Adapted to stat events
[libfirm] / ir / be / bespill.c
index ac5120b..86bbb17 100644 (file)
@@ -1,10 +1,28 @@
+/*
+ * Copyright (C) 1995-2007 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.
+ */
+
 /**
  * @file
+ * @brief       implementation of the spill/reload placement abstraction layer
  * @author      Daniel Grund, Sebastian Hack, Matthias Braun
  * @date               29.09.2005
  * @version     $Id$
- * Copyright:   (c) Universitaet Karlsruhe
- * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
  */
 #ifdef HAVE_CONFIG_H
 #include "config.h"
@@ -28,6 +46,7 @@
 #include "execfreq.h"
 #include "irnodeset.h"
 
+#include "bearch_t.h"
 #include "belive_t.h"
 #include "besched_t.h"
 #include "bespill.h"
 #include "benodesets.h"
 #include "bespilloptions.h"
 #include "bestatevent.h"
-#include "beirgmod.h"
+#include "bessaconstr.h"
+#include "beirg_t.h"
+#include "beintlive_t.h"
+#include "bemodule.h"
 
-// only rematerialise when costs are less than REMAT_COST_LIMIT
-// TODO determine a good value here...
-#define REMAT_COST_LIMIT       10
+DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
 
-typedef struct _reloader_t reloader_t;
+#define REMAT_COST_INFINITE  1000
 
-struct _reloader_t {
+typedef struct reloader_t reloader_t;
+struct reloader_t {
        reloader_t *next;
        ir_node    *reloader;
        ir_node    *rematted_node;
-       int        allow_remat;     /**< the node may be rematted instead of reloaded if global remat option is on */
+       int         remat_cost_delta; /** costs needed for rematerialization,
+                                          compared to placing a reload */
 };
 
-typedef struct _spill_info_t {
-       /** the value that should get spilled */
-       ir_node *spilled_node;
-       /** list of places where the value should get reloaded */
-       reloader_t *reloaders;
-
-       /** the spill node, or a PhiM node */
-       ir_node *spill;
-       /** if we had the value of a phi spilled before but not the phi itself then
-        * this field contains the spill for the phi value */
-       ir_node *old_spill;
-
-       /** the register class in which the reload should be placed */
-       const arch_register_class_t *reload_cls;
-} spill_info_t;
+typedef struct spill_info_t spill_info_t;
+struct spill_info_t {
+       ir_node    *to_spill;  /**< the value that should get spilled */
+       reloader_t *reloaders; /**< list of places where the value should get
+                                   reloaded */
+       ir_node    *spill;     /**< the spill node, or a PhiM node */
+       ir_node    *old_spill; /**< if we had the value of a phi spilled before but
+                                   not the phi itself then this field contains the
+                                   spill for the phi value */
+       const arch_register_class_t *reload_cls; /** the register class in which the
+                                                    reload should be placed */
+};
 
-struct _spill_env_t {
+struct spill_env_t {
        const arch_env_t *arch_env;
-       ir_graph *irg;
-       struct obstack obst;
-       be_irg_t *birg;
-       int spill_cost;     /**< the cost of a single spill node */
-       int reload_cost;    /**< the cost of a reload node */
-       set *spills;        /**< all spill_info_t's, which must be placed */
-       ir_nodeset_t mem_phis;     /**< set of all special spilled phis. allocated and freed separately */
-
-       DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg;)
+       ir_graph         *irg;
+       struct obstack    obst;
+       be_irg_t         *birg;
+       int               spill_cost;     /**< the cost of a single spill node */
+       int               reload_cost;    /**< the cost of a reload node */
+       set              *spills;         /**< all spill_info_t's, which must be
+                                              placed */
+       ir_nodeset_t      mem_phis;       /**< set of all spilled phis. */
+       ir_exec_freq     *exec_freq;
+
+#ifdef FIRM_STATISTICS
+       unsigned          spill_count;
+       unsigned          reload_count;
+       unsigned          remat_count;
+       unsigned          spilled_phi_count;
+#endif
 };
 
 /**
  * Compare two spill infos.
  */
-static int cmp_spillinfo(const void *x, const void *y, size_t size) {
+static
+int cmp_spillinfo(const void *x, const void *y, size_t size)
+{
        const spill_info_t *xx = x;
        const spill_info_t *yy = y;
-       return xx->spilled_node != yy->spilled_node;
-}
+       (void) size;
 
-/**
- * Returns spill info for a specific value (returns NULL if the info doesn't
- * exist yet)
- */
-static spill_info_t *find_spillinfo(const spill_env_t *env, ir_node *value) {
-       spill_info_t info;
-       int hash = nodeset_hash(value);
-
-       info.spilled_node = value;
-
-       return set_find(env->spills, &info, sizeof(info), hash);
+       return xx->to_spill != yy->to_spill;
 }
 
