp4, sr;
1458
1459     opd = &ops[i];
1460     op = FETCH_OP(pc);
1461
1462 #if (DRC_DEBUG & 2)
1463     insns_compiled++;
1464 #endif
1465 #if (DRC_DEBUG & 4)
1466     DasmSH2(sh2dasm_buff, pc, op);
1467     printf("%c%08x %04x %s\n", (op_flags[i] & OF_BTARGET) ? '*' : ' ',
1468       pc, op, sh2dasm_buff);
1469 #endif
1470
1471     if ((op_flags[i] & OF_BTARGET) || pc == base_pc)
1472     {
1473       if (pc != base_pc)
1474       {
1475         sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
1476         FLUSH_CYCLES(sr);
1477         rcache_flush();
1478
1479         // make block entry
1480         v = block->entry_count;
1481         if (v < ARRAY_SIZE(block->entryp)) {
1482           block->entryp[v].pc = pc;
1483           block->entryp[v].tcache_ptr = tcache_ptr;
1484           block->entryp[v].links = NULL;
1485 #if (DRC_DEBUG & 2)
1486           block->entryp[v].block = block;
1487 #endif
1488           add_to_hashlist(&block->entryp[v], tcache_id);
1489           block->entry_count++;
1490
1491           dbg(2, "-- %csh2 block #%d,%d entry %08x -> %p",
1492             sh2->is_slave ? 's' : 'm', tcache_id, blkid_main,
1493             pc, tcache_ptr);
1494
1495           // since we made a block entry, link any other blocks
1496           // that jump to current pc
1497           dr_link_blocks(&block->entryp[v], tcache_id);
1498         }
1499         else {
1500           dbg(1, "too many entryp for block #%d,%d pc=%08x",
1501             tcache_id, blkid_main, pc);
1502         }
1503
1504         do_host_disasm(tcache_id);
1505       }
1506
1507       v = find_in_array(branch_target_pc, branch_target_count, pc);
1508       if (v >= 0)
1509         branch_target_ptr[v] = tcache_ptr;
1510
1511       // must update PC
1512       emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc);
1513       rcache_clean();
1514
1515       // check cycles
1516       sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ);
1517       emith_cmp_r_imm(sr, 0);
1518       emith_jump_cond(DCOND_LE, sh2_drc_exit);
1519       do_host_disasm(tcache_id);
1520       rcache_unlock_all();
1521     }
1522
1523 #ifdef DRC_CMP
1524     if (!(op_flags[i] & OF_DELAY_OP)) {
1525       emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc);
1526       sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
1527       FLUSH_CYCLES(sr);
1528       rcache_clean();
1529
1530       tmp = rcache_used_hreg_mask();
1531       emith_save_caller_regs(tmp);
1532       emit_do_static_regs(1, 0);
1533       emith_pass_arg_r(0, CONTEXT_REG);
1534       emith_call(do_sh2_cmp);
1535       emith_restore_caller_regs(tmp);
1536     }
1537 #endif
1538
1539     pc += 2;
1540
1541     if (skip_op > 0) {
1542       skip_op--;
1543       continue;
1544     }
1545
1546     if (op_flags[i] & OF_DELAY_OP)
1547     {
1548       // handle delay slot dependencies
1549       delay_dep_fw = opd->dest & ops[i-1].source;
1550       delay_dep_bk = opd->source & ops[i-1].dest;
1551       if (delay_dep_fw & BITMASK1(SHR_T)) {
1552         sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
1553         DELAY_SAVE_T(sr);
1554       }
1555       if (delay_dep_bk & BITMASK1(SHR_PC)) {
1556         if (opd->op != OP_LOAD_POOL && opd->op != OP_MOVA) {
1557           // can only be those 2 really..
1558           elprintf_sh2(sh2, EL_ANOMALY,
1559             "drc: illegal slot insn %04x @ %08x?", op, pc - 2);
1560         }
1561         if (opd->imm != 0)
1562           ; // addr already resolved somehow
1563         else {
1564           switch (ops[i-1].op) {
1565           case OP_BRANCH:
1566             emit_move_r_imm32(SHR_PC, ops[i-1].imm);
1567             break;
1568           case OP_BRANCH_CT:
1569           case OP_BRANCH_CF:
1570             tmp = rcache_get_reg(SHR_PC, RC_GR_WRITE);
1571             sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ);
1572             emith_move_r_imm(tmp, pc);
1573             emith_tst_r_imm(sr, T);
1574             tmp2 = ops[i-1].op == OP_BRANCH_CT ? DCOND_NE : DCOND_EQ;
1575             emith_move_r_imm_c(tmp2, tmp, ops[i-1].imm);
1576             break;
1577           // case OP_BRANCH_R OP_BRANCH_RF - PC already loaded
1578           }
1579         }
1580       }
1581       //if (delay_dep_fw & ~BITMASK1(SHR_T))
1582       //  dbg(1, "unhandled delay_dep_fw: %x", delay_dep_fw & ~BITMASK1(SHR_T));
1583       if (delay_dep_bk & ~BITMASK2(SHR_PC, SHR_PR))
1584         dbg(1, "unhandled delay_dep_bk: %x", delay_dep_bk);
1585     }
1586
1587     switch (opd->op)
1588     {
1589     case OP_BRANCH:
1590     case OP_BRANCH_CT:
1591     case OP_BRANCH_CF:
1592       if (opd->dest & BITMASK1(SHR_PR))
1593         emit_move_r_imm32(SHR_PR, pc + 2);
1594       drcf.pending_branch_direct = 1;
1595       goto end_op;
1596
1597     case OP_BRANCH_R:
1598       if (opd->dest & BITMASK1(SHR_PR))
1599         emit_move_r_imm32(SHR_PR, pc + 2);
1600       emit_move_r_r(SHR_PC, opd->rm);
1601       drcf.pending_branch_indirect = 1;
1602       goto end_op;
1603
1604     case OP_BRANCH_RF:
1605       tmp  = rcache_get_reg(SHR_PC, RC_GR_WRITE);
1606       tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
1607       if (opd->dest & BITMASK1(SHR_PR)) {
1608         tmp3 = rcache_get_reg(SHR_PR, RC_GR_WRITE);
1609         emith_move_r_imm(tmp3, pc + 2);
1610         emith_add_r_r_r(tmp, tmp2, tmp3);
1611       }
1612       else {
1613         emith_move_r_r(tmp, tmp2);
1614         emith_add_r_imm(tmp, pc + 2);
1615       }
1616       drcf.pending_branch_indirect = 1;
1617       goto end_op;
1618
1619     case OP_SLEEP:
1620       printf("TODO sleep\n");
1621       goto end_op;
1622
1623     case OP_RTE:
1624       // pop PC
1625       emit_memhandler_read_rr(SHR_PC, SHR_SP, 0, 2);
1626       // pop SR
1627       tmp = rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP);
1628       emith_add_r_imm(tmp, 4);
1629       tmp = emit_memhandler_read(2);
1630       sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
1631       emith_write_sr(sr, tmp);
1632       rcache_free_tmp(tmp);
1633       tmp = rcache_get_reg(SHR_SP, RC_GR_RMW);
1634       emith_add_r_imm(tmp, 4*2);
1635       drcf.test_irq = 1;
1636       drcf.pending_branch_indirect = 1;
1637       goto end_op;
1638
1639     case OP_LOAD_POOL:
1640 #if PROPAGATE_CONSTANTS
1641       if (opd->imm != 0 && opd->imm < end_literals
1642           && literal_addr_count < MAX_LITERALS)
1643       {
1644         ADD_TO_ARRAY(literal_addr, literal_addr_count, opd->imm,);
1645         if (opd->size == 2)
1646           tmp = FETCH32(opd->imm);
1647         else
1648           tmp = (u32)(int)(signed short)FETCH_OP(opd->imm);
1649         gconst_new(GET_Rn(), tmp);
1650       }
1651       else
1652 #endif
1653       {
1654         tmp = rcache_get_tmp_arg(0);
1655         if (opd->imm != 0)
1656           emith_move_r_imm(tmp, opd->imm);
1657         else {
1658           // have to calculate read addr from PC
1659           tmp2 = rcache_get_reg(SHR_PC, RC_GR_READ);
1660           if (opd->size == 2) {
1661             emith_add_r_r_imm(tmp, tmp2, 2 + (op & 0xff) * 4);
1662             emith_bic_r_imm(tmp, 3);
1663           }
1664           else
1665             emith_add_r_r_imm(tmp, tmp2, 2 + (op & 0xff) * 2);
1666         }
1667         tmp2 = emit_memhandler_read(opd->size);
1668         tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
1669         if (opd->size == 2)
1670           emith_move_r_r(tmp3, tmp2);
1671         else
1672           emith_sext(tmp3, tmp2, 16);
1673         rcache_free_tmp(tmp2);
1674       }
1675       goto end_op;
1676
1677     case OP_MOVA:
1678       if (opd->imm != 0)
1679         emit_move_r_imm32(SHR_R0, opd->imm);
1680       else {
1681         tmp = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_WRITE);
1682         tmp2 = rcache_get_reg(SHR_PC, RC_GR_READ);
1683         emith_add_r_r_imm(tmp, tmp2, 2 + (op & 0xff) * 4);
1684         emith_bic_r_imm(tmp, 3);
1685       }
1686       goto end_op;
1687     }
1688
1689     switch ((op >> 12) & 0x0f)
1690     {
1691     /////////////////////////////////////////////
1692     case 0x00:
1693       switch (op & 0x0f)
1694       {
1695       case 0x02:
1696         tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
1697         switch (GET_Fx())
1698         {
1699         case 0: // STC SR,Rn  0000nnnn00000010
1700           tmp2 = SHR_SR;
1701           break;
1702         case 1: // STC GBR,Rn 0000nnnn00010010
1703           tmp2 = SHR_GBR;
1704           break;
1705         case 2: // STC VBR,Rn 0000nnnn00100010
1706           tmp2 = SHR_VBR;
1707           break;
1708         default:
1709           goto default_;
1710         }
1711         tmp3 = rcache_get_reg(tmp2, RC_GR_READ);
1712         emith_move_r_r(tmp, tmp3);
1713         if (tmp2 == SHR_SR)
1714           emith_clear_msb(tmp, tmp, 22); // reserved bits defined by ISA as 0
1715         goto end_op;
1716       case 0x04: // MOV.B Rm,@(R0,Rn)   0000nnnnmmmm0100
1717       case 0x05: // MOV.W Rm,@(R0,Rn)   0000nnnnmmmm0101
1718       case 0x06: // MOV.L Rm,@(R0,Rn)   0000nnnnmmmm0110
1719         rcache_clean();
1720         tmp  = rcache_get_reg_arg(1, GET_Rm());
1721         tmp2 = rcache_get_reg_arg(0, SHR_R0);
1722         tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
1723         emith_add_r_r(tmp2, tmp3);
1724         emit_memhandler_write(op & 3);
1725         goto end_op;
1726       case 0x07:
1727         // MUL.L     Rm,Rn      0000nnnnmmmm0111
1728         tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
1729         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
1730         tmp3 = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_WRITE);
1731         emith_mul(tmp3, tmp2, tmp);
1732         goto end_op;
1733       case 0x08:
1734         switch (GET_Fx())
1735         {
1736         case 0: // CLRT               0000000000001000
1737           sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
1738           emith_bic_r_imm(sr, T);
1739           break;
1740         case 1: // SETT               0000000000011000
1741           sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
1742           emith_or_r_imm(sr, T);
1743           break;
1744         case 2: // CLRMAC             0000000000101000
1745           emit_move_r_imm32(SHR_MACL, 0);
1746           emit_move_r_imm32(SHR_MACH, 0);
1747           break;
1748         default:
1749           goto default_;
1750         }
1751         goto end_op;
1752       case 0x09:
1753         switch (GET_Fx())
1754         {
1755         case 0: // NOP        0000000000001001
1756           break;
1757         case 1: // DIV0U      0000000000011001
1758           sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
1759           emith_bic_r_imm(sr, M|Q|T);
1760           break;
1761         case 2: // MOVT Rn    0000nnnn00101001
1762           sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ);
1763           tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
1764           emith_clear_msb(tmp2, sr, 31);
1765           break;
1766         default:
1767           goto default_;
1768         }
1769         goto end_op;
1770       case 0x0a:
1771         tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
1772         switch (GET_Fx())
1773         {
1774         case 0: // STS      MACH,Rn   0000nnnn00001010
1775           tmp2 = SHR_MACH;
1776           break;
1777         case 1: // STS      MACL,Rn   0000nnnn00011010
1778           tmp2 = SHR_MACL;
1779           break;
1780         case 2: // STS      PR,Rn     0000nnnn00101010
1781           tmp2 = SHR_PR;
1782           break;
1783         default:
1784           goto default_;
1785         }
1786         tmp2 = rcache_get_reg(tmp2, RC_GR_READ);
1787         emith_move_r_r(tmp, tmp2);
1788         goto end_op;
1789       case 0x0c: // MOV.B    @(R0,Rm),Rn      0000nnnnmmmm1100
1790       case 0x0d: // MOV.W    @(R0,Rm),Rn      0000nnnnmmmm1101
1791       case 0x0e: // MOV.L    @(R0,Rm),Rn      0000nnnnmmmm1110
1792         tmp = emit_indirect_indexed_read(SHR_R0, GET_Rm(), op & 3);
1793         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
1794         if ((op & 3) != 2) {
1795           emith_sext(tmp2, tmp, (op & 1) ? 16 : 8);
1796         } else
1797           emith_move_r_r(tmp2, tmp);
1798         rcache_free_tmp(tmp);
1799         goto end_op;
1800       case 0x0f: // MAC.L   @Rm+,@Rn+  0000nnnnmmmm1111
1801         emit_indirect_read_double(&tmp, &tmp2, GET_Rn(), GET_Rm(), 2);
1802         tmp4 = rcache_get_reg(SHR_MACH, RC_GR_RMW);
1803         /* MS 16 MAC bits unused if saturated */
1804         sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ);
1805         emith_tst_r_imm(sr, S);
1806         EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
1807         emith_clear_msb_c(DCOND_NE, tmp4, tmp4, 16);
1808         EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
1809         rcache_unlock(sr);
1810         tmp3 = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_RMW); // might evict SR
1811         emith_mula_s64(tmp3, tmp4, tmp, tmp2);
1812         rcache_free_tmp(tmp2);
1813         sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ); // reget just in case
1814         emith_tst_r_imm(sr, S);
1815
1816         EMITH_JMP_START(DCOND_EQ);
1817         emith_asr(tmp, tmp4, 15);
1818         emith_cmp_r_imm(tmp, -1); // negative overflow (0x80000000..0xffff7fff)
1819         EMITH_SJMP_START(DCOND_GE);
1820         emith_move_r_imm_c(DCOND_LT, tmp4, 0x8000);
1821         emith_move_r_imm_c(DCOND_LT, tmp3, 0x0000);
1822         EMITH_SJMP_END(DCOND_GE);
1823         emith_cmp_r_imm(tmp, 0); // positive overflow (0x00008000..0x7fffffff)
1824         EMITH_SJMP_START(DCOND_LE);
1825         emith_move_r_imm_c(DCOND_GT, tmp4, 0x00007fff);
1826         emith_move_r_imm_c(DCOND_GT, tmp3, 0xffffffff);
