change register allocator and related interfaces to use ir_graph* instead of be_irg_t*
[libfirm] / ir / be / becopyheur2.c
index fc80ae2..85cd097 100644 (file)
@@ -1,18 +1,33 @@
+/*
+ * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
+ *
+ * This file is part of libFirm.
+ *
+ * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
+ * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
+ * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
+ * packaging of this file.
+ *
+ * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
+ * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
+ * Agreement provided with the Software.
+ *
+ * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
+ * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
+ * PURPOSE.
+ */
 
 /**
- * More experiments on coalescing.
- * @author Sebastian Hack
- * @date   14.04.2006
+ * @file
+ * @brief       More experiments on coalescing.
+ * @author      Sebastian Hack
+ * @date        14.04.2006
+ * @version     $Id$
  */
-
-#ifdef HAVE_CONFIG_H
 #include "config.h"
-#endif
 
-#ifdef WITH_LIBCORE
-#include <libcore/lc_opts.h>
-#include <libcore/lc_opts_enum.h>
-#endif /* WITH_LIBCORE */
+#include "lc_opts.h"
+#include "lc_opts_enum.h"
 
 #include <stdlib.h>
 #include <limits.h>
@@ -20,6 +35,7 @@
 #include "list.h"
 #include "pdeq.h"
 #include "bitset.h"
+#include "raw_bitset.h"
 
 #include "debug.h"
 #include "bitfiddle.h"
 #include "irprintf.h"
 #include "irtools.h"
 
+#include "bemodule.h"
 #include "beabi.h"
-#include "benode_t.h"
+#include "benode.h"
 #include "becopyopt.h"
 #include "becopyopt_t.h"
 #include "bechordal_t.h"
+#include "beirg.h"
 
 #define DUMP_BEFORE 1
 #define DUMP_AFTER  2
 #define DUMP_CLOUD  4
 #define DUMP_ALL    2 * DUMP_CLOUD - 1
 
-static int    dump_flags      = 0;
-static double stop_percentage = 1.0;
-
-/* Options using libcore */
-#ifdef WITH_LIBCORE
+static unsigned dump_flags      = 0;
+static int      subtree_iter    = 4;
+static int      max_depth       = 20;
+static double   constr_factor   = 0.9;
 
 static const lc_opt_enum_mask_items_t dump_items[] = {
        { "before",  DUMP_BEFORE },
-    { "after",   DUMP_AFTER  },
-    { "cloud",   DUMP_CLOUD  },
+       { "after",   DUMP_AFTER  },
+       { "cloud",   DUMP_CLOUD  },
        { "all",     DUMP_ALL    },
        { NULL,      0 }
 };
@@ -60,18 +77,13 @@ static lc_opt_enum_mask_var_t dump_var = {
 };
 
 static const lc_opt_table_entry_t options[] = {
-       LC_OPT_ENT_ENUM_MASK("dump", "dump ifg before, after or after each cloud",                     &dump_var),
-       LC_OPT_ENT_DBL      ("stop", "stop optimizing cloud at given percentage of total cloud costs", &stop_percentage),
-       { NULL }
+       LC_OPT_ENT_ENUM_MASK("dump", "dump ifg cloud",                                         &dump_var),
+       LC_OPT_ENT_INT      ("iter", "iterations for subtree nodes",                           &subtree_iter),
+       LC_OPT_ENT_DBL      ("cf",   "factor of constraint importance (between 0.0 and 1.0)",  &constr_factor),
+       LC_OPT_ENT_INT      ("max",  "maximum recursion depth",                                &max_depth),
+       LC_OPT_LAST
 };
 
-void be_co2_register_options(lc_opt_entry_t *grp)
-{
-       lc_opt_entry_t *co2_grp = lc_opt_get_grp(grp, "co2");
-       lc_opt_add_table(co2_grp, options);
-}
-#endif
-
 /*
   ____  _             _
  / ___|| |_ __ _ _ __| |_
@@ -97,7 +109,7 @@ typedef struct {
 } col_cost_pair_t;
 
 typedef struct {
-       phase_t     ph;
+       ir_phase     ph;
        copy_opt_t *co;
        bitset_t   *ignore_regs;
        co2_irn_t  *touched;
@@ -108,15 +120,16 @@ typedef struct {
 } co2_t;
 
 struct _co2_irn_t {
-       ir_node         *irn;
+       const ir_node   *irn;
        affinity_node_t *aff;
        co2_irn_t       *touched_next;
        col_t            tmp_col;
        col_t            orig_col;
        int                              last_color_change;
        bitset_t        *adm_cache;
-       unsigned         fixed     : 1;
-       unsigned         tmp_fixed : 1;
+       unsigned         fixed          : 1;
+       unsigned         tmp_fixed      : 1;
+       unsigned         is_constrained : 1;
        struct list_head changed_list;
 };
 
@@ -146,8 +159,10 @@ struct _co2_cloud_t {
        int               inevit;
        int               best_costs;
        int               n_memb;
+       int               n_constr;
        int               max_degree;
        int                           ticks;
+       double            freedom;
        co2_cloud_irn_t  *master;
        co2_cloud_irn_t  *mst_root;
        co2_cloud_irn_t **seq;
@@ -155,12 +170,17 @@ struct _co2_cloud_t {
        struct list_head  list;
 };
 
+typedef struct {
+       co2_cloud_irn_t *src, *tgt;
+       int costs;
+} edge_t;
+
 #define FRONT_BASE(ci,col)  ((ci)->fronts + col * (ci)->mst_n_childs)
 
 #define get_co2_irn(co2, irn)         ((co2_irn_t *)       phase_get_or_set_irn_data(&co2->ph, irn))
 #define get_co2_cloud_irn(co2, irn)   ((co2_cloud_irn_t *) phase_get_or_set_irn_data(&co2->ph, irn))
 
-static void *co2_irn_init(phase_t *ph, ir_node *irn, void *data)
+static void *co2_irn_init(ir_phase *ph, const ir_node *irn, void *data)
 {
        co2_t *env         = (co2_t *) ph;
        affinity_node_t *a = get_affinity_info(env->co, irn);
@@ -170,12 +190,12 @@ static void *co2_irn_init(phase_t *ph, ir_node *irn, void *data)
        memset(ci, 0, size);
        INIT_LIST_HEAD(&ci->changed_list);
        ci->touched_next = env->touched;
-       ci->orig_col     = get_irn_col(env->co, irn);
+       ci->orig_col     = get_irn_col(irn);
        env->touched     = ci;
        ci->irn          = irn;
        ci->aff          = a;
 
-       if(a) {
+       if (a) {
                co2_cloud_irn_t *cci = (co2_cloud_irn_t *) ci;
                INIT_LIST_HEAD(&cci->cloud_list);
                cci->mst_parent   = cci;
@@ -184,13 +204,14 @@ static void *co2_irn_init(phase_t *ph, ir_node *irn, void *data)
        return ci;
 }
 
+#define CLOUD_WEIGHT(c) ((1 - constr_factor) * (c)->costs + constr_factor * (c)->freedom)
 
 static int cmp_clouds_gt(const void *a, const void *b)
 {
-       const co2_cloud_t **p = a;
-       const co2_cloud_t **q = b;
-       int c = (*p)->costs;
-       int d = (*q)->costs;
+       const co2_cloud_t * const *p = a;
+       const co2_cloud_t * const *q = b;
+       double c = CLOUD_WEIGHT(*p);
+       double d = CLOUD_WEIGHT(*q);
        return QSORT_CMP(d, c);
 }
 
@@ -207,27 +228,42 @@ static int col_cost_pair_lt(const void *a, const void *b)
        return QSORT_CMP(c, d);
 }
 
-static col_t get_col(co2_t *env, ir_node *irn)
+static int cmp_edges(const void *a, const void *b)
+{
+       const edge_t *p = a;
+       const edge_t *q = b;
+       return QSORT_CMP(q->costs, p->costs);
+}
+
+static col_t get_col(co2_t *env, const ir_node *irn)
 {
        co2_irn_t *ci = get_co2_irn(env, irn);
        return ci->tmp_fixed ? ci->tmp_col : ci->orig_col;
 }
 