 /**
  * Returns spill info for a specific value (the value that is to be spilled)
  */
-static spill_info_t *get_spillinfo(const spill_env_t *env, ir_node *value) {
+static
+spill_info_t *get_spillinfo(const spill_env_t *env, ir_node *value)
+{
        spill_info_t info, *res;
        int hash = nodeset_hash(value);
 
-       info.spilled_node = value;
+       info.to_spill = value;
        res = set_find(env->spills, &info, sizeof(info), hash);
 
        if (res == NULL) {
@@ -125,31 +144,33 @@ static spill_info_t *get_spillinfo(const spill_env_t *env, ir_node *value) {
        return res;
 }
 
-#ifdef DEBUG_libfirm
-/* Sets the debug module of a spill environment. */
-void be_set_spill_env_dbg_module(spill_env_t *env, firm_dbg_module_t *dbg) {
-       env->dbg = dbg;
-}
-#endif
+spill_env_t *be_new_spill_env(be_irg_t *birg)
+{
+       const arch_env_t *arch_env = birg->main_env->arch_env;
 
-/* Creates a new spill environment. */
-spill_env_t *be_new_spill_env(be_irg_t *birg) {
        spill_env_t *env        = xmalloc(sizeof(env[0]));
        env->spills                     = new_set(cmp_spillinfo, 1024);
        env->irg            = be_get_birg_irg(birg);
        env->birg           = birg;
-       env->arch_env       = birg->main_env->arch_env;
+       env->arch_env       = arch_env;
        ir_nodeset_init(&env->mem_phis);
-       // TODO, ask backend about costs..., or even ask backend whether we should
-       // rematerialize...
-       env->spill_cost     = 8;
-       env->reload_cost    = 5;
+       env->spill_cost     = arch_env->isa->spill_cost;
+       env->reload_cost    = arch_env->isa->reload_cost;
+       env->exec_freq      = be_get_birg_exec_freq(birg);
        obstack_init(&env->obst);
+
+#ifdef FIRM_STATISTICS
+       env->spill_count       = 0;
+       env->reload_count      = 0;
+       env->remat_count       = 0;
+       env->spilled_phi_count = 0;
+#endif
+
        return env;
 }
 
-/* Deletes a spill environment. */
-void be_delete_spill_env(spill_env_t *env) {
+void be_delete_spill_env(spill_env_t *env)
+{
        del_set(env->spills);
        ir_nodeset_destroy(&env->mem_phis);
        obstack_free(&env->obst, NULL);
@@ -165,7 +186,9 @@ void be_delete_spill_env(spill_env_t *env) {
  *
  */
 
-void be_add_remat(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *before, ir_node *rematted_node) {
+void be_add_remat(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *before,
+                  ir_node *rematted_node)
+{
        spill_info_t *spill_info;
        reloader_t *reloader;
 
@@ -176,16 +199,18 @@ void be_add_remat(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *before, ir_node
        reloader->next          = spill_info->reloaders;
        reloader->reloader      = before;
        reloader->rematted_node = rematted_node;
-       reloader->allow_remat   = 1;
+       reloader->remat_cost_delta = 0; /* We will never have a cost win over a
+                                          reload since we're not even allowed to
+                                          create a reload */
 
        spill_info->reloaders  = reloader;
 
-       DBG((env->dbg, LEVEL_1, "creating spillinfo for %+F, will be rematerialized before %+F\n",
+       DBG((dbg, LEVEL_1, "creating spillinfo for %+F, will be rematerialized before %+F\n",
                to_spill, before));
 }
 
 void be_add_reload(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *before,
-               const arch_register_class_t *reload_cls, int allow_remat)
+                   const arch_register_class_t *reload_cls, int allow_remat)
 {
        spill_info_t *info;
        reloader_t *rel;
@@ -202,10 +227,11 @@ void be_add_reload(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *before,
                }
 
 #if 1
-               // hackery... sometimes the morgan algo spilled the value of a phi,
-               // the belady algo decides later to spill the whole phi, then sees the
-               // spill node and adds a reload for that spill node, problem is the
-               // reload gets attach to that same spill (and is totally unnecessary)
+               /* hackery... sometimes the morgan algo spilled the value of a phi,
+                * the belady algo decides later to spill the whole phi, then sees the
+                * spill node and adds a reload for that spill node, problem is the
+                * reload gets attach to that same spill (and is totally unnecessary)
+                */
                if (info->old_spill != NULL &&
                        (before == info->old_spill || value_dominates(before, info->old_spill)))
                {
@@ -215,27 +241,39 @@ void be_add_reload(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *before,
 #endif
        }
 