1827         EMITH_SJMP_END(DCOND_LE);
1828         EMITH_JMP_END(DCOND_EQ);
1829
1830         rcache_free_tmp(tmp);
1831         goto end_op;
1832       }
1833       goto default_;
1834
1835     /////////////////////////////////////////////
1836     case 0x01:
1837       // MOV.L Rm,@(disp,Rn) 0001nnnnmmmmdddd
1838       rcache_clean();
1839       tmp  = rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
1840       tmp2 = rcache_get_reg_arg(1, GET_Rm());
1841       if (op & 0x0f)
1842         emith_add_r_imm(tmp, (op & 0x0f) * 4);
1843       emit_memhandler_write(2);
1844       goto end_op;
1845
1846     case 0x02:
1847       switch (op & 0x0f)
1848       {
1849       case 0x00: // MOV.B Rm,@Rn        0010nnnnmmmm0000
1850       case 0x01: // MOV.W Rm,@Rn        0010nnnnmmmm0001
1851       case 0x02: // MOV.L Rm,@Rn        0010nnnnmmmm0010
1852         rcache_clean();
1853         rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
1854         rcache_get_reg_arg(1, GET_Rm());
1855         emit_memhandler_write(op & 3);
1856         goto end_op;
1857       case 0x04: // MOV.B Rm,@-Rn       0010nnnnmmmm0100
1858       case 0x05: // MOV.W Rm,@-Rn       0010nnnnmmmm0101
1859       case 0x06: // MOV.L Rm,@-Rn       0010nnnnmmmm0110
1860         rcache_get_reg_arg(1, GET_Rm()); // for Rm == Rn
1861         tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
1862         emith_sub_r_imm(tmp, (1 << (op & 3)));
1863         rcache_clean();
1864         rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
1865         emit_memhandler_write(op & 3);
1866         goto end_op;
1867       case 0x07: // DIV0S Rm,Rn         0010nnnnmmmm0111
1868         sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
1869         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
1870         tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
1871         emith_bic_r_imm(sr, M|Q|T);
1872         emith_tst_r_imm(tmp2, (1<<31));
1873         EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
1874         emith_or_r_imm_c(DCOND_NE, sr, Q);
1875         EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
1876         emith_tst_r_imm(tmp3, (1<<31));
1877         EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
1878         emith_or_r_imm_c(DCOND_NE, sr, M);
1879         EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
1880         emith_teq_r_r(tmp2, tmp3);
1881         EMITH_SJMP_START(DCOND_PL);
1882         emith_or_r_imm_c(DCOND_MI, sr, T);
1883         EMITH_SJMP_END(DCOND_PL);
1884         goto end_op;
1885       case 0x08: // TST Rm,Rn           0010nnnnmmmm1000
1886         sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
1887         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
1888         tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
1889         emith_bic_r_imm(sr, T);
1890         emith_tst_r_r(tmp2, tmp3);
1891         emit_or_t_if_eq(sr);
1892         goto end_op;
1893       case 0x09: // AND Rm,Rn           0010nnnnmmmm1001
1894         tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
1895         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
1896         emith_and_r_r(tmp, tmp2);
1897         goto end_op;
1898       case 0x0a: // XOR Rm,Rn           0010nnnnmmmm1010
1899         tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
1900         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
1901         emith_eor_r_r(tmp, tmp2);
1902         goto end_op;
1903       case 0x0b: // OR  Rm,Rn           0010nnnnmmmm1011
1904         tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
1905         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
1906         emith_or_r_r(tmp, tmp2);
1907         goto end_op;
1908       case 0x0c: // CMP/STR Rm,Rn       0010nnnnmmmm1100
1909         tmp  = rcache_get_tmp();
1910         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
1911         tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
1912         emith_eor_r_r_r(tmp, tmp2, tmp3);
1913         sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
1914         emith_bic_r_imm(sr, T);
1915         emith_tst_r_imm(tmp, 0x000000ff);
1916         emit_or_t_if_eq(sr);
1917         emith_tst_r_imm(tmp, 0x0000ff00);
1918         emit_or_t_if_eq(sr);
1919         emith_tst_r_imm(tmp, 0x00ff0000);
1920         emit_or_t_if_eq(sr);
1921         emith_tst_r_imm(tmp, 0xff000000);
1922         emit_or_t_if_eq(sr);
1923         rcache_free_tmp(tmp);
1924         goto end_op;
1925       case 0x0d: // XTRCT  Rm,Rn        0010nnnnmmmm1101
1926         tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
1927         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
1928         emith_lsr(tmp, tmp, 16);
1929         emith_or_r_r_lsl(tmp, tmp2, 16);
1930         goto end_op;
1931       case 0x0e: // MULU.W Rm,Rn        0010nnnnmmmm1110
1932       case 0x0f: // MULS.W Rm,Rn        0010nnnnmmmm1111
1933         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
1934         tmp  = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_WRITE);
1935         if (op & 1) {
1936           emith_sext(tmp, tmp2, 16);
1937         } else
1938           emith_clear_msb(tmp, tmp2, 16);
1939         tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
1940         tmp2 = rcache_get_tmp();
1941         if (op & 1) {
1942           emith_sext(tmp2, tmp3, 16);
1943         } else
1944           emith_clear_msb(tmp2, tmp3, 16);
1945         emith_mul(tmp, tmp, tmp2);
1946         rcache_free_tmp(tmp2);
1947         goto end_op;
1948       }
1949       goto default_;
1950
1951     /////////////////////////////////////////////
1952     case 0x03:
1953       switch (op & 0x0f)
1954       {
1955       case 0x00: // CMP/EQ Rm,Rn        0011nnnnmmmm0000
1956       case 0x02: // CMP/HS Rm,Rn        0011nnnnmmmm0010
1957       case 0x03: // CMP/GE Rm,Rn        0011nnnnmmmm0011
1958       case 0x06: // CMP/HI Rm,Rn        0011nnnnmmmm0110
1959       case 0x07: // CMP/GT Rm,Rn        0011nnnnmmmm0111
1960         sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
1961         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
1962         tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
1963         emith_bic_r_imm(sr, T);
1964         emith_cmp_r_r(tmp2, tmp3);
1965         switch (op & 0x07)
1966         {
1967         case 0x00: // CMP/EQ
1968           emit_or_t_if_eq(sr);
1969           break;
1970         case 0x02: // CMP/HS
1971           EMITH_SJMP_START(DCOND_LO);
1972           emith_or_r_imm_c(DCOND_HS, sr, T);
1973           EMITH_SJMP_END(DCOND_LO);
1974           break;
1975         case 0x03: // CMP/GE
1976           EMITH_SJMP_START(DCOND_LT);
1977           emith_or_r_imm_c(DCOND_GE, sr, T);
1978           EMITH_SJMP_END(DCOND_LT);
1979           break;
1980         case 0x06: // CMP/HI
1981           EMITH_SJMP_START(DCOND_LS);
1982           emith_or_r_imm_c(DCOND_HI, sr, T);
1983           EMITH_SJMP_END(DCOND_LS);
1984           break;
1985         case 0x07: // CMP/GT
1986           EMITH_SJMP_START(DCOND_LE);
1987           emith_or_r_imm_c(DCOND_GT, sr, T);
1988           EMITH_SJMP_END(DCOND_LE);
1989           break;
1990         }
1991         goto end_op;
1992       case 0x04: // DIV1    Rm,Rn       0011nnnnmmmm0100
1993         // Q1 = carry(Rn = (Rn << 1) | T)
1994         // if Q ^ M
1995         //   Q2 = carry(Rn += Rm)
1996         // else
1997         //   Q2 = carry(Rn -= Rm)
1998         // Q = M ^ Q1 ^ Q2
1999         // T = (Q == M) = !(Q ^ M) = !(Q1 ^ Q2)
2000         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
2001         tmp3 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
2002         sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2003         emith_tpop_carry(sr, 0);
2004         emith_adcf_r_r(tmp2, tmp2);
2005         emith_tpush_carry(sr, 0);            // keep Q1 in T for now
2006         tmp4 = rcache_get_tmp();
2007         emith_and_r_r_imm(tmp4, sr, M);
2008         emith_eor_r_r_lsr(sr, tmp4, M_SHIFT - Q_SHIFT); // Q ^= M
2009         rcache_free_tmp(tmp4);
2010         // add or sub, invert T if carry to get Q1 ^ Q2
2011         // in: (Q ^ M) passed in Q, Q1 in T
2012         emith_sh2_div1_step(tmp2, tmp3, sr);
2013         emith_bic_r_imm(sr, Q);
2014         emith_tst_r_imm(sr, M);
2015         EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
2016         emith_or_r_imm_c(DCOND_NE, sr, Q);  // Q = M
2017         EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
2018         emith_tst_r_imm(sr, T);
2019         EMITH_SJMP_START(DCOND_EQ);
2020         emith_eor_r_imm_c(DCOND_NE, sr, Q); // Q = M ^ Q1 ^ Q2
2021         EMITH_SJMP_END(DCOND_EQ);
2022         emith_eor_r_imm(sr, T);             // T = !(Q1 ^ Q2)
2023         goto end_op;
2024       case 0x05: // DMULU.L Rm,Rn       0011nnnnmmmm0101
2025         tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
2026         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
2027         tmp3 = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_WRITE);
2028         tmp4 = rcache_get_reg(SHR_MACH, RC_GR_WRITE);
2029         emith_mul_u64(tmp3, tmp4, tmp, tmp2);
2030         goto end_op;
2031       case 0x08: // SUB     Rm,Rn       0011nnnnmmmm1000
2032       case 0x0c: // ADD     Rm,Rn       0011nnnnmmmm1100
2033         tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
2034         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
2035         if (op & 4) {
2036           emith_add_r_r(tmp, tmp2);
2037         } else
2038           emith_sub_r_r(tmp, tmp2);
2039         goto end_op;
2040       case 0x0a: // SUBC    Rm,Rn       0011nnnnmmmm1010
2041       case 0x0e: // ADDC    Rm,Rn       0011nnnnmmmm1110
2042         tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
2043         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
2044         sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2045         if (op & 4) { // adc
2046           emith_tpop_carry(sr, 0);
2047           emith_adcf_r_r(tmp, tmp2);
2048           emith_tpush_carry(sr, 0);
2049         } else {
2050           emith_tpop_carry(sr, 1);
2051           emith_sbcf_r_r(tmp, tmp2);
2052           emith_tpush_carry(sr, 1);
2053         }
2054         goto end_op;
2055       case 0x0b: // SUBV    Rm,Rn       0011nnnnmmmm1011
2056       case 0x0f: // ADDV    Rm,Rn       0011nnnnmmmm1111
2057         tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
2058         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
2059         sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2060         emith_bic_r_imm(sr, T);
2061         if (op & 4) {
2062           emith_addf_r_r(tmp, tmp2);
2063         } else
2064           emith_subf_r_r(tmp, tmp2);
2065         EMITH_SJMP_START(DCOND_VC);
2066         emith_or_r_imm_c(DCOND_VS, sr, T);
2067         EMITH_SJMP_END(DCOND_VC);
2068         goto end_op;
2069       case 0x0d: // DMULS.L Rm,Rn       0011nnnnmmmm1101
2070         tmp  = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
2071         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
2072         tmp3 = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_WRITE);
2073         tmp4 = rcache_get_reg(SHR_MACH, RC_GR_WRITE);
2074         emith_mul_s64(tmp3, tmp4, tmp, tmp2);
2075         goto end_op;
2076       }
2077       goto default_;
2078
2079     /////////////////////////////////////////////
2080     case 0x04:
2081       switch (op & 0x0f)
2082       {
2083       case 0x00:
2084         switch (GET_Fx())
2085         {
2086         case 0: // SHLL Rn    0100nnnn00000000
2087         case 2: // SHAL Rn    0100nnnn00100000
2088           tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
2089           sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2090           emith_tpop_carry(sr, 0); // dummy
2091           emith_lslf(tmp, tmp, 1);
2092           emith_tpush_carry(sr, 0);
2093           goto end_op;
2094         case 1: // DT Rn      0100nnnn00010000
2095           sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2096 #if 0 // scheduling needs tuning
2097           if (FETCH_OP(pc) == 0x8bfd) { // BF #-2
2098             if (gconst_get(GET_Rn(), &tmp)) {
2099               // XXX: limit burned cycles
2100               emit_move_r_imm32(GET_Rn(), 0);
2101               emith_or_r_imm(sr, T);
2102               cycles += tmp * 4 + 1; // +1 syncs with noconst version, not sure why
2103               skip_op = 1;
2104             }
2105             else
2106               emith_sh2_dtbf_loop();
2107             goto end_op;
2108           }
2109 #endif
2110           tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
2111           emith_bic_r_imm(sr, T);
2112           emith_subf_r_imm(tmp, 1);
2113           emit_or_t_if_eq(sr);
2114           goto end_op;
2115         }
2116         goto default_;
2117       case 0x01:
2118         switch (GET_Fx())
2119         {
2120         case 0: // SHLR Rn    0100nnnn00000001
2121         case 2: // SHAR Rn    0100nnnn00100001
2122           tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
2123           sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2124           emith_tpop_carry(sr, 0); // dummy
2125           if (op & 0x20) {
2126             emith_asrf(tmp, tmp, 1);
2127           } else
2128             emith_lsrf(tmp, tmp, 1);
2129           emith_tpush_carry(sr, 0);
2130           goto end_op;
2131         case 1: // CMP/PZ Rn  0100nnnn00010001
2132           tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
2133           sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2134           emith_bic_r_imm(sr, T);
2135           emith_cmp_r_imm(tmp, 0);
2136           EMITH_SJMP_START(DCOND_LT);
2137           emith_or_r_imm_c(DCOND_GE, sr, T);
2138           EMITH_SJMP_END(DCOND_LT);
