phi opt deactivated due to bug.
[libfirm] / ir / be / bephicoal.c
index 2f2d3d5..1002d48 100644 (file)
@@ -6,46 +6,74 @@
 #include <stdlib.h>
 
 #include "obst.h"
+#include "set.h"
 #include "pset.h"
 #include "bitset.h"
 #include "debug.h"
+#include "irouts.h"
+#include "irdom.h"
 
 #include "bechordal.h"
 #include "belive.h"
 #include "bera_t.h"
-#include "bephicongr_t.h"
+#include "phiclass_t.h"
 #include "bephicoal_t.h"
 
-#define DEBUG_LVL SET_LEVEL_2
-
-#define MAX_PHI_CLS_SIZE (1<<(sizeof(unsigned char)*8)) /* possible colors added should fit into unsigned char */
+#define DEBUG_LVL SET_LEVEL_3
 #define MAX_COLORS 16
-#define CHANGE_IMPOSSIBLE -1
-#define CHANGE_SAVE 1
 
-#define DRYRUN 1
-#define PERFORM 0
+#define INITIAL_SLOTS_PINNED_GLOBAL 256
+#define INITIAL_SLOTS_FREE_NODES    128
+#define INITIAL_SLOTS_CHANGED_NODES 32
 
-typedef struct _phi_unit_t {
-       unsigned char count;
-       unsigned char phi_count;
-
-       /* 1 phi */
-       ir_node **members;                      /**< [0] is the phi node. [1..count-1] the arguments of the phi not interfering with it */
-       char *is_live_in;                       /**< [i]==1 means members[i] is live-in in (all of) its cf-pred-blocks of the phi node */
-       int *colors;                            /**< [i] is the color to set for members[i]. [i] == NO_COLOR means dont change anything for members[i]*/
-       int size;                                       /**< size of the max independent set of members. The set is markes by colors[i] != NO_COLOR */
-       int changes;                            /**< number of re-assigned nodes belonging to phi-classes */
-} phi_unit_t;
+/* some things for readable code */
+#define CHANGE_SAVE NULL
+#define CHANGE_IMPOSSIBLE (ir_node *)1
+#define CHANGE_NYI (ir_node *)2
+#define is_conflicting_node(n) (((int)n) > 2)
 
+/**
+ * Models conflicts between nodes. These may be life range conflicts or
+ * pinning conflicts which may occur while changing colors
+ */
+typedef struct _conflict_t {
+       ir_node *n1, *n2;
+} conflict_t;
 
-static firm_dbg_module_t *dbgphi = NULL;
+/**
+ * If an irn is changed, the changes first get stored in a node_stat_t,
+ * to allow undo of changes in case of conflicts.
+ */
+typedef struct _node_stat_t {
+       ir_node *irn;
+       int color;
+       int undo_color;
+       char status;            /**< Bit 0: pinned, Bit 1: removed */
+} node_stat_t;
+
+#define _set_pinned(nodestat)    nodestat->status |= 1
+#define _set_removed(nodestat)   nodestat->status |= 2
+#define _clear_pinned(nodestat)  nodestat->status &= 255 ^ 1
+#define _clear_removed(nodestat) nodestat->status &= 255 ^ 2
+#define _is_pinned(nodestat)     (nodestat->status & 1)
+#define _is_removed(nodestat)    (nodestat->status & 2)
 
 /**
- * Contains ir_nodes of phi-classes whose colors were reassigned during coalescing.
- * So one can check not to switch them twice or more.
+ * Central data structure. Contains infos needed during coalescing of the
+ * corresponding phi class.
  */
-static pset *pinned_nodes = NULL;
+typedef struct _phi_unit_t {
+       unsigned char phi_count;                        /**< the number of phi nodes in this unit */
+       /* 1 phi */
+       unsigned char node_count;                       /**< size of the nodes-array */
+       unsigned char conflict_count;           /**< size of the conflicts-array */
+       unsigned char conflict_count_org;       /**< initial size of the conflicts-array */
+       ir_node **nodes;                                        /**< [0] is the phi node. [1..node_count-1] the arguments of the phi not interfering with it */
+       conflict_t *conflicts;                          /**< pairs of conflicting ir_nodes. */
+       set *changed_nodes;                                     /**< contains node_stat_t's. */
+} phi_unit_t;
+
+static firm_dbg_module_t *dbgphi = NULL;
 