+       assert(!is_Proj(before) && !be_is_Keep(before));
+
        /* put reload into list */
        rel                = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(rel[0]));
        rel->next          = info->reloaders;
        rel->reloader      = before;
        rel->rematted_node = NULL;
-       rel->allow_remat   = allow_remat;
+       if(!allow_remat) {
+               rel->remat_cost_delta = REMAT_COST_INFINITE;
+       } else {
+               rel->remat_cost_delta = 0;
+       }
 
        info->reloaders  = rel;
        assert(info->reload_cls == NULL || info->reload_cls == reload_cls);
        info->reload_cls = reload_cls;
 
-       DBG((env->dbg, LEVEL_1, "creating spillinfo for %+F, will be reloaded before %+F, may%s be rematerialized\n",
+       DBG((dbg, LEVEL_1, "creating spillinfo for %+F, will be reloaded before %+F, may%s be rematerialized\n",
                to_spill, before, allow_remat ? "" : " not"));
 }
 
-static ir_node *get_reload_insertion_point(ir_node *block, int pos) {
+/**
+ * Returns the point at which you can insert a node that should be executed
+ * before block @p block when coming from pred @p pos.
+ */
+static
+ir_node *get_block_insertion_point(ir_node *block, int pos)
+{
        ir_node *predblock, *last;
 
-       /* simply add the reload to the beginning of the block if we only have 1 predecessor
-        * (we don't need to check for phis as there can't be any in a block with only 1 pred)
-        */
+       /* simply add the reload to the beginning of the block if we only have 1
+        * predecessor. We don't need to check for phis as there can't be any in a
+        * block with only 1 pred. */
        if(get_Block_n_cfgpreds(block) == 1) {
                assert(!is_Phi(sched_first(block)));
                return sched_first(block);
@@ -253,22 +291,24 @@ static ir_node *get_reload_insertion_point(ir_node *block, int pos) {
 
        if(!is_cfop(last)) {
                last = sched_next(last);
-               // last node must be a cfop, only exception is the start block
+               /* last node must be a cfop, only exception is the start block */
                assert(last     == get_irg_start_block(get_irn_irg(block)));
        }
 
-       // add the reload before the (cond-)jump
+       /* add the reload before the (cond-)jump */
        return last;
 }
 
-void be_add_reload_on_edge(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *block, int pos,
-               const arch_register_class_t *reload_cls, int allow_remat)
+void be_add_reload_on_edge(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *block,
+                           int pos,    const arch_register_class_t *reload_cls,
+                           int allow_remat)
 {
-       ir_node *before = get_reload_insertion_point(block, pos);
+       ir_node *before = get_block_insertion_point(block, pos);
        be_add_reload(env, to_spill, before, reload_cls, allow_remat);
 }
 
-void be_spill_phi(spill_env_t *env, ir_node *node) {
+void be_spill_phi(spill_env_t *env, ir_node *node)
+{
        spill_info_t* spill;
        int i, arity;
 
@@ -276,15 +316,16 @@ void be_spill_phi(spill_env_t *env, ir_node *node) {
 
        ir_nodeset_insert(&env->mem_phis, node);
 
-       // create spillinfos for the phi arguments
+       /* create spillinfos for the phi arguments */
        spill = get_spillinfo(env, node);
        for(i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
                ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
                get_spillinfo(env, arg);
        }
 
-       // if we had a spill for the phi value before, then remove this spill from
-       // schedule, as we will remove it in the insert spill/reload phase
+       /* if we had a spill for the phi value before, then remove this spill from
+        * schedule, as we will remove it in the insert spill/reload phase
+        */
        if(spill->spill != NULL && !is_Phi(spill->spill)) {
                assert(spill->old_spill == NULL);
                spill->old_spill = spill->spill;
@@ -302,13 +343,15 @@ void be_spill_phi(spill_env_t *env, ir_node *node) {
  */
 
 /**
- * Schedules a node after an instruction. (That is the place after all projs and phis
- * that are scheduled after the instruction)
- * This function also skips phi nodes at the beginning of a block
+ * Schedules a node after an instruction. That is the place after all projs and
+ * phis that are scheduled after the instruction. This function also skips phi
+ * nodes at the beginning of a block
  */
-static void sched_add_after_insn(ir_node *sched_after, ir_node *node) {
+static
+void sched_add_after_insn(ir_node *sched_after, ir_node *node)
+{
        ir_node *next = sched_next(sched_after);
-       while(is_Proj(next) || is_Phi(next)) {
+       while(is_Proj(next) || is_Phi(next) || be_is_Keep(next)) {
                next = sched_next(next);
        }
        assert(next != NULL);
@@ -329,47 +372,58 @@ static void sched_add_after_insn(ir_node *sched_after, ir_node *node) {
  *
  * @return a be_Spill node
  */
-static void spill_irn(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo) {
-       optimization_state_t opt;
-       ir_node              *to_spill = spillinfo->spilled_node;
+static
+void spill_irn(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo)
+{
+       optimization_state_t  opt;
+       ir_node              *to_spill = spillinfo->to_spill;
 