2139           goto end_op;
2140         }
2141         goto default_;
2142       case 0x02:
2143       case 0x03:
2144         switch (op & 0x3f)
2145         {
2146         case 0x02: // STS.L    MACH,@-Rn 0100nnnn00000010
2147           tmp = SHR_MACH;
2148           break;
2149         case 0x12: // STS.L    MACL,@-Rn 0100nnnn00010010
2150           tmp = SHR_MACL;
2151           break;
2152         case 0x22: // STS.L    PR,@-Rn   0100nnnn00100010
2153           tmp = SHR_PR;
2154           break;
2155         case 0x03: // STC.L    SR,@-Rn   0100nnnn00000011
2156           tmp = SHR_SR;
2157           break;
2158         case 0x13: // STC.L    GBR,@-Rn  0100nnnn00010011
2159           tmp = SHR_GBR;
2160           break;
2161         case 0x23: // STC.L    VBR,@-Rn  0100nnnn00100011
2162           tmp = SHR_VBR;
2163           break;
2164         default:
2165           goto default_;
2166         }
2167         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
2168         emith_sub_r_imm(tmp2, 4);
2169         rcache_clean();
2170         rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
2171         tmp3 = rcache_get_reg_arg(1, tmp);
2172         if (tmp == SHR_SR)
2173           emith_clear_msb(tmp3, tmp3, 22); // reserved bits defined by ISA as 0
2174         emit_memhandler_write(2);
2175         goto end_op;
2176       case 0x04:
2177       case 0x05:
2178         switch (op & 0x3f)
2179         {
2180         case 0x04: // ROTL   Rn          0100nnnn00000100
2181         case 0x05: // ROTR   Rn          0100nnnn00000101
2182           tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
2183           sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2184           emith_tpop_carry(sr, 0); // dummy
2185           if (op & 1) {
2186             emith_rorf(tmp, tmp, 1);
2187           } else
2188             emith_rolf(tmp, tmp, 1);
2189           emith_tpush_carry(sr, 0);
2190           goto end_op;
2191         case 0x24: // ROTCL  Rn          0100nnnn00100100
2192         case 0x25: // ROTCR  Rn          0100nnnn00100101
2193           tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
2194           sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2195           emith_tpop_carry(sr, 0);
2196           if (op & 1) {
2197             emith_rorcf(tmp);
2198           } else
2199             emith_rolcf(tmp);
2200           emith_tpush_carry(sr, 0);
2201           goto end_op;
2202         case 0x15: // CMP/PL Rn          0100nnnn00010101
2203           tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
2204           sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2205           emith_bic_r_imm(sr, T);
2206           emith_cmp_r_imm(tmp, 0);
2207           EMITH_SJMP_START(DCOND_LE);
2208           emith_or_r_imm_c(DCOND_GT, sr, T);
2209           EMITH_SJMP_END(DCOND_LE);
2210           goto end_op;
2211         }
2212         goto default_;
2213       case 0x06:
2214       case 0x07:
2215         switch (op & 0x3f)
2216         {
2217         case 0x06: // LDS.L @Rm+,MACH 0100mmmm00000110
2218           tmp = SHR_MACH;
2219           break;
2220         case 0x16: // LDS.L @Rm+,MACL 0100mmmm00010110
2221           tmp = SHR_MACL;
2222           break;
2223         case 0x26: // LDS.L @Rm+,PR   0100mmmm00100110
2224           tmp = SHR_PR;
2225           break;
2226         case 0x07: // LDC.L @Rm+,SR   0100mmmm00000111
2227           tmp = SHR_SR;
2228           break;
2229         case 0x17: // LDC.L @Rm+,GBR  0100mmmm00010111
2230           tmp = SHR_GBR;
2231           break;
2232         case 0x27: // LDC.L @Rm+,VBR  0100mmmm00100111
2233           tmp = SHR_VBR;
2234           break;
2235         default:
2236           goto default_;
2237         }
2238         rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
2239         tmp2 = emit_memhandler_read(2);
2240         if (tmp == SHR_SR) {
2241           sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2242           emith_write_sr(sr, tmp2);
2243           drcf.test_irq = 1;
2244         } else {
2245           tmp = rcache_get_reg(tmp, RC_GR_WRITE);
2246           emith_move_r_r(tmp, tmp2);
2247         }
2248         rcache_free_tmp(tmp2);
2249         tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
2250         emith_add_r_imm(tmp, 4);
2251         goto end_op;
2252       case 0x08:
2253       case 0x09:
2254         switch (GET_Fx())
2255         {
2256         case 0:
2257           // SHLL2 Rn        0100nnnn00001000
2258           // SHLR2 Rn        0100nnnn00001001
2259           tmp = 2;
2260           break;
2261         case 1:
2262           // SHLL8 Rn        0100nnnn00011000
2263           // SHLR8 Rn        0100nnnn00011001
2264           tmp = 8;
2265           break;
2266         case 2:
2267           // SHLL16 Rn       0100nnnn00101000
2268           // SHLR16 Rn       0100nnnn00101001
2269           tmp = 16;
2270           break;
2271         default:
2272           goto default_;
2273         }
2274         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
2275         if (op & 1) {
2276           emith_lsr(tmp2, tmp2, tmp);
2277         } else
2278           emith_lsl(tmp2, tmp2, tmp);
2279         goto end_op;
2280       case 0x0a:
2281         switch (GET_Fx())
2282         {
2283         case 0: // LDS      Rm,MACH   0100mmmm00001010
2284           tmp2 = SHR_MACH;
2285           break;
2286         case 1: // LDS      Rm,MACL   0100mmmm00011010
2287           tmp2 = SHR_MACL;
2288           break;
2289         case 2: // LDS      Rm,PR     0100mmmm00101010
2290           tmp2 = SHR_PR;
2291           break;
2292         default:
2293           goto default_;
2294         }
2295         emit_move_r_r(tmp2, GET_Rn());
2296         goto end_op;
2297       case 0x0b:
2298         switch (GET_Fx())
2299         {
2300         case 1: // TAS.B @Rn  0100nnnn00011011
2301           // XXX: is TAS working on 32X?
2302           rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
2303           tmp = emit_memhandler_read(0);
2304           sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2305           emith_bic_r_imm(sr, T);
2306           emith_cmp_r_imm(tmp, 0);
2307           emit_or_t_if_eq(sr);
2308           rcache_clean();
2309           emith_or_r_imm(tmp, 0x80);
2310           tmp2 = rcache_get_tmp_arg(1); // assuming it differs to tmp
2311           emith_move_r_r(tmp2, tmp);
2312           rcache_free_tmp(tmp);
2313           rcache_get_reg_arg(0, GET_Rn());
2314           emit_memhandler_write(0);
2315           break;
2316         default:
2317           goto default_;
2318         }
2319         goto end_op;
2320       case 0x0e:
2321         tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_READ);
2322         switch (GET_Fx())
2323         {
2324         case 0: // LDC Rm,SR   0100mmmm00001110
2325           tmp2 = SHR_SR;
2326           break;
2327         case 1: // LDC Rm,GBR  0100mmmm00011110
2328           tmp2 = SHR_GBR;
2329           break;
2330         case 2: // LDC Rm,VBR  0100mmmm00101110
2331           tmp2 = SHR_VBR;
2332           break;
2333         default:
2334           goto default_;
2335         }
2336         if (tmp2 == SHR_SR) {
2337           sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2338           emith_write_sr(sr, tmp);
2339           drcf.test_irq = 1;
2340         } else {
2341           tmp2 = rcache_get_reg(tmp2, RC_GR_WRITE);
2342           emith_move_r_r(tmp2, tmp);
2343         }
2344         goto end_op;
2345       case 0x0f:
2346         // MAC.W @Rm+,@Rn+  0100nnnnmmmm1111
2347         emit_indirect_read_double(&tmp, &tmp2, GET_Rn(), GET_Rm(), 1);
2348         emith_sext(tmp, tmp, 16);
2349         emith_sext(tmp2, tmp2, 16);
2350         tmp3 = rcache_get_reg(SHR_MACL, RC_GR_RMW);
2351         tmp4 = rcache_get_reg(SHR_MACH, RC_GR_RMW);
2352         emith_mula_s64(tmp3, tmp4, tmp, tmp2);
2353         rcache_free_tmp(tmp2);
2354         // XXX: MACH should be untouched when S is set?
2355         sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ);
2356         emith_tst_r_imm(sr, S);
2357         EMITH_JMP_START(DCOND_EQ);
2358
2359         emith_asr(tmp, tmp3, 31);
2360         emith_eorf_r_r(tmp, tmp4); // tmp = ((signed)macl >> 31) ^ mach
2361         EMITH_JMP_START(DCOND_EQ);
2362         emith_move_r_imm(tmp3, 0x80000000);
2363         emith_tst_r_r(tmp4, tmp4);
2364         EMITH_SJMP_START(DCOND_MI);
2365         emith_sub_r_imm_c(DCOND_PL, tmp3, 1); // positive
2366         EMITH_SJMP_END(DCOND_MI);
2367         EMITH_JMP_END(DCOND_EQ);
2368
2369         EMITH_JMP_END(DCOND_EQ);
2370         rcache_free_tmp(tmp);
2371         goto end_op;
2372       }
2373       goto default_;
2374
2375     /////////////////////////////////////////////
2376     case 0x05:
2377       // MOV.L @(disp,Rm),Rn 0101nnnnmmmmdddd
2378       emit_memhandler_read_rr(GET_Rn(), GET_Rm(), (op & 0x0f) * 4, 2);
2379       goto end_op;
2380
2381     /////////////////////////////////////////////
2382     case 0x06:
2383       switch (op & 0x0f)
2384       {
2385       case 0x00: // MOV.B @Rm,Rn        0110nnnnmmmm0000
2386       case 0x01: // MOV.W @Rm,Rn        0110nnnnmmmm0001
2387       case 0x02: // MOV.L @Rm,Rn        0110nnnnmmmm0010
2388       case 0x04: // MOV.B @Rm+,Rn       0110nnnnmmmm0100
2389       case 0x05: // MOV.W @Rm+,Rn       0110nnnnmmmm0101
2390       case 0x06: // MOV.L @Rm+,Rn       0110nnnnmmmm0110
2391         emit_memhandler_read_rr(GET_Rn(), GET_Rm(), 0, op & 3);
2392         if ((op & 7) >= 4 && GET_Rn() != GET_Rm()) {
2393           tmp = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_RMW);
2394           emith_add_r_imm(tmp, (1 << (op & 3)));
2395         }
2396         goto end_op;
2397       case 0x03:
2398       case 0x07 ... 0x0f:
2399         tmp  = rcache_get_reg(GET_Rm(), RC_GR_READ);
2400         tmp2 = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_WRITE);
2401         switch (op & 0x0f)
2402         {
2403         case 0x03: // MOV    Rm,Rn        0110nnnnmmmm0011
2404           emith_move_r_r(tmp2, tmp);
2405           break;
2406         case 0x07: // NOT    Rm,Rn        0110nnnnmmmm0111
2407           emith_mvn_r_r(tmp2, tmp);
2408           break;
2409         case 0x08: // SWAP.B Rm,Rn        0110nnnnmmmm1000
2410           tmp3 = tmp2;
2411           if (tmp == tmp2)
2412             tmp3 = rcache_get_tmp();
2413           tmp4 = rcache_get_tmp();
2414           emith_lsr(tmp3, tmp, 16);
2415           emith_or_r_r_lsl(tmp3, tmp, 24);
2416           emith_and_r_r_imm(tmp4, tmp, 0xff00);
2417           emith_or_r_r_lsl(tmp3, tmp4, 8);
2418           emith_rol(tmp2, tmp3, 16);
2419           rcache_free_tmp(tmp4);
2420           if (tmp == tmp2)
2421             rcache_free_tmp(tmp3);
2422           break;
2423         case 0x09: // SWAP.W Rm,Rn        0110nnnnmmmm1001
2424           emith_rol(tmp2, tmp, 16);
2425           break;
2426         case 0x0a: // NEGC   Rm,Rn        0110nnnnmmmm1010
2427           sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2428           emith_tpop_carry(sr, 1);
2429           emith_negcf_r_r(tmp2, tmp);
2430           emith_tpush_carry(sr, 1);
2431           break;
2432         case 0x0b: // NEG    Rm,Rn        0110nnnnmmmm1011
2433           emith_neg_r_r(tmp2, tmp);
2434           break;
2435         case 0x0c: // EXTU.B Rm,Rn        0110nnnnmmmm1100
2436           emith_clear_msb(tmp2, tmp, 24);
2437           break;
2438         case 0x0d: // EXTU.W Rm,Rn        0110nnnnmmmm1101
2439           emith_clear_msb(tmp2, tmp, 16);
2440           break;
2441         case 0x0e: // EXTS.B Rm,Rn        0110nnnnmmmm1110
2442           emith_sext(tmp2, tmp, 8);
2443           break;
2444         case 0x0f: // EXTS.W Rm,Rn        0110nnnnmmmm1111
2445           emith_sext(tmp2, tmp, 16);
2446           break;
2447         }
2448         goto end_op;
2449       }
2450       goto default_;
2451
2452     /////////////////////////////////////////////
2453     case 0x07:
2454       // ADD #imm,Rn  0111nnnniiiiiiii
2455       tmp = rcache_get_reg(GET_Rn(), RC_GR_RMW);
2456       if (op & 0x80) { // adding negative
2457         emith_sub_r_imm(tmp, -op & 0xff);
2458       } else
2459         emith_add_r_imm(tmp, op & 0xff);
2460       goto end_op;
2461
2462     /////////////////////////////////////////////
2463     case 0x08:
2464       switch (op & 0x0f00)
2465       {
2466       case 0x0000: // MOV.B R0,@(disp,Rn)  10000000nnnndddd
2467       case 0x0100: // MOV.W R0,@(disp,Rn)  10000001nnnndddd
2468         rcache_clean();
2469         tmp  = rcache_get_reg_arg(0, GET_Rm());
2470         tmp2 = rcache_get_reg_arg(1, SHR_R0);
2471         tmp3 = (op & 0x100) >> 8;
2472         if (op & 0x0f)
2473           emith_add_r_imm(tmp, (op & 0x0f) << tmp3);
2474         emit_memhandler_write(tmp3);
2475         goto end_op;
2476       case 0x0400: // MOV.B @(disp,Rm),R0  10000100mmmmdddd
2477       case 0x0500: // MOV.W @(disp,Rm),R0  10000101mmmmdddd
2478         tmp = (op & 0x100) >> 8;
2479         emit_memhandler_read_rr(SHR_R0, GET_Rm(), (op & 0x0f) << tmp, tmp);
2480         goto end_op;
2481       case 0x0800: // CMP/EQ #imm,R0       10001000iiiiiiii
2482         // XXX: could use cmn
2483         tmp  = rcache_get_tmp();
2484         tmp2 = rcache_get_reg(0, RC_GR_READ);
2485         sr   = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2486         emith_move_r_imm_s8(tmp, op & 0xff);
2487         emith_bic_r_imm(sr, T);
2488         emith_cmp_r_r(tmp2, tmp);
2489         emit_or_t_if_eq(sr);
2490         rcache_free_tmp(tmp);
2491         goto end_op;
2492       }
2493       goto default_;
2494
2495     /////////////////////////////////////////////
2496     case 0x0c:
2497       switch (op & 0x0f00)
2498       {
2499       case 0x0000: // MOV.B R0,@(disp,GBR)   11000000dddddddd
