beuses: Remove stale start loop test.
[libfirm] / ir / be / bechordal.c
index 4f097de..2a71e79 100644 (file)
-/**
- * Chordal register allocation.
- * @author Sebastian Hack
- * @date 8.12.2004
+/*
+ * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
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+ * This file is part of libFirm.
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+ * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
+ * PURPOSE.
  */
 
-#ifdef HAVE_CONFIG_H
+/**
+ * @file
+ * @brief       Chordal register allocation.
+ * @author      Sebastian Hack
+ * @date        08.12.2004
+ */
 #include "config.h"
-#endif
-
-#ifdef HAVE_MALLOC_H
-#include <malloc.h>
-#endif
-
-#ifdef HAVE_ALLOCA_H
-#include <alloca.h>
-#endif
-
-#include <ctype.h>
-
-#include "obst.h"
-#include "pset.h"
-#include "list.h"
-#include "bitset.h"
-#include "iterator.h"
-
-#include "irmode_t.h"
-#include "irgraph_t.h"
-#include "irprintf_t.h"
-#include "irgwalk.h"
-#include "irdump.h"
-#include "irdom.h"
-#include "debug.h"
-#include "xmalloc.h"
-
-#include "beutil.h"
-#include "besched.h"
-#include "benumb_t.h"
-#include "besched_t.h"
-#include "belive_t.h"
-#include "benode_t.h"
-#include "bearch.h"
-#include "beifg.h"
 
-#include "bechordal_t.h"
+#include "bechordal_common.h"
 #include "bechordal_draw.h"
+#include "bechordal_t.h"
+#include "beinsn_t.h"
+#include "beintlive_t.h"
+#include "beirg.h"
+#include "bemodule.h"
+#include "debug.h"
+#include "irdump.h"
 
-#define DBG_LEVEL SET_LEVEL_0
-#define DBG_LEVEL_CHECK SET_LEVEL_0
-
-#define NO_COLOR (-1)
-
-#undef DUMP_INTERVALS
-
-typedef struct _be_chordal_alloc_env_t {
-       be_chordal_env_t *chordal_env;
-
-       pset *pre_colored;    /**< Set of precolored nodes. */
-       bitset_t *live;                         /**< A liveness bitset. */
-       bitset_t *colors;                       /**< The color mask. */
-       bitset_t *in_colors;        /**< Colors used by live in values. */
-       int colors_n;               /**< The number of colors. */
-} be_chordal_alloc_env_t;
+#define USE_HUNGARIAN 0
 
-#include "fourcc.h"
+#if USE_HUNGARIAN
+#include "hungarian.h"
+#else
+#include "bipartite.h"
+#endif
 
-/* Make a fourcc for border checking. */
-#define BORDER_FOURCC                          FOURCC('B', 'O', 'R', 'D')
+DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
 
-static void check_border_list(struct list_head *head)
+static int get_next_free_reg(bitset_t *const available)
 {
-  border_t *x;
-  list_for_each_entry(border_t, x, head, list) {
-    assert(x->magic == BORDER_FOURCC);
-  }
+       return bitset_next_set(available, 0);
 }
 
-static void check_heads(be_chordal_env_t *env)
+static unsigned const *get_decisive_partner_regs(be_operand_t const *const o1, size_t const n_regs)
 {
-  pmap_entry *ent;
-  for(ent = pmap_first(env->border_heads); ent; ent = pmap_next(env->border_heads)) {
-    /* ir_printf("checking border list of block %+F\n", ent->key); */
-    check_border_list(ent->value);
-  }
+       be_operand_t const *const o2 = o1->partner;
+       if (!o2 || rbitset_contains(o1->regs, o2->regs, n_regs)) {
+               return o1->regs;
+       } else if (rbitset_contains(o2->regs, o1->regs, n_regs)) {
+               return o2->regs;
+       } else {
+               return NULL;
+       }
 }
 
