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hakmem/core/tiny_c7_ultra.c

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Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
// tiny_c7_ultra.c - Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1: Optimized array-based TLS cache for C7 ULTRA
#include <stddef.h>
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include <string.h>
#include "box/tiny_c7_ultra_box.h"
#include "box/smallobject_hotbox_v3_box.h"
#include "box/tiny_geometry_box.h"
#include "tiny_region_id.h"
#include "box/tiny_c7_ultra_segment_box.h"
#include "box/tiny_front_v3_env_box.h"
#include "box/free_path_stats_box.h"
Phase 62A: C7 ULTRA Alloc Dependency Chain Trim - NEUTRAL (-0.71%) Implemented C7 ULTRA allocation hotpath optimization attempt as per Phase 62A instructions. Objective: Reduce dependency chain in tiny_c7_ultra_alloc() by: 1. Eliminating per-call tiny_front_v3_c7_ultra_header_light_enabled() checks 2. Using TLS headers_initialized flag set during refill 3. Reducing branch count and register pressure Implementation: - New ENV box: core/box/c7_ultra_alloc_depchain_opt_box.h - HAKMEM_C7_ULTRA_ALLOC_DEPCHAIN_OPT=0/1 gate (default OFF) - Modified tiny_c7_ultra_alloc() with optimized path - Preserved original path for compatibility Results (Mixed benchmark, 10-run): - Baseline (OPT=0): 59.300 M ops/s (CV 1.98%) - Treatment (OPT=1): 58.879 M ops/s (CV 1.83%) - Delta: -0.71% (NEUTRAL, within ±1.0% threshold but negative) - Status: NEUTRAL → Research box (default OFF) Root Cause Analysis: 1. LTO optimization already inlines header_light function (call cost = 0) 2. TLS access (memory load + offset) not cheaper than function call 3. Layout tax from code addition (I-cache disruption pattern from Phases 43/46A/47) 4. 5.18% stack % is not optimizable hotspot (already well-optimized) Key Lessons: - LTO-optimized function calls can be cheaper than TLS field access - Micro-optimizations on already-optimized paths show diminishing/negative returns - 48.34% gap to mimalloc is likely algorithmic, not micro-architectural - Layout tax remains consistent pattern across attempted micro-optimizations Decision: - NEUTRAL verdict → kept as research box with ENV gate (default OFF) - Not adopted as production default - Next phases: Option B (production readiness pivot) likely higher ROI than further micro-opts Box Theory Compliance: ✅ Compliant (single point, reversible, clear boundary) Performance Compliance: ❌ No (-0.71% regression) Documentation: - PHASE62A_C7_ULTRA_DEPCHAIN_OPT_RESULTS.md: Full A/B test analysis - CURRENT_TASK.md: Updated with results and next phase options 🤖 Generated with Claude Code Co-Authored-By: Claude Haiku 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-17 16:34:03 +09:00
#include "box/c7_ultra_alloc_depchain_opt_box.h"
// Phase PERF-ULTRA-REFILL-OPT-1a: Import page size shift macro
// (defined in tiny_c7_ultra_segment.c for consistency)
// We'll define it locally here as well for convenience
#define TINY_C7_ULTRA_PAGE_SHIFT 16 // 64KiB = 2^16
#ifndef likely
#define likely(x) __builtin_expect(!!(x), 1)
#define unlikely(x) __builtin_expect(!!(x), 0)
#endif
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
// TLS context
static __thread tiny_c7_ultra_tls_t g_tiny_c7_ultra_tls = {0};
tiny_c7_ultra_tls_t* tiny_c7_ultra_tls_get(void) {
return &g_tiny_c7_ultra_tls;
}
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
// ============================================================================
// Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1: Pure TLS pop alloc (hot path)