2500       case 0x0100: // MOV.W R0,@(disp,GBR)   11000001dddddddd
2501       case 0x0200: // MOV.L R0,@(disp,GBR)   11000010dddddddd
2502         rcache_clean();
2503         tmp  = rcache_get_reg_arg(0, SHR_GBR);
2504         tmp2 = rcache_get_reg_arg(1, SHR_R0);
2505         tmp3 = (op & 0x300) >> 8;
2506         emith_add_r_imm(tmp, (op & 0xff) << tmp3);
2507         emit_memhandler_write(tmp3);
2508         goto end_op;
2509       case 0x0400: // MOV.B @(disp,GBR),R0   11000100dddddddd
2510       case 0x0500: // MOV.W @(disp,GBR),R0   11000101dddddddd
2511       case 0x0600: // MOV.L @(disp,GBR),R0   11000110dddddddd
2512         tmp = (op & 0x300) >> 8;
2513         emit_memhandler_read_rr(SHR_R0, SHR_GBR, (op & 0xff) << tmp, tmp);
2514         goto end_op;
2515       case 0x0300: // TRAPA #imm      11000011iiiiiiii
2516         tmp = rcache_get_reg(SHR_SP, RC_GR_RMW);
2517         emith_sub_r_imm(tmp, 4*2);
2518         // push SR
2519         tmp = rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP);
2520         emith_add_r_imm(tmp, 4);
2521         tmp = rcache_get_reg_arg(1, SHR_SR);
2522         emith_clear_msb(tmp, tmp, 22);
2523         emit_memhandler_write(2);
2524         // push PC
2525         rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP);
2526         tmp = rcache_get_tmp_arg(1);
2527         emith_move_r_imm(tmp, pc);
2528         emit_memhandler_write(2);
2529         // obtain new PC
2530         emit_memhandler_read_rr(SHR_PC, SHR_VBR, (op & 0xff) * 4, 2);
2531         // indirect jump -> back to dispatcher
2532         rcache_flush();
2533         emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
2534         goto end_op;
2535       case 0x0800: // TST #imm,R0           11001000iiiiiiii
2536         tmp = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_READ);
2537         sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2538         emith_bic_r_imm(sr, T);
2539         emith_tst_r_imm(tmp, op & 0xff);
2540         emit_or_t_if_eq(sr);
2541         goto end_op;
2542       case 0x0900: // AND #imm,R0           11001001iiiiiiii
2543         tmp = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_RMW);
2544         emith_and_r_imm(tmp, op & 0xff);
2545         goto end_op;
2546       case 0x0a00: // XOR #imm,R0           11001010iiiiiiii
2547         tmp = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_RMW);
2548         emith_eor_r_imm(tmp, op & 0xff);
2549         goto end_op;
2550       case 0x0b00: // OR  #imm,R0           11001011iiiiiiii
2551         tmp = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_RMW);
2552         emith_or_r_imm(tmp, op & 0xff);
2553         goto end_op;
2554       case 0x0c00: // TST.B #imm,@(R0,GBR)  11001100iiiiiiii
2555         tmp = emit_indirect_indexed_read(SHR_R0, SHR_GBR, 0);
2556         sr  = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2557         emith_bic_r_imm(sr, T);
2558         emith_tst_r_imm(tmp, op & 0xff);
2559         emit_or_t_if_eq(sr);
2560         rcache_free_tmp(tmp);
2561         goto end_op;
2562       case 0x0d00: // AND.B #imm,@(R0,GBR)  11001101iiiiiiii
2563         tmp = emit_indirect_indexed_read(SHR_R0, SHR_GBR, 0);
2564         emith_and_r_imm(tmp, op & 0xff);
2565         goto end_rmw_op;
2566       case 0x0e00: // XOR.B #imm,@(R0,GBR)  11001110iiiiiiii
2567         tmp = emit_indirect_indexed_read(SHR_R0, SHR_GBR, 0);
2568         emith_eor_r_imm(tmp, op & 0xff);
2569         goto end_rmw_op;
2570       case 0x0f00: // OR.B  #imm,@(R0,GBR)  11001111iiiiiiii
2571         tmp = emit_indirect_indexed_read(SHR_R0, SHR_GBR, 0);
2572         emith_or_r_imm(tmp, op & 0xff);
2573       end_rmw_op:
2574         tmp2 = rcache_get_tmp_arg(1);
2575         emith_move_r_r(tmp2, tmp);
2576         rcache_free_tmp(tmp);
2577         tmp3 = rcache_get_reg_arg(0, SHR_GBR);
2578         tmp4 = rcache_get_reg(SHR_R0, RC_GR_READ);
2579         emith_add_r_r(tmp3, tmp4);
2580         emit_memhandler_write(0);
2581         goto end_op;
2582       }
2583       goto default_;
2584
2585     /////////////////////////////////////////////
2586     case 0x0e:
2587       // MOV #imm,Rn   1110nnnniiiiiiii
2588       emit_move_r_imm32(GET_Rn(), (u32)(signed int)(signed char)op);
2589       goto end_op;
2590
2591     default:
2592     default_:
2593       elprintf_sh2(sh2, EL_ANOMALY,
2594         "drc: illegal op %04x @ %08x", op, pc - 2);
2595
2596       tmp = rcache_get_reg(SHR_SP, RC_GR_RMW);
2597       emith_sub_r_imm(tmp, 4*2);
2598       // push SR
2599       tmp = rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP);
2600       emith_add_r_imm(tmp, 4);
2601       tmp = rcache_get_reg_arg(1, SHR_SR);
2602       emith_clear_msb(tmp, tmp, 22);
2603       emit_memhandler_write(2);
2604       // push PC
2605       rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP);
2606       tmp = rcache_get_tmp_arg(1);
2607       emith_move_r_imm(tmp, pc - 2);
2608       emit_memhandler_write(2);
2609       // obtain new PC
2610       emit_memhandler_read_rr(SHR_PC, SHR_VBR, 4 * 4, 2);
2611       // indirect jump -> back to dispatcher
2612       rcache_flush();
2613       emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
2614       break;
2615     }
2616
2617 end_op:
2618     rcache_unlock_all();
2619
2620     cycles += opd->cycles;
2621
2622     if (op_flags[i+1] & OF_DELAY_OP) {
2623       do_host_disasm(tcache_id);
2624       continue;
2625     }
2626
2627     // test irq?
2628     if (drcf.test_irq && !drcf.pending_branch_direct) {
2629       sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2630       FLUSH_CYCLES(sr);
2631       if (!drcf.pending_branch_indirect)
2632         emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc);
2633       rcache_flush();
2634       emith_call(sh2_drc_test_irq);
2635       drcf.test_irq = 0;
2636     }
2637
2638     // branch handling (with/without delay)
2639     if (drcf.pending_branch_direct)
2640     {
2641       struct op_data *opd_b =
2642         (op_flags[i] & OF_DELAY_OP) ? &ops[i-1] : opd;
2643       u32 target_pc = opd_b->imm;
2644       int cond = -1;
2645       void *target = NULL;
2646
2647       sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2648       FLUSH_CYCLES(sr);
2649
2650       if (opd_b->op != OP_BRANCH)
2651         cond = (opd_b->op == OP_BRANCH_CF) ? DCOND_EQ : DCOND_NE;
2652       if (cond != -1) {
2653         int ctaken = (op_flags[i] & OF_DELAY_OP) ? 1 : 2;
2654
2655         if (delay_dep_fw & BITMASK1(SHR_T))
2656           emith_tst_r_imm(sr, T_save);
2657         else
2658           emith_tst_r_imm(sr, T);
2659
2660         emith_sub_r_imm_c(cond, sr, ctaken<<12);
2661       }
2662       rcache_clean();
2663
2664 #if LINK_BRANCHES
2665       if (find_in_array(branch_target_pc, branch_target_count, target_pc) >= 0)
2666       {
2667         // local branch
2668         // XXX: jumps back can be linked already
2669         if (branch_patch_count < MAX_LOCAL_BRANCHES) {
2670           target = tcache_ptr;
2671           branch_patch_pc[branch_patch_count] = target_pc;
2672           branch_patch_ptr[branch_patch_count] = target;
2673           branch_patch_count++;
2674         }
2675         else
2676           dbg(1, "warning: too many local branches");
2677       }
2678
2679       if (target == NULL)
2680 #endif
2681       {
2682         // can't resolve branch locally, make a block exit
2683         emit_move_r_imm32(SHR_PC, target_pc);
2684         rcache_clean();
2685
2686         target = dr_prepare_ext_branch(target_pc, sh2->is_slave, tcache_id);
2687         if (target == NULL)
2688           return NULL;
2689       }
2690
2691       if (cond != -1)
2692         emith_jump_cond_patchable(cond, target);
2693       else {
2694         emith_jump_patchable(target);
2695         rcache_invalidate();
2696       }
2697
2698       drcf.pending_branch_direct = 0;
2699     }
2700     else if (drcf.pending_branch_indirect) {
2701       sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2702       FLUSH_CYCLES(sr);
2703       rcache_flush();
2704       emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
2705       drcf.pending_branch_indirect = 0;
2706     }
2707
2708     do_host_disasm(tcache_id);
2709   }
2710
2711   tmp = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2712   FLUSH_CYCLES(tmp);
2713   rcache_flush();
2714
2715   // check the last op
2716   if (op_flags[i-1] & OF_DELAY_OP)
2717     opd = &ops[i-2];
2718   else
2719     opd = &ops[i-1];
2720
2721   if (opd->op != OP_BRANCH && opd->op != OP_BRANCH_R
2722       && opd->op != OP_BRANCH_RF && opd->op != OP_RTE)
2723   {
2724     void *target;
2725
2726     emit_move_r_imm32(SHR_PC, pc);
2727     rcache_flush();
2728
2729     target = dr_prepare_ext_branch(pc, sh2->is_slave, tcache_id);
2730     if (target == NULL)
2731       return NULL;
2732     emith_jump_patchable(target);
2733   }
2734
2735   // link local branches
2736   for (i = 0; i < branch_patch_count; i++) {
2737     void *target;
2738     int t;
2739     t = find_in_array(branch_target_pc, branch_target_count, branch_patch_pc[i]);
2740     target = branch_target_ptr[t];
2741     if (target == NULL) {
2742       // flush pc and go back to dispatcher (this should no longer happen)
2743       dbg(1, "stray branch to %08x %p", branch_patch_pc[i], tcache_ptr);
2744       target = tcache_ptr;
2745       emit_move_r_imm32(SHR_PC, branch_patch_pc[i]);
2746       rcache_flush();
2747       emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
2748     }
2749     emith_jump_patch(branch_patch_ptr[i], target);
2750   }
2751
2752   // mark memory blocks as containing compiled code
2753   // override any overlay blocks as they become unreachable anyway
2754   if ((block->addr & 0xc7fc0000) == 0x06000000
2755       || (block->addr & 0xfffff000) == 0xc0000000)
2756   {
2757     u16 *drc_ram_blk = NULL;
2758     u32 addr, mask = 0, shift = 0;
2759
2760     if (tcache_id != 0) {
2761       // data array, BIOS
2762       drc_ram_blk = Pico32xMem->drcblk_da[sh2->is_slave];
2763       shift = SH2_DRCBLK_DA_SHIFT;
2764       mask = 0xfff;
2765     }
2766     else {
2767       // SDRAM
2768       drc_ram_blk = Pico32xMem->drcblk_ram;
2769       shift = SH2_DRCBLK_RAM_SHIFT;
2770       mask = 0x3ffff;
2771     }
2772
2773     // mark recompiled insns
2774     drc_ram_blk[(base_pc & mask) >> shift] = 1;
2775     for (pc = base_pc; pc < end_pc; pc += 2)
2776       drc_ram_blk[(pc & mask) >> shift] = 1;
2777
2778     // mark literals
2779     for (i = 0; i < literal_addr_count; i++) {
2780       tmp = literal_addr[i];
2781       drc_ram_blk[(tmp & mask) >> shift] = 1;
2782     }
2783
2784     // add to invalidation lookup lists
2785     addr = base_pc & ~(INVAL_PAGE_SIZE - 1);
2786     for (; addr < end_literals; addr += INVAL_PAGE_SIZE) {
2787       i = (addr & mask) / INVAL_PAGE_SIZE;
2788       add_to_block_list(&inval_lookup[tcache_id][i], block);
2789     }
2790   }
2791
2792   tcache_ptrs[tcache_id] = tcache_ptr;
2793
2794   host_instructions_updated(block_entry_ptr, tcache_ptr);
2795
2796   do_host_disasm(tcache_id);
2797
2798   if (drcf.literals_disabled && literal_addr_count)
2799     dbg(1, "literals_disabled && literal_addr_count?");
2800   dbg(2, " block #%d,%d tcache %d/%d, insns %d -> %d %.3f",
2801     tcache_id, blkid_main,
2802     tcache_ptr - tcache_bases[tcache_id], tcache_sizes[tcache_id],
2803     insns_compiled, host_insn_count, (float)host_insn_count / insns_compiled);
2804   if ((sh2->pc & 0xc6000000) == 0x02000000) // ROM
2805     dbg(2, "  hash collisions %d/%d", hash_collisions, block_counts[tcache_id]);
2806 /*
2807  printf("~~~\n");
2808  tcache_dsm_ptrs[tcache_id] = block_entry_ptr;
2809  do_host_disasm(tcache_id);
2810  printf("~~~\n");
2811 */
2812
2813 #if (DRC_DEBUG & 4)
2814   fflush(stdout);
2815 #endif
2816
2817   return block_entry_ptr;
2818 }
2819
2820 static void sh2_generate_utils(void)
2821 {
2822   int arg0, arg1, arg2, sr, tmp;
2823
2824   sh2_drc_write32 = p32x_sh2_write32;
2825   sh2_drc_read8  = p32x_sh2_read8;
2826   sh2_drc_read16 = p32x_sh2_read16;
2827   sh2_drc_read32 = p32x_sh2_read32;
2828
2829   host_arg2reg(arg0, 0);
2830   host_arg2reg(arg1, 1);
2831   host_arg2reg(arg2, 2);
2832   emith_move_r_r(arg0, arg0); // nop
2833
2834   // sh2_drc_exit(void)
2835   sh2_drc_exit = (void *)tcache_ptr;
2836   emit_do_static_regs(1, arg2);
2837   emith_sh2_drc_exit();
2838
2839   // sh2_drc_dispatcher(void)
2840   sh2_drc_dispatcher = (void *)tcache_ptr;
2841   sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ);
2842   emith_cmp_r_imm(sr, 0);
2843   emith_jump_cond(DCOND_LT, sh2_drc_exit);
2844   rcache_invalidate();
2845   emith_ctx_read(arg0, SHR_PC * 4);
2846   emith_ctx_read(arg1, offsetof(SH2, is_slave));
2847   emith_add_r_r_imm(arg2, CONTEXT_REG, offsetof(SH2, drc_tmp));
2848   emith_call(dr_lookup_block);
2849   emit_block_entry();
2850   // lookup failed, call sh2_translate()
2851   emith_move_r_r(arg0, CONTEXT_REG);
2852   emith_ctx_read(arg1, offsetof(SH2, drc_tmp)); // tcache_id
2853   emith_call(sh2_translate);
2854   emit_block_entry();
2855   // sh2_translate() failed, flush cache and retry
2856   emith_ctx_read(arg0, offsetof(SH2, drc_tmp));
2857   emith_call(flush_tcache);
2858   emith_move_r_r(arg0, CONTEXT_REG);
2859   emith_ctx_read(arg1, offsetof(SH2, drc_tmp));
2860   emith_call(sh2_translate);
2861   emit_block_entry();
2862   // XXX: can't translate, fail
2863   emith_call(dr_failure);
2864
2865   // sh2_drc_test_irq(void)
2866   // assumes it's called from main function (may jump to dispatcher)
2867   sh2_drc_test_irq = (void *)tcache_ptr;
2868   emith_ctx_read(arg1, offsetof(SH2, pending_level));
2869   sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_READ);
2870   emith_lsr(arg0, sr, I_SHIFT);
2871   emith_and_r_imm(arg0, 0x0f);
2872   emith_cmp_r_r(arg1, arg0); // pending_level > ((sr >> 4) & 0x0f)?