-
-/**
- * Add an interval border to the list of a block's list
- * of interval border.
- * @note You always have to create the use before the def.
- * @param env The environment.
- * @param head The list head to enqueue the borders.
- * @param irn The node (value) the border belongs to.
- * @param pressure The pressure at this point in time.
- * @param step A time step for the border.
- * @param is_def Is the border a use or a def.
- * @return The created border.
- */
-static INLINE border_t *border_add(be_chordal_env_t *env, struct list_head *head,
-                       ir_node *irn, unsigned step, unsigned pressure,
-                       unsigned is_def, unsigned is_real)
+static void pair_up_operands(be_chordal_env_t const *const env, be_insn_t *const insn)
 {
-       border_t *b;
-
-       if(!is_def) {
-               border_t *def;
-
-               b = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*b));
-
-               /* also allocate the def and tie it to the use. */
-               def = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*def));
-               memset(def, 0, sizeof(*def));
-               b->other_end = def;
-               def->other_end = b;
-
-               /*
-                * Set the link field of the irn to the def.
-                * This strongly relies on the fact, that the use is always
-                * made before the def.
-                */
-               set_irn_link(irn, def);
-
-               b->magic = BORDER_FOURCC;
-               def->magic = BORDER_FOURCC;
-       }
+       /* For each out operand, try to find an in operand which can be assigned the
+        * same register as the out operand. */
+       int       const n_regs = env->cls->n_regs;
+       unsigned *const bs     = rbitset_alloca(n_regs);
+       be_lv_t  *const lv     = be_get_irg_liveness(env->irg);
+       for (int j = 0; j < insn->use_start; ++j) {
+               /* Try to find an in operand which has ... */
+               be_operand_t       *smallest        = NULL;
+               int                 smallest_n_regs = n_regs + 1;
+               be_operand_t *const out_op          = &insn->ops[j];
+               for (int i = insn->use_start; i < insn->n_ops; ++i) {
+                       be_operand_t *const op = &insn->ops[i];
+                       if (op->partner || be_values_interfere(lv, insn->irn, op->carrier))
+                               continue;
+
+                       rbitset_copy(bs, op->regs, n_regs);
+                       rbitset_and(bs, out_op->regs, n_regs);
+                       int const n_total = rbitset_popcount(op->regs, n_regs);
+                       if (!rbitset_is_empty(bs, n_regs) && n_total < smallest_n_regs) {
+                               smallest        = op;
+                               smallest_n_regs = n_total;
+                       }
+               }
 
-       /*
-        * If the def is encountered, the use was made and so was the
-        * the def node (see the code above). It was placed into the
-        * link field of the irn, so we can get it there.
-        */
-       else {
-               b = get_irn_link(irn);
+               if (smallest != NULL) {
+                       for (int i = insn->use_start; i < insn->n_ops; ++i) {
+                               if (insn->ops[i].carrier == smallest->carrier)
+                                       insn->ops[i].partner = out_op;
+                       }
 
-               assert(b && b->magic == BORDER_FOURCC && "Illegal border encountered");
+                       out_op->partner   = smallest;
+                       smallest->partner = out_op;
+               }
        }
-
-       b->pressure = pressure;
-       b->is_def = is_def;
-       b->is_real = is_real;
-       b->irn = irn;
-       b->step = step;
-       list_add_tail(&b->list, head);
-       DBG((env->dbg, LEVEL_5, "\t\t%s adding %+F, step: %d\n", is_def ? "def" : "use", irn, step));
-
-
-       return b;
 }
 
-/**
- * Check, if an irn is of the register class currently under processing.
- * @param env The chordal environment.
- * @param irn The node.
- * @return 1, if the node is of that register class, 0 if not.
- */
-static INLINE int has_reg_class(const be_chordal_env_t *env, const ir_node *irn)
+static bool list_contains_irn(ir_node *const *const list, size_t const n, ir_node *const irn)
 {
-  return arch_irn_has_reg_class(env->main_env->arch_env, irn, -1, env->cls);
+       for (ir_node *const *i = list; i != list + n; ++i) {
+               if (*i == irn)
+                       return true;
+       }
+       return false;
 }
 