 /**
  * Contains ir_nodes of phi-classes whose colors may change unlimited times.
@@ -53,251 +81,429 @@ static pset *pinned_nodes = NULL;
  */
 static pset *free_nodes = NULL;
 
+/**
+ * Contains already optimized ir_nodes of phi-classes fully processed.
+ * So one can perform a check not to switch them twice or more.
+ */
+static pset *pinned_global = NULL;
 
-/* TODO: ask/check if additional ir_node-space is initialized with 0000 */
-#define belongs_to_a_phi_class(n) (get_irn_phi_info(n)->phi)
+int set_cmp_node_stat_t(const void *x, const void *y, size_t size) {
+       return ((node_stat_t *)x)->irn != ((node_stat_t *)y)->irn;
+}
 
-#define is_color_free(bl,col) (!bitset_is_set(get_ra_block_info(bl)->used_colors, col))
+/**
+ * Finds a node status entry of a node if existent.
+ */
+static INLINE node_stat_t *pu_find_node(phi_unit_t *pu, ir_node *irn) {
+       node_stat_t find;
+       find.irn = irn;
+       return set_find(pu->changed_nodes, &find, sizeof(find), HASH_PTR(irn));
+}
 
 /**
- * Set the color of node @p n to @p col, but acts
- * pinning aware.
+ * Finds a node status entry of a node if existent. Otherwise it will return
+ * an initialized new entry for this node.
  */
-static INLINE void set_color(ir_node *n, int col) {
-       assert(!pset_find_ptr(pinned_nodes, n));
-       set_irn_color(n, col);
-       if (belongs_to_a_phi_class(n) && !pset_find_ptr(free_nodes, n))
-               pset_insert_ptr(pinned_nodes, n);
+static INLINE node_stat_t *pu_find_or_insert_node(phi_unit_t *pu, ir_node *irn) {
+       node_stat_t find;
+       find.irn = irn;
+       find.color = NO_COLOR;
+       find.undo_color = NO_COLOR;
+       find.status = 0;
+       return set_insert(pu->changed_nodes, &find, sizeof(find), HASH_PTR(irn));
 }
 
 /**
- * Tries to set the color of @p n to @p col.
- * @param  n The node to set the color for
- * @param  col The color to set.
- * @param  dryrun If true no colors are actually set, only testing is performed.
- *                If false colors get set and it must be sure that no conflicts will occur.
- * @return If setting the color is impossible CHANGE_IMPOSSIBLE is returned
- *         else the number of nodes that need a (cascading) change is returned.
+ * @return The virtual color of a node, if set before, else just the real color.
  */
-static int color_irn(ir_node *n, int col, int dryrun) {
-       ir_node *bl;
-       int res = 0;
-       DBG((dbgphi, LEVEL_2, "\t\t\t%n --> %d\n", n, col));
-       assert(is_color(col));
-
-       if (get_irn_color(n) == col) {
-               DBG((dbgphi, LEVEL_2, "\t\t\t  Same\n"));
-               return 0;
-       }
+static INLINE int pu_get_new_color(phi_unit_t *pu, ir_node *irn) {
+       node_stat_t *found = pu_find_node(pu, irn);
+       if (found)
+               return found->color;
+       else
+               return get_irn_color(irn);
+}
 
-       if (pset_find_ptr(pinned_nodes, n)) {
-               DBG((dbgphi, LEVEL_2, "\t\t\t  Pinned\n"));
-               if (!dryrun)
-                       assert(0 && "No prior check with dryrun=1 or buggy");
-               return CHANGE_IMPOSSIBLE;
-       }
+/**
+ * Sets the virtual color of a node.
+ */
+static INLINE void pu_set_new_color(phi_unit_t *pu, ir_node *irn, int color) {
+       node_stat_t *found = pu_find_or_insert_node(pu, irn);
+       /* TODO Think about
+        * This is only correct if no color is set >=2 times while changing
+        * a single phi-unit-member */
+       found->undo_color = found->color;
+       found->color = color;
+}
 
-       bl = get_nodes_block(n);
-       if (is_color_free(bl, col) && !is_live_out(bl, n)) {
-               DBG((dbgphi, LEVEL_2, "\t\t\t  Free\n"));
-               if (!dryrun)
-                       set_color(n, col);
-               return 1;
-       }
+/**
+ * Checks if a node is removed from consideration respectively building
+ * a maximum independent set.
+ */
+static INLINE int pu_is_node_removed(phi_unit_t *pu, ir_node *irn) {
+       node_stat_t *found = pu_find_node(pu, irn);
+       if (found)
+               return _is_removed(found);
+       else
+               return 0;
+}
 
