spills and reloads don't take frame pointer as input any more
[libfirm] / ir / be / bespill.c
index 85e49f6..c2a1b6f 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
-/**
- * Author:      Daniel Grund, Sebastian Hack
+/*
+ * Author:      Daniel Grund, Sebastian Hack, Matthias Braun
  * Date:               29.09.2005
  * Copyright:   (c) Universitaet Karlsruhe
  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
@@ -14,6 +14,8 @@
 #include "irnode_t.h"
 #include "ircons_t.h"
 #include "iredges_t.h"
+#include "irbackedge_t.h"
+#include "irprintf.h"
 #include "ident_t.h"
 #include "type_t.h"
 #include "entity_t.h"
 #include "irgwalk.h"
 #include "array.h"
 #include "pdeq.h"
+#include "unionfind.h"
+#include "execfreq.h"
 
 #include "belive_t.h"
 #include "besched_t.h"
 #include "bespill.h"
+#include "belive_t.h"
 #include "benode_t.h"
 #include "bechordal_t.h"
+#include "bejavacoal.h"
+#include "benodesets.h"
+#include "bespilloptions.h"
+#include "bestatevent.h"
 
-#define REMAT
-/* This enables re-computation of values. Current state: Unfinished and buggy. */
-#undef BUGGY_REMAT
+// only rematerialise when costs are less than REMAT_COST_LIMIT
+// TODO determine a good value here...
+#define REMAT_COST_LIMIT       10
 
 typedef struct _reloader_t reloader_t;
-typedef struct _spill_info_t spill_info_t;
 
 struct _reloader_t {
        reloader_t *next;
        ir_node *reloader;
 };
 
-struct _spill_info_t {
+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;
-};
 
-typedef struct _spill_ctx_t {
-       ir_node *spilled;  /**< The spilled node. */
-       ir_node *user;     /**< The node this spill is for. */
-       ir_node *spill;    /**< The spill itself. */
-} spill_ctx_t;
+       /** 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;
+} spill_info_t;
 
 struct _spill_env_t {
        const arch_register_class_t *cls;
+       const arch_env_t *arch_env;
        const be_chordal_env_t *chordal_env;
        struct obstack obst;
-       set *spill_ctxs;
-       set *spills;                            /**< all spill_info_t's, which must be placed */
-       pset *mem_phis;                         /**< set of all special spilled phis. allocated and freed separately */
-       decide_irn_t is_mem_phi;        /**< callback func to decide if a phi needs special spilling */
-       void *data;                                     /**< data passed to all callbacks */
+       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 */
+       pset *mem_phis;     /**< set of all special spilled phis. allocated and freed separately */
+
        DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg;)
 };
 
-/* associated Phi -> Spill*/
-typedef struct _phi_spill_assoc_t {
-       ir_node *phi;
-       ir_node *spill;
-} phi_spill_assoc_t;
-
 /**
- * Compare two Phi->Spill associations.
+ * Compare two spill infos.
  */
-static int cmp_phi_spill_assoc(const void *a, const void *b, size_t n) {
-       const phi_spill_assoc_t *p1 = a;
-       const phi_spill_assoc_t *p2 = b;
-       return p1->phi != p2->phi;
+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;
 }
 
 /**
- * compare two spill contexts.
+ * Returns spill info for a specific value (returns NULL if the info doesn't
+ * exist yet)
  */
-static int cmp_spillctx(const void *a, const void *b, size_t n) {
-       const spill_ctx_t *p = a;
-       const spill_ctx_t *q = b;
-       return p->user != q->user || p->spilled != q->spilled;
+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);
 }
 
 /**
- * Compare two spill infos.
+ * Returns spill info for a specific value (the value that is to be spilled)
  */
-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;
+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;
+       res = set_find(env->spills, &info, sizeof(info), hash);
+
+       if (res == NULL) {
+               info.reloaders = NULL;
+               info.spill = NULL;
+               info.old_spill = NULL;
+               res = set_insert(env->spills, &info, sizeof(info), hash);
+       }
+
+       return res;
 }
 
 DEBUG_ONLY(
@@ -104,43 +125,162 @@ void be_set_spill_env_dbg_module(spill_env_t *env, firm_dbg_module_t *dbg) {
 )
 
 /* Creates a new spill environment. */
-spill_env_t *be_new_spill_env(const be_chordal_env_t *chordal_env, decide_irn_t is_mem_phi, void *data) {
-       spill_env_t *env = xmalloc(sizeof(env[0]));
-       env->spill_ctxs  = new_set(cmp_spillctx, 1024);
-       env->spills      = new_set(cmp_spillinfo, 1024);
-       env->cls         = chordal_env->cls;
-       env->is_mem_phi  = is_mem_phi;
-       env->data        = data;
-       env->chordal_env = chordal_env;
+spill_env_t *be_new_spill_env(const be_chordal_env_t *chordal_env) {
+       spill_env_t *env        = xmalloc(sizeof(env[0]));
+       env->spills                     = new_set(cmp_spillinfo, 1024);
+       env->cls                        = chordal_env->cls;
+       env->chordal_env        = chordal_env;
+       env->birg           = chordal_env->birg;
+       env->arch_env       = env->chordal_env->birg->main_env->arch_env;
+       env->mem_phis           = pset_new_ptr_default();
+       // TODO, ask backend about costs...
+       env->spill_cost     = 8;
+       env->reload_cost    = 5;
        obstack_init(&env->obst);
        return env;
 }
 