-#define has_limited_constr(req, irn) \
-       (arch_get_register_req(arch_env, (req), irn, -1) && (req)->type == arch_register_req_type_limited)
-
-static int try_pre_color(be_chordal_env_t *env, ir_node *irn,
-                                                pset *pre_colored, bitset_t *colors_used)
+static void handle_constraints(be_chordal_env_t *const env, ir_node *const irn)
 {
-       arch_register_req_t req;
-
-       if(arch_get_register_req(env->main_env->arch_env, &req, irn, -1)
-               && req.type == arch_register_req_type_limited) {
-
-               bitset_t *bs          = bitset_alloca(env->cls->n_regs);
-               const arch_register_t *reg;
-               int col;
-
-               req.limited(irn, -1, bs);
-               col = bitset_next_set(bs, 0);
-               reg = arch_register_for_index(env->cls, col);
-
-               pset_insert_ptr(pre_colored, irn);
-               arch_set_irn_register(env->main_env->arch_env, irn, reg);
-
-               bitset_set(colors_used, col);
-
-               DBG((env->dbg, LEVEL_2, "pre coloring %+F with %s\n", irn, reg->name));
+       void *const base = obstack_base(&env->obst);
+       be_insn_t  *insn = be_scan_insn(env, irn);
+
+       /* Perms inserted before the constraint handling phase are considered to be
+        * correctly precolored. These Perms arise during the ABI handling phase. */
+       if (!insn || is_Phi(irn))
+               goto end;
+
+       /* Prepare the constraint handling of this node.
+        * Perms are constructed and Copies are created for constrained values
+        * interfering with the instruction. */
+       ir_node *const perm = pre_process_constraints(env, &insn);
+
+       /* find suitable in operands to the out operands of the node. */
+       pair_up_operands(env, insn);
+
+       /* Look at the in/out operands and add each operand (and its possible partner)
+        * to a bipartite graph (left: nodes with partners, right: admissible colors). */
+       int                        n_alloc     = 0;
+       int                  const n_regs      = env->cls->n_regs;
+       ir_node            **const alloc_nodes = ALLOCAN(ir_node*, n_regs);
+       pmap                *const partners    = pmap_create();
+#if USE_HUNGARIAN
+       hungarian_problem_t *const bp          = hungarian_new(n_regs, n_regs, HUNGARIAN_MATCH_PERFECT);
+#else
+       bipartite_t         *const bp          = bipartite_new(n_regs, n_regs);
+#endif
+       for (int i = 0; i < insn->n_ops; ++i) {
+               /* If the operand has no partner or the partner has not been marked
+                * for allocation, determine the admissible registers and mark it
+                * for allocation by associating the node and its partner with the
+                * set of admissible registers via a bipartite graph. */
+               be_operand_t *const op = &insn->ops[i];
+               if (op->partner && pmap_contains(partners, op->partner->carrier))
+                       continue;
+
+               ir_node *const partner = op->partner ? op->partner->carrier : NULL;
+               pmap_insert(partners, op->carrier, partner);
+               if (partner != NULL)
+                       pmap_insert(partners, partner, op->carrier);
+
+               /* Don't insert a node twice. */
+               if (list_contains_irn(alloc_nodes, n_alloc, op->carrier))
+                       continue;
+
+               alloc_nodes[n_alloc] = op->carrier;
+
+               DBG((dbg, LEVEL_2, "\tassociating %+F and %+F\n", op->carrier, partner));
+
+               unsigned const *const bs = get_decisive_partner_regs(op, n_regs);
+               if (bs) {
+                       DBG((dbg, LEVEL_2, "\tallowed registers for %+F: %B\n", op->carrier, bs));
+
+                       rbitset_foreach(bs, n_regs, col) {
+#if USE_HUNGARIAN
+                               hungarian_add(bp, n_alloc, col, 1);
+#else
+                               bipartite_add(bp, n_alloc, col);
+#endif
+                       }
+               } else {
+                       DBG((dbg, LEVEL_2, "\tallowed registers for %+F: none\n", op->carrier));
+               }
 
-               return 1;
+               n_alloc++;
        }
 
-       return 0;
-}
+       /* Put all nodes which live through the constrained instruction also to the
+        * allocation bipartite graph. They are considered unconstrained. */
+       if (perm != NULL) {
+               be_lv_t *const lv = be_get_irg_liveness(env->irg);
+               foreach_out_edge(perm, edge) {
+                       ir_node *const proj = get_edge_src_irn(edge);
+                       assert(is_Proj(proj));
 