-static INLINE int color_is_fix(co2_t *env, ir_node *irn)
+static inline int color_is_fix(co2_t *env, const ir_node *irn)
 {
        co2_irn_t *ci = get_co2_irn(env, irn);
        return ci->fixed || ci->tmp_fixed;
 }
 
-static INLINE bitset_t *get_adm(co2_t *env, co2_irn_t *ci)
+static inline bitset_t *get_adm(co2_t *env, co2_irn_t *ci)
 {
-       if(!ci->adm_cache) {
-               arch_register_req_t req;
+       if (ci->adm_cache == NULL) {
+               const arch_register_req_t *req;
                ci->adm_cache = bitset_obstack_alloc(phase_obst(&env->ph), env->n_regs);
-               arch_get_register_req(env->co->aenv, &req, ci->irn, BE_OUT_POS(0));
-               if(arch_register_req_is(&req, limited))
-                       req.limited(req.limited_env, ci->adm_cache);
-               else {
+               req = arch_get_register_req_out(ci->irn);
+
+               if (arch_register_req_is(req, limited)) {
+                       int i, n;
+
+                       n = env->n_regs;
+                       for (i = 0; i < n; ++i) {
+                               if (rbitset_is_set(req->limited, i))
+                                       bitset_set(ci->adm_cache, i);
+                       }
+                       ci->is_constrained = 1;
+               } else {
                        bitset_copy(ci->adm_cache, env->ignore_regs);
                        bitset_flip_all(ci->adm_cache);
                }
@@ -236,33 +272,39 @@ static INLINE bitset_t *get_adm(co2_t *env, co2_irn_t *ci)
        return ci->adm_cache;
 }
 
-static bitset_t *admissible_colors(co2_t *env, co2_irn_t *ci, bitset_t *bs)
+static inline bitset_t *admissible_colors(co2_t *env, co2_irn_t *ci, bitset_t *bs)
 {
        bitset_copy(bs, get_adm(env, ci));
        return bs;
 }
 
-static int is_color_admissible(co2_t *env, co2_irn_t *ci, col_t col)
+static inline int is_color_admissible(co2_t *env, co2_irn_t *ci, col_t col)
 {
        bitset_t *bs = get_adm(env, ci);
        return bitset_is_set(bs, col);
 }
 
-static void incur_constraint_costs(co2_t *env, ir_node *irn, col_cost_pair_t *col_costs, int costs)
+static inline int is_constrained(co2_t *env, co2_irn_t *ci)
 {
-       bitset_t *aux = bitset_alloca(env->co->cls->n_regs);
-       arch_register_req_t req;
+       if (!ci->adm_cache)
+               get_adm(env, ci);
+       return ci->is_constrained;
+}
 
-       arch_get_register_req(env->co->aenv, &req, irn, BE_OUT_POS(0));
+static void incur_constraint_costs(co2_t *env, const ir_node *irn, col_cost_pair_t *col_costs, int costs)
+{
+       const arch_register_req_t *req = arch_get_register_req_out(irn);
 
-       if(arch_register_req_is(&req, limited)) {
-               bitset_pos_t elm;
-               int n_constr;
+       if (arch_register_req_is(req, limited)) {
+               unsigned n_regs   = env->co->cls->n_regs;
+               unsigned n_constr = 0;
+               unsigned i;
 
-               req.limited(req.limited_env, aux);
-               n_constr = bitset_popcnt(aux);
-               bitset_foreach(aux, elm) {
-                       col_costs[elm].costs  = add_saturated(col_costs[elm].costs, costs / n_constr);
+               n_constr = rbitset_popcount(req->limited, n_regs);
+               for (i = 0; i < n_regs; ++i) {
+                       if (rbitset_is_set(req->limited, i)) {
+                               col_costs[i].costs = add_saturated(col_costs[i].costs, costs / n_constr);
+                       }
                }
        }
 }
@@ -279,31 +321,31 @@ static void incur_constraint_costs(co2_t *env, ir_node *irn, col_cost_pair_t *co
  */
 static void determine_color_costs(co2_t *env, co2_irn_t *ci, col_cost_pair_t *col_costs)
 {
-       ir_node *irn       = ci->irn;
+       const ir_node *irn = ci->irn;
        be_ifg_t *ifg      = env->co->cenv->ifg;
        int n_regs         = env->co->cls->n_regs;
        bitset_t *forb     = bitset_alloca(n_regs);
        affinity_node_t *a = ci->aff;
 
-       bitset_pos_t elm;
-       ir_node *pos;
-       void *it;
+       unsigned elm;
+       const ir_node *pos;
+       neighbours_iter_t it;
        int i;
 
        /* Put all forbidden colors into the aux bitset. */
        admissible_colors(env, ci, forb);
        bitset_flip_all(forb);
 
-       for(i = 0; i < n_regs; ++i) {
+       for (i = 0; i < n_regs; ++i) {
                col_costs[i].col   = i;
                col_costs[i].costs = 0;
        }
 
-       if(a) {
+       if (a) {
                neighb_t *n;
 
                co_gs_foreach_neighb(a, n) {
-                       if(color_is_fix(env, n->irn)) {
+                       if (color_is_fix(env, n->irn)) {
                                col_t col = get_col(env, n->irn);
                                col_costs[col].costs = add_saturated(col_costs[col].costs, -n->costs * 128);
                        }
@@ -312,10 +354,9 @@ static void determine_color_costs(co2_t *env, co2_irn_t *ci, col_cost_pair_t *co
                }
        }
 
-       it = be_ifg_neighbours_iter_alloca(ifg);
-       be_ifg_foreach_neighbour(ifg, it, irn, pos) {
+       be_ifg_foreach_neighbour(ifg, &it, irn, pos) {
                col_t col = get_col(env, pos);
-               if(color_is_fix(env, pos)) {
+               if (color_is_fix(env, pos)) {
                        col_costs[col].costs  = INT_MAX;
                }
                else {
@@ -323,6 +364,7 @@ static void determine_color_costs(co2_t *env, co2_irn_t *ci, col_cost_pair_t *co
                        col_costs[col].costs = add_saturated(col_costs[col].costs, 8 * be_ifg_degree(ifg, pos));
                }
        }
+       be_ifg_neighbours_break(&it);
 
        /* Set the costs to infinity for each color which is not allowed at this node. */
        bitset_foreach(forb, elm) {
@@ -336,11 +378,12 @@ static void single_color_cost(co2_t *env, co2_irn_t *ci, col_t col, col_cost_pai
        int n_regs = env->co->cls->n_regs;
        int i;
 
-       for(i = 0; i < n_regs; ++i) {
+       for (i = 0; i < n_regs; ++i) {
                seq[i].col   = i;
                seq[i].costs = INT_MAX;
        }
 
+       (void) ci;
        assert(is_color_admissible(env, ci, col));
        seq[col].col = 0;
        seq[0].col   = col;
@@ -365,53 +408,33 @@ static void materialize_coloring(struct list_head *h)
        }
 }
 
-typedef struct {
-       co2_irn_t *ci;
-       col_t col;
-} col_entry_t;
-
-static col_entry_t *save_coloring(struct obstack *obst, struct list_head *changed)
-{
-       co2_irn_t *pos;
-       col_entry_t ent;
-
-       list_for_each_entry(co2_irn_t, pos, changed, changed_list) {
-               ent.ci  = pos;
-               ent.col = pos->tmp_col;
-               pos->tmp_col = 0;
-               obstack_grow(obst, &ent, sizeof(ent));
-       }
-       memset(&ent, 0, sizeof(ent));
-       obstack_grow(obst, &ent, sizeof(ent));
-       return obstack_finish(obst);
-}
-
-static int change_color_not(co2_t *env, ir_node *irn, col_t not_col, struct list_head *parent_changed, int depth);
-static int change_color_single(co2_t *env, ir_node *irn, col_t tgt_col, struct list_head *parent_changed, int depth);
+static int change_color_not(co2_t *env, const ir_node *irn, col_t not_col, struct list_head *parent_changed, int depth);
 