-       DBG((env->dbg, LEVEL_1, "spilling %+F ... ", to_spill));
+       DBG((dbg, LEVEL_1, "spilling %+F ... ", to_spill));
 
        /* Trying to spill an already spilled value, no need for a new spill
         * node then, we can simply connect to the same one for this reload
         *
-        * (although rematerialization code should handle most of these cases
-        * this can still happen when spilling Phis)
+        * Normally reloads get simply rematerialized instead of spilled again; this
+        * can happen annyway when the reload is the pred of a phi to spill)
         */
        if (be_is_Reload(to_spill)) {
                spillinfo->spill = get_irn_n(to_spill, be_pos_Reload_mem);
-               DB((env->dbg, LEVEL_1, "skip reload, using existing spill %+F\n", spillinfo->spill));
+               DB((dbg, LEVEL_1, "skip reload, using existing spill %+F\n", spillinfo->spill));
                return;
        }
 
-       if (arch_irn_is(env->arch_env, to_spill, dont_spill)) {
-               assert(0 && "Attempt to spill a node marked 'dont_spill'");
+       assert(!(arch_irn_is(env->arch_env, to_spill, dont_spill)
+                               && "Attempt to spill a node marked 'dont_spill'"));
+
+       /* some backends have virtual noreg/unknown nodes that are not scheduled */
+       if(!sched_is_scheduled(to_spill)) {
+               spillinfo->spill = new_NoMem();
+               return;
        }
 
+
        /*
-               We switch on optimizations here to get CSE. This is needed as some backends
-               have some extra spill phases and we want to make use of those spills instead
-               of creating new ones.
-       */
+        * We switch on optimizations here to get CSE. This is needed as the STA
+        * backends has some extra spill phases and we want to make use of those
+        * spills instead of creating new ones.
+        */
        save_optimization_state(&opt);
        set_optimize(1);
        spillinfo->spill = be_spill(env->arch_env, to_spill);
        restore_optimization_state(&opt);
        if (! sched_is_scheduled(spillinfo->spill)) {
-               DB((env->dbg, LEVEL_1, "add spill %+F after %+F\n", spillinfo->spill, to_spill));
+               DB((dbg, LEVEL_1, "add spill %+F after %+F\n", spillinfo->spill, to_spill));
+#ifdef FIRM_STATISTICS
+               env->spill_count++;
+#endif
                sched_add_after_insn(to_spill, spillinfo->spill);
-       }
-       else {
-               DB((env->dbg, LEVEL_1, "re-using spill %+F after %+F\n", spillinfo->spill, to_spill));
+       } else {
+               DB((dbg, LEVEL_1, "re-using spill %+F after %+F\n", spillinfo->spill, to_spill));
        }
 }
 
-static void spill_node(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo);
+static
+void spill_node(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo);
 
 /**
  * If the first usage of a Phi result would be out of memory
@@ -381,8 +435,10 @@ static void spill_node(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo);
  * @param phi       the Phi node that should be spilled
  * @param ctx_irn   an user of the spilled node
  */
-static void spill_phi(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo) {
-       ir_node *phi = spillinfo->spilled_node;
+static
+void spill_phi(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo)
+{
+       ir_node *phi = spillinfo->to_spill;
        int i;
        int arity = get_irn_arity(phi);
        ir_node     *block    = get_nodes_block(phi);
@@ -390,13 +446,16 @@ static void spill_phi(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo) {
 
        assert(is_Phi(phi));
 
-       DBG((env->dbg, LEVEL_1, "spilling Phi %+F:\n", phi));
+       DBG((dbg, LEVEL_1, "spilling Phi %+F:\n", phi));
        /* build a new PhiM */
        ins = alloca(sizeof(ir_node*) * arity);
        for(i = 0; i < arity; ++i) {
                ins[i] = get_irg_bad(env->irg);
        }
        spillinfo->spill = new_r_Phi(env->irg, block, arity, ins, mode_M);
+#ifdef FIRM_STATISTICS
+       env->spilled_phi_count++;
+#endif
 
        for(i = 0; i < arity; ++i) {
                ir_node *arg = get_irn_n(phi, i);
@@ -406,27 +465,27 @@ static void spill_phi(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo) {
 
                set_irn_n(spillinfo->spill, i, arg_info->spill);
        }
-       DBG((env->dbg, LEVEL_1, "... done spilling Phi %+F, created PhiM %+F\n", phi, spillinfo->spill));
+       DBG((dbg, LEVEL_1, "... done spilling Phi %+F, created PhiM %+F\n", phi, spillinfo->spill));
 