-/**
- * Handle register targeting constraints signaled by a Perm.
- * @param alloc_env    Private data for the allocation phase.
- * @param perm         The Perm node guarding the constrained node.
- * @return             The constrained node.
-
-               Pro-coloring works as follows:
-
-         +-----------------------------------+
-         |            Perm                   |
-         +---.-------.--------.---------.----+
-             |       |        |         |
-         +---+--+    |        |         |
-         | Proj |    |        |         |
-         +------+    |        |         |
-                     |        |         |
-                  +--+---+    |         |
-                  | Proj |    |         |
-                  +--.---+    |         |
-                     |        |         |
-                     |     +--+---+     |
-                     |     | Proj |     |
-                     |     +------+     |
-                      |                 |
-                      |             +---+--+
-                       `-.          | Proj | Result:
-                          `._       +---.--+ R1
-                             `.         |
-                               `-.      |
-                                  `._   |
-                                    +`.-+--+
-                                    |Constr| Result:
-                                    +------+ R2
-
-               1) Look at all Projs of the Perm if they have output constraints.
-                  If one has an output constraint, pre-color it, else record it
-                  in the set leftover. Its color has to be chosen after all
-                  constrained nodes are colored. Furthermore record all colors
-                  used in the pre-coloring in the set colors_used.
-
-               2) Look whether the first node not a Proj (this is the constrained
-                  node due to which the Perm has been inserted) has an output
-                  constraint. If yes, pre-color the node accordingly else do nothing
-                  since the node's input constraints are modelled by the Proj's
-                  output constraint.
-
-                  There's one subtle point here: If thenode has an output constraint
-                  and the live range of some Proj ends at that node, we must give
-                  that Proj the color of the constrained node. Otherwise the
-                  available colors may not suffice for the rest of the projs.
-
-               3) At last, color the Projs which have not been colored yet with the
-                  left over colors.
-
-                  So afterwards, everything including the constrained node will
-                  be colored and the assign() phase can complete this coloring.
-                  Note that therefore, we put the pre-colored nodes in a set
-                  called pre_colored().
+                       if (!be_values_interfere(lv, proj, irn) || pmap_contains(partners, proj))
+                               continue;
 
- */
-static ir_node *handle_constraints_at_perm(be_chordal_alloc_env_t *alloc_env, ir_node *perm)
-{
-       be_chordal_env_t *env      = alloc_env->chordal_env;
-       firm_dbg_module_t *dbg     = env->dbg;
-       const arch_env_t *arch_env = env->main_env->arch_env;
+                       /* Don't insert a node twice. */
+                       if (list_contains_irn(alloc_nodes, n_alloc, proj))
+                               continue;
+
+                       assert(n_alloc < n_regs);
 
-       pset *leftover        = pset_new_ptr(8);
-       pset *pre_colored     = pset_new_ptr(8);
-       bitset_t *colors_used = bitset_alloca(env->cls->n_regs);
-       ir_node *irn, *cnstr, *last;
-       int has_cnstr = 0;
+                       alloc_nodes[n_alloc] = proj;
+                       pmap_insert(partners, proj, NULL);
 
-       assert(be_is_Perm(perm));
+                       bitset_foreach(env->allocatable_regs, col) {
+#if USE_HUNGARIAN
+                               hungarian_add(bp, n_alloc, col, 1);
+#else
+                               bipartite_add(bp, n_alloc, col);
+#endif
+                       }
 
-       DBG((dbg, LEVEL_2, "Constraints on %+F\n", perm));
+                       n_alloc++;
+               }
+       }
 
-       /*
-        * Color constrained Projs first.
-        */
-       for(irn = sched_next(perm); is_Proj(irn); irn = sched_next(irn))
-               if(!try_pre_color(env, irn, pre_colored, colors_used))
-                       pset_insert_ptr(leftover, irn);
+       /* Compute a valid register allocation. */
+       int *const assignment = ALLOCAN(int, n_regs);
+#if USE_HUNGARIAN
+       hungarian_prepare_cost_matrix(bp, HUNGARIAN_MODE_MAXIMIZE_UTIL);
+       int const match_res = hungarian_solve(bp, assignment, NULL, 1);
+       assert(match_res == 0 && "matching failed");
+#else
+       bipartite_matching(bp, assignment);
+#endif
 
-       cnstr = irn;
-       last  = irn;
+       /* Assign colors obtained from the matching. */
+       for (int i = 0; i < n_alloc; ++i) {
+               assert(assignment[i] >= 0 && "there must have been a register assigned (node not register pressure faithful?)");
+               arch_register_t const *const reg = arch_register_for_index(env->cls, assignment[i]);
 
-       if(get_irn_mode(cnstr) == mode_T) {
-               for(irn = sched_next(cnstr); is_Proj(irn); irn = sched_next(irn))
-                       if(!try_pre_color(env, irn, pre_colored, colors_used))
-                               pset_insert_ptr(leftover, irn);
+               ir_node *const irn = alloc_nodes[i];
+               if (irn != NULL) {
+                       arch_set_irn_register(irn, reg);
+                       DBG((dbg, LEVEL_2, "\tsetting %+F to register %s\n", irn, reg->name));
+               }
 
