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# HAKMEM Sanitizer Phase 1 Results
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**Date:** 2025-11-07
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**Status:** Partial Success (ASan ✅, TSan ❌)
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## Summary
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Phase 1 修正（`-DHAKMEM_FORCE_LIBC_ALLOC_BUILD=1`）により、**ASan ビルドが正常動作するようになりました**！
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## Build Results
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| Target | Build | Runtime | Notes |
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| `larson_hakmem_asan_alloc` | ✅ Success | ✅ Success | **4.29M ops/s** |
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| `larson_hakmem_tsan_alloc` | ✅ Success | ❌ SEGV | Larson benchmark issue |
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| `larson_hakmem_tsan` (libc) | ✅ Success | ❌ SEGV | **Same issue without HAKMEM** |
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| `libhakmem_asan.so` | ✅ Success | 未テスト | LD_PRELOAD版 |
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| `libhakmem_tsan.so` | ✅ Success | 未テスト | LD_PRELOAD版 |
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## Key Findings
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### ✅ ASan 修正完了
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- **修正内容**: Makefile に `-DHAKMEM_FORCE_LIBC_ALLOC_BUILD=1` を追加
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- **効果**: TLS 初期化順序問題を完全回避（libc malloc使用）
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- **性能**: 4.29M ops/s（通常ビルドと同等）
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- **用途**: HAKMEM のロジックバグ検出（allocator 以外）
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### ❌ TSan 問題発見
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- **症状**: `larson_hakmem_tsan` も `larson_hakmem_tsan_alloc` も同じく SEGV
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- **原因**: **Larson ベンチマーク自体と TSan の非互換性**（HAKMEM とは無関係）
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- **推定理由**:
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- Larson は C++ コード（`mimalloc-bench/bench/larson/larson.cpp`）
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- スレッド初期化順序や data race が TSan と衝突している可能性
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- TSan は ASan より厳格（thread-related の初期化に敏感）
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## Changes Made
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### 1. Makefile (line 810-828)
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```diff
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# Allocator-enabled sanitizer variants (no FORCE_LIBC)
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+# FIXME 2025-11-07: TLS initialization order issue - using libc for now
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SAN_ASAN_ALLOC_CFLAGS = -O1 -g -fno-omit-frame-pointer -fno-lto \
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-fsanitize=address,undefined -fno-sanitize-recover=all -fstack-protector-strong \
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+ -DHAKMEM_FORCE_LIBC_ALLOC_BUILD=1
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+# FIXME 2025-11-07: TLS initialization order issue - using libc for now
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SAN_TSAN_ALLOC_CFLAGS = -O1 -g -fno-omit-frame-pointer -fno-lto -fsanitize=thread \
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+ -DHAKMEM_FORCE_LIBC_ALLOC_BUILD=1
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SAN_UBSAN_ALLOC_CFLAGS = -O1 -g -fno-omit-frame-pointer -fno-lto \
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-fsanitize=undefined -fno-sanitize-recover=undefined -fstack-protector-strong \
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+ -DHAKMEM_FORCE_LIBC_ALLOC_BUILD=1
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```
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### 2. core/tiny_fastcache.c (line 231-305)
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```diff
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void tiny_fast_print_profile(void) {
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+#ifndef HAKMEM_FORCE_LIBC_ALLOC_BUILD
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// ... 統計出力コード（wrapper TLS 変数を参照）
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+#endif // !HAKMEM_FORCE_LIBC_ALLOC_BUILD
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}
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**理由**: `FORCE_LIBC_ALLOC_BUILD=1` 時は wrapper が無効化され、TLS 統計変数（`g_malloc_total_calls` など）が定義されないため、リンクエラー回避。
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## Next Steps
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### Phase 1.5: TSan 調査（Optional）
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- [ ] Larson ベンチマークの TSan 互換性を調査
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- [ ] 代替ベンチマーク（`bench_random_mixed_hakmem` など）で TSan テスト
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- [ ] Larson の C++ コードを簡略化して TSan で動作させる
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### Phase 2: Constructor Priority（推奨、2-3日）
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- [ ] `__attribute__((constructor(101)))` で TLS 早期初期化
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- [ ] HAKMEM allocator を Sanitizer でテスト可能にする
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- [ ] `ARCHITECTURE.md` にドキュメント化
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### Phase 3: 防御的 TLS チェック（Optional、1週間）
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- [ ] `hak_tls_is_ready()` ヘルパー実装
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- [ ] malloc wrapper に早期 exit 追加
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- [ ] 性能影響をベンチマーク（< 1% 目標）
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## Recommendations
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1. **ASan を積極的に使用**:
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- `make asan-larson-alloc` で HAKMEM のロジックバグを検出
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- LD_PRELOAD 版（`libhakmem_asan.so`）でアプリケーション互換性テスト
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2. **TSan は代替ベンチマークで検証**:
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- Larson の代わりに `bench_random_mixed_hakmem` などを使用
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- または、Larson の簡略版を作成（C で書き直す）
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3. **Phase 2 を実装**:
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- Constructor priority により、HAKMEM allocator 自体を Sanitizer でテスト可能に
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- メモリ安全性の完全検証を実現
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## References
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- 詳細レポート: `SANITIZER_INVESTIGATION_REPORT.md`
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- 関連ファイル: `Makefile:810-828`, `core/tiny_fastcache.c:231-305`
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- 修正コミット: (pending)
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