 /* Deletes a spill environment. */
-void be_delete_spill_env(spill_env_t *senv) {
-       del_set(senv->spill_ctxs);
-       del_set(senv->spills);
-       obstack_free(&senv->obst, NULL);
-       free(senv);
+void be_delete_spill_env(spill_env_t *env) {
+       del_set(env->spills);
+       del_pset(env->mem_phis);
+       obstack_free(&env->obst, NULL);
+       free(env);
 }
 
-/**
- * Returns a spill context. If the context did not exists, create one.
+/*
+ *  ____  _                  ____      _                 _
+ * |  _ \| | __ _  ___ ___  |  _ \ ___| | ___   __ _  __| |___
+ * | |_) | |/ _` |/ __/ _ \ | |_) / _ \ |/ _ \ / _` |/ _` / __|
+ * |  __/| | (_| | (_|  __/ |  _ <  __/ | (_) | (_| | (_| \__ \
+ * |_|   |_|\__,_|\___\___| |_| \_\___|_|\___/ \__,_|\__,_|___/
  *
- * @param sc        the set containing all spill contexts
- * @param to_spill  the node that should be spilled
- * @param ctx_irn   an user of the spilled node
- *
- * @return a spill context.
  */
-static spill_ctx_t *be_get_spill_ctx(set *sc, ir_node *to_spill, ir_node *ctx_irn) {
-       spill_ctx_t templ;
 
-       templ.spilled = to_spill;
-       templ.user    = ctx_irn;
-       templ.spill   = NULL;
+void be_add_reload(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *before) {
+       spill_info_t *info;
+       reloader_t *rel;
+
+       assert(arch_irn_consider_in_reg_alloc(env->arch_env, env->cls, to_spill));
+
+       info = get_spillinfo(env, to_spill);
+
+       if(is_Phi(to_spill)) {
+               int i, arity;
+               // create spillinfos for the phi arguments
+               for(i = 0, arity = get_irn_arity(to_spill); i < arity; ++i) {
+                       ir_node *arg = get_irn_n(to_spill, i);
+                       get_spillinfo(env, arg);
+               }
+
+#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)
+               if(info->old_spill != NULL &&
+                       (before == info->old_spill || value_dominates(before, info->old_spill))) {
+                       printf("spilledphi hack was needed...\n");
+                       before = sched_next(info->old_spill);
+               }
+#endif
+       }
+
+       rel           = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(rel[0]));
+       rel->reloader = before;
+       rel->next     = info->reloaders;
+       info->reloaders = rel;
+}
+
+static ir_node *get_reload_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)
+        */
+       if(get_Block_n_cfgpreds(block) == 1) {
+               assert(!is_Phi(sched_first(block)));
+               return sched_first(block);
+       }
+
+       /* We have to reload the value in pred-block */
+       predblock = get_Block_cfgpred_block(block, pos);
+       last = sched_last(predblock);
+
+       /* we might have projs and keepanys behind the jump... */
+       while(is_Proj(last) || be_is_Keep(last)) {
+               last = sched_prev(last);
+               assert(!sched_is_end(last));
+       }
+
+       if(!is_cfop(last)) {
+               ir_graph *irg = get_irn_irg(block);
+               ir_node *startblock = get_irg_start_block(irg);
+
+               last = sched_next(last);
+               // last node must be a cfop, only exception is the start block
+               assert(last     == startblock);
+       }
+
+       // 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) {
+       ir_node *before = get_reload_insertion_point(block, pos);
+       be_add_reload(env, to_spill, before);
+}
+
+void be_spill_phi(spill_env_t *env, ir_node *node) {
+       spill_info_t* spill;
+       int i, arity;
+
+       assert(is_Phi(node));
+
+       pset_insert_ptr(env->mem_phis, node);
+
+       // 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(spill->spill != NULL && !is_Phi(spill->spill)) {
+               assert(spill->old_spill == NULL);
+               spill->old_spill = spill->spill;
+               spill->spill = NULL;
+       }
+}
+
+/*
+ *   ____                _         ____        _ _ _
+ *  / ___|_ __ ___  __ _| |_ ___  / ___| _ __ (_) | |___
+ * | |   | '__/ _ \/ _` | __/ _ \ \___ \| '_ \| | | / __|
+ * | |___| | |  __/ (_| | ||  __/  ___) | |_) | | | \__ \
+ *  \____|_|  \___|\__,_|\__\___| |____/| .__/|_|_|_|___/
+ *                                      |_|
+ */
+
+/**
+ * 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) {
+       ir_node *next = sched_next(sched_after);
+       while(is_Proj(next) || is_Phi(next)) {
+               next = sched_next(next);
+       }
+       assert(next != NULL);
 
-       return set_insert(sc, &templ, sizeof(templ), HASH_COMBINE(HASH_PTR(to_spill), HASH_PTR(ctx_irn)));
+       if(sched_is_end(next)) {
+               sched_add_after(sched_last(get_nodes_block(sched_after)), node);
+       } else {
+               sched_add_before(next, node);
+       }
 }
 
 /**
@@ -152,19 +292,35 @@ static spill_ctx_t *be_get_spill_ctx(set *sc, ir_node *to_spill, ir_node *ctx_ir
  *
  * @return a be_Spill node
  */
-static ir_node *be_spill_irn(spill_env_t *senv, ir_node *irn, ir_node *ctx_irn) {
-       spill_ctx_t *ctx;
-       DBG((senv->dbg, LEVEL_1, "%+F in ctx %+F\n", irn, ctx_irn));
-
-       ctx = be_get_spill_ctx(senv->spill_ctxs, irn, ctx_irn);
-       if(!ctx->spill) {
-               const be_main_env_t *env = senv->chordal_env->birg->main_env;
-               ctx->spill = be_spill(env->arch_env, irn, ctx_irn);
+static void spill_irn(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo) {
+       ir_node *to_spill = spillinfo->spilled_node;
+
+       DBG((env->dbg, LEVEL_1, "%+F\n", 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)
+        */
+       if(be_is_Reload(to_spill)) {
+               spillinfo->spill = get_irn_n(to_spill, be_pos_Reload_mem);
+               return;
+       }
+
+       if (arch_irn_is(env->arch_env, to_spill, dont_spill)) {
+               if (env->chordal_env->opts->vrfy_option == BE_CH_VRFY_WARN)
+                       ir_fprintf(stderr, "Verify warning: spilling 'dont_spill' node %+F\n", to_spill);
+               else if (env->chordal_env->opts->vrfy_option == BE_CH_VRFY_ASSERT)
+                       assert(0 && "Attempt to spill a node marked 'dont_spill'");
        }
 