-               last = sched_prev(irn);
+               ir_node *const partner = pmap_get(ir_node, partners, alloc_nodes[i]);
+               if (partner != NULL) {
+                       arch_set_irn_register(partner, reg);
+                       DBG((dbg, LEVEL_2, "\tsetting %+F to register %s\n", partner, reg->name));
+               }
        }
 
-       else
-               try_pre_color(env, cnstr, pre_colored, colors_used);
-
-       for(irn = pset_first(leftover); irn; irn = pset_next(leftover)) {
-               const arch_register_t *reg;
-               ir_node *precol;
-               int colored = 0;
-
-               for(precol = pset_first(pre_colored); precol; precol = pset_next(pre_colored)) {
-                       if(!values_interfere(irn, precol)) {
-                               reg = arch_get_irn_register(arch_env, irn);
-                               arch_set_irn_register(arch_env, irn, reg);
-                               pset_break(pre_colored);
-                               colored = 1;
-                               break;
-                       }
+       /* Allocate the non-constrained Projs of the Perm. */
+       if (perm != NULL) {
+               bitset_t *const available = bitset_alloca(n_regs);
+               bitset_copy(available, env->allocatable_regs);
+
+               /* Put the colors of all Projs in a bitset. */
+               foreach_out_edge(perm, edge) {
+                       ir_node               *const proj = get_edge_src_irn(edge);
+                       arch_register_t const *const reg  = arch_get_irn_register(proj);
+                       if (reg != NULL)
+                               bitset_clear(available, reg->index);
                }
 
-               if(!colored) {
-                       int col = bitset_next_clear(colors_used, 0);
+               /* Assign the not yet assigned Projs of the Perm a suitable color. */
+               foreach_out_edge(perm, edge) {
+                       ir_node               *const proj = get_edge_src_irn(edge);
+                       arch_register_t const *const reg  = arch_get_irn_register(proj);
 
-                       assert(col >=0 && "There must be a register left");
-                       reg = arch_register_for_index(env->cls, col);
-                       arch_set_irn_register(arch_env, irn, reg);
-                       bitset_set(colors_used, reg->index);
-                       pset_insert_ptr(alloc_env->pre_colored, irn);
+                       DBG((dbg, LEVEL_2, "\tchecking reg of %+F: %s\n", proj, reg ? reg->name : "<none>"));
 
-                       DBG((dbg, LEVEL_2, "coloring leftover %+F with %s\n", irn, reg->name));
+                       if (reg == NULL) {
+                               size_t const col = get_next_free_reg(available);
+                               arch_register_t const *const new_reg = arch_register_for_index(env->cls, col);
+                               bitset_clear(available, new_reg->index);
+                               arch_set_irn_register(proj, new_reg);
+                               DBG((dbg, LEVEL_2, "\tsetting %+F to register %s\n", proj, new_reg->name));
+                       }
                }
        }
 
-       pset_insert_pset_ptr(alloc_env->pre_colored, pre_colored);
-
-       del_pset(leftover);
-       del_pset(pre_colored);
+#if USE_HUNGARIAN
+       hungarian_free(bp);
+#else
+       bipartite_free(bp);
+#endif
+       pmap_destroy(partners);
 