-       /* for now, in the aldi-version return impossible */
-       DBG((dbgphi, LEVEL_2, "\t\t\t  Impossible\n"));
-       return CHANGE_IMPOSSIBLE;
+/**
+ * Removes a node from the base set, out of which a maximum independet
+ * set gets build from.
+ */
+static INLINE void pu_remove_node(phi_unit_t *pu, ir_node *irn) {
+       node_stat_t *found = pu_find_or_insert_node(pu, irn);
+       _set_removed(found);
+}
 
-       return res;
+/**
+ * Checks if a node is local pinned; i.e. it belongs to the same phi unit and
+ * has been optimized before the current processed one.
+ */
+static INLINE int pu_is_node_pinned(phi_unit_t *pu, ir_node *irn) {
+       node_stat_t *found = pu_find_node(pu, irn);
+       if (found)
+               return _is_pinned(found);
+       else
+               return 0;
 }
 
+/**
+ * Local-pins a node, so optimizations of further nodes of the same phi unit
+ * can handle situations in which a color change would undo prior optimizations.
+ */
+static INLINE void pu_pin_node(phi_unit_t *pu, ir_node *irn) {
+       node_stat_t *found = pu_find_or_insert_node(pu, irn);
+       _set_pinned(found);
+}
 
 /**
- * Tries to set as much members of a phi unit as possible to color @p col.
+ * If a local pinned conflict occurs, a new edge in the conflict graph is added.
+ * The next maximum independent set build, will regard it.
  */
-static void try_colors(phi_unit_t *pu, int col, int b_size, int b_changes) {
-       struct obstack ob;
-       struct obstack ob_changes;
-       int i, o, cand_size, total_changes, *changes;
-       ir_node **cand, **mis;
-
-       cand_size = 0;
-       obstack_init(&ob);
-       obstack_init(&ob_changes);
-
-       /* first init pessimistically, so we can just return
-        * if we see there wont be a better result */
-       for (i = 0; i < pu->count; ++i)
-               pu->colors[i] = NO_COLOR;
-       pu->size = 0;
-       pu->changes = 0;
-
-       /* For all members check if color would be possible.
-        * Does not check if color is possible in combination with
-        * other members colors being set */
-       total_changes = 0;
-       for (i = 0; i < pu->count; ++i) {
-               DBG((dbgphi, 1, "\t\t    Testing %n\n", pu->members[i]));
-               int curr_changes = color_irn(pu->members[i], col, DRYRUN);
-               if (curr_changes != CHANGE_IMPOSSIBLE) {
-                       DBG((dbgphi, 1, "\t\t\tAdding to cand\n"));
-                       obstack_ptr_grow(&ob, pu->members[i]);
-                       obstack_grow(&ob_changes, &curr_changes, sizeof(curr_changes));
-                       cand_size++;
-                       total_changes += curr_changes;
-               } else {
-                       DBG((dbgphi, 1, "\t\t\tImpossible\n"));
-               }
-               /* if color is not possible for the phi node then exit (phi comes first)*/
-               if (cand_size == 0)
-                       goto ret;
+static INLINE void pu_add_conflict(phi_unit_t *pu, ir_node *n1, ir_node *n2) {
+       int count = pu->conflict_count;
+
+       assert(count != 255 && "Too much conflicts. Can hold max 255 entries");
+       if ((count & 15) == 0)
+               pu->conflicts = realloc(pu->conflicts, (count + 16)*sizeof(*pu->conflicts));
+
+       if ((int)n1 < (int)n2) {
+               pu->conflicts[count].n1 = n1;
+               pu->conflicts[count].n2 = n2;
+       } else {
+               pu->conflicts[count].n1 = n2;
+               pu->conflicts[count].n2 = n1;
        }
-       cand = obstack_finish(&ob);
-       changes = obstack_finish(&ob_changes);
 