2873   EMITH_SJMP_START(DCOND_GT);
2874   emith_ret_c(DCOND_LE);     // nope, return
2875   EMITH_SJMP_END(DCOND_GT);
2876   // adjust SP
2877   tmp = rcache_get_reg(SHR_SP, RC_GR_RMW);
2878   emith_sub_r_imm(tmp, 4*2);
2879   rcache_clean();
2880   // push SR
2881   tmp = rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP);
2882   emith_add_r_imm(tmp, 4);
2883   tmp = rcache_get_reg_arg(1, SHR_SR);
2884   emith_clear_msb(tmp, tmp, 22);
2885   emith_move_r_r(arg2, CONTEXT_REG);
2886   emith_call(p32x_sh2_write32); // XXX: use sh2_drc_write32?
2887   rcache_invalidate();
2888   // push PC
2889   rcache_get_reg_arg(0, SHR_SP);
2890   emith_ctx_read(arg1, SHR_PC * 4);
2891   emith_move_r_r(arg2, CONTEXT_REG);
2892   emith_call(p32x_sh2_write32);
2893   rcache_invalidate();
2894   // update I, cycles, do callback
2895   emith_ctx_read(arg1, offsetof(SH2, pending_level));
2896   sr = rcache_get_reg(SHR_SR, RC_GR_RMW);
2897   emith_bic_r_imm(sr, I);
2898   emith_or_r_r_lsl(sr, arg1, I_SHIFT);
2899   emith_sub_r_imm(sr, 13 << 12); // at least 13 cycles
2900   rcache_flush();
2901   emith_move_r_r(arg0, CONTEXT_REG);
2902   emith_call_ctx(offsetof(SH2, irq_callback)); // vector = sh2->irq_callback(sh2, level);
2903   // obtain new PC
2904   emith_lsl(arg0, arg0, 2);
2905   emith_ctx_read(arg1, SHR_VBR * 4);
2906   emith_add_r_r(arg0, arg1);
2907   emit_memhandler_read(2);
2908   emith_ctx_write(arg0, SHR_PC * 4);
2909 #ifdef __i386__
2910   emith_add_r_imm(xSP, 4); // fix stack
2911 #endif
2912   emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
2913   rcache_invalidate();
2914
2915   // sh2_drc_entry(SH2 *sh2)
2916   sh2_drc_entry = (void *)tcache_ptr;
2917   emith_sh2_drc_entry();
2918   emith_move_r_r(CONTEXT_REG, arg0); // move ctx, arg0
2919   emit_do_static_regs(0, arg2);
2920   emith_call(sh2_drc_test_irq);
2921   emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
2922
2923   // sh2_drc_write8(u32 a, u32 d)
2924   sh2_drc_write8 = (void *)tcache_ptr;
2925   emith_ctx_read(arg2, offsetof(SH2, write8_tab));
2926   emith_sh2_wcall(arg0, arg2);
2927
2928   // sh2_drc_write16(u32 a, u32 d)
2929   sh2_drc_write16 = (void *)tcache_ptr;
2930   emith_ctx_read(arg2, offsetof(SH2, write16_tab));
2931   emith_sh2_wcall(arg0, arg2);
2932
2933 #ifdef PDB_NET
2934   // debug
2935   #define MAKE_READ_WRAPPER(func) { \
2936     void *tmp = (void *)tcache_ptr; \
2937     emith_push_ret(); \
2938     emith_call(func); \
2939     emith_ctx_read(arg2, offsetof(SH2, pdb_io_csum[0]));  \
2940     emith_addf_r_r(arg2, arg0);                           \
2941     emith_ctx_write(arg2, offsetof(SH2, pdb_io_csum[0])); \
2942     emith_ctx_read(arg2, offsetof(SH2, pdb_io_csum[1]));  \
2943     emith_adc_r_imm(arg2, 0x01000000);                    \
2944     emith_ctx_write(arg2, offsetof(SH2, pdb_io_csum[1])); \
2945     emith_pop_and_ret(); \
2946     func = tmp; \
2947   }
2948   #define MAKE_WRITE_WRAPPER(func) { \
2949     void *tmp = (void *)tcache_ptr; \
2950     emith_ctx_read(arg2, offsetof(SH2, pdb_io_csum[0]));  \
2951     emith_addf_r_r(arg2, arg1);                           \
2952     emith_ctx_write(arg2, offsetof(SH2, pdb_io_csum[0])); \
2953     emith_ctx_read(arg2, offsetof(SH2, pdb_io_csum[1]));  \
2954     emith_adc_r_imm(arg2, 0x01000000);                    \
2955     emith_ctx_write(arg2, offsetof(SH2, pdb_io_csum[1])); \
2956     emith_move_r_r(arg2, CONTEXT_REG);                    \
2957     emith_jump(func); \
2958     func = tmp; \
2959   }
2960
2961   MAKE_READ_WRAPPER(sh2_drc_read8);
2962   MAKE_READ_WRAPPER(sh2_drc_read16);
2963   MAKE_READ_WRAPPER(sh2_drc_read32);
2964   MAKE_WRITE_WRAPPER(sh2_drc_write8);
2965   MAKE_WRITE_WRAPPER(sh2_drc_write16);
2966   MAKE_WRITE_WRAPPER(sh2_drc_write32);
2967 #if (DRC_DEBUG & 4)
2968   host_dasm_new_symbol(sh2_drc_read8);
2969   host_dasm_new_symbol(sh2_drc_read16);
2970   host_dasm_new_symbol(sh2_drc_read32);
2971   host_dasm_new_symbol(sh2_drc_write32);
2972 #endif
2973 #endif
2974
2975   rcache_invalidate();
2976 #if (DRC_DEBUG & 4)
2977   host_dasm_new_symbol(sh2_drc_entry);
2978   host_dasm_new_symbol(sh2_drc_dispatcher);
2979   host_dasm_new_symbol(sh2_drc_exit);
2980   host_dasm_new_symbol(sh2_drc_test_irq);
2981   host_dasm_new_symbol(sh2_drc_write8);
2982   host_dasm_new_symbol(sh2_drc_write16);
2983 #endif
2984 }
2985
2986 static void sh2_smc_rm_block_entry(struct block_desc *bd, int tcache_id, u32 ram_mask)
2987 {
2988   struct block_link *bl, *bl_next, *bl_unresolved;
2989   u32 i, addr, end_addr;
2990   void *tmp;
2991
2992   dbg(2, "  killing entry %08x-%08x-%08x, blkid %d,%d",
2993     bd->addr, bd->addr + bd->size_nolit, bd->addr + bd->size,
2994     tcache_id, bd - block_tables[tcache_id]);
2995   if (bd->addr == 0 || bd->entry_count == 0) {
2996     dbg(1, "  killing dead block!? %08x", bd->addr);
2997     return;
2998   }
2999
3000   // remove from inval_lookup
3001   addr = bd->addr & ~(INVAL_PAGE_SIZE - 1);
3002   end_addr = bd->addr + bd->size;
3003   for (; addr < end_addr; addr += INVAL_PAGE_SIZE) {
3004     i = (addr & ram_mask) / INVAL_PAGE_SIZE;
3005     rm_from_block_list(&inval_lookup[tcache_id][i], bd);
3006   }
3007
3008   tmp = tcache_ptr;
3009   bl_unresolved = unresolved_links[tcache_id];
3010
3011   // remove from hash table, make incoming links unresolved
3012   // XXX: maybe patch branches w/flush instead?