-       return ctx->spill;
+       spillinfo->spill = be_spill(env->arch_env, to_spill);
+       sched_add_after_insn(to_spill, spillinfo->spill);
 }
 
+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
  * there is no sense in allocating a register for it.
@@ -174,189 +330,202 @@ static ir_node *be_spill_irn(spill_env_t *senv, ir_node *irn, ir_node *ctx_irn)
  * @param senv      the spill environment
  * @param phi       the Phi node that should be spilled
  * @param ctx_irn   an user of the spilled node
- *
- * @return a be_Spill node
  */
-static ir_node *be_spill_phi(spill_env_t *senv, ir_node *phi, ir_node *ctx_irn, unsigned visited_nr, set *already_visited_phis) {
-       int         i, n      = get_irn_arity(phi);
-       ir_graph    *irg      = senv->chordal_env->irg;
-       ir_node     *bl       = get_nodes_block(phi);
-       ir_node     **ins, *phi_spill;
-       phi_spill_assoc_t key;
-       spill_ctx_t *ctx;
+static void spill_phi(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo) {
+       ir_node *phi = spillinfo->spilled_node;
+       int i;
+       int arity = get_irn_arity(phi);
+       ir_node     *block    = get_nodes_block(phi);
+       ir_node     **ins;
 
        assert(is_Phi(phi));
-       DBG((senv->dbg, LEVEL_1, "%+F in ctx %+F\n", phi, ctx_irn));
 
        /* build a new PhiM */
-       NEW_ARR_A(ir_node *, ins, n);
-       for (i = 0; i < n; ++i) {
-               ins[i]    = new_r_Bad(irg);
+       ins = alloca(sizeof(ir_node*) * arity);
+       for(i = 0; i < arity; ++i) {
+               ins[i] = get_irg_bad(env->chordal_env->irg);
        }
-       phi_spill = new_r_Phi(senv->chordal_env->irg, bl, n, ins, mode_M);
-       key.phi   = phi;
-       key.spill = phi_spill;
-       set_insert(already_visited_phis, &key, sizeof(key), HASH_PTR(phi));
-
-       /* search an existing spill for this context */
-       ctx = be_get_spill_ctx(senv->spill_ctxs, phi, ctx_irn);
-
-       /* if not found spill the phi */
-       if (! ctx->spill) {
-        set_irn_visited(phi, visited_nr);
-
-               /* collect all arguments of the phi */
-               for (i = 0; i < n; ++i) {
-                       ir_node *arg = get_irn_n(phi, i);
-                       ir_node *sub_res;
-                       phi_spill_assoc_t *entry;
-
-                       if(is_Phi(arg) && pset_find_ptr(senv->mem_phis, arg)) {
-                               if (get_irn_visited(arg) < visited_nr)
-                                       sub_res = be_spill_phi(senv, arg, ctx_irn, visited_nr, already_visited_phis);
-                               else {
-                                       /* we already visited the argument phi: get it's spill */
-                                       key.phi   = arg;
-                                       key.spill = NULL;
-                                       entry     = set_find(already_visited_phis, &key, sizeof(key), HASH_PTR(arg));
-                                       assert(entry && "argument phi already visited, but no spill found?!?");
-                                       sub_res   = entry->spill;
-                                       assert(sub_res && "spill missing?!?");
-                               }
-                       }
-                       else
-                               sub_res = be_spill_irn(senv, arg, ctx_irn);
+       spillinfo->spill = new_r_Phi(env->chordal_env->irg, block, arity, ins, mode_M);
 
-                       set_irn_n(phi_spill, i, sub_res);
-               }
+       for(i = 0; i < arity; ++i) {
+               ir_node *arg = get_irn_n(phi, i);
+               spill_info_t *arg_info = get_spillinfo(env, arg);
 
-               ctx->spill = phi_spill;
+               spill_node(env, arg_info);
+
+               set_irn_n(spillinfo->spill, i, arg_info->spill);
+       }
+
+       // 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;
+
+               foreach_out_edge_safe(old_spill, edge, next) {
+                       ir_node* reload = get_edge_src_irn(edge);
+                       assert(be_is_Reload(reload) || is_Phi(reload));
+                       set_irn_n(reload, get_edge_src_pos(edge), spillinfo->spill);
+               }
+               set_irn_n(old_spill, be_pos_Spill_val, new_Bad());
+               //sched_remove(old_spill);
+               spillinfo->old_spill = NULL;
        }
-       return ctx->spill;
 }
 