-       return last;
+end:
+       obstack_free(&env->obst, base);
 }
 
 /**
  * Handle constraint nodes in each basic block.
- * be_insert_constr_perms() inserts Perm nodes which perm
+ * handle_constraints() inserts Perm nodes which perm
  * over all values live at the constrained node right in front
  * of the constrained node. These Perms signal a constrained node.
- * For further comments, refer to handle_constraints_at_perm().
- */
-static void constraints(ir_node *bl, void *data)
-{
-       be_chordal_alloc_env_t *env = data;
-       arch_env_t *arch_env        = env->chordal_env->main_env->arch_env;
-       ir_node *irn;
-
-       for(irn = sched_first(bl); !sched_is_end(irn); irn = sched_next(irn)) {
-               if(be_is_Perm(irn) && arch_irn_has_reg_class(arch_env, irn, 0, env->chordal_env->cls))
-                       irn = handle_constraints_at_perm(env, irn);
-       }
-}
-
-/**
- * Annotate the register pressure to the nodes and compute
- * the liveness intervals.
- * @param block The block to do it for.
- * @param env_ptr The environment.
+ * For further comments, refer to handle_constraints().
  */
-static void pressure(ir_node *block, void *env_ptr)
+static void constraints(ir_node *const bl, void *const data)
 {
-/* Convenience macro for a def */
-#define border_def(irn, step, real) \
-       border_add(env, head, irn, step, pressure--, 1, real)
-
-/* Convenience macro for a use */
-#define border_use(irn, step, real) \
-       border_add(env, head, irn, step, ++pressure, 0, real)
-
-       be_chordal_alloc_env_t *alloc_env = env_ptr;
-       be_chordal_env_t *env             = alloc_env->chordal_env;
-       bitset_t *live                    = alloc_env->live;
-       firm_dbg_module_t *dbg            = env->dbg;
-       ir_node *irn;
-
-       int i, n;
-       unsigned step = 0;
-       unsigned pressure = 0;
-       struct list_head *head;
-       pset *live_in = put_live_in(block, pset_new_ptr_default());
-       pset *live_end = put_live_end(block, pset_new_ptr_default());
-
-       DBG((dbg, LEVEL_1, "Computing pressure in block %+F\n", block));
-       bitset_clear_all(live);
-
-       /* Set up the border list in the block info */
-       head = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*head));
-       INIT_LIST_HEAD(head);
-       assert(pmap_get(env->border_heads, block) == NULL);
-       pmap_insert(env->border_heads, block, head);
-
-       /*
-        * Make final uses of all values live out of the block.
-        * They are necessary to build up real intervals.
-        */
-       for(irn = pset_first(live_end); irn; irn = pset_next(live_end)) {
-               if(has_reg_class(env, irn)) {
-                       DBG((dbg, LEVEL_3, "\tMaking live: %+F/%d\n", irn, get_irn_graph_nr(irn)));
-                       bitset_set(live, get_irn_graph_nr(irn));
-                       border_use(irn, step, 0);
-               }
-       }
-       ++step;
-
-       /*
-        * Determine the last uses of a value inside the block, since they are
-        * relevant for the interval borders.
-        */
-       sched_foreach_reverse(block, irn) {
-               DBG((dbg, LEVEL_1, "\tinsn: %+F, pressure: %d\n", irn, pressure));
-               DBG((dbg, LEVEL_2, "\tlive: %b\n", live));
-
-               /*
-                * If the node defines some value, which can put into a
-                * register of the current class, make a border for it.
-                */
-               if(has_reg_class(env, irn)) {
-                       int nr = get_irn_graph_nr(irn);
-
-                       bitset_clear(live, nr);
-                       border_def(irn, step, 1);
-               }
-
-               /*
-                * If the node is no phi node we can examine the uses.
-                */
-               if(!is_Phi(irn)) {
-                       for(i = 0, n = get_irn_arity(irn); i < n; ++i) {
-                               ir_node *op = get_irn_n(irn, i);
-
-                               if(has_reg_class(env, op)) {
-                                       int nr = get_irn_graph_nr(op);
-
-                                       DBG((dbg, LEVEL_4, "\t\tpos: %d, use: %+F\n", i, op));
-
-                                       if(!bitset_is_set(live, nr)) {
-                                               border_use(op, step, 1);
-                                               bitset_set(live, nr);
-                                       }
-                               }
-                       }
-               }
-               ++step;
-       }
-
-       /*
-        * Add initial defs for all values live in.
-        */
-       for(irn = pset_first(live_in); irn; irn = pset_next(live_in)) {
-               if(has_reg_class(env, irn)) {
-
-                       /* Mark the value live in. */
-                       bitset_set(live, get_irn_graph_nr(irn));
-
-                       /* Add the def */
-                       border_def(irn, step, 0);
-               }
+       be_chordal_env_t *const env = (be_chordal_env_t*)data;
+       for (ir_node *irn = sched_first(bl); !sched_is_end(irn);) {
+               ir_node *const next = sched_next(irn);
+               handle_constraints(env, irn);
+               irn = next;
        }
-
-
-  del_pset(live_in);
-  del_pset(live_end);
 }
 