-       /* shortcut: if cand is worse than best the mis wont be better. */
-       if (cand_size < b_size || (cand_size == b_size && total_changes >= b_changes))
-               goto ret;
+       pu->conflict_count++;
+}
+
+/**
+ * Checks if two nodes are in a conflict.
+ */
+static INLINE int pu_are_conflicting(phi_unit_t *pu, ir_node *n1, ir_node *n2) {
+       const ir_node *o1, *o2;
+       int i;
+
+       if ((int)n1 < (int)n2) {
+               o1 = n1;
+               o2 = n2;
+       } else {
+               o1 = n2;
+               o2 = n1;
+       }
+
+       for (i = 0; i < pu->conflict_count; ++i)
+               if (pu->conflicts[i].n1 == o1 && pu->conflicts[i].n2 == o2)
+                       return 1;
+       return 0;
+}
+
+/**
+ * Determines a maximum independent set with respect to the conflict edges
+ * in pu->conflicts and the nodes beeing all non-removed nodes of pu->nodes.
+ * TODO: make this 'un-greedy'
+ * TODO: be aware that phi nodes should find their way in the set.
+ *       for 1 phi in greedy version this is no prob, cause is comes first at [0].
+ */
+int pu_get_max_ind_set(phi_unit_t *pu, struct obstack *res) {
+       int i, o, size = 0;
+       ir_node **mis;
 
-       /* now take the candidates cand and determine a max independent set
-        * with respect to edges representing live range interference */
-       /* TODO: make this 'un-greedy' */
        DBG((dbgphi, 1, "\t\t    Max indep set\n"));
-       for (i = 0; i < cand_size; ++i) {
+       for (i = 0; i < pu->node_count; ++i) {
                int intf_det = 0;
-               for (o = 0; o < pu->size; ++o) {
-                       mis = (ir_node**) obstack_base(&ob);
-                       if (values_interfere(cand[i], mis[o])) {
+               if (pu_is_node_removed(pu, pu->nodes[i]))
+                       continue;
+               mis = (ir_node**) obstack_base(res);
+               for (o = 0; o < size; ++o)
+                       if (phi_ops_interfere(pu->nodes[i], mis[o])) {
                                intf_det = 1;
                                break;
                        }
-               }
 
                if (!intf_det) {
-                       DBG((dbgphi, 1, "\t\t\tAdding to mis %n\n", cand[i]));
-                       obstack_ptr_grow(&ob, cand[i]);
-                       pu->size++;
-                       pu->changes += changes[i];
+                       DBG((dbgphi, 1, "\t\t\tAdding to mis %n\n", pu->nodes[i]));
+                       obstack_ptr_grow(res, pu->nodes[i]);
+                       size++;
                }
        }
-       mis = obstack_finish(&ob);
-
-       /* Now set the colors of all nodes in the mis to col.
-        * - Each change taken alone is conflict free.
-        * - If all members are not live-in in their cf-pred-blocks there will be no
-        *   conflict applying all changes
-        * - If there is a member, which is live-in in its cf-pred-block of the phi
-        *   node, it is possible that all changes together will conflict.
-        */
-       for (i = 0; i < pu->count; ++i)
-               for (o = 0; o < pu->size; ++o)
-                       if (pu->members[i] == mis[o] && get_irn_color(pu->members[i]) != col)
-                               pu->colors[i] = col;
+       return size;
+}
 