-       // rewire reloads from old_spill to phi
+       /* rewire reloads from old_spill to phi */
        if (spillinfo->old_spill != NULL) {
                const ir_edge_t *edge, *next;
                ir_node *old_spill = spillinfo->old_spill;
 
-               DBG((env->dbg, LEVEL_1, "old spill found, rewiring reloads:\n"));
+               DBG((dbg, LEVEL_1, "old spill found, rewiring reloads:\n"));
 
                foreach_out_edge_safe(old_spill, edge, next) {
                        ir_node *reload = get_edge_src_irn(edge);
                        int     pos     = get_edge_src_pos(edge);
 
-                       DBG((env->dbg, LEVEL_1, "\tset input %d of %+F to %+F\n", pos, reload, spillinfo->spill));
+                       DBG((dbg, LEVEL_1, "\tset input %d of %+F to %+F\n", pos, reload, spillinfo->spill));
 
                        assert(be_is_Reload(reload) || is_Phi(reload));
                        set_irn_n(reload, pos, spillinfo->spill);
                }
-               DBG((env->dbg, LEVEL_1, "\tset input of %+F to BAD\n", old_spill));
+               DBG((dbg, LEVEL_1, "\tset input of %+F to BAD\n", old_spill));
                set_irn_n(old_spill, be_pos_Spill_val, new_Bad());
-               //sched_remove(old_spill);
+               /* sched_remove(old_spill); */
                spillinfo->old_spill = NULL;
        }
 }
@@ -437,15 +496,17 @@ static void spill_phi(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo) {
  * @param senv      the spill environment
  * @param to_spill  the node that should be spilled
  */
-static void spill_node(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo) {
+static
+void spill_node(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo)
+{
        ir_node *to_spill;
 
-       // the node should be tagged for spilling already...
+       /* the node should be tagged for spilling already... */
        if(spillinfo->spill != NULL)
                return;
 
-       to_spill = spillinfo->spilled_node;
-       assert(sched_is_scheduled(to_spill) && "Node to be spilled must be scheduled!");
+       to_spill = spillinfo->to_spill;
+
        if (is_Phi(to_spill) && ir_nodeset_contains(&env->mem_phis, to_spill)) {
                spill_phi(env, spillinfo);
        } else {
@@ -467,7 +528,9 @@ static void spill_node(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo) {
  * Tests whether value @p arg is available before node @p reloader
  * @returns 1 if value is available, 0 otherwise
  */
-static int is_value_available(spill_env_t *env, ir_node *arg, ir_node *reloader) {
+static
+int is_value_available(spill_env_t *env, ir_node *arg, ir_node *reloader)
+{
        if(is_Unknown(arg) || arg == new_NoMem())
                return 1;
 
@@ -477,7 +540,7 @@ static int is_value_available(spill_env_t *env, ir_node *arg, ir_node *reloader)
        if(arg == get_irg_frame(env->irg))
                return 1;
 
-       // hack for now (happens when command should be inserted at end of block)
+       /* hack for now (happens when command should be inserted at end of block) */
        if(is_Block(reloader)) {
                return 0;
        }
@@ -489,12 +552,11 @@ static int is_value_available(spill_env_t *env, ir_node *arg, ir_node *reloader)
                return 1;
        }
 
-#if 0
        /* the following test does not work while spilling,
         * because the liveness info is not adapted yet to the effects of the
         * additional spills/reloads.
         */
-
+#if 0
        /* we want to remat before the insn reloader
         * thus an arguments is alive if
         *   - it interferes with the reloaders result
@@ -518,16 +580,14 @@ static int is_value_available(spill_env_t *env, ir_node *arg, ir_node *reloader)
 /**
  * Checks whether the node can principally be rematerialized
  */
-static int is_remat_node(spill_env_t *env, ir_node *node) {
+static
+int is_remat_node(spill_env_t *env, ir_node *node)
+{
        const arch_env_t *arch_env = env->arch_env;
 
        assert(!be_is_Spill(node));
 
-       if(arch_irn_is(arch_env, node, rematerializable)) {
-               return 1;
-       }
-
-       if(be_is_StackParam(node))
+       if(arch_irn_is(arch_env, node, rematerializable))
                return 1;
 
        return 0;
@@ -541,23 +601,26 @@ static int is_remat_node(spill_env_t *env, ir_node *node) {
  * - The costs for the rematerialisation operation is less or equal a limit
  *
  * Returns the costs needed for rematerialisation or something
- * > REMAT_COST_LIMIT if remat is not possible.
+ * >= REMAT_COST_INFINITE if remat is not possible.
  */
-static int check_remat_conditions_costs(spill_env_t *env, ir_node *spilled, ir_node *reloader, int parentcosts) {
+static
+int check_remat_conditions_costs(spill_env_t *env, ir_node *spilled,
+                                 ir_node *reloader, int parentcosts)
+{
        int i, arity;
        int argremats;
        int costs = 0;
 