-static int recolor(co2_t *env, ir_node *irn, col_cost_pair_t *col_list, struct list_head *parent_changed, int depth)
+static int recolor(co2_t *env, const ir_node *irn, col_cost_pair_t *col_list, struct list_head *parent_changed, int depth)
 {
        int n_regs         = env->co->cls->n_regs;
        be_ifg_t *ifg      = env->co->cenv->ifg;
        co2_irn_t *ci      = get_co2_irn(env, irn);
        int res            = 0;
-       int n_aff          = 0;
 
        int i;
 
-       for(i = 0; i < n_regs; ++i) {
+       if (depth >= max_depth)
+         return 0;
+
+       for (i = 0; i < n_regs; ++i) {
                col_t tgt_col  = col_list[i].col;
                unsigned costs = col_list[i].costs;
                int neigh_ok   = 1;
 
                struct list_head changed;
-               ir_node *n;
-               void *it;
+               const ir_node *n;
+               neighbours_iter_t it;
 
                DBG((env->dbg, LEVEL_3, "\t\t%2{firm:indent}trying color %d(%d) on %+F\n", depth, tgt_col, costs, irn));
 
                /* If the costs for that color (and all successive) are infinite, bail out we won't make it anyway. */
-               if(INFEASIBLE(costs)) {
+               if (INFEASIBLE(costs)) {
                        DB((env->dbg, LEVEL_4, "\t\t%2{firm:indent}color %d infeasible\n", depth, tgt_col));
                        ci->tmp_fixed = 0;
                        return 0;
@@ -428,11 +451,10 @@ static int recolor(co2_t *env, ir_node *irn, col_cost_pair_t *col_list, struct l
                INIT_LIST_HEAD(&changed);
                list_add(&ci->changed_list, &changed);
 
-               it = be_ifg_neighbours_iter_alloca(ifg);
-               be_ifg_foreach_neighbour(ifg, it, irn, n) {
+               be_ifg_foreach_neighbour(ifg, &it, irn, n) {
 
                        /* try to re-color the neighbor if it has the target color. */
-                       if(get_col(env, n) == tgt_col) {
+                       if (get_col(env, n) == tgt_col) {
                                struct list_head tmp;
 
                                /*
@@ -444,16 +466,17 @@ static int recolor(co2_t *env, ir_node *irn, col_cost_pair_t *col_list, struct l
                                INIT_LIST_HEAD(&tmp);
                                neigh_ok = change_color_not(env, n, tgt_col, &tmp, depth + 1);
                                list_splice(&tmp, &changed);
-                               if(!neigh_ok)
+                               if (!neigh_ok)
                                        break;
                        }
                }
+               be_ifg_neighbours_break(&it);
 
                /*
                We managed to assign the target color to all neighbors, so from the perspective
                of the current node, every thing was ok and we can return safely.
                */
-               if(neigh_ok) {
+               if (neigh_ok) {
                        DBG((env->dbg, LEVEL_3, "\t\t%2{firm:indent}color %d(%d) was ok\n", depth, tgt_col, costs));
                        list_splice(&changed, parent_changed);
                        res = 1;
@@ -471,7 +494,7 @@ static int recolor(co2_t *env, ir_node *irn, col_cost_pair_t *col_list, struct l
        return res;
 }
 
-static int change_color_not(co2_t *env, ir_node *irn, col_t not_col, struct list_head *parent_changed, int depth)
+static int change_color_not(co2_t *env, const ir_node *irn, col_t not_col, struct list_head *parent_changed, int depth)
 {
        co2_irn_t *ci = get_co2_irn(env, irn);
        int res       = 0;
@@ -480,8 +503,8 @@ static int change_color_not(co2_t *env, ir_node *irn, col_t not_col, struct list
        DBG((env->dbg, LEVEL_3, "\t\t%2{firm:indent}clearing %+F(%d) of color %d\n", depth, irn, col, not_col));
 
        /* the node does not have to forbidden color. That's fine, mark it as visited and return. */
-       if(col != not_col) {
-               if(!ci->tmp_fixed) {
+       if (col != not_col) {
+               if (!ci->tmp_fixed) {
                        ci->tmp_col     = col;
                        ci->tmp_fixed   = 1;
                }
@@ -491,9 +514,9 @@ static int change_color_not(co2_t *env, ir_node *irn, col_t not_col, struct list
        }
 
        /* The node has the color it should not have _and_ has not been visited yet. */
-       if(!color_is_fix(env, irn)) {
+       if (!color_is_fix(env, irn)) {
                int n_regs            = env->co->cls->n_regs;
-               col_cost_pair_t *csts = alloca(n_regs * sizeof(csts[0]));
+               col_cost_pair_t *csts = ALLOCAN(col_cost_pair_t, n_regs);
 
                /* Get the costs for giving the node a specific color. */
                determine_color_costs(env, ci, csts);
@@ -512,7 +535,7 @@ static int change_color_not(co2_t *env, ir_node *irn, col_t not_col, struct list
        return res;
 }
 
-static int change_color_single(co2_t *env, ir_node *irn, col_t tgt_col, struct list_head *parent_changed, int depth)
+static int change_color_single(co2_t *env, const ir_node *irn, col_t tgt_col, struct list_head *parent_changed, int depth)
 {
        co2_irn_t *ci = get_co2_irn(env, irn);
        col_t col     = get_col(env, irn);
@@ -521,8 +544,8 @@ static int change_color_single(co2_t *env, ir_node *irn, col_t tgt_col, struct l
        DBG((env->dbg, LEVEL_3, "\t\t%2{firm:indent}trying to set %+F(%d) to color %d\n", depth, irn, col, tgt_col));
 
        /* the node has the wanted color. That's fine, mark it as visited and return. */
-       if(col == tgt_col) {
-               if(!ci->tmp_fixed) {
+       if (col == tgt_col) {
+               if (!ci->tmp_fixed) {
                        ci->tmp_col     = col;
                        ci->tmp_fixed   = 1;
                        list_add(&ci->changed_list, parent_changed);
@@ -532,9 +555,9 @@ static int change_color_single(co2_t *env, ir_node *irn, col_t tgt_col, struct l
                goto end;
        }
 
-       if(!color_is_fix(env, irn) && is_color_admissible(env, ci, tgt_col)) {
+       if (!color_is_fix(env, irn) && is_color_admissible(env, ci, tgt_col)) {
                int n_regs           = env->co->cls->n_regs;
-               col_cost_pair_t *seq = alloca(n_regs * sizeof(seq[0]));
+               col_cost_pair_t *seq = ALLOCAN(col_cost_pair_t, n_regs);
 
                /* Get the costs for giving the node a specific color. */
                single_color_cost(env, ci, tgt_col, seq);
@@ -549,167 +572,19 @@ end:
        return res;
 }
 