3013   for (i = 0; i < bd->entry_count; i++) {
3014     rm_from_hashlist(&bd->entryp[i], tcache_id);
3015
3016     // since we never reuse tcache space of dead blocks,
3017     // insert jump to dispatcher for blocks that are linked to this
3018     tcache_ptr = bd->entryp[i].tcache_ptr;
3019     emit_move_r_imm32(SHR_PC, bd->entryp[i].pc);
3020     rcache_flush();
3021     emith_jump(sh2_drc_dispatcher);
3022
3023     host_instructions_updated(bd->entryp[i].tcache_ptr, tcache_ptr);
3024
3025     for (bl = bd->entryp[i].links; bl != NULL; ) {
3026       bl_next = bl->next;
3027       bl->next = bl_unresolved;
3028       bl_unresolved = bl;
3029       bl = bl_next;
3030     }
3031   }
3032
3033   tcache_ptr = tmp;
3034   unresolved_links[tcache_id] = bl_unresolved;
3035
3036   bd->addr = bd->size = bd->size_nolit = 0;
3037   bd->entry_count = 0;
3038 }
3039
3040 static void sh2_smc_rm_block(u32 a, u16 *drc_ram_blk, int tcache_id, u32 shift, u32 mask)
3041 {
3042   struct block_list **blist = NULL, *entry;
3043   u32 from = ~0, to = 0, end_addr, taddr, i;
3044   struct block_desc *block;
3045
3046   blist = &inval_lookup[tcache_id][(a & mask) / INVAL_PAGE_SIZE];
3047   entry = *blist;
3048   while (entry != NULL) {
3049     block = entry->block;
3050     end_addr = block->addr + block->size;
3051     if (block->addr <= a && a < end_addr) {
3052       // get addr range that includes all removed blocks
3053       if (from > block->addr)
3054         from = block->addr;
3055       if (to < end_addr)
3056         to = end_addr;
3057
3058       sh2_smc_rm_block_entry(block, tcache_id, mask);
3059       if (a >= block->addr + block->size_nolit)
3060         literal_disabled_frames = 3;
3061
3062       // entry lost, restart search
3063       entry = *blist;
3064       continue;
3065     }
3066     entry = entry->next;
3067   }
3068
3069   if (from >= to)
3070     return;
3071
3072   // update range around a to match latest state
3073   from &= ~(INVAL_PAGE_SIZE - 1);
3074   to |= (INVAL_PAGE_SIZE - 1);
3075   for (taddr = from; taddr < to; taddr += INVAL_PAGE_SIZE) {
3076     i = (taddr & mask) / INVAL_PAGE_SIZE;
3077     entry = inval_lookup[tcache_id][i];
3078
3079     for (; entry != NULL; entry = entry->next) {
3080       block = entry->block;
3081
3082       if (block->addr > a) {
3083         if (to > block->addr)
3084           to = block->addr;
3085       }
3086       else {
3087         end_addr = block->addr + block->size;
3088         if (from < end_addr)
3089           from = end_addr;
3090       }
3091     }
3092   }
3093
3094   // clear code marks
3095   if (from < to) {
3096     u16 *p = drc_ram_blk + ((from & mask) >> shift);
3097     memset(p, 0, (to - from) >> (shift - 1));
3098   }
3099 }
3100
3101 void sh2_drc_wcheck_ram(unsigned int a, int val, int cpuid)
3102 {
3103   dbg(2, "%csh2 smc check @%08x", cpuid ? 's' : 'm', a);
3104   sh2_smc_rm_block(a, Pico32xMem->drcblk_ram, 0, SH2_DRCBLK_RAM_SHIFT, 0x3ffff);
3105 }
3106
3107 void sh2_drc_wcheck_da(unsigned int a, int val, int cpuid)
3108 {
3109   dbg(2, "%csh2 smc check @%08x", cpuid ? 's' : 'm', a);
3110   sh2_smc_rm_block(a, Pico32xMem->drcblk_da[cpuid],
3111     1 + cpuid, SH2_DRCBLK_DA_SHIFT, 0xfff);
3112 }
3113
3114 int sh2_execute(SH2 *sh2c, int cycles)
3115 {
3116   int ret_cycles;
3117
3118   sh2c->cycles_timeslice = cycles;
3119
3120   // cycles are kept in SHR_SR unused bits (upper 20)
3121   // bit11 contains T saved for delay slot
3122   // others are usual SH2 flags
3123   sh2c->sr &= 0x3f3;
3124   sh2c->sr |= cycles << 12;
3125   sh2_drc_entry(sh2c);
3126
3127   // TODO: irq cycles
3128   ret_cycles = (signed int)sh2c->sr >> 12;
3129   if (ret_cycles > 0)
3130     dbg(1, "warning: drc returned with cycles: %d", ret_cycles);
3131
3132   sh2c->sr &= 0x3f3;
3133   return sh2c->cycles_timeslice - ret_cycles;
3134 }
3135
3136 #if (DRC_DEBUG & 2)
3137 void block_stats(void)
3138 {
3139   int c, b, i, total = 0;
3140
3141   printf("block stats:\n");
3142   for (b = 0; b < ARRAY_SIZE(block_tables); b++)
3143     for (i = 0; i < block_counts[b]; i++)
3144       if (block_tables[b][i].addr != 0)
3145         total += block_tables[b][i].refcount;
3146
3147   for (c = 0; c < 10; c++) {
3148     struct block_desc *blk, *maxb = NULL;
3149     int max = 0;
3150     for (b = 0; b < ARRAY_SIZE(block_tables); b++) {
3151       for (i = 0; i < block_counts[b]; i++) {
3152         blk = &block_tables[b][i];
3153         if (blk->addr != 0 && blk->refcount > max) {
3154           max = blk->refcount;
3155           maxb = blk;
3156         }
3157       }
3158     }
3159     if (maxb == NULL)
3160       break;
3161     printf("%08x %9d %2.3f%%\n", maxb->addr, maxb->refcount,
3162       (double)maxb->refcount / total * 100.0);
3163     maxb->refcount = 0;
3164   }
3165
3166   for (b = 0; b < ARRAY_SIZE(block_tables); b++)
3167     for (i = 0; i < block_counts[b]; i++)
3168       block_tables[b][i].refcount = 0;
3169 }
3170 #else
3171 #define block_stats()
3172 #endif
3173
3174 void sh2_drc_flush_all(void)
3175 {
3176   block_stats();
3177   flush_tcache(0);
3178   flush_tcache(1);
3179   flush_tcache(2);
3180 }
3181
3182 void sh2_drc_mem_setup(SH2 *sh2)
3183 {
3184   // fill the convenience pointers
3185   sh2->p_bios = sh2->is_slave ? Pico32xMem->sh2_rom_s.w : Pico32xMem->sh2_rom_m.w;
3186   sh2->p_da = sh2->data_array;
3187   sh2->p_sdram = Pico32xMem->sdram;
3188   sh2->p_rom = Pico.rom;
3189 }
3190
3191 void sh2_drc_frame(void)
3192 {
3193   if (literal_disabled_frames > 0)
3194     literal_disabled_frames--;
3195 }
3196
3197 int sh2_drc_init(SH2 *sh2)
3198 {
3199   int i;
3200
3201   if (block_tables[0] == NULL)
3202   {
3203     for (i = 0; i < TCACHE_BUFFERS; i++) {
3204       block_tables[i] = calloc(block_max_counts[i], sizeof(*block_tables[0]));
3205       if (block_tables[i] == NULL)
3206         goto fail;
3207       // max 2 block links (exits) per block
3208       block_link_pool[i] = calloc(block_link_pool_max_counts[i],
3209                           sizeof(*block_link_pool[0]));
3210       if (block_link_pool[i] == NULL)
3211         goto fail;
3212
3213       inval_lookup[i] = calloc(ram_sizes[i] / INVAL_PAGE_SIZE,
3214                                sizeof(inval_lookup[0]));
3215       if (inval_lookup[i] == NULL)
3216         goto fail;
3217
3218       hash_tables[i] = calloc(hash_table_sizes[i], sizeof(*hash_tables[0]));
3219       if (hash_tables[i] == NULL)
3220         goto fail;
3221     }
3222     memset(block_counts, 0, sizeof(block_counts));
3223     memset(block_link_pool_counts, 0, sizeof(block_link_pool_counts));
3224
3225     drc_cmn_init();
3226     tcache_ptr = tcache;
3227     sh2_generate_utils();
3228     host_instructions_updated(tcache, tcache_ptr);
3229
3230     tcache_bases[0] = tcache_ptrs[0] = tcache_ptr;
3231     for (i = 1; i < ARRAY_SIZE(tcache_bases); i++)
3232       tcache_bases[i] = tcache_ptrs[i] = tcache_bases[i - 1] + tcache_sizes[i - 1];
3233
3234 #if (DRC_DEBUG & 4)
3235     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(block_tables); i++)
3236       tcache_dsm_ptrs[i] = tcache_bases[i];
3237     // disasm the utils
3238     tcache_dsm_ptrs[0] = tcache;
3239     do_host_disasm(0);
3240 #endif
3241 #if (DRC_DEBUG & 1)
3242     hash_collisions = 0;
3243 #endif
3244   }
3245
3246   return 0;
3247
3248 fail:
3249   sh2_drc_finish(sh2);
3250   return -1;
3251 }
3252
3253 void sh2_drc_finish(SH2 *sh2)
3254 {
3255   int i;
3256
3257   if (block_tables[0] == NULL)
3258     return;
3259
3260   sh2_drc_flush_all();
3261
3262   for (i = 0; i < TCACHE_BUFFERS; i++) {
3263 #if (DRC_DEBUG & 4)
3264     printf("~~~ tcache %d\n", i);
3265     tcache_dsm_ptrs[i] = tcache_bases[i];
3266     tcache_ptr = tcache_ptrs[i];
3267     do_host_disasm(i);
3268 #endif
3269
3270     if (block_tables[i] != NULL)
3271       free(block_tables[i]);
3272     block_tables[i] = NULL;
3273     if (block_link_pool[i] == NULL)
3274       free(block_link_pool[i]);
3275     block_link_pool[i] = NULL;
3276
3277     if (inval_lookup[i] == NULL)
3278       free(inval_lookup[i]);
3279     inval_lookup[i] = NULL;
3280
3281     if (hash_tables[i] != NULL) {
3282       free(hash_tables[i]);
3283       hash_tables[i] = NULL;
3284     }
3285   }
3286
3287   drc_cmn_cleanup();
3288 }
3289
3290 #endif /* DRC_SH2 */
3291
3292 static void *dr_get_pc_base(u32 pc, int is_slave)
3293 {
3294   void *ret = NULL;
3295   u32 mask = 0;
3296
3297   if ((pc & ~0x7ff) == 0) {
3298     // BIOS
3299     ret = is_slave ? Pico32xMem->sh2_rom_s.w : Pico32xMem->sh2_rom_m.w;
3300     mask = 0x7ff;
3301   }
3302   else if ((pc & 0xfffff000) == 0xc0000000) {
3303     // data array
3304     ret = sh2s[is_slave].data_array;
3305     mask = 0xfff;
3306   }
3307   else if ((pc & 0xc6000000) == 0x06000000) {
3308     // SDRAM
3309     ret = Pico32xMem->sdram;
3310     mask = 0x03ffff;
3311   }
3312   else if ((pc & 0xc6000000) == 0x02000000) {
3313     // ROM
3314     if ((pc & 0x3fffff) < Pico.romsize)
3315       ret = Pico.rom;
3316     mask = 0x3fffff;
3317   }
3318
3319   if (ret == NULL)
3320     return (void *)-1; // NULL is valid value
3321
3322   return (char *)ret - (pc & ~mask);
3323 }
3324
3325 void scan_block(u32 base_pc, int is_slave, u8 *op_flags, u32 *end_pc_out,
3326   u32 *end_literals_out)
3327 {
3328   u16 *dr_pc_base;
3329   u32 pc, op, tmp;
3330   u32 end_pc, end_literals = 0;
3331   u32 lowest_mova = 0;
3332   struct op_data *opd;
3333   int next_is_delay = 0;
3334   int end_block = 0;
3335   int i, i_end;
3336
3337   memset(op_flags, 0, BLOCK_INSN_LIMIT);
3338
3339   dr_pc_base = dr_get_pc_base(base_pc, is_slave);
3340
3341   // 1st pass: disassemble
3342   for (i = 0, pc = base_pc; ; i++, pc += 2) {
3343     // we need an ops[] entry after the last one initialized,
3344     // so do it before end_block checks
3345     opd = &ops[i];
3346     opd->op = OP_UNHANDLED;
3347     opd->rm = -1;
3348     opd->source = opd->dest = 0;
3349     opd->cycles = 1;
3350     opd->imm = 0;
3351
3352     if (next_is_delay) {
3353       op_flags[i] |= OF_DELAY_OP;
3354       next_is_delay = 0;
3355     }
3356     else if (end_block || i >= BLOCK_INSN_LIMIT - 2)
3357       break;
3358
3359     op = FETCH_OP(pc);
3360     switch ((op & 0xf000) >> 12)
3361     {
3362     /////////////////////////////////////////////
3363     case 0x00:
3364       switch (op & 0x0f)
3365       {
3366       case 0x02:
3367         switch (GET_Fx())
3368         {
3369         case 0: // STC SR,Rn  0000nnnn00000010
3370           tmp = SHR_SR;
3371           break;
3372         case 1: // STC GBR,Rn 0000nnnn00010010
3373           tmp = SHR_GBR;
3374           break;
3375         case 2: // STC VBR,Rn 0000nnnn00100010
3376           tmp = SHR_VBR;
3377           break;
3378         default:
3379           goto undefined;
3380         }
3381         opd->op = OP_MOVE;
3382         opd->source = BITMASK1(tmp);
3383         opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
3384         break;
3385       case 0x03:
3386         CHECK_UNHANDLED_BITS(0xd0, undefined);
3387         // BRAF Rm    0000mmmm00100011
3388         // BSRF Rm    0000mmmm00000011
3389         opd->op = OP_BRANCH_RF;
3390         opd->rm = GET_Rn();
3391         opd->source = BITMASK1(opd->rm);
3392         opd->dest = BITMASK1(SHR_PC);
3393         if (!(op & 0x20))
3394           opd->dest |= BITMASK1(SHR_PR);
3395         opd->cycles = 2;
3396         next_is_delay = 1;
3397         end_block = 1;
3398         break;
3399       case 0x04: // MOV.B Rm,@(R0,Rn)   0000nnnnmmmm0100
3400       case 0x05: // MOV.W Rm,@(R0,Rn)   0000nnnnmmmm0101
3401       case 0x06: // MOV.L Rm,@(R0,Rn)   0000nnnnmmmm0110
3402         opd->source = BITMASK3(GET_Rm(), SHR_R0, GET_Rn());
3403         break;
3404       case 0x07:
3405         // MUL.L     Rm,Rn      0000nnnnmmmm0111
3406         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), GET_Rn());
3407         opd->dest = BITMASK1(SHR_MACL);
3408         opd->cycles = 2;
3409         break;
3410       case 0x08:
3411         CHECK_UNHANDLED_BITS(0xf00, undefined);
3412         switch (GET_Fx())
3413         {
3414         case 0: // CLRT               0000000000001000
3415           opd->op = OP_SETCLRT;
3416           opd->dest = BITMASK1(SHR_T);
3417           opd->imm = 0;
3418           break;
3419         case 1: // SETT               0000000000011000
3420           opd->op = OP_SETCLRT;
3421           opd->dest = BITMASK1(SHR_T);
3422           opd->imm = 1;
3423           break;
3424         case 2: // CLRMAC             0000000000101000
3425           opd->dest = BITMASK3(SHR_T, SHR_MACL, SHR_MACH);
3426           break;
3427         default:
3428           goto undefined;
3429         }
3430         break;
3431       case 0x09:
3432         switch (GET_Fx())
3433         {
3434         case 0: // NOP        0000000000001001
3435           CHECK_UNHANDLED_BITS(0xf00, undefined);
3436           break;
3437         case 1: // DIV0U      0000000000011001
3438           CHECK_UNHANDLED_BITS(0xf00, undefined);
3439           opd->dest = BITMASK2(SHR_SR, SHR_T);
3440           break;
3441         case 2: // MOVT Rn    0000nnnn00101001
3442           opd->source = BITMASK1(SHR_T);
3443           opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