        if(!is_remat_node(env, spilled))
-               return REMAT_COST_LIMIT;
+               return REMAT_COST_INFINITE;
 
        if(be_is_Reload(spilled)) {
                costs += 2;
        } else {
                costs += arch_get_op_estimated_cost(env->arch_env, spilled);
        }
-       if(parentcosts + costs >= REMAT_COST_LIMIT) {
-               return REMAT_COST_LIMIT;
+       if(parentcosts + costs >= env->reload_cost + env->spill_cost) {
+               return REMAT_COST_INFINITE;
        }
 
        argremats = 0;
@@ -567,29 +630,23 @@ static int check_remat_conditions_costs(spill_env_t *env, ir_node *spilled, ir_n
                if(is_value_available(env, arg, reloader))
                        continue;
 
-               // we have to rematerialize the argument as well...
+               /* we have to rematerialize the argument as well */
                if(argremats >= 1) {
                        /* we only support rematerializing 1 argument at the moment,
                         * so that we don't have to care about register pressure
                         */
-                       return REMAT_COST_LIMIT;
+                       return REMAT_COST_INFINITE;
                }
                argremats++;
 
                costs += check_remat_conditions_costs(env, arg, reloader, parentcosts + costs);
-               if(parentcosts + costs >= REMAT_COST_LIMIT)
-                       return REMAT_COST_LIMIT;
+               if(parentcosts + costs >= env->reload_cost + env->spill_cost)
+                       return REMAT_COST_INFINITE;
        }
 
        return costs;
 }
 
-static int check_remat_conditions(spill_env_t *env, ir_node *spilled, ir_node *reloader) {
-       int costs = check_remat_conditions_costs(env, spilled, reloader, 0);
-
-       return costs < REMAT_COST_LIMIT;
-}
-
 /**
  * Re-materialize a node.
  *
@@ -597,7 +654,9 @@ static int check_remat_conditions(spill_env_t *env, ir_node *spilled, ir_node *r
  * @param spilled   the node that was spilled
  * @param reloader  a irn that requires a reload
  */
-static ir_node *do_remat(spill_env_t *env, ir_node *spilled, ir_node *reloader) {
+static
+ir_node *do_remat(spill_env_t *env, ir_node *spilled, ir_node *reloader)
+{
        int i, arity;
        ir_node *res;
        ir_node *bl;
@@ -617,47 +676,72 @@ static ir_node *do_remat(spill_env_t *env, ir_node *spilled, ir_node *reloader)
                        ins[i] = arg;
                } else {
                        ins[i] = do_remat(env, arg, reloader);
+#ifdef FIRM_STATISTICS
+                       /* don't count the recursive call as remat */
+                       env->remat_count--;
+#endif
                }
        }
 
        /* create a copy of the node */
        res = new_ir_node(get_irn_dbg_info(spilled), env->irg, bl,
-               get_irn_op(spilled),
-               get_irn_mode(spilled),
-               get_irn_arity(spilled),
-               ins);
+                         get_irn_op(spilled), get_irn_mode(spilled),
+                         get_irn_arity(spilled), ins);
        copy_node_attr(spilled, res);
        new_backedge_info(res);
-       sched_reset(res);
 
-       DBG((env->dbg, LEVEL_1, "Insert remat %+F of %+F before reloader %+F\n", res, spilled, reloader));
+       DBG((dbg, LEVEL_1, "Insert remat %+F of %+F before reloader %+F\n", res, spilled, reloader));
 
+#ifdef SCHEDULE_PROJS
        /* insert in schedule */
+       sched_reset(res);
        sched_add_before(reloader, res);
+#ifdef FIRM_STATISTICS
+       if (! is_Proj(res))
+               env->remat_count++;
+#endif
+#else
+       if (! is_Proj(res)) {
+               /* insert in schedule */
+               sched_reset(res);
+               sched_add_before(reloader, res);
+#ifdef FIRM_STATISTICS
+               env->remat_count++;
+#endif
+       }
+#endif /* SCHEDULE_PROJS */
 
        return res;
 }
 
-int be_get_reload_costs(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *before) {
-       spill_info_t *spill_info;
+double be_get_spill_costs(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *after)
+{
+       ir_node *block = get_nodes_block(after);
+       double   freq  = get_block_execfreq(env->exec_freq, block);
+       (void) to_spill;
+
+       return env->spill_cost * freq;
+}
+
+double be_get_reload_costs(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *before)
+{
+       ir_node      *block = get_nodes_block(before);
+       double        freq  = get_block_execfreq(env->exec_freq, block);
 
        if(be_do_remats) {
-               // is the node rematerializable?
+               /* is the node rematerializable? */
                int costs = check_remat_conditions_costs(env, to_spill, before, 0);
-               if(costs < REMAT_COST_LIMIT)
-                       return costs;
+               if(costs < env->reload_cost)
+                       return costs * freq;
        }
 