-static void front_inval_color(co2_cloud_irn_t *ci, col_t col)
-{
-       int *base = FRONT_BASE(ci, col);
-       memset(base, -1, ci->mst_n_childs * sizeof(base[0]));
-}
-
-typedef struct {
-       co2_cloud_irn_t *src, *tgt;
-       int costs;
-} edge_t;
-
-int cmp_edges(const void *a, const void *b)
-{
-       const edge_t *p = a;
-       const edge_t *q = b;
-       return QSORT_CMP(p->costs, q->costs);
-}
-
-static co2_cloud_irn_t *find_mst_root(co2_cloud_irn_t *ci)
-{
-       while(ci->mst_parent != ci->mst_parent)
-               ci = ci->mst_parent;
-       return ci;
-}
-
-
-static int cmp_parent(const void *a, const void *b)
-{
-       const co2_cloud_irn_t *p = a;
-       const co2_cloud_irn_t *q = b;
-       return QSORT_CMP(q->mst_costs, p->mst_costs);
-}
-
-static void fill_tmp_coloring(co2_cloud_irn_t *ci, col_t col)
-{
-       int n_regs = ci->cloud->env->n_regs;
-       int i, j;
-
-       for(i = 0; i < ci->mst_n_childs; ++i) {
-               co2_cloud_irn_t *c = ci->mst_childs[i];
-               for(j = 0; j < n_regs; ++j) {
-                       int costs = c->col_costs[j];
-                       if(INFEASIBLE(costs))
-                               c->tmp_coloring[j].costs = INT_MAX;
-                       else {
-                               int add = j != (int) col ? c->mst_costs : 0;
-                               c->tmp_coloring[j].costs = add + costs;
-                       }
-                       c->tmp_coloring[j].col = j;
-               }
-               qsort(c->tmp_coloring, n_regs, sizeof(c->tmp_coloring[0]), col_cost_pair_lt);
-       }
-}
-
-static void determine_start_colors(co2_cloud_irn_t *ci, col_cost_pair_t *seq)
-{
-       int n_regs    = ci->cloud->env->n_regs;
-       bitset_t *adm = bitset_alloca(n_regs);
-       int i, j;
-
-       // TODO: Prefer some colors depending on the neighbors, etc.
-
-       admissible_colors(ci->cloud->env, &ci->inh, adm);
-       for(i = 0; i < n_regs; ++i) {
-               seq[i].col   = i;
-
-               if (!bitset_is_set(adm, i))
-                       seq[i].costs = INT_MAX;
-               else {
-                       seq[i].costs = 0;
-                       for(j = 0; j < ci->mst_n_childs; ++j) {
-                               co2_cloud_irn_t *child = ci->mst_childs[j];
-                               if (!INFEASIBLE(child->col_costs[i]))
-                                       seq[i].costs -= ci->mst_childs[j]->col_costs[i];
-                       }
-               }
-       }
-
-       qsort(seq, n_regs, sizeof(seq[0]), col_cost_pair_lt);
-}
-
-static int push_front(co2_cloud_irn_t *ci, int *front)
-{
-       co2_t *env   = ci->cloud->env;
-       int n_regs   = env->n_regs;
-       int min_diff = INT_MAX;
-       int min_chld = -1;
-       int i;
-
-       for(i = 0; i < ci->mst_n_childs; ++i) {
-               co2_cloud_irn_t *child = ci->mst_childs[i];
-               int idx = front[i];
-
-
-               if(idx + 1 < n_regs) {
-                       int diff = child->tmp_coloring[idx].costs - child->tmp_coloring[idx + 1].costs;
-                       if(diff < min_diff) {
-                               min_diff = diff;
-                               min_chld = i;
-                       }
-               }
-       }
-
-       if(min_chld >= 0) {
-               co2_cloud_irn_t *child = ci->mst_childs[min_chld];
-               DBG((env->dbg, LEVEL_3, "\tsmallest diff with child %+F on index %d is %d\n", child->inh.irn, front[min_chld], min_diff));
-               front[min_chld] += 1;
-       }
-
-       return min_chld;
-}
-
-static int color_subtree(co2_cloud_irn_t *ci, col_t col, struct list_head *changed, int depth)
-{
-       int n_childs = ci->mst_n_childs;
-       /*
-               select the front for the given color.
-               The front will determine the colors of the children.
-       */
-       int *front = FRONT_BASE(ci, col);
-       int i, ok = 1;
-
-       ok = change_color_single(ci->cloud->env, ci->inh.irn, col, changed, 0);
-       for(i = 0; i < n_childs && ok; ++i) {
-               co2_cloud_irn_t *child = ci->mst_childs[i];
-               col_t col              = front[i];
-
-               ok = color_subtree(child, col, changed, depth + 1);
-       }
-
-       return ok;
-}
-
-static int try_coloring(co2_cloud_irn_t *ci, col_t col, int *front, int *initial_ok, int depth)
-{
-       co2_t *env = ci->cloud->env;
-       struct list_head changed;
-       int i, ok = 1;
-
-       INIT_LIST_HEAD(&changed);
-       *initial_ok = ok = change_color_single(env, ci->inh.irn, col, &changed, depth + 1);
-
-       for (i = 0; i < ci->mst_n_childs && ok; ++i) {
-               co2_cloud_irn_t *child = ci->mst_childs[i];
-               col_t tgt_col = child->tmp_coloring[front[i]].col;
-
-               ok = color_subtree(child, tgt_col, &changed, depth + 1);
-       }
-
-       reject_coloring(&changed);
-
-       return ok;
-}
-
+/**
+ * Examine the costs of the current coloring concerning a MST subtree.
+ * @param ci  The subtree root.
+ * @param col The color of @p ci.
+ * @return    The best coloring for that subtree under the assumption that @p ci has color @p col.
+ */
 static int examine_subtree_coloring(co2_cloud_irn_t *ci, col_t col)
 {
        int *front = FRONT_BASE(ci, col);
        int cost   = 0;
        int i;
 
-       for(i = 0; i < ci->mst_n_childs; ++i) {
+       for (i = 0; i < ci->mst_n_childs; ++i) {
                co2_cloud_irn_t *chld = ci->mst_childs[i];
                col_t chld_col        = front[i];
 
@@ -720,233 +595,173 @@ static int examine_subtree_coloring(co2_cloud_irn_t *ci, col_t col)
        return cost;
 }
 
-static int cloud_mst_build_colorings(co2_cloud_irn_t *ci, int depth)
-{
-       co2_t *env           = ci->cloud->env;
-       int n_regs           = env->n_regs;
-       col_cost_pair_t *seq = alloca(n_regs * sizeof(seq[0]));
-       int *front           = alloca(ci->mst_n_childs * sizeof(front[0]));
-       int best_col         = -1;
-       int best_cost        = INT_MAX;
-
-
-       int i;
-
-       DBG((env->dbg, LEVEL_2, "\t%2{firm:indent}build colorings: %+F\n", depth, ci->inh.irn));
-
-       for (i = 0; i < ci->mst_n_childs; ++i)
-               cloud_mst_build_colorings(ci->mst_childs[i], depth + 1);
-
-       for (i = 0; i < n_regs; ++i)
-               ci->col_costs[i] = INT_MAX;
-
-       /* Sort the children according to the cost of the affinity edge they have to the current node. */
-       // qsort(child, ci->mst_n_childs, sizeof(childs[0]), cmp_parent);
-
-       determine_start_colors(ci, seq);
-       // qsort(seq, n_regs, sizeof(seq[0]), col_cost_pair_lt);
-
-       for(i = 0; i < n_regs; ++i) {
-               col_t col = seq[i].col;
-               int costs = seq[i].costs;
-               int done  = 0;
-
-               if(INFEASIBLE(costs))
-                       break;
-
-               /*
-                       Judge, if it is worthwhile trying this color.
-                       If another color was so good that we cannot get any better, bail out here.
-                       Perhaps???
-               */
-
-               DBG((env->dbg, LEVEL_2, "\t%2{firm:indent}%+F trying color %d\n", depth, ci->inh.irn, col));
-
-               /* This sorts the tmp_coloring array in the children according to the costs of the current color. */
-               fill_tmp_coloring(ci, col);
-
-               /* Initialize the front. It gives the indexes into the color tmp_coloring array. */
-               memset(front, 0, ci->mst_n_childs * sizeof(front));
-
-               /*
-                       As long as we have color configurations to try.
-                       We try the best ones first and get worse over and over.
-               */
-               while (!done) {
-                       int j, try_push;
-
-                       if (try_coloring(ci, col, front, &try_push, depth + 1)) {
-                               int *res_front = FRONT_BASE(ci, col);
-                               int costs;
-
-                               for(j = 0; j < ci->mst_n_childs; ++j) {
-                                       co2_cloud_irn_t *child = ci->mst_childs[j];
-                                       col_t col              = child->tmp_coloring[front[j]].col;
-                                       res_front[j] = col;
-                               }
-
-                               costs = examine_subtree_coloring(ci, col);
-                               ci->col_costs[col] = costs;
-                               done = 1;
-
-                               /* Set the current best color. */
-                               if(costs < best_cost) {
-                                       best_cost = costs;
-                                       best_col  = col;
-                               }
-                       }
-
-                       DBG((env->dbg, LEVEL_2, "\t%2{firm:indent}-> %s\n", depth, done ? "ok" : "failed"));
-
-                       /* Worsen the configuration, if that one didn't succeed. */
-                       if (!done)
-                               done = try_push ? push_front(ci, front) < 0 : 1;
-               }
-       }
-
-       DBG((env->dbg, LEVEL_2, "%2{firm:indent} %+F\n", depth, ci->inh.irn));
-       for(i = 0; i < n_regs; ++i)
-               DBG((env->dbg, LEVEL_2, "%2{firm:indent}  color %d costs %d\n", depth, i, ci->col_costs[i]));
-
-       return best_col;
-}
-
-
-static void determine_color_badness(co2_cloud_irn_t *ci, int depth)
+/**
+ * Determine color badnesses of a node.
+ * Badness means that it is unlikely that the node in question can
+ * obtain a color. The higher the badness, the more unlikely it is that
+ * the node can be assigned that color.
+ * @param ci      The node.
+ * @param badness An integer array as long as there are registers.
+ * @note          The array <code>badness</code> is not cleared.
+ */
+static void node_color_badness(co2_cloud_irn_t *ci, int *badness)
 {
        co2_t *env     = ci->cloud->env;
+       co2_irn_t *ir  = &ci->inh;
        int n_regs     = env->n_regs;
        be_ifg_t *ifg  = env->co->cenv->ifg;
-       co2_irn_t *ir  = &ci->inh;
        bitset_t *bs   = bitset_alloca(n_regs);
 