-ret:
-       obstack_free(&ob_changes, NULL);
-       obstack_free(&ob, NULL);
+/**
+ * Performs virtual re-coloring of node @p n to color @p col. Virtual colors of
+ * other nodes are changed too, as required to preserve correctness. Function is
+ * aware of local and global pinning. Recursive.
+ * @param  irn The node to set the color for
+ * @param  col The color to set.
+ * @param  trigger The irn that caused the wish to change the color of the irn
+ * @param  changed_nodes An obstack on which all ir_nodes get growed on, which are changed
+ * @return CHANGE_SAVE iff setting the color is possible, with all transiteve effects.
+ *         CHANGE_IMPOSSIBLE iff conflicts with reg-constraintsis occured.
+ *         CHANGE_NYI iff an unhandled situation occurs.
+ *         Else the first conflicting ir_node encountered is returned.
+ *
+ * ASSUMPTION: Assumes that a life range of a single value can't be spilt into
+ *                        several smaller intervals where other values can live in between.
+ */
+static ir_node *_pu_color_irn(phi_unit_t *pu, ir_node *irn, int col, const ir_node *trigger, struct obstack *changed_nodes) {
+       ir_node *res;
+       struct obstack confl_ob;
+       ir_node **confl, *cn;
+       int i, irn_col;
+
+       obstack_init(&confl_ob);
+       irn_col = pu_get_new_color(pu, irn);
+
+       if (irn_col == col)
+               goto ret_save;
+       if (pset_find_ptr(pinned_global, irn) || pu_is_node_pinned(pu, irn)) {
+               DBG((dbgphi, LEVEL_2, "\t\t\t%n \t~~> %n := %d: Pinned\n", trigger, irn, col));
+               res = irn;
+               goto ret_confl;
+       }
+
+       /* get all nodes which would conflict with this change */
+       {
+               struct obstack q;
+               int in, out;
+
+               /* setup the queue */
+               obstack_init(&q);
+               obstack_ptr_grow(&q, get_nodes_block(irn));
+               in = 1;
+               out = 0;
+
+               /* process the queue */
+               while (out < in) {
+                       ir_node *curr_bl, *sub_bl;
+                       int i, max;
+
+                       curr_bl = ((ir_node **)obstack_base(&q))[out++];
+
+                       /* Add to the result all nodes in the block which live in target color
+                        * and interfere with the irn */
+                       for (i = 0, max = get_irn_n_outs(curr_bl); i < max; ++i) {
+                               ir_node *n = get_irn_out(curr_bl, i);
+                               if (!is_allocatable_irn(n))
+                                       continue;
+                               if (n != trigger && pu_get_new_color(pu, n) == col && phi_ops_interfere(irn, n))
+                                       obstack_ptr_grow(&confl_ob, n);
+                       }
+
+                       /* If irn lives out check i-dominated blocks where the irn lives in */
+                       /* Fill the queue */
+                       if (is_live_out(curr_bl, irn)) {
+                               dominates_for_each(curr_bl, sub_bl)
+                                       if (is_live_in(sub_bl, irn)) {
+                                               obstack_ptr_grow(&q, sub_bl);
+                                               in++;
+                                       }
+                       }
+               }
+               obstack_free(&q, NULL);
+               obstack_ptr_grow(&confl_ob, NULL);
+               confl = (ir_node **) obstack_finish(&confl_ob);
+       }
+
+       /* process all nodes which would conflict with this change */
+       for (i = 0, cn = confl[0]; cn; cn = confl[++i]) {
+               ir_node *sub_res;
+
+               /* try to color the conflicting node cn with the color of the irn itself */
+               DBG((dbgphi, LEVEL_3, "\t\t\t%n \t~~> %n := %d: Subcheck\n", trigger, irn, col));
+               sub_res = _pu_color_irn(pu, cn, irn_col, irn, changed_nodes);
+               if (sub_res != CHANGE_SAVE) {
+                       res = sub_res;
+                       goto ret_confl;
+               }
+       }
+       /* if we arrive here all sub changes can be applied, so it's save to change this irn */
+
+ret_save:
+       DBG((dbgphi, LEVEL_2, "\t\t\t%n \t~~> %n := %d: Save\n", trigger, irn, col));
+       obstack_free(&confl_ob, NULL);
+       pu_set_new_color(pu, irn, col);
+       obstack_ptr_grow(changed_nodes, irn);
+       return CHANGE_SAVE;
+
+ret_confl:
+       DBG((dbgphi, LEVEL_2, "\t\t\t%n \t~~> %n := %d: Conflict\n", trigger, irn, col));
+       obstack_free(&confl_ob, NULL);
+       return res;
 }
 
+#define pu_color_irn(pu,irn,col,ob) _pu_color_irn(pu, irn, col, irn, ob)
 
 /**
- * Sets the colors of members[i] to colors[i] as far as possible.
- * Each single change must be conflict free (checked by try_colors).
- * In some cases not all colors can be set.
+ * Tries to set as much members of a phi unit as possible to color @p col.
+ * All changes taken together are guaranteed to be conflict free.
  */
-static void set_colors(phi_unit_t *pu) {
-       int i;
-       int change_is_save, live_in_occured = 0;
+static int pu_try_color(phi_unit_t *pu, int col, int b_size) {
+       struct obstack ob_mis, ob_undo;
+       int i, redo, mis_size;
+       ir_node **mis;
+
+       /* first init pessimistically. Just return if we can't get a better result */
+       mis_size = 0;
+
+       obstack_init(&ob_mis);
+       obstack_init(&ob_undo);
+       redo = 1;
+       while (redo) {
+               redo = 0;
+               /* get a max independent set regarding current conflicts */
+               mis_size = pu_get_max_ind_set(pu, &ob_mis);
+               mis = obstack_finish(&ob_mis);
+
+               /* shortcut: if mis size is worse than best, then mis won't be better. */
+               if (mis_size < b_size)
+                       goto ret;
 