 /**
  * Spill a node.
  *
  * @param senv      the spill environment
- * @param irn       the node that should be spilled
- * @param ctx_irn   an user of the spilled node
- *
- * @return a be_Spill node
+ * @param to_spill  the node that should be spilled
  */
-static ir_node *be_spill_node(spill_env_t *senv, ir_node *to_spill, unsigned visited_nr) {
-       ir_graph *irg                  = get_irn_irg(to_spill);
-       int      save_optimize         = get_optimize();
-       int      save_normalize        = get_opt_normalize();
-       set      *already_visited_phis = new_set(cmp_phi_spill_assoc, 10);
-       ir_node *res;
-
-       /*
-        * Disable optimization so that the phi functions do not
-        * disappear.
-        */
-       set_optimize(0);
-       set_opt_normalize(0);
+static void spill_node(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo) {
+       ir_node *to_spill;
 
-       if (pset_find_ptr(senv->mem_phis, to_spill))
-               res = be_spill_phi(senv, to_spill, to_spill, visited_nr, already_visited_phis);
-       else
-               res = be_spill_irn(senv, to_spill, to_spill);
-
-       del_set(already_visited_phis);
-
-       /* reset the optimizations */
-       set_optimize(save_optimize);
-       set_opt_normalize(save_normalize);
+       // the node should be tagged for spilling already...
+       if(spillinfo->spill != NULL)
+               return;
 
-       return res;
+       to_spill = spillinfo->spilled_node;
+       if (is_Phi(to_spill) && pset_find_ptr(env->mem_phis, spillinfo->spilled_node)) {
+               spill_phi(env, spillinfo);
+       } else {
+               spill_irn(env, spillinfo);
+       }
 }
 
-#ifdef REMAT
-
-#ifdef BUGGY_REMAT
+/*
+ *
+ *  ____                      _            _       _ _
+ * |  _ \ ___ _ __ ___   __ _| |_ ___ _ __(_) __ _| (_)_______
+ * | |_) / _ \ '_ ` _ \ / _` | __/ _ \ '__| |/ _` | | |_  / _ \
+ * |  _ <  __/ | | | | | (_| | ||  __/ |  | | (_| | | |/ /  __/
+ * |_| \_\___|_| |_| |_|\__,_|\__\___|_|  |_|\__,_|_|_/___\___|
+ *
+ */
 
 /**
- * Check if a spilled node could be rematerialized.
- *
- * @param senv      the spill environment
- * @param spill     the Spill node
- * @param spilled   the node that was spilled
- * @param reloader  a irn that requires a reload
+ * Tests whether value @p arg is available before node @p reloader
+ * @returns 1 if value is available, 0 otherwise
  */
-static int check_remat_conditions(spill_env_t *senv, ir_node *spill, ir_node *spilled, ir_node *reloader) {
-       int pos, max;
+static int is_value_available(spill_env_t *env, ir_node *arg, ir_node *reloader) {
+       if(is_Unknown(arg) || arg == new_NoMem())
+               return 1;
 
-       /* check for 'normal' spill and general remat condition */
-       if (!be_is_Spill(spill) || !arch_irn_is(senv->chordal_env->birg->main_env->arch_env, spilled, rematerializable))
-               return 0;
+       if(be_is_Spill(arg))
+               return 1;
 
-       /* check availability of original arguments */
-       if (is_Block(reloader)) {
+       if(arg == get_irg_frame(env->chordal_env->irg))
+               return 1;
 
-               /* we want to remat at the end of a block.
-                * thus all arguments must be alive at the end of the block
-                */
-               for (pos=0, max=get_irn_arity(spilled); pos<max; ++pos) {
-                       ir_node *arg = get_irn_n(spilled, pos);
-                       if (!is_live_end(reloader, arg))
-                               return 0;
-               }
+       // hack for now (happens when command should be inserted at end of block)
+       if(is_Block(reloader)) {
+               return 0;
+       }
 
-       } else {
+       /* the following test does not work while spilling,
+        * because the liveness info is not adapted yet to the effects of the
+        * additional spills/reloads.
+        *
+        * So we can only do this test for ignore registers (of our register class)
+        */
+       if(arch_get_irn_reg_class(env->arch_env, arg, -1) == env->cls
+          && arch_irn_is(env->arch_env, arg, ignore)) {
+               int i, arity;
 
                /* we want to remat before the insn reloader
                 * thus an arguments is alive if
                 *   - it interferes with the reloaders result
-                * or
                 *   - or it is (last-) used by reloader itself
                 */
-               for (pos=0, max=get_irn_arity(spilled); pos<max; ++pos) {
-                       ir_node *arg = get_irn_n(spilled, pos);
-                       int i, m;
-
-                       if (values_interfere(reloader, arg))
-                               goto is_alive;
+               if (values_interfere(env->birg->lv, reloader, arg)) {
+                       return 1;
+               }
 
-                       for (i=0, m=get_irn_arity(reloader); i<m; ++i) {
-                               ir_node *rel_arg = get_irn_n(reloader, i);
-                               if (rel_arg == arg)
-                                       goto is_alive;
-                       }
+               arity = get_irn_arity(reloader);
+               for (i = 0; i < arity; ++i) {
+                       ir_node *rel_arg = get_irn_n(reloader, i);
+                       if (rel_arg == arg)
+                               return 1;
+               }
+       }
 
-                       /* arg is not alive before reloader */
-                       return 0;
+       return 0;
+}
 
-is_alive:      ;
+/**
+ * Checks whether the node can principally be rematerialized
+ */
+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;
        }
 
-       return 1;
-}
+       if(be_is_StackParam(node))
+               return 1;
 