-       // do we already have a spill?
-       spill_info = find_spillinfo(env, to_spill);
-       if(spill_info != NULL && spill_info->spill != NULL)
-               return env->reload_cost;
-
-       return env->spill_cost + env->reload_cost;
+       return env->reload_cost * freq;
 }
 
-int be_get_reload_costs_on_edge(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *block, int pos) {
-       ir_node *before = get_reload_insertion_point(block, pos);
+double be_get_reload_costs_on_edge(spill_env_t *env, ir_node *to_spill,
+                                ir_node *block, int pos)
+{
+       ir_node *before = get_block_insertion_point(block, pos);
        return be_get_reload_costs(env, to_spill, before);
 }
 
@@ -670,14 +754,13 @@ int be_get_reload_costs_on_edge(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *bl
  *
  */
 
-void be_insert_spills_reloads(spill_env_t *env) {
-       const arch_env_t *arch_env = env->arch_env;
-       int              remats    = 0;
-       int              reloads   = 0;
-       int              spills    = 0;
-       spill_info_t     *si;
-       ir_nodeset_iterator_t iter;
-       ir_node          *node;
+void be_insert_spills_reloads(spill_env_t *env)
+{
+       const arch_env_t      *arch_env  = env->arch_env;
+       const ir_exec_freq    *exec_freq = env->exec_freq;
+       spill_info_t          *si;
+       ir_nodeset_iterator_t  iter;
+       ir_node               *node;
 
        /* create all phi-ms first, this is needed so, that phis, hanging on
           spilled phis work correctly */
@@ -689,68 +772,144 @@ void be_insert_spills_reloads(spill_env_t *env) {
        /* process each spilled node */
        for (si = set_first(env->spills); si; si = set_next(env->spills)) {
                reloader_t *rld;
-               ir_node *spilled_node = si->spilled_node;
-               ir_mode         *mode = get_irn_mode(spilled_node);
-               ir_node      **copies = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
+               ir_node  *to_spill        = si->to_spill;
+               ir_mode  *mode            = get_irn_mode(to_spill);
+               ir_node **copies          = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
+               double    all_remat_costs = 0; /** costs when we would remat all nodes */
+               int       force_remat     = 0;
+
+               DBG((dbg, LEVEL_1, "\nhandling all reloaders of %+F:\n", to_spill));
+
+               /* determine possibility of rematerialisations */
+               if(be_do_remats) {
+                       for (rld = si->reloaders; rld != NULL; rld = rld->next) {
+                               double   freq;
+                               int      remat_cost;
+                               int      remat_cost_delta;
+                               ir_node *block;
+                               ir_node *reloader = rld->reloader;
+
+                               if(rld->rematted_node != NULL) {
+                                       DBG((dbg, LEVEL_2, "\tforced remat %+F before %+F\n",
+                                            rld->rematted_node, reloader));
+                                       continue;
+                               }
+                               if(rld->remat_cost_delta >= REMAT_COST_INFINITE) {
+                                       DBG((dbg, LEVEL_2, "\treload before %+F is forbidden\n",
+                                            reloader));
+                                       all_remat_costs = REMAT_COST_INFINITE;
+                                       continue;
+                               }
+
+                               remat_cost  = check_remat_conditions_costs(env, to_spill,
+                                                                          reloader, 0);
+                               if(remat_cost >= REMAT_COST_INFINITE) {
+                                       DBG((dbg, LEVEL_2, "\tremat before %+F not possible\n",
+                                            reloader));
+                                       rld->remat_cost_delta = REMAT_COST_INFINITE;
+                                       all_remat_costs       = REMAT_COST_INFINITE;
+                                       continue;
+                               }
 
-               DBG((env->dbg, LEVEL_1, "\nhandling all reloaders of %+F:\n", spilled_node));
+                               remat_cost_delta      = remat_cost - env->reload_cost;
+                               rld->remat_cost_delta = remat_cost_delta;
+                               block                 = get_nodes_block(reloader);
+                               freq                  = get_block_execfreq(exec_freq, block);
+                               all_remat_costs      += remat_cost_delta * freq;
+                               DBG((dbg, LEVEL_2, "\tremat costs delta before %+F: "
+                                    "%d (rel %f)\n", reloader, remat_cost_delta,
+                                    remat_cost_delta * freq));
+                       }
+                       if(all_remat_costs < REMAT_COST_INFINITE) {
+                               ir_node *block = get_nodes_block(to_spill);
+                               double   freq  = get_block_execfreq(exec_freq, block);
+                               /* we don't need the costs for the spill if we can remat
+                                  all reloaders */
+                               all_remat_costs -= env->spill_cost * freq;
+
+                               DBG((dbg, LEVEL_2, "\tspill costs %d (rel %f)\n",
+                                    env->spill_cost, env->spill_cost * freq));
+                       }
+
+                       if(all_remat_costs < 0) {
+                               DBG((dbg, LEVEL_1, "\nforcing remats of all reloaders (%f)\n",
+                                    all_remat_costs));
+                               force_remat = 1;
+                       }
+               }
 