3444           break;
3445         default:
3446           goto undefined;
3447         }
3448         break;
3449       case 0x0a:
3450         switch (GET_Fx())
3451         {
3452         case 0: // STS      MACH,Rn   0000nnnn00001010
3453           tmp = SHR_MACH;
3454           break;
3455         case 1: // STS      MACL,Rn   0000nnnn00011010
3456           tmp = SHR_MACL;
3457           break;
3458         case 2: // STS      PR,Rn     0000nnnn00101010
3459           tmp = SHR_PR;
3460           break;
3461         default:
3462           goto undefined;
3463         }
3464         opd->op = OP_MOVE;
3465         opd->source = BITMASK1(tmp);
3466         opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
3467         break;
3468       case 0x0b:
3469         CHECK_UNHANDLED_BITS(0xf00, undefined);
3470         switch (GET_Fx())
3471         {
3472         case 0: // RTS        0000000000001011
3473           opd->op = OP_BRANCH_R;
3474           opd->rm = SHR_PR;
3475           opd->source = BITMASK1(opd->rm);
3476           opd->dest = BITMASK1(SHR_PC);
3477           opd->cycles = 2;
3478           next_is_delay = 1;
3479           end_block = 1;
3480           break;
3481         case 1: // SLEEP      0000000000011011
3482           opd->op = OP_SLEEP;
3483           end_block = 1;
3484           break;
3485         case 2: // RTE        0000000000101011
3486           opd->op = OP_RTE;
3487           opd->source = BITMASK1(SHR_SP);
3488           opd->dest = BITMASK2(SHR_SR, SHR_PC);
3489           opd->cycles = 4;
3490           next_is_delay = 1;
3491           end_block = 1;
3492           break;
3493         default:
3494           goto undefined;
3495         }
3496         break;
3497       case 0x0c: // MOV.B    @(R0,Rm),Rn      0000nnnnmmmm1100
3498       case 0x0d: // MOV.W    @(R0,Rm),Rn      0000nnnnmmmm1101
3499       case 0x0e: // MOV.L    @(R0,Rm),Rn      0000nnnnmmmm1110
3500         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), SHR_R0);
3501         opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
3502         break;
3503       case 0x0f: // MAC.L   @Rm+,@Rn+  0000nnnnmmmm1111
3504         opd->source = BITMASK5(GET_Rm(), GET_Rn(), SHR_SR, SHR_MACL, SHR_MACH);
3505         opd->dest = BITMASK4(GET_Rm(), GET_Rn(), SHR_MACL, SHR_MACH);
3506         opd->cycles = 3;
3507         break;
3508       default:
3509         goto undefined;
3510       }
3511       break;
3512
3513     /////////////////////////////////////////////
3514     case 0x01:
3515       // MOV.L Rm,@(disp,Rn) 0001nnnnmmmmdddd
3516       opd->source = BITMASK1(GET_Rm());
3517       opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
3518       opd->imm = (op & 0x0f) * 4;
3519       break;
3520
3521     /////////////////////////////////////////////
3522     case 0x02:
3523       switch (op & 0x0f)
3524       {
3525       case 0x00: // MOV.B Rm,@Rn        0010nnnnmmmm0000
3526       case 0x01: // MOV.W Rm,@Rn        0010nnnnmmmm0001
3527       case 0x02: // MOV.L Rm,@Rn        0010nnnnmmmm0010
3528         opd->source = BITMASK1(GET_Rm());
3529         opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
3530         break;
3531       case 0x04: // MOV.B Rm,@-Rn       0010nnnnmmmm0100
3532       case 0x05: // MOV.W Rm,@-Rn       0010nnnnmmmm0101
3533       case 0x06: // MOV.L Rm,@-Rn       0010nnnnmmmm0110
3534         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), GET_Rn());
3535         opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
3536         break;
3537       case 0x07: // DIV0S Rm,Rn         0010nnnnmmmm0111
3538         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), GET_Rn());
3539         opd->dest = BITMASK1(SHR_SR);
3540         break;
3541       case 0x08: // TST Rm,Rn           0010nnnnmmmm1000
3542         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), GET_Rn());
3543         opd->dest = BITMASK1(SHR_T);
3544         break;
3545       case 0x09: // AND Rm,Rn           0010nnnnmmmm1001
3546       case 0x0a: // XOR Rm,Rn           0010nnnnmmmm1010
3547       case 0x0b: // OR  Rm,Rn           0010nnnnmmmm1011
3548         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), GET_Rn());
3549         opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
3550         break;
3551       case 0x0c: // CMP/STR Rm,Rn       0010nnnnmmmm1100
3552         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), GET_Rn());
3553         opd->dest = BITMASK1(SHR_T);
3554         break;
3555       case 0x0d: // XTRCT  Rm,Rn        0010nnnnmmmm1101
3556         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), GET_Rn());
3557         opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
3558         break;
3559       case 0x0e: // MULU.W Rm,Rn        0010nnnnmmmm1110
3560       case 0x0f: // MULS.W Rm,Rn        0010nnnnmmmm1111
3561         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), GET_Rn());
3562         opd->dest = BITMASK1(SHR_MACL);
3563         break;
3564       default:
3565         goto undefined;
3566       }
3567       break;
3568
3569     /////////////////////////////////////////////
3570     case 0x03:
3571       switch (op & 0x0f)
3572       {
3573       case 0x00: // CMP/EQ Rm,Rn        0011nnnnmmmm0000
3574       case 0x02: // CMP/HS Rm,Rn        0011nnnnmmmm0010
3575       case 0x03: // CMP/GE Rm,Rn        0011nnnnmmmm0011
3576       case 0x06: // CMP/HI Rm,Rn        0011nnnnmmmm0110
3577       case 0x07: // CMP/GT Rm,Rn        0011nnnnmmmm0111
3578         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), GET_Rn());
3579         opd->dest = BITMASK1(SHR_T);
3580         break;
3581       case 0x04: // DIV1    Rm,Rn       0011nnnnmmmm0100
3582         opd->source = BITMASK3(GET_Rm(), GET_Rn(), SHR_SR);
3583         opd->dest = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_SR);
3584         break;
3585       case 0x05: // DMULU.L Rm,Rn       0011nnnnmmmm0101
3586       case 0x0d: // DMULS.L Rm,Rn       0011nnnnmmmm1101
3587         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), GET_Rn());
3588         opd->dest = BITMASK2(SHR_MACL, SHR_MACH);
3589         opd->cycles = 2;
3590         break;
3591       case 0x08: // SUB     Rm,Rn       0011nnnnmmmm1000
3592       case 0x0c: // ADD     Rm,Rn       0011nnnnmmmm1100
3593         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), GET_Rn());
3594         opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
3595         break;
3596       case 0x0a: // SUBC    Rm,Rn       0011nnnnmmmm1010
3597       case 0x0e: // ADDC    Rm,Rn       0011nnnnmmmm1110
3598         opd->source = BITMASK3(GET_Rm(), GET_Rn(), SHR_T);
3599         opd->dest = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_T);
3600         break;
3601       case 0x0b: // SUBV    Rm,Rn       0011nnnnmmmm1011
3602       case 0x0f: // ADDV    Rm,Rn       0011nnnnmmmm1111
3603         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), GET_Rn());
3604         opd->dest = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_T);
3605         break;
3606       default:
3607         goto undefined;
3608       }
3609       break;
3610
3611     /////////////////////////////////////////////
3612     case 0x04:
3613       switch (op & 0x0f)
3614       {
3615       case 0x00:
3616         switch (GET_Fx())
3617         {
3618         case 0: // SHLL Rn    0100nnnn00000000
3619         case 2: // SHAL Rn    0100nnnn00100000
3620           opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
3621           opd->dest = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_T);
3622           break;
3623         case 1: // DT Rn      0100nnnn00010000
3624           opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
3625           opd->dest = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_T);
3626           break;
3627         default:
3628           goto undefined;
3629         }
3630         break;
3631       case 0x01:
3632         switch (GET_Fx())
3633         {
3634         case 0: // SHLR Rn    0100nnnn00000001
3635         case 2: // SHAR Rn    0100nnnn00100001
3636           opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
3637           opd->dest = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_T);
3638           break;
3639         case 1: // CMP/PZ Rn  0100nnnn00010001
3640           opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
3641           opd->dest = BITMASK1(SHR_T);
3642           break;
3643         default:
3644           goto undefined;
3645         }
3646         break;
3647       case 0x02:
3648       case 0x03:
3649         switch (op & 0x3f)
3650         {
3651         case 0x02: // STS.L    MACH,@-Rn 0100nnnn00000010
3652           tmp = SHR_MACH;
3653           break;
3654         case 0x12: // STS.L    MACL,@-Rn 0100nnnn00010010
3655           tmp = SHR_MACL;
3656           break;
3657         case 0x22: // STS.L    PR,@-Rn   0100nnnn00100010
3658           tmp = SHR_PR;
3659           break;
3660         case 0x03: // STC.L    SR,@-Rn   0100nnnn00000011
3661           tmp = SHR_SR;
3662           opd->cycles = 2;
3663           break;
3664         case 0x13: // STC.L    GBR,@-Rn  0100nnnn00010011
3665           tmp = SHR_GBR;
3666           opd->cycles = 2;
3667           break;
3668         case 0x23: // STC.L    VBR,@-Rn  0100nnnn00100011
3669           tmp = SHR_VBR;
3670           opd->cycles = 2;
3671           break;
3672         default:
3673           goto undefined;
3674         }
3675         opd->source = BITMASK2(GET_Rn(), tmp);
3676         opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
3677         break;
3678       case 0x04:
3679       case 0x05:
3680         switch (op & 0x3f)
3681         {
3682         case 0x04: // ROTL   Rn          0100nnnn00000100
3683         case 0x05: // ROTR   Rn          0100nnnn00000101
3684           opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
3685           opd->dest = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_T);
3686           break;
3687         case 0x24: // ROTCL  Rn          0100nnnn00100100
3688         case 0x25: // ROTCR  Rn          0100nnnn00100101
3689           opd->source = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_T);
3690           opd->dest = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_T);
3691           break;
3692         case 0x15: // CMP/PL Rn          0100nnnn00010101
3693           opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
3694           opd->dest = BITMASK1(SHR_T);
3695           break;
3696         default:
3697           goto undefined;
3698         }
3699         break;
3700       case 0x06:
3701       case 0x07:
3702         switch (op & 0x3f)
3703         {
3704         case 0x06: // LDS.L @Rm+,MACH 0100mmmm00000110
3705           tmp = SHR_MACH;
3706           break;
3707         case 0x16: // LDS.L @Rm+,MACL 0100mmmm00010110
3708           tmp = SHR_MACL;
3709           break;
3710         case 0x26: // LDS.L @Rm+,PR   0100mmmm00100110
3711           tmp = SHR_PR;
3712           break;
3713         case 0x07: // LDC.L @Rm+,SR   0100mmmm00000111
3714           tmp = SHR_SR;
3715           opd->cycles = 3;
3716           break;
3717         case 0x17: // LDC.L @Rm+,GBR  0100mmmm00010111
3718           tmp = SHR_GBR;
3719           opd->cycles = 3;
3720           break;
3721         case 0x27: // LDC.L @Rm+,VBR  0100mmmm00100111
3722           tmp = SHR_VBR;
3723           opd->cycles = 3;
3724           break;
3725         default:
3726           goto undefined;
3727         }
3728         opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
3729         opd->dest = BITMASK2(GET_Rn(), tmp);
3730         break;
3731       case 0x08:
3732       case 0x09:
3733         switch (GET_Fx())
3734         {
3735         case 0:
3736           // SHLL2 Rn        0100nnnn00001000
3737           // SHLR2 Rn        0100nnnn00001001
3738           break;
3739         case 1:
3740           // SHLL8 Rn        0100nnnn00011000
3741           // SHLR8 Rn        0100nnnn00011001
3742           break;
3743         case 2:
3744           // SHLL16 Rn       0100nnnn00101000
3745           // SHLR16 Rn       0100nnnn00101001
3746           break;
3747         default:
3748           goto undefined;
3749         }
3750         opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
3751         opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
3752         break;
3753       case 0x0a:
3754         switch (GET_Fx())
3755         {
3756         case 0: // LDS      Rm,MACH   0100mmmm00001010
3757           tmp = SHR_MACH;
3758           break;
3759         case 1: // LDS      Rm,MACL   0100mmmm00011010
3760           tmp = SHR_MACL;
3761           break;
3762         case 2: // LDS      Rm,PR     0100mmmm00101010
3763           tmp = SHR_PR;
3764           break;
3765         default:
3766           goto undefined;
3767         }
3768         opd->op = OP_MOVE;
3769         opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
3770         opd->dest = BITMASK1(tmp);
3771         break;
3772       case 0x0b:
3773         switch (GET_Fx())
3774         {
3775         case 0: // JSR  @Rm   0100mmmm00001011
3776           opd->dest = BITMASK1(SHR_PR);