-static void assign(ir_node *block, void *env_ptr)
+static void assign(ir_node *const block, void *const env_ptr)
 {
-       be_chordal_alloc_env_t *alloc_env = env_ptr;
-       be_chordal_env_t *env       = alloc_env->chordal_env;
-       firm_dbg_module_t *dbg      = env->dbg;
-       bitset_t *live              = alloc_env->live;
-       bitset_t *colors            = alloc_env->colors;
-       bitset_t *in_colors         = alloc_env->in_colors;
-       const arch_env_t *arch_env  = env->main_env->arch_env;
-
-       const ir_node *irn;
-       border_t *b;
-       struct list_head *head = get_block_border_head(env, block);
-       pset *live_in = put_live_in(block, pset_new_ptr_default());
-
-       bitset_clear_all(live);
-       bitset_clear_all(colors);
-       bitset_clear_all(in_colors);
+       be_chordal_env_t *const env  = (be_chordal_env_t*)env_ptr;
+       struct list_head *const head = get_block_border_head(env, block);
+       be_lv_t          *const lv   = be_get_irg_liveness(env->irg);
 
        DBG((dbg, LEVEL_4, "Assigning colors for block %+F\n", block));
        DBG((dbg, LEVEL_4, "\tusedef chain for block\n"));
-       list_for_each_entry(border_t, b, head, list) {
+       foreach_border_head(head, b) {
                DBG((dbg, LEVEL_4, "\t%s %+F/%d\n", b->is_def ? "def" : "use",
-                                       b->irn, get_irn_graph_nr(b->irn)));
+                                       b->irn, get_irn_idx(b->irn)));
        }
 
-       /*
-        * Add initial defs for all values live in.
+       bitset_t *const available = bitset_alloca(env->allocatable_regs->size);
+       bitset_copy(available, env->allocatable_regs);
+
+       /* Add initial defs for all values live in.
         * Since their colors have already been assigned (The dominators were
-        * allocated before), we have to mark their colors as used also.
-        */
-       for(irn = pset_first(live_in); irn; irn = pset_next(live_in)) {
-               if(has_reg_class(env, irn)) {
-                       const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(arch_env, irn);
-                       int col;
-
-                       assert(reg && "Node must have been assigned a register");
-                       col = arch_register_get_index(reg);
-
-                       /* Mark the color of the live in value as used. */
-                       bitset_set(colors, col);
-                       bitset_set(in_colors, col);
-
-                       /* Mark the value live in. */
-                       bitset_set(live, get_irn_graph_nr(irn));
-               }
+        * allocated before), we have to mark their colors as used also. */
+       be_lv_foreach_cls(lv, block, be_lv_state_in, env->cls, irn) {
+               arch_register_t const *const reg = arch_get_irn_register(irn);
+
+               assert(reg && "Node must have been assigned a register");
+               DBG((dbg, LEVEL_4, "%+F has reg %s\n", irn, reg->name));
+
+               /* Mark the color of the live in value as used. */
+               bitset_clear(available, reg->index);
        }
 
-       /*
-        * Mind that the sequence of defs from back to front defines a perfect
+       /* Mind that the sequence of defs from back to front defines a perfect
         * elimination order. So, coloring the definitions from first to last
-        * will work.
-        */
-       list_for_each_entry_reverse(border_t, b, head, list) {
-               ir_node *irn = b->irn;
-               int nr = get_irn_graph_nr(irn);
-
-               /*
-                * Assign a color, if it is a local def. Global defs already have a
-                * color.
-                */
-               if(b->is_def && !is_live_in(block, irn)) {
-                       const arch_register_t *reg;
-                       int col = NO_COLOR;
-
-                       DBG((dbg, LEVEL_4, "\tcolors in use: %b\n", colors));
-
-                       if(pset_find_ptr(alloc_env->pre_colored, irn)) {
-                               reg = arch_get_irn_register(arch_env, irn);
+        * will work. */
+       foreach_border_head(head, b) {
+               ir_node *const irn = b->irn;
+
+               /* Assign a color, if it is a local def. Global defs already have a
+                * color. */
+               if (!b->is_def) {
+                       /* Make the color available upon a use. */
+                       arch_register_t const *const reg = arch_get_irn_register(irn);
+                       assert(reg && "Register must have been assigned");
+                       bitset_set(available, reg->index);
+               } else if (!be_is_live_in(lv, block, irn)) {
+                       int                    col;
+                       arch_register_t const *reg = arch_get_irn_register(irn);
+                       if (reg) {
                                col = reg->index;
-                               assert(!bitset_is_set(colors, col) && "pre-colored register must be free");
-                       }
-
-                       else {
-                               col = bitset_next_clear(colors, 0);
+                               assert(bitset_is_set(available, col) && "pre-colored register must be free");
+                       } else {
+                               assert(!arch_irn_is_ignore(irn));
+                               col = get_next_free_reg(available);
                                reg = arch_register_for_index(env->cls, col);
-                               assert(arch_get_irn_register(arch_env, irn) == NULL && "This node must not have been assigned a register yet");
+                               arch_set_irn_register(irn, reg);
                        }
+                       bitset_clear(available, col);
 