-       bitset_pos_t elm;
-       ir_node *irn;
-       int i, j;
-       void *it;
+       unsigned elm;
+       const ir_node *irn;
+       neighbours_iter_t it;
 
        admissible_colors(env, &ci->inh, bs);
        bitset_flip_all(bs);
        bitset_foreach(bs, elm)
-               ci->color_badness[elm] = n_regs * ci->costs;
+               badness[elm] = ci->costs;
 
        /* Use constrained/fixed interfering neighbors to influence the color badness */
-       it = be_ifg_neighbours_iter_alloca(ifg);
-       be_ifg_foreach_neighbour(ifg, it, ir->irn, irn) {
+       be_ifg_foreach_neighbour(ifg, &it, ir->irn, irn) {
                co2_irn_t *ni = get_co2_irn(env, irn);
-               int n_adm;
 
                admissible_colors(env, ni, bs);
-               n_adm = bitset_popcnt(bs);
-               bitset_foreach(bs, elm)
-                       ci->color_badness[elm] += n_regs - n_adm;
+               if (bitset_popcount(bs) == 1) {
+                       unsigned c = bitset_next_set(bs, 0);
+                       badness[c] += ci->costs;
+               }
 
-               if(ni->fixed) {
+               else if (ni->fixed) {
                        col_t c = get_col(env, ni->irn);
-                       ci->color_badness[c] += n_regs * ci->costs;
+                       badness[c] += ci->costs;
                }
        }
+       be_ifg_neighbours_break(&it);
+}
+
+/**
+ * Determine the badness of a MST subtree.
+ * The badness is written into the <code>color_badness</code> array of each node and accumulated in the parents.
+ * @see node_color_badness() for a definition of badness.
+ * @param ci    The root of the subtree.
+ * @param depth Depth for debugging purposes.
+ */
+static void determine_color_badness(co2_cloud_irn_t *ci, int depth)
+{
+       co2_t *env     = ci->cloud->env;
+       int i, j;
+
+       node_color_badness(ci, ci->color_badness);
 
        /* Collect the color badness for the whole subtree */
-       for(i = 0; i < ci->mst_n_childs; ++i) {
+       for (i = 0; i < ci->mst_n_childs; ++i) {
                co2_cloud_irn_t *child = ci->mst_childs[i];
                determine_color_badness(child, depth + 1);
 
-               for(j = 0; j < n_regs; ++j)
+               for (j = 0; j < env->n_regs; ++j)
                        ci->color_badness[j] += child->color_badness[j];
        }
 
-       for(j = 0; j < n_regs; ++j)
+       for (j = 0; j < env->n_regs; ++j)
                DBG((env->dbg, LEVEL_2, "%2{firm:indent}%+F col %d badness %d\n", depth, ci->inh.irn, j, ci->color_badness[j]));
 }
 
-static void apply_coloring(co2_cloud_irn_t *ci, col_t col, struct list_head *changed, int depth);
+/**
+ * Unfix all nodes in a MST subtree.
+ */
+static void unfix_subtree(co2_cloud_irn_t *ci)
+{
+       int i;
 
+       ci->inh.fixed = 0;
+       for (i = 0; i < ci->mst_n_childs; ++i)
+               unfix_subtree(ci->mst_childs[i]);
+}
 
-static int coalesce_top_down(co2_cloud_irn_t *ci, int child_nr, struct list_head *parent_changed, int depth)
+static int coalesce_top_down(co2_cloud_irn_t *ci, int child_nr, int depth)
 {
        co2_t *env           = ci->cloud->env;
-       col_cost_pair_t *seq = alloca(env->n_regs * sizeof(seq[0]));
+       col_cost_pair_t *seq = ALLOCAN(col_cost_pair_t, env->n_regs);
        int is_root          = ci->mst_parent == ci;
-       col_t parent_col     = is_root ? -1 : get_col(env, ci->mst_parent->inh.irn);
+       col_t parent_col     = is_root ? (col_t) -1 : get_col(env, ci->mst_parent->inh.irn);
        int min_badness      = INT_MAX;
        int best_col_costs   = INT_MAX;
        int best_col         = -1;
+       int n_regs           = env->n_regs;
+       int n_iter           = is_root ? MIN(n_regs, subtree_iter) : 1;
 
        struct list_head changed;
        int ok, i, j;
 
-       for(i = 0; i < env->n_regs; ++i) {
+       for (i = 0; i < n_regs; ++i) {
                int badness = ci->color_badness[i];
 
                seq[i].col   = i;
-               seq[i].costs = is_color_admissible(env, &ci->inh, i) ? ci->color_badness[i] : INT_MAX;
+               seq[i].costs = is_color_admissible(env, &ci->inh, i) ? badness : INT_MAX;
 
                min_badness = MIN(min_badness, badness);
        }
 
        /* If we are not the root and the parent's color is allowed for this node give it top prio. */
-       if(!is_root && is_color_admissible(env, &ci->inh, parent_col))
+       if (!is_root && is_color_admissible(env, &ci->inh, parent_col))
                seq[parent_col].costs = min_badness - 1;
 
+       /* Sort the colors. The will be processed in that ordering. */
        qsort(seq, env->n_regs, sizeof(seq[0]), col_cost_pair_lt);
 
+       DBG((env->dbg, LEVEL_2, "\t%2{firm:indent}starting top-down coalesce for %+F\n", depth, ci->inh.irn));
        INIT_LIST_HEAD(&changed);
-       for(i = 0; i < env->n_regs; ++i) {
+       for (i = 0; i < (best_col < 0 ? n_regs : n_iter); ++i) {
                col_t col    = seq[i].col;
-               int costs    = seq[i].costs;
                int add_cost = !is_root && col != parent_col ? ci->mst_costs : 0;
 
                int subtree_costs, sum_costs;
 
                DBG((env->dbg, LEVEL_2, "\t%2{firm:indent}%+F trying color %d\n", depth, ci->inh.irn, col));
+
+               unfix_subtree(ci);
                INIT_LIST_HEAD(&changed);
                ok = change_color_single(env, ci->inh.irn, col, &changed, depth);
+               if (ok) {
+                       materialize_coloring(&changed);
+                       ci->inh.fixed = 1;
+               }
+
+               else
+                       continue;
 
-               for(j = 0; ok && j < ci->mst_n_childs; ++j) {
-                       ok = coalesce_top_down(ci->mst_childs[j], j, &changed, depth + 1) >= 0;
+               for (j = 0; j < ci->mst_n_childs; ++j) {
+                       co2_cloud_irn_t *child = ci->mst_childs[j];
+                       ok = coalesce_top_down(child, j, depth + 1) >= 0;
+                       if (ok)
+                               child->inh.fixed = 1;
+                       else
+                               break;
                }
 
                /* If the subtree could not be colored, we have to try another color. */
-               if (!ok) {
-                       reject_coloring(&changed);
+               if (!ok)
                        continue;
-               }
 
                subtree_costs      = examine_subtree_coloring(ci, col);
                sum_costs          = subtree_costs + add_cost;
                DBG((env->dbg, LEVEL_2, "\t%2{firm:indent}-> %+F costing %d + %d is ok.\n", depth, ci->inh.irn, subtree_costs, add_cost));
 