-#else /* BUGGY_REMAT */
+       return 0;
+}
 
 /**
- * A very simple rematerialization checker.
+ * Check if a node is rematerializable. This tests for the following conditions:
  *
- * @param senv      the spill environment
- * @param spill     the Spill node
- * @param spilled   the node that was spilled
- * @param reloader  a irn that requires a reload
+ * - The node itself is rematerializable
+ * - All arguments of the node are available or also rematerialisable
+ * - 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.
  */
-static int check_remat_conditions(spill_env_t *senv, ir_node *spill, ir_node *spilled, ir_node *reloader) {
-       const arch_env_t *aenv = senv->chordal_env->birg->main_env->arch_env;
+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;
+
+       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;
+       }
+
+       argremats = 0;
+       for(i = 0, arity = get_irn_arity(spilled); i < arity; ++i) {
+               ir_node *arg = get_irn_n(spilled, i);
+
+               if(is_value_available(env, arg, reloader))
+                       continue;
+
+               // 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;
+               }
+               argremats++;
+
+               costs += check_remat_conditions_costs(env, arg, reloader, parentcosts + costs);
+               if(parentcosts + costs >= REMAT_COST_LIMIT)
+                       return REMAT_COST_LIMIT;
+       }
 
-       return get_irn_arity(spilled) == 0 &&
-                  be_is_Spill(spill) &&
-                  arch_irn_is(aenv, spilled, rematerializable);
+       return costs;
 }
 
-#endif /* BUGGY_REMAT */
+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);
 
-#endif /* REMAT */
+       return costs < REMAT_COST_LIMIT;
+}
 
 /**
  * Re-materialize a node.
@@ -365,84 +534,87 @@ static int check_remat_conditions(spill_env_t *senv, ir_node *spill, ir_node *sp
  * @param spilled   the node that was spilled
  * @param reloader  a irn that requires a reload
  */
-static ir_node *do_remat(spill_env_t *senv, 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 = (is_Block(reloader)) ? reloader : get_nodes_block(reloader);
+       ir_node *bl;
+       ir_node **ins;
+
+       if(is_Block(reloader)) {
+               bl = reloader;
+       } else {
+               bl = get_nodes_block(reloader);
+       }
+
+       ins = alloca(get_irn_arity(spilled) * sizeof(ins[0]));
+       for(i = 0, arity = get_irn_arity(spilled); i < arity; ++i) {
+               ir_node *arg = get_irn_n(spilled, i);
+
+               if(is_value_available(env, arg, reloader)) {
+                       ins[i] = arg;
+               } else {
+                       ins[i] = do_remat(env, arg, reloader);
+               }
+       }
 
-       /* recompute the value */
-       res = new_ir_node(get_irn_dbg_info(spilled), senv->chordal_env->irg, bl,
+       /* create a copy of the node */
+       res = new_ir_node(get_irn_dbg_info(spilled), env->chordal_env->irg, bl,
                get_irn_op(spilled),
                get_irn_mode(spilled),
                get_irn_arity(spilled),
-               get_irn_in(spilled) + 1);
+               ins);
        copy_node_attr(spilled, res);
+       new_backedge_info(res);
 
-       DBG((senv->dbg, LEVEL_1, "Insert remat %+F before reloader %+F\n", res, reloader));
+       DBG((env->dbg, LEVEL_1, "Insert remat %+F before reloader %+F\n", res, reloader));
 
        /* insert in schedule */
-       if (is_Block(reloader)) {
-               ir_node *insert = sched_skip(reloader, 0, sched_skip_cf_predicator, (void *) senv->chordal_env->birg->main_env->arch_env);
-               sched_add_after(insert, res);
-       } else {
-               sched_add_before(reloader, res);
-       }
+       sched_add_before(reloader, res);
 
        return res;
 }
 
-/**
- * Walker: fills the mem_phis set by evaluating Phi nodes
- * using the is_mem_phi() callback.
- */
-static void phi_walker(ir_node *irn, void *env) {
-       spill_env_t *senv = env;
-
-       if (is_Phi(irn)) {
-               const arch_env_t *arch = senv->chordal_env->birg->main_env->arch_env;
-               if (arch_irn_has_reg_class(arch, irn, 0, senv->cls) &&
-                       senv->is_mem_phi(irn, senv->data)) {
-                       DBG((senv->dbg, LEVEL_1, "  %+F\n", irn));
-                       pset_insert_ptr(senv->mem_phis, irn);
-               }
+int be_get_reload_costs(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *before) {
+       spill_info_t *spill_info;
+
+       if(be_do_remats) {
+               // is the node rematerializable?
+               int costs = check_remat_conditions_costs(env, to_spill, before, 0);
+               if(costs < REMAT_COST_LIMIT)
+                       return costs;
        }
+
+       // 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;
 }
 
-void be_insert_spills_reloads(spill_env_t *senv, pset *reload_set) {
-       const arch_env_t *aenv = senv->chordal_env->birg->main_env->arch_env;
-       ir_graph *irg          = senv->chordal_env->irg;
-       unsigned visited_nr;
-       ir_node *irn;
-       spill_info_t *si;
-       pdeq *possibly_dead;
-
-       /* get all special spilled phis */
-       DBG((senv->dbg, LEVEL_1, "Mem-phis:\n"));
-       senv->mem_phis = pset_new_ptr_default();
-       irg_walk_graph(senv->chordal_env->irg, phi_walker, NULL, senv);
-
-       /* Add reloads for mem_phis */
-       /* BETTER: These reloads (1) should only be inserted, if they are really needed */
-       DBG((senv->dbg, LEVEL_1, "Reloads for mem-phis:\n"));
-       for(irn = pset_first(senv->mem_phis); irn; irn = pset_next(senv->mem_phis)) {
-               const ir_edge_t *e;
-               DBG((senv->dbg, LEVEL_1, " Mem-phi %+F\n", irn));
-               foreach_out_edge(irn, e) {
-                       ir_node *user = e->src;
-                       if (is_Phi(user) && !pset_find_ptr(senv->mem_phis, user)) {
-                                       ir_node *use_bl = get_nodes_block(user);
-                                       DBG((senv->dbg, LEVEL_1, " non-mem-phi user %+F\n", user));
-                                       be_add_reload_on_edge(senv, irn, use_bl, e->pos); /* (1) */
-                       }
-               }
-       }
+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);
+       return be_get_reload_costs(env, to_spill, before);
+}
 