-                       bitset_set(colors, col);
-                       arch_set_irn_register(arch_env, irn, reg);
-
-                       DBG((dbg, LEVEL_1, "\tassigning register %s(%d) to %+F\n",
-            arch_register_get_name(reg), col, irn));
-
-                       assert(!bitset_is_set(live, nr) && "Value's definition must not have been encountered");
-                       bitset_set(live, nr);
-               }
-
-               /* Clear the color upon a use. */
-               else if(!b->is_def) {
-                       const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(arch_env, irn);
-                       int col;
-
-                       assert(reg && "Register must have been assigned");
-
-                       col = arch_register_get_index(reg);
-                       assert(bitset_is_set(live, nr) && "Cannot have a non live use");
-
-                       bitset_clear(colors, col);
-                       bitset_clear(live, nr);
+                       DBG((dbg, LEVEL_1, "\tassigning register %s(%d) to %+F\n", reg->name, col, irn));
                }
        }
-
-       del_pset(live_in);
 }
 
-void be_ra_chordal_color(be_chordal_env_t *chordal_env)
+static void be_ra_chordal_color(be_chordal_env_t *const chordal_env)
 {
-       int node_count        = get_graph_node_count(chordal_env->irg);
-       int colors_n          = arch_register_class_n_regs(chordal_env->cls);
-       ir_graph *irg         = chordal_env->irg;
+       char            buf[256];
+       ir_graph *const irg = chordal_env->irg;
+       be_assure_live_sets(irg);
+       assure_doms(irg);
 
-       be_chordal_alloc_env_t env;
+       be_timer_push(T_CONSTR);
 
-       if(get_irg_dom_state(irg) != dom_consistent)
-               compute_doms(irg);
+       /* Handle register targeting constraints */
+       dom_tree_walk_irg(irg, constraints, NULL, chordal_env);
 
-       env.chordal_env  = chordal_env;
-       env.live         = bitset_malloc(node_count);
-       env.colors       = bitset_malloc(colors_n);
-       env.in_colors    = bitset_malloc(colors_n);
-       env.colors_n     = colors_n;
-       env.pre_colored  = pset_new_ptr_default();
+       if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_CONSTR) {
+               snprintf(buf, sizeof(buf), "%s-constr", chordal_env->cls->name);
+               dump_ir_graph(irg, buf);
+       }
 
-       /* Handle register targeting constraints */
-       dom_tree_walk_irg(irg, constraints, NULL, &env);
+       be_timer_pop(T_CONSTR);
 
        /* First, determine the pressure */
-       dom_tree_walk_irg(irg, pressure, NULL, &env);
+       dom_tree_walk_irg(irg, create_borders, NULL, chordal_env);
 
        /* Assign the colors */
-       dom_tree_walk_irg(irg, assign, NULL, &env);
-
-#ifdef DUMP_INTERVALS
-       {
-               char buf[128];
-       plotter_t *plotter;
-
-               ir_snprintf(buf, sizeof(buf), "ifg_%s_%F.eps", cls->name, irg);
-       plotter = new_plotter_ps(buf);
+       dom_tree_walk_irg(irg, assign, NULL, chordal_env);
 
-       draw_interval_tree(&draw_chordal_def_opts, chordal_env, plotter, env->arch_env, cls);
-       plotter_free(plotter);
+       if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_TREE_INTV) {
+               ir_snprintf(buf, sizeof(buf), "ifg_%s_%F.eps", chordal_env->cls->name, irg);
+               plotter_t *const plotter = new_plotter_ps(buf);
+               draw_interval_tree(&draw_chordal_def_opts, chordal_env, plotter);
+               plotter_free(plotter);
        }
-#endif
+}
 
-       free(env.live);
-       free(env.colors);
-       free(env.in_colors);
+BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_chordal)
+void be_init_chordal(void)
+{
+       static be_ra_chordal_coloring_t coloring = {
+               be_ra_chordal_color
+       };
+       FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.chordal");
 
-       del_pset(env.pre_colored);
+       be_register_chordal_coloring("default", &coloring);
 }