                /* go through all reloads for this spill */
-               for (rld = si->reloaders; rld; rld = rld->next) {
-                       ir_node *copy; /* a reaload is a "copy" of the original value */
+               for (rld = si->reloaders; rld != NULL; rld = rld->next) {
+                       ir_node *copy; /* a reload is a "copy" of the original value */
 
                        if (rld->rematted_node != NULL) {
                                copy = rld->rematted_node;
-                               remats++;
                                sched_add_before(rld->reloader, copy);
-                       } else if (be_do_remats && rld->allow_remat &&
-                                       check_remat_conditions(env, spilled_node, rld->reloader)) {
-                               copy = do_remat(env, spilled_node, rld->reloader);
-                               remats++;
+                       } else if (be_do_remats &&
+                                       (force_remat || rld->remat_cost_delta < 0)) {
+                               copy = do_remat(env, to_spill, rld->reloader);
                        } else {
                                /* make sure we have a spill */
                                if (si->spill == NULL) {
                                        spill_node(env, si);
-                                       spills++;
                                }
 
                                /* create a reload */
-                               copy = be_reload(arch_env, si->reload_cls, rld->reloader, mode, si->spill);
-                               reloads++;
+                               copy = be_reload(arch_env, si->reload_cls, rld->reloader, mode,
+                                                si->spill);
+#ifdef FIRM_STATISTICS
+                               env->reload_count++;
+#endif
                        }
 
-                       DBG((env->dbg, LEVEL_1, " %+F of %+F before %+F\n",
-                            copy, spilled_node, rld->reloader));
+                       DBG((dbg, LEVEL_1, " %+F of %+F before %+F\n",
+                            copy, to_spill, rld->reloader));
                        ARR_APP1(ir_node*, copies, copy);
                }
 
                /* if we had any reloads or remats, then we need to reconstruct the
                 * SSA form for the spilled value */
                if (ARR_LEN(copies) > 0) {
-                       /* Matze: used mem_phis as ignore uses in the past, I don't see how
-                          one of the mem_phis can be a use of the spilled value...
-                          so I changed this to NULL now */
-                       be_ssa_construction(
-                                       be_get_birg_dom_front(env->birg),
-                                       be_get_birg_liveness(env->birg),
-                                       spilled_node, ARR_LEN(copies), copies,
-                                       NULL, 0);
+                       be_ssa_construction_env_t senv;
+                       /* be_lv_t *lv = be_get_birg_liveness(env->birg); */
+
+                       be_ssa_construction_init(&senv, env->birg);
+                       be_ssa_construction_add_copy(&senv, to_spill);
+                       be_ssa_construction_add_copies(&senv, copies, ARR_LEN(copies));
+                       be_ssa_construction_fix_users(&senv, to_spill);
+
+#if 0
+                       /* no need to enable this as long as we invalidate liveness
+                          after this function... */
+                       be_ssa_construction_update_liveness_phis(&senv);
+                       be_liveness_update(to_spill);
+                       len = ARR_LEN(copies);
+                       for(i = 0; i < len; ++i) {
+                               be_liveness_update(lv, copies[i]);
+                       }
+#endif
+                       be_ssa_construction_destroy(&senv);
                }
 
                DEL_ARR_F(copies);
                si->reloaders = NULL;
        }
 
-#ifdef FIRM_STATISTICS
-       if (be_stat_ev_is_active()) {
-               be_stat_ev("spill_spills", spills);
-               be_stat_ev("spill_reloads", reloads);
-               be_stat_ev("spill_remats", remats);
-       }
-#endif /* FIRM_STATISTICS */
+       stat_ev_dbl("spill_spills", env->spill_count);
+       stat_ev_dbl("spill_reloads", env->reload_count);
+       stat_ev_dbl("spill_remats", env->remat_count);
+       stat_ev_dbl("spill_spilled_phis", env->spilled_phi_count);
 
-       be_remove_dead_nodes_from_schedule(env->irg);
-       /* Matze: In theory be_ssa_construction should take care of the livenes...
+       /* Matze: In theory be_ssa_construction should take care of the liveness...
         * try to disable this again in the future */
-       be_invalidate_liveness(env->birg);
+       be_liveness_invalidate(env->birg->lv);
+
+       be_remove_dead_nodes_from_schedule(env->birg);
+}
+
+void be_init_spill(void)
+{
+       FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.spill");
 }
+
+BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_spill);