-       visited_nr = get_irg_visited(irg) + 1;
-       set_irg_visited(irg, visited_nr);
+/*
+ *  ___                     _     ____      _                 _
+ * |_ _|_ __  ___  ___ _ __| |_  |  _ \ ___| | ___   __ _  __| |___
+ *  | || '_ \/ __|/ _ \ '__| __| | |_) / _ \ |/ _ \ / _` |/ _` / __|
+ *  | || | | \__ \  __/ |  | |_  |  _ <  __/ | (_) | (_| | (_| \__ \
+ * |___|_| |_|___/\___|_|   \__| |_| \_\___|_|\___/ \__,_|\__,_|___/
+ *
+ */
+
+void be_insert_spills_reloads(spill_env_t *env) {
+       const arch_env_t *arch_env = env->arch_env;
+       spill_info_t *si;
+       int remats = 0;
+       int reloads = 0;
+       int spills = 0;
 
        /* process each spilled node */
-       DBG((senv->dbg, LEVEL_1, "Insert spills and reloads:\n"));
-       possibly_dead = new_pdeq();
-       for(si = set_first(senv->spills); si; si = set_next(senv->spills)) {
+       for(si = set_first(env->spills); si; si = set_next(env->spills)) {
                reloader_t *rld;
                ir_mode *mode = get_irn_mode(si->spilled_node);
                pset *values = pset_new_ptr(16);
@@ -451,348 +623,43 @@ void be_insert_spills_reloads(spill_env_t *senv, pset *reload_set) {
                for(rld = si->reloaders; rld; rld = rld->next) {
                        ir_node *new_val;
 
-                       /* the spill for this reloader */
-                       ir_node *spill   = be_spill_node(senv, si->spilled_node, visited_nr);
+                       if (be_do_remats && check_remat_conditions(env, si->spilled_node, rld->reloader)) {
+                               new_val = do_remat(env, si->spilled_node, rld->reloader);
+                               remats++;
+                       } else {
+                               /* make sure we have a spill */
+                               if(si->spill == NULL) {
+                                       spill_node(env, si);
+                                       spills++;
+                               }
 
-#ifdef REMAT
-                       if (check_remat_conditions(senv, spill, si->spilled_node, rld->reloader)) {
-                               new_val = do_remat(senv, si->spilled_node, rld->reloader);
-                               pdeq_putl(possibly_dead, spill);
+                               /* create a reload */
+                               new_val = be_reload(arch_env, env->cls, rld->reloader, mode, si->spill);
+                               reloads++;
                        }
-                       else
-#endif
-                               /* do a reload */
-                               new_val = be_reload(aenv, senv->cls, rld->reloader, mode, spill);
 
-                       DBG((senv->dbg, LEVEL_1, " %+F of %+F before %+F\n", new_val, si->spilled_node, rld->reloader));
+                       DBG((env->dbg, LEVEL_1, " %+F of %+F before %+F\n", new_val, si->spilled_node, rld->reloader));
                        pset_insert_ptr(values, new_val);
-                       if(reload_set)
-                               pset_insert_ptr(reload_set, new_val);
-               }
-
-               /* introduce copies, rewire the uses */
-               assert(pset_count(values) > 0 && "???");
-               pset_insert_ptr(values, si->spilled_node);
-               be_ssa_constr_set_ignore(senv->chordal_env->dom_front, values, senv->mem_phis);
-
-               del_pset(values);
-       }
-
-       foreach_pset(senv->mem_phis, irn) {
-               int i, n;
-               for (i = 0, n = get_irn_arity(irn); i < n; ++i) {
-                       pdeq_putl(possibly_dead, get_irn_n(irn, i));
-                       set_irn_n(irn, i, new_r_Bad(senv->chordal_env->irg));
-               }
-               sched_remove(irn);
-       }
-
-       /* check if possibly dead nodes are really dead yet */
-       while (! pdeq_empty(possibly_dead)) {
-               ir_node *irn = pdeq_getr(possibly_dead);
-               const ir_edge_t *edge = get_irn_out_edge_first(irn);
-
-               if (! edge) {
-                       int i;
-                       for (i = get_irn_arity(irn) - 1; i >= 0; --i) {
-                               pdeq_putl(possibly_dead, get_irn_n(irn, i));
-                               set_irn_n(irn, i, new_r_Bad(senv->chordal_env->irg));
-                       }
-                       sched_remove(irn);
                }
-       }
-       del_pdeq(possibly_dead);
-       del_pset(senv->mem_phis);
-}
-
-void be_add_reload(spill_env_t *senv, ir_node *to_spill, ir_node *before) {
-       spill_info_t templ, *res;
-       reloader_t *rel;
-
-       templ.spilled_node = to_spill;
-       templ.reloaders    = NULL;
-       res = set_insert(senv->spills, &templ, sizeof(templ), HASH_PTR(to_spill));
-
-       rel           = obstack_alloc(&senv->obst, sizeof(rel[0]));
-       rel->reloader = before;
-       rel->next     = res->reloaders;
-       res->reloaders = rel;
-}
-
-void be_add_reload_on_edge(spill_env_t *senv, ir_node *to_spill, ir_node *bl, int pos) {
-       ir_node *insert_bl = get_irn_arity(bl) == 1 ? sched_first(bl) : get_Block_cfgpred_block(bl, pos);
-       be_add_reload(senv, to_spill, insert_bl);
-}
-
-
-
-/****************************************
-
-       SPILL SLOT MANAGEMENT AND OPTS
 