3777         case 2: // JMP  @Rm   0100mmmm00101011
3778           opd->op = OP_BRANCH_R;
3779           opd->rm = GET_Rn();
3780           opd->source = BITMASK1(opd->rm);
3781           opd->dest |= BITMASK1(SHR_PC);
3782           opd->cycles = 2;
3783           next_is_delay = 1;
3784           end_block = 1;
3785           break;
3786         case 1: // TAS.B @Rn  0100nnnn00011011
3787           opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
3788           opd->dest = BITMASK1(SHR_T);
3789           opd->cycles = 4;
3790           break;
3791         default:
3792           goto undefined;
3793         }
3794         break;
3795       case 0x0e:
3796         switch (GET_Fx())
3797         {
3798         case 0: // LDC Rm,SR   0100mmmm00001110
3799           tmp = SHR_SR;
3800           break;
3801         case 1: // LDC Rm,GBR  0100mmmm00011110
3802           tmp = SHR_GBR;
3803           break;
3804         case 2: // LDC Rm,VBR  0100mmmm00101110
3805           tmp = SHR_VBR;
3806           break;
3807         default:
3808           goto undefined;
3809         }
3810         opd->op = OP_MOVE;
3811         opd->source = BITMASK1(GET_Rn());
3812         opd->dest = BITMASK1(tmp);
3813         break;
3814       case 0x0f:
3815         // MAC.W @Rm+,@Rn+  0100nnnnmmmm1111
3816         opd->source = BITMASK5(GET_Rm(), GET_Rn(), SHR_SR, SHR_MACL, SHR_MACH);
3817         opd->dest = BITMASK4(GET_Rm(), GET_Rn(), SHR_MACL, SHR_MACH);
3818         opd->cycles = 3;
3819         break;
3820       default:
3821         goto undefined;
3822       }
3823       break;
3824
3825     /////////////////////////////////////////////
3826     case 0x05:
3827       // MOV.L @(disp,Rm),Rn 0101nnnnmmmmdddd
3828       opd->source = BITMASK1(GET_Rm());
3829       opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
3830       opd->imm = (op & 0x0f) * 4;
3831       break;
3832
3833     /////////////////////////////////////////////
3834     case 0x06:
3835       switch (op & 0x0f)
3836       {
3837       case 0x04: // MOV.B @Rm+,Rn       0110nnnnmmmm0100
3838       case 0x05: // MOV.W @Rm+,Rn       0110nnnnmmmm0101
3839       case 0x06: // MOV.L @Rm+,Rn       0110nnnnmmmm0110
3840         opd->dest = BITMASK1(GET_Rm());
3841       case 0x00: // MOV.B @Rm,Rn        0110nnnnmmmm0000
3842       case 0x01: // MOV.W @Rm,Rn        0110nnnnmmmm0001
3843       case 0x02: // MOV.L @Rm,Rn        0110nnnnmmmm0010
3844         opd->source = BITMASK1(GET_Rm());
3845         opd->dest |= BITMASK1(GET_Rn());
3846         break;
3847       case 0x0a: // NEGC   Rm,Rn        0110nnnnmmmm1010
3848         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), SHR_T);
3849         opd->dest = BITMASK2(GET_Rn(), SHR_T);
3850         break;
3851       case 0x03: // MOV    Rm,Rn        0110nnnnmmmm0011
3852         opd->op = OP_MOVE;
3853         goto arith_rmrn;
3854       case 0x07: // NOT    Rm,Rn        0110nnnnmmmm0111
3855       case 0x08: // SWAP.B Rm,Rn        0110nnnnmmmm1000
3856       case 0x09: // SWAP.W Rm,Rn        0110nnnnmmmm1001
3857       case 0x0b: // NEG    Rm,Rn        0110nnnnmmmm1011
3858       case 0x0c: // EXTU.B Rm,Rn        0110nnnnmmmm1100
3859       case 0x0d: // EXTU.W Rm,Rn        0110nnnnmmmm1101
3860       case 0x0e: // EXTS.B Rm,Rn        0110nnnnmmmm1110
3861       case 0x0f: // EXTS.W Rm,Rn        0110nnnnmmmm1111
3862       arith_rmrn:
3863         opd->source = BITMASK1(GET_Rm());
3864         opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
3865         break;
3866       }
3867       break;
3868
3869     /////////////////////////////////////////////
3870     case 0x07:
3871       // ADD #imm,Rn  0111nnnniiiiiiii
3872       opd->source = opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
3873       opd->imm = (int)(signed char)op;
3874       break;
3875
3876     /////////////////////////////////////////////
3877     case 0x08:
3878       switch (op & 0x0f00)
3879       {
3880       case 0x0000: // MOV.B R0,@(disp,Rn)  10000000nnnndddd
3881         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), SHR_R0);
3882         opd->imm = (op & 0x0f);
3883         break;
3884       case 0x0100: // MOV.W R0,@(disp,Rn)  10000001nnnndddd
3885         opd->source = BITMASK2(GET_Rm(), SHR_R0);
3886         opd->imm = (op & 0x0f) * 2;
3887         break;
3888       case 0x0400: // MOV.B @(disp,Rm),R0  10000100mmmmdddd
3889         opd->source = BITMASK1(GET_Rm());
3890         opd->dest = BITMASK1(SHR_R0);
3891         opd->imm = (op & 0x0f);
3892         break;
3893       case 0x0500: // MOV.W @(disp,Rm),R0  10000101mmmmdddd
3894         opd->source = BITMASK1(GET_Rm());
3895         opd->dest = BITMASK1(SHR_R0);
3896         opd->imm = (op & 0x0f) * 2;
3897         break;
3898       case 0x0800: // CMP/EQ #imm,R0       10001000iiiiiiii
3899         opd->source = BITMASK1(SHR_R0);
3900         opd->dest = BITMASK1(SHR_T);
3901         opd->imm = (int)(signed char)op;
3902         break;
3903       case 0x0d00: // BT/S label 10001101dddddddd
3904       case 0x0f00: // BF/S label 10001111dddddddd
3905         next_is_delay = 1;
3906         // fallthrough
3907       case 0x0900: // BT   label 10001001dddddddd
3908       case 0x0b00: // BF   label 10001011dddddddd
3909         opd->op = (op & 0x0200) ? OP_BRANCH_CF : OP_BRANCH_CT;
3910         opd->source = BITMASK1(SHR_T);
3911         opd->dest = BITMASK1(SHR_PC);
3912         opd->imm = ((signed int)(op << 24) >> 23);
3913         opd->imm += pc + 4;
3914         if (base_pc <= opd->imm && opd->imm < base_pc + BLOCK_INSN_LIMIT * 2)
3915           op_flags[(opd->imm - base_pc) / 2] |= OF_BTARGET;
3916         break;
3917       default:
3918         goto undefined;
3919       }
3920       break;
3921
3922     /////////////////////////////////////////////
3923     case 0x09:
3924       // MOV.W @(disp,PC),Rn  1001nnnndddddddd
3925       opd->op = OP_LOAD_POOL;
3926       tmp = pc + 2;
3927       if (op_flags[i] & OF_DELAY_OP) {
3928         if (ops[i-1].op == OP_BRANCH)
3929           tmp = ops[i-1].imm;
3930         else
3931           tmp = 0;
3932       }
3933       opd->source = BITMASK1(SHR_PC);
3934       opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
3935       if (tmp)
3936         opd->imm = tmp + 2 + (op & 0xff) * 2;
3937       opd->size = 1;
3938       break;
3939
3940     /////////////////////////////////////////////
3941     case 0x0b:
3942       // BSR  label 1011dddddddddddd
3943       opd->dest = BITMASK1(SHR_PR);
3944     case 0x0a:
3945       // BRA  label 1010dddddddddddd
3946       opd->op = OP_BRANCH;
3947       opd->dest |= BITMASK1(SHR_PC);
3948       opd->imm = ((signed int)(op << 20) >> 19);
3949       opd->imm += pc + 4;
3950       opd->cycles = 2;
3951       next_is_delay = 1;
3952       end_block = 1;
3953       if (base_pc <= opd->imm && opd->imm < base_pc + BLOCK_INSN_LIMIT * 2)
3954         op_flags[(opd->imm - base_pc) / 2] |= OF_BTARGET;
3955       break;
3956
3957     /////////////////////////////////////////////
3958     case 0x0c:
3959       switch (op & 0x0f00)
3960       {
3961       case 0x0000: // MOV.B R0,@(disp,GBR)   11000000dddddddd
3962       case 0x0100: // MOV.W R0,@(disp,GBR)   11000001dddddddd
3963       case 0x0200: // MOV.L R0,@(disp,GBR)   11000010dddddddd
3964         opd->source = BITMASK2(SHR_GBR, SHR_R0);
3965         opd->size = (op & 0x300) >> 8;
3966         opd->imm = (op & 0xff) << opd->size;
3967         break;
3968       case 0x0400: // MOV.B @(disp,GBR),R0   11000100dddddddd
3969       case 0x0500: // MOV.W @(disp,GBR),R0   11000101dddddddd
3970       case 0x0600: // MOV.L @(disp,GBR),R0   11000110dddddddd
3971         opd->source = BITMASK1(SHR_GBR);
3972         opd->dest = BITMASK1(SHR_R0);
3973         opd->size = (op & 0x300) >> 8;
3974         opd->imm = (op & 0xff) << opd->size;
3975         break;
3976       case 0x0300: // TRAPA #imm      11000011iiiiiiii
3977         opd->source = BITMASK2(SHR_PC, SHR_SR);
3978         opd->dest = BITMASK1(SHR_PC);
3979         opd->imm = (op & 0xff) * 4;
3980         opd->cycles = 8;
3981         end_block = 1; // FIXME
3982         break;
3983       case 0x0700: // MOVA @(disp,PC),R0    11000111dddddddd
3984         opd->op = OP_MOVA;
3985         tmp = pc + 2;
3986         if (op_flags[i] & OF_DELAY_OP) {
3987           if (ops[i-1].op == OP_BRANCH)
3988             tmp = ops[i-1].imm;
3989           else
3990             tmp = 0;
3991         }
3992         opd->dest = BITMASK1(SHR_R0);
3993         if (tmp) {
3994           opd->imm = (tmp + 2 + (op & 0xff) * 4) & ~3;
3995           if (opd->imm >= base_pc) {
3996             if (lowest_mova == 0 || opd->imm < lowest_mova)
3997               lowest_mova = opd->imm;
3998           }
3999         }
4000         break;
4001       case 0x0800: // TST #imm,R0           11001000iiiiiiii
4002         opd->source = BITMASK1(SHR_R0);
4003         opd->dest = BITMASK1(SHR_T);
4004         opd->imm = op & 0xff;
4005         break;
4006       case 0x0900: // AND #imm,R0           11001001iiiiiiii
4007         opd->source = opd->dest = BITMASK1(SHR_R0);
4008         opd->imm = op & 0xff;
4009         break;
4010       case 0x0a00: // XOR #imm,R0           11001010iiiiiiii
4011         opd->source = opd->dest = BITMASK1(SHR_R0);
4012         opd->imm = op & 0xff;
4013         break;
4014       case 0x0b00: // OR  #imm,R0           11001011iiiiiiii
4015         opd->source = opd->dest = BITMASK1(SHR_R0);
4016         opd->imm = op & 0xff;
4017         break;
4018       case 0x0c00: // TST.B #imm,@(R0,GBR)  11001100iiiiiiii
4019         opd->source = BITMASK2(SHR_GBR, SHR_R0);
4020         opd->dest = BITMASK1(SHR_T);
4021         opd->imm = op & 0xff;
4022         opd->cycles = 3;
4023         break;
4024       case 0x0d00: // AND.B #imm,@(R0,GBR)  11001101iiiiiiii
4025       case 0x0e00: // XOR.B #imm,@(R0,GBR)  11001110iiiiiiii
4026       case 0x0f00: // OR.B  #imm,@(R0,GBR)  11001111iiiiiiii
4027         opd->source = BITMASK2(SHR_GBR, SHR_R0);
4028         opd->imm = op & 0xff;
4029         opd->cycles = 3;
4030         break;
4031       default:
4032         goto undefined;
4033       }
4034       break;
4035
4036     /////////////////////////////////////////////
4037     case 0x0d:
4038       // MOV.L @(disp,PC),Rn  1101nnnndddddddd
4039       opd->op = OP_LOAD_POOL;
4040       tmp = pc + 2;
4041       if (op_flags[i] & OF_DELAY_OP) {
4042         if (ops[i-1].op == OP_BRANCH)
4043           tmp = ops[i-1].imm;
4044         else
4045           tmp = 0;
4046       }
4047       opd->source = BITMASK1(SHR_PC);
4048       opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
4049       if (tmp)
4050         opd->imm = (tmp + 2 + (op & 0xff) * 4) & ~3;
4051       opd->size = 2;
4052       break;
4053
4054     /////////////////////////////////////////////
4055     case 0x0e:
4056       // MOV #imm,Rn   1110nnnniiiiiiii
4057       opd->dest = BITMASK1(GET_Rn());
4058       opd->imm = (u32)(signed int)(signed char)op;
4059       break;
4060
4061     default:
4062     undefined:
4063       elprintf(EL_ANOMALY, "%csh2 drc: unhandled op %04x @ %08x",
4064         is_slave ? 's' : 'm', op, pc);
4065       break;
4066     }
4067   }
4068   i_end = i;
4069   end_pc = pc;
4070
4071   // 2nd pass: some analysis
4072   for (i = 0; i < i_end; i++) {
4073     opd = &ops[i];
4074
4075     // propagate T (TODO: DIV0U)
4076     if ((opd->op == OP_SETCLRT && !opd->imm) || opd->op == OP_BRANCH_CT)
4077       op_flags[i + 1] |= OF_T_CLEAR;
4078     else if ((opd->op == OP_SETCLRT && opd->imm) || opd->op == OP_BRANCH_CF)
4079       op_flags[i + 1] |= OF_T_SET;
4080
4081     if ((op_flags[i] & OF_BTARGET) || (opd->dest & BITMASK1(SHR_T)))
4082       op_flags[i] &= ~(OF_T_SET | OF_T_CLEAR);
4083     else
4084       op_flags[i + 1] |= op_flags[i] & (OF_T_SET | OF_T_CLEAR);
4085
4086     if ((opd->op == OP_BRANCH_CT && (op_flags[i] & OF_T_SET))
4087         || (opd->op == OP_BRANCH_CF && (op_flags[i] & OF_T_CLEAR)))
4088     {
4089       opd->op = OP_BRANCH;
4090       opd->cycles = 3;
4091       i_end = i + 1;
4092       if (op_flags[i + 1] & OF_DELAY_OP) {
4093         opd->cycles = 2;
4094         i_end++;
4095       }
4096     }
4097     else if (opd->op == OP_LOAD_POOL)
4098     {
4099       if (opd->imm < end_pc + MAX_LITERAL_OFFSET) {
4100         if (end_literals < opd->imm + opd->size * 2)
4101           end_literals = opd->imm + opd->size * 2;
4102       }
4103     }
4104   }
4105   end_pc = base_pc + i_end * 2;
4106   if (end_literals < end_pc)
4107     end_literals = end_pc;
4108
4109   // end_literals is used to decide to inline a literal or not
4110   // XXX: need better detection if this actually is used in write
4111   if (lowest_mova >= base_pc) {
4112     if (lowest_mova < end_literals) {
4113       dbg(1, "mova for %08x, block %08x", lowest_mova, base_pc);
4114       end_literals = end_pc;
4115     }
4116     if (lowest_mova < end_pc) {
4117       dbg(1, "warning: mova inside of blk for %08x, block %08x",
4118         lowest_mova, base_pc);
4119       end_literals = end_pc;
4120     }
4121   }
4122
4123   *end_pc_out = end_pc;
4124   if (end_literals_out != NULL)
4125     *end_literals_out = end_literals;
4126 }
4127
4128 // vim:shiftwidth=2:ts=2:expandtab