-               if(sum_costs < best_col_costs) {
+               if (sum_costs < best_col_costs) {
                        best_col           = col;
                        best_col_costs     = sum_costs;
                        ci->col_costs[col] = subtree_costs;
                }
 
-               reject_coloring(&changed);
-
-               if(sum_costs == 0)
-                       break;
-
-               /* If we are at the root and we achieved an acceptable amount of optimization, we finish. */
-#if 0
-               if(is_root && (ci->cloud->mst_costs * stop_percentage < ci->cloud->mst_costs - sum_costs)) {
-                       assert(best_col != -1);
+               if (sum_costs == 0)
                        break;
-               }
-#endif
        }
 
-       if(!is_root) {
+       if (!is_root) {
                int *front = FRONT_BASE(ci->mst_parent, parent_col);
                front[child_nr] = best_col;
        }
 
-       if(best_col >= 0) {
-               DBG((env->dbg, LEVEL_2, "\t%2{firm:indent}applying best color %d for %+F\n", depth, best_col, ci->inh.irn));
-               apply_coloring(ci, best_col, parent_changed, depth);
-       }
-
        return best_col;
 }
 
@@ -957,32 +772,33 @@ static void populate_cloud(co2_t *env, co2_cloud_t *cloud, affinity_node_t *a, i
        int costs           = 0;
        neighb_t *n;
 
-       if(ci->visited >= env->visited)
+       if (ci->cloud)
                return;
 
        /* mark the node as visited and add it to the cloud. */
-       ci->visited = env->visited;
        ci->cloud   = cloud;
        list_add(&ci->cloud_list, &cloud->members_head);
 
-       DB((env->dbg, LEVEL_3, "\t%+F\n", ci->inh.irn));
+       DB((env->dbg, LEVEL_2, "\t%+F\n", ci->inh.irn));
 
        /* determine the nodes costs */
        co_gs_foreach_neighb(a, n) {
                costs += n->costs;
                DB((env->dbg, LEVEL_3, "\t\tneigh %+F cost %d\n", n->irn, n->costs));
-               if(be_ifg_connected(ifg, a->irn, n->irn))
+               if (be_ifg_connected(ifg, a->irn, n->irn))
                        cloud->inevit += n->costs;
        }
 
        /* add the node's cost to the total costs of the cloud. */
        ci->costs          = costs;
        cloud->costs      += costs;
+       cloud->n_constr   += is_constrained(env, &ci->inh);
+       cloud->freedom    += bitset_popcount(get_adm(env, &ci->inh));
        cloud->max_degree  = MAX(cloud->max_degree, ci->inh.aff->degree);
        cloud->n_memb++;
 
        /* If this is the heaviest node in the cloud, set it as the cloud's master. */
-       if(costs >= curr_costs) {
+       if (costs >= curr_costs) {
                curr_costs    = costs;
                cloud->master = ci;
        }
@@ -1010,9 +826,7 @@ static co2_cloud_t *new_cloud(co2_t *env, affinity_node_t *a)
        cloud->env = env;
        env->visited++;
        populate_cloud(env, cloud, a, 0);
-
-       /* Allocate space for the best colors array, where the best coloring is saved. */
-       // cloud->best_cols = phase_alloc(&env->ph, cloud->n_memb * sizeof(cloud->best_cols[0]));
+       cloud->freedom = (cloud->n_memb * env->n_regs) / cloud->freedom;
 
        /* Also allocate space for the node sequence and compute that sequence. */
        cloud->seq    = phase_alloc(&env->ph, cloud->n_memb * sizeof(cloud->seq[0]));
@@ -1022,45 +836,59 @@ static co2_cloud_t *new_cloud(co2_t *env, affinity_node_t *a)
                ci->index       = i;
                cloud->seq[i++] = ci;
        }
-       DBG((env->dbg, LEVEL_2, "cloud cost %d\n", cloud->costs));
+       DBG((env->dbg, LEVEL_2, "cloud cost %d, freedom %f\n", cloud->costs, cloud->freedom));
 
        return cloud;
 }
 
-static void apply_coloring(co2_cloud_irn_t *ci, col_t col, struct list_head *changed, int depth)
+static void apply_coloring(co2_cloud_irn_t *ci, col_t col, int depth)
 {
-       ir_node *irn = ci->inh.irn;
+       const ir_node *irn = ci->inh.irn;
        int *front   = FRONT_BASE(ci, col);
        int i, ok;
+       struct list_head changed;
+
+       INIT_LIST_HEAD(&changed);
 
        DBG((ci->cloud->env->dbg, LEVEL_2, "%2{firm:indent}setting %+F to %d\n", depth, irn, col));
-       ok = change_color_single(ci->cloud->env, irn, col, changed, depth);
-       assert(ok && "Color changing may not fail while committing the coloring");
+       ok = change_color_single(ci->cloud->env, irn, col, &changed, depth);
+       // assert(ok && "Color changing may not fail while committing the coloring");
+       materialize_coloring(&changed);
 
-       for(i = 0; i < ci->mst_n_childs; ++i) {
-               apply_coloring(ci->mst_childs[i], front[i], changed, depth + 1);
+       for (i = 0; i < ci->mst_n_childs; ++i) {
+               apply_coloring(ci->mst_childs[i], front[i], depth + 1);
        }
 }
 
+static co2_cloud_irn_t *find_mst_root(co2_cloud_irn_t *ci)
+{
+       while (ci != ci->mst_parent)
+               ci = ci->mst_parent;
+       return ci;
+}
+
+
 static void process_cloud(co2_cloud_t *cloud)
 {
        co2_t *env  = cloud->env;
+       int n_regs  = env->n_regs;
        int n_edges = 0;
+       int *mst_edges = XMALLOCNZ(int, cloud->n_memb * cloud->n_memb);
+       pdeq *q;
 
-       struct list_head changed;
        edge_t *edges;
        int i;
        int best_col;
 
        /* Collect all edges in the cloud on an obstack and sort the increasingly */
        obstack_init(&cloud->obst);
-       for(i = 0; i < cloud->n_memb; ++i) {
+       for (i = 0; i < cloud->n_memb; ++i) {
                co2_cloud_irn_t *ci = cloud->seq[i];
                neighb_t *n;
 
                co_gs_foreach_neighb(ci->inh.aff, n) {
                        co2_cloud_irn_t *ni = get_co2_cloud_irn(cloud->env, n->irn);
-                       if(ci->index < ni->index) {
+                       if (ci->index < ni->index) {
                                edge_t e;
                                e.src   = ci;
                                e.tgt   = ni;
@@ -1075,77 +903,95 @@ static void process_cloud(co2_cloud_t *cloud)
 
        /* Compute the maximum spanning tree using Kruskal/Union-Find */
        DBG((env->dbg, LEVEL_2, "computing spanning tree of cloud with master %+F\n", cloud->master->inh.irn));
-       for(i = 0; i < n_edges; ++i) {
+       for (i = 0; i < n_edges; ++i) {
                edge_t *e        = &edges[i];
-               co2_cloud_irn_t *p_src = find_mst_root(e->src);
-               co2_cloud_irn_t *p_tgt = find_mst_root(e->tgt);
-
-               if(p_src != p_tgt) {
-
-                       /*
-                               Bring the more costly nodes near to the root of the MST.
-                               Thus, tgt shall always be the more expensive node.
-                       */
-                       if(p_src->costs > p_tgt->costs) {
-                               void *tmp = p_src;
-                               p_src = p_tgt;
-                               p_tgt = tmp;
-                       }
+               co2_cloud_irn_t *rs = find_mst_root(e->src);
+               co2_cloud_irn_t *rt = find_mst_root(e->tgt);
+
+               /* if the union/find roots are different */
+               if (rs != rt) {
+                       int si = e->src->index;
+                       int ti = e->tgt->index;
 
-                       p_tgt->mst_n_childs++;
-                       p_src->mst_parent = p_tgt;
-                       p_src->mst_costs  = e->costs;
+                       /* unify the sets */
+                       rs->mst_parent = rt;
+                       DBG((env->dbg, LEVEL_2, "\tadding edge %+F -- %+F cost %d\n", rs->inh.irn, rt->inh.irn, e->costs));
 