-       for (i = 0; i < pu->count; ++i)
-               if (pu->colors[i] != NO_COLOR) {
-                       if (pu->is_live_in[i])
-                               live_in_occured = 1;
+               /* check if its possible to set the color for all members of the maximum set*/
+               for (i = 0; i < mis_size; ++i) {
+                       ir_node *test_node, *confl_node;
 
-                       change_is_save = CHANGE_SAVE;
-                       if (live_in_occured)
-                               change_is_save = color_irn(pu->members[i], pu->colors[i], DRYRUN);
+                       test_node = mis[i];
+                       DBG((dbgphi, 1, "\t\t    Testing %n\n", test_node));
+                       confl_node = pu_color_irn(pu, test_node, col, &ob_undo);
 
-                       /* HINT: Dont change to == CHANGE_SAVE */
-                       if (change_is_save != CHANGE_IMPOSSIBLE) {
-                               DBG((dbgphi, 1, "\t\tSetting %n to %d\n", pu->members[i], pu->colors[i]));
-                               color_irn(pu->members[i], pu->colors[i], PERFORM);
+                       if (confl_node == CHANGE_SAVE) {
+                               if (!pset_find_ptr(free_nodes, test_node))
+                                       pu_pin_node(pu, test_node);
+                               obstack_free(&ob_undo, obstack_finish(&ob_undo));
+                               continue;
                        } else {
-                               DBG((dbgphi, 1, "\t\tConflict due to a live-in: %n\n", pu->members[i]));
+                               int i;
+                               ir_node *undo_node, **undo_nodes;
+
+                               obstack_ptr_grow(&ob_undo, NULL);
+                               undo_nodes = obstack_finish(&ob_undo);
+                               for (i = 0, undo_node = undo_nodes[0]; undo_node; undo_node = undo_nodes[++i]) {
+                                       node_stat_t *ns = pu_find_node(pu, undo_node);
+                                       ns->color = ns->undo_color;
+                               }
+                               obstack_free(&ob_undo, undo_nodes);
+
+                               if (is_conflicting_node(confl_node)) {
+                                       if (pu_is_node_pinned(pu, confl_node))
+                                               pu_add_conflict(pu, confl_node, test_node);
+                                       if (pset_find_ptr(pinned_global, confl_node))
+                                               pu_remove_node(pu, test_node);
+                               }
                        }
+
+                       /* shortcut: color not possible for phi node (phi comes first) ==> exit */
+                       if (i == 0)
+                               goto ret;
                }
-}
+               obstack_free(&ob_mis, mis);
+       }
 
+ret:
+       obstack_free(&ob_undo, NULL);
+       obstack_free(&ob_mis, NULL);
+       return mis_size;
+}
 
 /**
- * Tries to re-allocate colors of this phi-class, to achieve a lower number of
- * copies placed during phi destruction. Optimized version. Works only for
- * phi-classes/phi-units with exactly 1 phi node, which is the case for approx.
- * 80%.
+ * Tries to re-allocate colors of nodes in this phi unit, to achieve a lower
+ * number of copy instructions placed during phi destruction. Optimized version.
+ * Works only for phi-classes/phi-units with exactly 1 phi node, which is the
+ * case for approximately 80% of all phi units.
  */
-static void coalesce_1_phi(phi_unit_t *pu) {
-       int *b_colors, b_size, b_changes, b_color;
-       int i, col;
+static void pu_coalesce_1_phi(phi_unit_t *pu) {
+       int size, col, b_size, b_color;
+       set *b_changes;
 
        /* init best search result */
-       b_colors = malloc(pu->count * sizeof(*b_colors));
-       for (i = 0; i < pu->count; ++i)
-               b_colors[i] = NO_COLOR;
+       b_changes = NULL;
        b_size = 0;
-       b_changes = 0;
        b_color = NO_COLOR;
 
        /* find optimum of all colors */
        for (col = MAX_COLORS-1; col >= 0; --col) {
                DBG((dbgphi, 1, "\tTrying color %d\n", col));
-               try_colors(pu, col, b_size, b_changes);
+               size = pu_try_color(pu, col, b_size);
 