-****************************************/
-
-typedef struct _spill_slot_t {
-       unsigned size;
-       unsigned align;
-       pset *members;
-       ir_mode *largest_mode;  /* the mode of all members with largest size */
-} spill_slot_t;
-
-typedef struct _ss_env_t {
-       struct obstack ob;
-       be_chordal_env_t *cenv;
-       pmap *slots;            /* maps spill_contexts to spill_slots */
-       pmap *types;    /* maps modes to types */
-       DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg;)
-} ss_env_t;
-
-
-/**
- * Walker: compute the spill slots
- */
-static void compute_spill_slots_walker(ir_node *spill, void *env) {
-       ss_env_t *ssenv = env;
-       ir_node *ctx;
-       pmap_entry *entry;
-       spill_slot_t *ss;
-
-       if (!be_is_Spill(spill))
-               return;
-
-       /* check, if this spill is for a context already known */
-       ctx = be_get_Spill_context(spill);
-       entry = pmap_find(ssenv->slots, ctx);
-
-       if (!entry) {
-               struct _arch_env_t *arch_env     = ssenv->cenv->birg->main_env->arch_env;
-               const arch_register_class_t *cls = arch_get_irn_reg_class(arch_env, spill, be_pos_Spill_val);
-               ir_mode *largest_mode            = arch_register_class_mode(cls);
-
-               /* this is a new spill context */
-               ss = obstack_alloc(&ssenv->ob, sizeof(*ss));
-               ss->members      = pset_new_ptr(8);
-               ss->largest_mode = largest_mode;
-               ss->size         = get_mode_size_bytes(ss->largest_mode);
-               ss->align        = arch_isa_get_reg_class_alignment(arch_env->isa, cls);
-               pmap_insert(ssenv->slots, ctx, ss);
-       } else {
-               /* values with the same spill_ctx must go into the same spill slot */
-               ss = entry->value;
-
-#ifndef NDEBUG
-               /* ugly mega assert :-) */
-               {
-                       ir_node *irn;
-                       struct _arch_env_t *arch_env     = ssenv->cenv->birg->main_env->arch_env;
-                       const arch_register_class_t *cls = arch_get_irn_reg_class(arch_env, spill, be_pos_Spill_val);
-                       int size = get_mode_size_bytes(arch_register_class_mode(cls));
-                       assert(ss->size == size && "Different sizes for the same spill slot are not allowed.");
-                       for (irn = pset_first(ss->members); irn; irn = pset_next(ss->members)) {
-                               /* use values_interfere here, because it uses the dominance check,
-                                        which does work for values in memory */
-                               assert(!values_interfere(spill, irn) && "Spills for the same spill slot must not interfere!");
-                       }
+               if(pset_count(values) > 0) {
+                       /* introduce copies, rewire the uses */
+                       pset_insert_ptr(values, si->spilled_node);
+                       be_ssa_constr_set_ignore(env->birg->dom_front, env->birg->lv, values, env->mem_phis);
                }
-#endif /* NDEBUG */
-       }
-
-       pset_insert_ptr(ss->members, spill);
-}
 
-/**
- * qsort compare function, sort spill slots by size.
- */
-static int ss_sorter(const void *v1, const void *v2) {
-       const spill_slot_t **ss1 = (const spill_slot_t **)v1;
-       const spill_slot_t **ss2 = (const spill_slot_t **)v2;
-       return ((int) (*ss2)->size) - ((int) (*ss1)->size);
-}
-
-
-/**
- * This function should optimize the spill slots.
- *  - Coalescing of multiple slots
- *  - Ordering the slots
- *
- * Input slots are in @p ssenv->slots
- * @p size The count of initial spill slots in @p ssenv->slots
- *         This also is the size of the preallocated array @p ass
- *
- * @return An array of spill slots @p ass in specific order
- **/
-static void optimize_slots(ss_env_t *ssenv, int size, spill_slot_t *ass[]) {
-       int i, o, used_slots;
-       pmap_entry *entr;
-
-       i=0;
-       pmap_foreach(ssenv->slots, entr)
-               ass[i++] = entr->value;
-
-       /* Sort the array to minimize fragmentation and cache footprint.
-          Large slots come first */
-       qsort(ass, size, sizeof(ass[0]), ss_sorter);
-
-       /* For each spill slot:
-               - assign a new offset to this slot
-           - xor find another slot to coalesce with */
-       used_slots = 0;
-       for (i=0; i<size; ++i) { /* for each spill slot */
-               ir_node *n1;
-               int tgt_slot = -1;
-
-               DBG((ssenv->dbg, LEVEL_1, "Spill slot %d members:\n", i));
-               for(n1 = pset_first(ass[i]->members); n1; n1 = pset_next(ass[i]->members))
-                       DBG((ssenv->dbg, LEVEL_1, "  %+F\n", n1));
-
-
-               for (o=0; o < used_slots && tgt_slot == -1; ++o) { /* for each offset-assigned spill slot */
-                       /* check inter-slot-pairs for interference */
-                       ir_node *n2;
-                       for(n1 = pset_first(ass[i]->members); n1; n1 = pset_next(ass[i]->members))
-                               for(n2 = pset_first(ass[o]->members); n2; n2 = pset_next(ass[o]->members))
-                                       if(values_interfere(n1, n2)) {
-                                               pset_break(ass[i]->members);
-                                               pset_break(ass[o]->members);
-                                               DBG((ssenv->dbg, LEVEL_1, "    Interf %+F -- %+F\n", n1, n2));
-                                               goto interf_detected;
-                                       }
-
-                       /* if we are here, there is no interference between ass[i] and ass[o] */
-                       tgt_slot = o;
-
-interf_detected: /*nothing*/ ;
-               }
-
-               /* now the members of ass[i] join the members of ass[tgt_slot] */
-
-               /* do we need a new slot? */
-               if (tgt_slot == -1) {
-                       tgt_slot = used_slots;
-                       used_slots++;
-
-                       /* init slot */
-                       if (tgt_slot != i) {
-                               ass[tgt_slot]->size = ass[i]->size;
-                               del_pset(ass[tgt_slot]->members);
-                               ass[tgt_slot]->members = pset_new_ptr(8);
-                       }
-               }
-
-               /* copy the members to the target pset */
-               /* NOTE: If src and tgt pset are the same, inserting while iterating is not allowed */
-               if (tgt_slot != i)
-                       for(n1 = pset_first(ass[i]->members); n1; n1 = pset_next(ass[i]->members))
-                                       pset_insert_ptr(ass[tgt_slot]->members, n1);
-       }
-}
-
-#define ALIGN_SPILL_AREA 16
-#define pset_foreach(pset, elm)  for(elm=pset_first(pset); elm; elm=pset_next(pset))
+               del_pset(values);
 