-                       DBG((env->dbg, LEVEL_2, "\tadding edge %+F -- %+F cost %d\n", p_src->inh.irn, p_tgt->inh.irn, e->costs));
+                       /* this edge is in the MST, so set it in the bitset. */
+                       mst_edges[si * cloud->n_memb + ti] = e->costs;
+                       mst_edges[ti * cloud->n_memb + si] = e->costs;
                }
        }
        obstack_free(&cloud->obst, edges);
 
-       for(i = 0; i < cloud->n_memb; ++i) {
-               co2_cloud_irn_t *ci = cloud->seq[i];
-               int j;
+       cloud->master->mst_parent = cloud->master;
+       cloud->mst_root = cloud->master;
+       q = new_pdeq1(cloud->master);
+       while (!pdeq_empty(q)) {
+               co2_cloud_irn_t *ci = pdeq_getl(q);
+               int ofs    = ci->index * cloud->n_memb;
+               int end    = ofs + cloud->n_memb;
+               int i;
+
+               ci->mst_n_childs = 0;
+               for (i = ofs; i < end; ++i) {
+                       if (mst_edges[i] != 0) {
+                               int other = i - ofs;
+                               co2_cloud_irn_t *child = cloud->seq[i - ofs];
+
+                               /* put the child to the worklist */
+                               pdeq_putr(q, child);
+
+                               /* make ci the parent of the child and add the child to the children array of the parent */
+                               child->mst_parent = ci;
+                               child->mst_costs  = mst_edges[i];
+                               ci->mst_n_childs++;
+                               obstack_ptr_grow(&cloud->obst, child);
+
+                               mst_edges[other * cloud->n_memb + ci->index] = 0;
+                               mst_edges[i] = 0;
+                       }
+               }
+
+               obstack_ptr_grow(&cloud->obst, NULL);
+               ci->mst_childs = obstack_finish(&cloud->obst);
+       }
+       del_pdeq(q);
+       free(mst_edges);
 
-               ci->mst_childs      = obstack_alloc(&cloud->obst, ci->mst_n_childs * sizeof(ci->mst_childs));
-               ci->col_costs       = obstack_alloc(&cloud->obst, env->n_regs * sizeof(ci->col_costs[0]));
-               ci->tmp_coloring    = obstack_alloc(&cloud->obst, env->n_regs * sizeof(ci->tmp_coloring[0]));
-               ci->fronts          = obstack_alloc(&cloud->obst, env->n_regs * ci->mst_n_childs * sizeof(ci->fronts[0]));
-               ci->color_badness   = obstack_alloc(&cloud->obst, env->n_regs * sizeof(ci->fronts[0]));
-               memset(ci->color_badness, 0, env->n_regs * sizeof(ci->color_badness[0]));
-               memset(ci->col_costs, 0, env->n_regs * sizeof(ci->col_costs[0]));
-               memset(ci->tmp_coloring, 0, env->n_regs * sizeof(ci->tmp_coloring[0]));
-               memset(ci->fronts, 0, env->n_regs * ci->mst_n_childs * sizeof(ci->fronts[0]));
-
-               for(j = 0; j < env->n_regs; j++)
-                       ci->col_costs[j] = INT_MAX;
 
-               ci->mst_n_childs    = 0;
+       DBG((env->dbg, LEVEL_3, "mst:\n"));
+       for (i = 0; i < cloud->n_memb; ++i) {
+               DEBUG_ONLY(co2_cloud_irn_t *ci = cloud->seq[i]);
+               DBG((env->dbg, LEVEL_3, "\t%+F -> %+F\n", ci->inh.irn, ci->mst_parent->inh.irn));
        }
 
-       /* build the child arrays in the nodes */
-       for(i = 0; i < cloud->n_memb; ++i) {
+       for (i = 0; i < cloud->n_memb; ++i) {
                co2_cloud_irn_t *ci = cloud->seq[i];
-               if(ci->mst_parent != ci)
-                       ci->mst_parent->mst_childs[ci->mst_parent->mst_n_childs++] = ci;
-               else {
-                       cloud->mst_root  = ci;
-                       cloud->mst_costs = 0;
-               }
-       }
+               int n_childs = ci->mst_n_childs;
+               int j;
 
-       /* Compute the "best" colorings. */
-       // best_col = cloud_mst_build_colorings(cloud->mst_root, 0);
+               ci->col_costs       = OALLOCNZ(&cloud->obst, int,             n_regs);
+               ci->tmp_coloring    = OALLOCNZ(&cloud->obst, col_cost_pair_t, n_regs);
+               ci->fronts          = OALLOCNZ(&cloud->obst, int,             n_regs * n_childs);
+               ci->color_badness   = OALLOCNZ(&cloud->obst, int,             n_regs);
+
+               for (j = 0; j < env->n_regs; j++)
+                       ci->col_costs[j] = INT_MAX;
+       }
 
        determine_color_badness(cloud->mst_root, 0);
-       INIT_LIST_HEAD(&changed);
-       best_col = coalesce_top_down(cloud->mst_root, -1, &changed, 0);
+       best_col = coalesce_top_down(cloud->mst_root, -1, 0);
+       unfix_subtree(cloud->mst_root);
+       apply_coloring(cloud->mst_root, best_col, 0);
 
        /* The coloring should represent the one with the best costs. */
-       materialize_coloring(&changed);
+       //materialize_coloring(&changed);
        DBG((env->dbg, LEVEL_2, "\tbest coloring for root %+F was %d costing %d\n",
                cloud->mst_root->inh.irn, best_col, examine_subtree_coloring(cloud->mst_root, best_col)));
 
        /* Fix all nodes in the cloud. */
-       for(i = 0; i < cloud->n_memb; ++i)
+       for (i = 0; i < cloud->n_memb; ++i)
                cloud->seq[i]->inh.fixed = 1;
 
        /* Free all space used while optimizing this cloud. */
@@ -1157,7 +1003,7 @@ static int cloud_costs(co2_cloud_t *cloud)
        int i, costs = 0;
        neighb_t *n;
 
-       for(i = 0; i < cloud->n_memb; ++i) {
+       for (i = 0; i < cloud->n_memb; ++i) {
                co2_irn_t *ci = (co2_irn_t *) cloud->seq[i];
                col_t col = get_col(cloud->env, ci->irn);
                co_gs_foreach_neighb(ci->aff, n) {
@@ -1184,21 +1030,24 @@ static void process(co2_t *env)
        co_gs_foreach_aff_node(env->co, a) {
                co2_cloud_irn_t *ci = get_co2_cloud_irn(env, a->irn);
 
-               if(!ci->cloud) {
-                       co2_cloud_t *cloud = new_cloud(env, a);
+               if (!ci->cloud) {
+                       new_cloud(env, a);
                        n_clouds++;
                }
        }
 
        i = 0;
-       clouds = xmalloc(n_clouds * sizeof(clouds[0]));
+       clouds = XMALLOCN(co2_cloud_t*, n_clouds);
        list_for_each_entry(co2_cloud_t, pos, &env->cloud_head, list)
                clouds[i++] = pos;
        qsort(clouds, n_clouds, sizeof(clouds[0]), cmp_clouds_gt);
 
-       for(i = 0; i < n_clouds; ++i) {
+       for (i = 0; i < n_clouds; ++i) {
                init_costs  += cloud_costs(clouds[i]);
+
+               /* Process the cloud. */
                process_cloud(clouds[i]);
+
                all_costs   += clouds[i]->costs;
                final_costs += cloud_costs(clouds[i]);
 
@@ -1208,7 +1057,8 @@ static void process(co2_t *env)
                        FILE *f;
 
                        ir_snprintf(buf, sizeof(buf), "ifg_%F_%s_cloud_%d.dot", env->co->irg, env->co->cls->name, i);
-                       if(f = fopen(buf, "wt")) {
+                       f = fopen(buf, "wt");
+                       if (f != NULL) {
                                be_ifg_dump_dot(env->co->cenv->ifg, env->co->irg, f, &ifg_dot_cb, env);
                                fclose(f);
                        }
@@ -1222,12 +1072,11 @@ static void process(co2_t *env)
 
 static void writeback_colors(co2_t *env)
 {
-       const arch_env_t *aenv = env->co->aenv;
        co2_irn_t *irn;
 