                /* did we find a better max ind. set? */
-               if (pu->size > b_size || (pu->size == b_size && pu->changes < b_changes)) {
-                       b_size = pu->size;
-                       b_changes = pu->changes;
+               if (size > b_size) {
+                       DBG((dbgphi, 1, "\t!! Better size: %d\n", size));
+                       if (b_changes)
+                               del_set(b_changes);
+                       b_changes = pu->changed_nodes;
+                       b_size = size;
                        b_color = col;
-                       memcpy(b_colors, pu->colors, pu->count * sizeof(*b_colors));
-                       DBG((dbgphi, 1, "\t!! Better size: %d  Changes: %d\n", b_size, b_changes));
+               } else {
+                       del_set(pu->changed_nodes);
                }
 
-               /* shortcut: if all members can be colored we are content and doubt that
-                * reducing b_changes justifies all the further trying. */
-               if (b_size == pu->count)
+               /* reset the phi unit to original state for next color */
+               pu->changed_nodes = new_set(set_cmp_node_stat_t, INITIAL_SLOTS_CHANGED_NODES);
+               pu->conflict_count = pu->conflict_count_org;
+
+               /* shortcut: if all members can be colored we are (very) content */
+               if (b_size == pu->node_count)
                        break;
        }
 
        /* now apply the found optimum */
-       DBG((dbgphi, 1, "\tBest color: %d  Copies: %d/%d  Changes: %d\n", b_color, pu->count-b_size, pu->count, b_changes));
-       pu->size = b_size;
-       pu->changes = b_changes;
-       memcpy(pu->colors, b_colors, pu->count * sizeof(*b_colors));
-       set_colors(pu);
-
-       free(b_colors);
+       if (b_changes) {
+               node_stat_t *ns;
+               DBG((dbgphi, 1, "\tBest color: %d  Copies: %d/%d\n", b_color, pu->node_count-b_size, pu->node_count));
+               for (ns = set_first(b_changes); ns; ns = set_next(b_changes))
+                       set_irn_color(ns->irn, ns->color);
+               free(b_changes);
+       } else {
+               DBG((dbgphi, 1, "\tBest color: none\n"));
+       }
 }
 
 /**
- * Tries to re-allocate colors of this phi-class, to achieve a lower number of
- * copies placed during phi destruction. General purpose version.
+ * Tries to re-allocate colors of nodes in this phi unit, to achieve a lower
+ * number of copy instructions placed during phi destruction.
+ * General purpose version.
  */
-static void coalesce_n_phi(phi_unit_t *pu) {
+static void pu_coalesce_n_phi(phi_unit_t *pu) {
        DBG((dbgphi, 1, "\n"));
        /* TODO */
 }
 
 /**
- * Prepare a phi class for further processing as a phi unit.
+ * Prepares a phi class for further processing as a phi unit.
+ * @param pc The phi class to prepare.
+ * @return A so called phi unit containing some prepared informations
+ *         needed by the following coalescing phase.
  */
-static phi_unit_t *new_phi_unit(pset *pc) {
+static phi_unit_t *new_pu(pset *pc) {
        phi_unit_t *pu;
        ir_node *n, *phi = NULL;
 
-       assert(pset_count(pc) <= MAX_PHI_CLS_SIZE && "Phi class too large!");
-
-       pu = malloc(sizeof(*pu));
-       pu->phi_count = 0;
+       /* get the phi count of this class */
+       pu = calloc(1, sizeof(*pu));
        for (n = pset_first(pc); n; n = pset_next(pc))
                if (is_Phi(n)) {
                        phi = n;
@@ -305,63 +511,40 @@ static phi_unit_t *new_phi_unit(pset *pc) {
                }
 
        if (pu->phi_count == 1) {
-               ir_node **tmp, *phi_block;
-               int i, max;
+               ir_node **tmp;
+               int i, o;
                struct obstack ob;
 
                obstack_init(&ob);
 