-/**
- * Returns a spill type for a mode. Keep them in a map to reduce
- * the number of types.
- *
- * @param types  a map containing all created types
- * @param ss     the spill slot
- *
- * Note that type types should are identical for every mode.
- * This rule might break if two different register classes return the same
- * mode but different alignments.
- */
-static ir_type *get_spill_type(pmap *types, spill_slot_t *ss) {
-  pmap_entry *e = pmap_find(types, ss->largest_mode);
-  ir_type *res;
-
-  if (! e) {
-               char buf[64];
-    snprintf(buf, sizeof(buf), "spill_slot_type_%s", get_mode_name(ss->largest_mode));
-    res = new_type_primitive(new_id_from_str(buf), ss->largest_mode);
-               set_type_alignment_bytes(res, ss->align);
-    pmap_insert(types, ss->largest_mode, res);
-  }
-  else {
-    res = e->value;
-               assert(get_type_alignment_bytes(res) == (int)ss->align);
+               si->reloaders = NULL;
        }
-  return res;
-}
 
-/**
- * Create spill slot entities on the frame type.
- *
- * @param ssenv   the spill environment
- * @param n       number of spill slots
- * @param ss      array of spill slots
- */
-static void assign_entities(ss_env_t *ssenv, int n_slots, spill_slot_t *ss[]) {
-       int i, offset, frame_align;
-       ir_type *frame = get_irg_frame_type(ssenv->cenv->irg);
-
-       /* aligning by increasing frame size */
-       offset = get_type_size_bits(frame) / 8;
-       offset = round_up2(offset, ALIGN_SPILL_AREA);
-       set_type_size_bytes(frame, -1);
-
-       /* create entities and assign offsets according to size and alignment*/
-       for (i = 0; i < n_slots; ++i) {
-               char buf[64];
-               ident *name;
-               entity *spill_ent;
-               ir_node *irn;
-
-               /* build entity */
-               snprintf(buf, sizeof(buf), "spill_slot_%d", i);
-               name = new_id_from_str(buf);
-
-               spill_ent = new_entity(frame, name, get_spill_type(ssenv->types, ss[i]));
-
-               /* align */
-               offset = round_up2(offset, ss[i]->align);
-               /* set */
-               set_entity_offset_bytes(spill_ent, offset);
-               /* next possible offset */
-               offset += round_up2(ss[i]->size, ss[i]->align);
-
-               pset_foreach(ss[i]->members, irn)
-                       be_set_Spill_entity(irn, spill_ent);
+       if(be_stat_ev_is_active()) {
+               be_stat_ev("spill_spills", spills);
+               be_stat_ev("spill_reloads", reloads);
+               be_stat_ev("spill_remats", remats);
        }
 
-       /* set final size of stack frame */
-       frame_align = get_type_alignment_bytes(frame);
-       set_type_size_bytes(frame, round_up2(offset, frame_align));
-}
-
-void be_compute_spill_offsets(be_chordal_env_t *cenv) {
-       ss_env_t ssenv;
-       spill_slot_t **ss;
-       int ss_size;
-       pmap_entry *pme;
-
-       obstack_init(&ssenv.ob);
-       ssenv.cenv  = cenv;
-       ssenv.slots = pmap_create();
-       ssenv.types = pmap_create();
-       FIRM_DBG_REGISTER(ssenv.dbg, "ir.be.spillslots");
-
-       /* Get initial spill slots */
-       irg_walk_graph(cenv->irg, NULL, compute_spill_slots_walker, &ssenv);
-
-       /* Build an empty array for optimized spill slots */
-       ss_size = pmap_count(ssenv.slots);
-       ss = obstack_alloc(&ssenv.ob, ss_size * sizeof(*ss));
-       optimize_slots(&ssenv, ss_size, ss);
-
-       /* Integrate slots into the stack frame entity */
-       assign_entities(&ssenv, ss_size, ss);
-
-       /* Clean up */
-       pmap_foreach(ssenv.slots, pme)
-       del_pset(((spill_slot_t *)pme->value)->members);
-       pmap_destroy(ssenv.slots);
-       pmap_destroy(ssenv.types);
-       obstack_free(&ssenv.ob, NULL);
-
-       be_copy_entities_to_reloads(cenv->irg);
+       be_remove_dead_nodes_from_schedule(env->chordal_env->irg);
+       //be_liveness_recompute(env->birg->lv);
+       be_invalidate_liveness(env->birg);
 }