-       for(irn = env->touched; irn; irn = irn->touched_next) {
+       for (irn = env->touched; irn; irn = irn->touched_next) {
                const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(env->co->cls, irn->orig_col);
-               arch_set_irn_register(aenv, irn->irn, reg);
+               arch_set_irn_register((ir_node*)irn->irn, reg);
        }
 }
 
@@ -1241,9 +1090,9 @@ static void writeback_colors(co2_t *env)
                                                            |_|            |___/
 */
 
-static const char *get_dot_color_name(int col)
+static const char *get_dot_color_name(size_t col)
 {
-       static const char *names[] = {
+       static const char *const names[] = {
                "blue",
                "red",
                "green",
@@ -1277,21 +1126,20 @@ static const char *get_dot_color_name(int col)
                "palevioletred"
        };
 
-       return col < sizeof(names)/sizeof(names[0]) ? names[col] : "white";
+       return col < (sizeof(names)/sizeof(names[0])) ? names[col] : "white";
 }
 
-static const char *get_dot_shape_name(co2_t *env, co2_irn_t *ci)
+static const char *get_dot_shape_name(co2_irn_t *ci)
 {
-       arch_register_req_t req;
+       const arch_register_req_t *req = arch_get_register_req_out(ci->irn);
 
-       arch_get_register_req(env->co->aenv, &req, ci->irn, BE_OUT_POS(0));
-       if(arch_register_req_is(&req, limited))
+       if (arch_register_req_is(req, limited))
                return "diamond";
 
-       if(ci->fixed)
+       if (ci->fixed)
                return "rectangle";
 
-       if(ci->tmp_fixed)
+       if (ci->tmp_fixed)
                return "hexagon";
 
        return "ellipse";
@@ -1299,13 +1147,15 @@ static const char *get_dot_shape_name(co2_t *env, co2_irn_t *ci)
 
 static void ifg_dump_graph_attr(FILE *f, void *self)
 {
+       (void) self;
        fprintf(f, "overlay=false");
 }
 
 static int ifg_is_dump_node(void *self, ir_node *irn)
 {
-       co2_t *env = self;
-       return !arch_irn_is(env->co->aenv, irn, ignore);
+       const arch_register_req_t *req = arch_get_register_req_out(irn);
+       (void)self;
+       return !(req->type & arch_register_req_type_ignore);
 }
 
 static void ifg_dump_node_attr(FILE *f, void *self, ir_node *irn)
@@ -1314,14 +1164,19 @@ static void ifg_dump_node_attr(FILE *f, void *self, ir_node *irn)
        co2_irn_t *ci = get_co2_irn(env, irn);
        int peri      = 1;
 
-       if(ci->aff) {
+       char buf[128] = "";
+
+       if (ci->aff) {
                co2_cloud_irn_t *cci = (void *) ci;
                if (cci->cloud && cci->cloud->mst_root == cci)
                        peri = 2;
+
+               if (cci->cloud && cci->cloud->mst_root)
+                       ir_snprintf(buf, sizeof(buf), "%+F", cci->cloud->mst_root->inh.irn);
        }
 
-       ir_fprintf(f, "label=\"%+F\" style=filled peripheries=%d color=%s shape=%s", irn, peri,
-               get_dot_color_name(get_col(env, irn)), get_dot_shape_name(env, ci));
+       ir_fprintf(f, "label=\"%+F%s\" style=filled peripheries=%d color=%s shape=%s", irn, buf, peri,
+               get_dot_color_name(get_col(env, irn)), get_dot_shape_name(ci));
 }
 
 static void ifg_dump_at_end(FILE *file, void *self)
@@ -1334,17 +1189,20 @@ static void ifg_dump_at_end(FILE *file, void *self)
                int idx = get_irn_idx(a->irn);
                neighb_t *n;
 
+               if (ai->mst_parent != ai)
+                       fprintf(file, "\tn%d -- n%d [style=dotted color=blue arrowhead=normal];\n", idx, get_irn_idx(ai->mst_parent->inh.irn));
+
                co_gs_foreach_neighb(a, n) {
                        int nidx = get_irn_idx(n->irn);
                        co2_cloud_irn_t *ci = get_co2_cloud_irn(env, n->irn);
 
-                       if(idx < nidx) {
+                       if (idx < nidx) {
                                const char *color = get_col(env, a->irn) == get_col(env, n->irn) ? "black" : "red";
                                const char *arr = "arrowhead=dot arrowtail=dot";
 
-                               if(ci->mst_parent == ai)
+                               if (ci->mst_parent == ai)
                                        arr = "arrowtail=normal";
-                               else if(ai->mst_parent == ci)
+                               else if (ai->mst_parent == ci)
                                        arr = "arrowhead=normal";
 
                                fprintf(file, "\tn%d -- n%d [label=\"%d\" %s style=dashed color=%s weight=0.01];\n", idx, nidx, n->costs, arr, color);
@@ -1363,26 +1221,26 @@ static be_ifg_dump_dot_cb_t ifg_dot_cb = {
        ifg_dump_at_end
 };
 
-
-void co_solve_heuristic_new(copy_opt_t *co)
+int co_solve_heuristic_new(copy_opt_t *co)
 {
+       char  buf[256];
        co2_t env;
-       FILE *f;
+       FILE  *f;
 
-       phase_init(&env.ph, "co2", co->cenv->birg->irg, PHASE_DEFAULT_GROWTH, co2_irn_init);
+       phase_init(&env.ph, co->cenv->irg, co2_irn_init);
        env.touched     = NULL;
        env.visited     = 0;
        env.co          = co;
        env.n_regs      = co->cls->n_regs;
        env.ignore_regs = bitset_alloca(co->cls->n_regs);
-       arch_put_non_ignore_regs(co->aenv, co->cls, env.ignore_regs);
-       bitset_flip_all(env.ignore_regs);
-       be_abi_put_ignore_regs(co->cenv->birg->abi, co->cls, env.ignore_regs);
+       be_put_ignore_regs(co->cenv->irg, co->cls, env.ignore_regs);
        FIRM_DBG_REGISTER(env.dbg, "firm.be.co2");
        INIT_LIST_HEAD(&env.cloud_head);
 
-       if(dump_flags & DUMP_BEFORE) {
-               if(f = be_chordal_open(co->cenv, "ifg_before_", "dot")) {
+       if (dump_flags & DUMP_BEFORE) {
+               ir_snprintf(buf, sizeof(buf), "ifg_%F_%s_before.dot", co->irg, co->cls->name);
+               f = fopen(buf, "wt");
+               if (f != NULL) {
                        be_ifg_dump_dot(co->cenv->ifg, co->irg, f, &ifg_dot_cb, &env);
                        fclose(f);
                }
@@ -1390,13 +1248,32 @@ void co_solve_heuristic_new(copy_opt_t *co)
 
        process(&env);
 
-       if(dump_flags & DUMP_AFTER) {
-               if(f = be_chordal_open(co->cenv, "ifg_after_", "dot")) {
+       if (dump_flags & DUMP_AFTER) {
+               ir_snprintf(buf, sizeof(buf), "ifg_%F_%s_after.dot", co->irg, co->cls->name);
+               f = fopen(buf, "wt");
+               if (f != NULL) {
                        be_ifg_dump_dot(co->cenv->ifg, co->irg, f, &ifg_dot_cb, &env);
                        fclose(f);
                }
        }
 
        writeback_colors(&env);
-       phase_free(&env.ph);
+       phase_deinit(&env.ph);
+       return 0;
+}
+
+BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_copyheur2);
+void be_init_copyheur2(void)
+{
+       lc_opt_entry_t *be_grp = lc_opt_get_grp(firm_opt_get_root(), "be");
+       lc_opt_entry_t *ra_grp = lc_opt_get_grp(be_grp, "ra");
+       lc_opt_entry_t *chordal_grp = lc_opt_get_grp(ra_grp, "chordal");
+       lc_opt_entry_t *co2_grp = lc_opt_get_grp(chordal_grp, "co2");
+
+       static co_algo_info copyheur = {
+               co_solve_heuristic_new, 0
+       };
+
+       lc_opt_add_table(co2_grp, options);
+       be_register_copyopt("heur2", &copyheur);
 }