                /* build member set not containing phi interferers */
                DBG((dbgphi, 1, "Phi-1 class:\n"));
-               pu->count = 1; /*for the phi*/
+               pu->node_count = 1; /*for the phi*/
                for (n = pset_first(pc); n; n = pset_next(pc)) {
                        if (is_Phi(n))
                                continue;
-                       if (!values_interfere(phi, n)) {
+                       if (!phi_ops_interfere(phi, n)) {
                                DBG((dbgphi, 1, "\tAdding to members: %n\n", n));
                                obstack_ptr_grow(&ob, n);
-                               pu->count++;
+                               pu->node_count++;
                        } else {
                                DBG((dbgphi, 1, "\tPhi interferer: %n\n", n));
                                pset_insert_ptr(free_nodes, n);
                        }
                }
                tmp = obstack_finish(&ob);
-               pu->members = malloc(pu->count * sizeof(*pu->members));
-               pu->members[0] = phi;
-               memcpy(&pu->members[1], tmp, (pu->count-1) * sizeof(*tmp));
-
-               /* init of colors array */
-               pu->colors = malloc(pu->count * sizeof(*pu->colors));
-
-               /* live-in analysis */
-               /* HINT: It is possible that a node occurs twice as arg of a phi,
-                * one time being live-in, and another time not being live-in.
-                */
-               pu->is_live_in = calloc(pu->count, sizeof(*pu->is_live_in));
-               phi_block = get_nodes_block(phi);
-               for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
-                       int midx, o;
-               ir_node *arg, *block_ith_pred;
-
-               arg = get_irn_n(phi, i);
-                       block_ith_pred = get_nodes_block(get_irn_n(phi_block, i));
-
-                       /* find the arg in the members array */
-                       midx = -1;
-                       for (o = 0; o < pu->count; ++o)
-                               if (pu->members[o] == arg) {
-                                       midx = o;
-                                       break;
-                               }
-                       if (midx == -1)
-                               continue;
+               pu->nodes = malloc(pu->node_count * sizeof(*pu->nodes));
+               pu->nodes[0] = phi;
+               memcpy(&pu->nodes[1], tmp, (pu->node_count-1) * sizeof(*tmp));
 
-                       if (is_live_in(block_ith_pred, arg)) {
-                               pu->is_live_in[midx] |= 1;
-                               DBG((dbgphi, 1, "\t%n is live-in in %n\n", arg, block_ith_pred));
-                       }
-               }
+               /* init conlict graph to life range interference */
+               for (i = 0; i < pu->node_count; ++i)
+                       for (o = i+1; o < pu->node_count; ++o)
+                               if (phi_ops_interfere(pu->nodes[i], pu->nodes[o]))
+                                       pu_add_conflict(pu, pu->nodes[i], pu->nodes[o]);
+               pu->conflict_count_org = pu->conflict_count;
+
+               pu->changed_nodes = new_set(set_cmp_node_stat_t, INITIAL_SLOTS_CHANGED_NODES);
 
                obstack_free(&ob, NULL);
        } else {
@@ -373,15 +556,16 @@ static phi_unit_t *new_phi_unit(pset *pc) {
        return pu;
 }
 
+
 /**
  * Deletes a phi unit
  */
-static void free_phi_unit(phi_unit_t *pu) {
-       DBG((dbgphi, 1, "\n"));
+static void free_pu(phi_unit_t *pu) {
        if (pu->phi_count == 1) {
-               free(pu->members);
-               free(pu->colors);
-               free(pu->is_live_in);
+               free(pu->nodes);
+               free(pu->changed_nodes);
+               if (pu->conflicts)
+                       free(pu->conflicts);
        } else {
                /* TODO */
        }
@@ -392,24 +576,24 @@ static void free_phi_unit(phi_unit_t *pu) {
 void be_phi_coalesce(pset *all_phi_classes) {
        pset *pc;
 
-       pinned_nodes = pset_new_ptr(256);
-       free_nodes = pset_new_ptr(64);
+       pinned_global = pset_new_ptr(INITIAL_SLOTS_PINNED_GLOBAL);
+       free_nodes = pset_new_ptr(INITIAL_SLOTS_FREE_NODES);
 
        for (pc = pset_first(all_phi_classes); pc; pc = pset_next(all_phi_classes)) {
-               phi_unit_t *pu = new_phi_unit(pc);
+               phi_unit_t *pu = new_pu(pc);
                if (pu->phi_count == 1)
-                       coalesce_1_phi(pu);
+                       pu_coalesce_1_phi(pu);
                else
-                       coalesce_n_phi(pu);
-               free_phi_unit(pu);
+                       pu_coalesce_n_phi(pu);
+               free_pu(pu);
        }
 
        del_pset(free_nodes);
-       del_pset(pinned_nodes);
+       del_pset(pinned_global);
 }
 
 
 void be_phi_coal_init(void) {
-       dbgphi = firm_dbg_register("Phi coalescing");
+       dbgphi = firm_dbg_register("ir.be.phicoal");
        firm_dbg_set_mask(dbgphi, DEBUG_LVL);
 }