Phase 62A: C7 ULTRA Alloc Dependency Chain Trim - NEUTRAL (-0.71%) Implemented C7 ULTRA allocation hotpath optimization attempt as per Phase 62A instructions. Objective: Reduce dependency chain in tiny_c7_ultra_alloc() by: 1. Eliminating per-call tiny_front_v3_c7_ultra_header_light_enabled() checks 2. Using TLS headers_initialized flag set during refill 3. Reducing branch count and register pressure Implementation: - New ENV box: core/box/c7_ultra_alloc_depchain_opt_box.h - HAKMEM_C7_ULTRA_ALLOC_DEPCHAIN_OPT=0/1 gate (default OFF) - Modified tiny_c7_ultra_alloc() with optimized path - Preserved original path for compatibility Results (Mixed benchmark, 10-run): - Baseline (OPT=0): 59.300 M ops/s (CV 1.98%) - Treatment (OPT=1): 58.879 M ops/s (CV 1.83%) - Delta: -0.71% (NEUTRAL, within ±1.0% threshold but negative) - Status: NEUTRAL → Research box (default OFF) Root Cause Analysis: 1. LTO optimization already inlines header_light function (call cost = 0) 2. TLS access (memory load + offset) not cheaper than function call 3. Layout tax from code addition (I-cache disruption pattern from Phases 43/46A/47) 4. 5.18% stack % is not optimizable hotspot (already well-optimized) Key Lessons: - LTO-optimized function calls can be cheaper than TLS field access - Micro-optimizations on already-optimized paths show diminishing/negative returns - 48.34% gap to mimalloc is likely algorithmic, not micro-architectural - Layout tax remains consistent pattern across attempted micro-optimizations Decision: - NEUTRAL verdict → kept as research box with ENV gate (default OFF) - Not adopted as production default - Next phases: Option B (production readiness pivot) likely higher ROI than further micro-opts Box Theory Compliance: ✅ Compliant (single point, reversible, clear boundary) Performance Compliance: ❌ No (-0.71% regression) Documentation: - PHASE62A_C7_ULTRA_DEPCHAIN_OPT_RESULTS.md: Full A/B test analysis - CURRENT_TASK.md: Updated with results and next phase options 🤖 Generated with Claude Code Co-Authored-By: Claude Haiku 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-17 16:34:03 +09:00
// Phase 62A: Dependency Chain Trim optimization
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
// ============================================================================
void* tiny_c7_ultra_alloc(size_t size) {
(void)size; // C7 dedicated, size unused
tiny_c7_ultra_tls_t* tls = &g_tiny_c7_ultra_tls;
Phase 62A: C7 ULTRA Alloc Dependency Chain Trim - NEUTRAL (-0.71%) Implemented C7 ULTRA allocation hotpath optimization attempt as per Phase 62A instructions. Objective: Reduce dependency chain in tiny_c7_ultra_alloc() by: 1. Eliminating per-call tiny_front_v3_c7_ultra_header_light_enabled() checks 2. Using TLS headers_initialized flag set during refill 3. Reducing branch count and register pressure Implementation: - New ENV box: core/box/c7_ultra_alloc_depchain_opt_box.h - HAKMEM_C7_ULTRA_ALLOC_DEPCHAIN_OPT=0/1 gate (default OFF) - Modified tiny_c7_ultra_alloc() with optimized path - Preserved original path for compatibility Results (Mixed benchmark, 10-run): - Baseline (OPT=0): 59.300 M ops/s (CV 1.98%) - Treatment (OPT=1): 58.879 M ops/s (CV 1.83%) - Delta: -0.71% (NEUTRAL, within ±1.0% threshold but negative) - Status: NEUTRAL → Research box (default OFF) Root Cause Analysis: 1. LTO optimization already inlines header_light function (call cost = 0) 2. TLS access (memory load + offset) not cheaper than function call 3. Layout tax from code addition (I-cache disruption pattern from Phases 43/46A/47) 4. 5.18% stack % is not optimizable hotspot (already well-optimized) Key Lessons: - LTO-optimized function calls can be cheaper than TLS field access - Micro-optimizations on already-optimized paths show diminishing/negative returns - 48.34% gap to mimalloc is likely algorithmic, not micro-architectural - Layout tax remains consistent pattern across attempted micro-optimizations Decision: - NEUTRAL verdict → kept as research box with ENV gate (default OFF) - Not adopted as production default - Next phases: Option B (production readiness pivot) likely higher ROI than further micro-opts Box Theory Compliance: ✅ Compliant (single point, reversible, clear boundary) Performance Compliance: ❌ No (-0.71% regression) Documentation: - PHASE62A_C7_ULTRA_DEPCHAIN_OPT_RESULTS.md: Full A/B test analysis - CURRENT_TASK.md: Updated with results and next phase options 🤖 Generated with Claude Code Co-Authored-By: Claude Haiku 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-17 16:34:03 +09:00
// Original path (baseline for compatibility/fallback)
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
const bool header_light = tiny_front_v3_c7_ultra_header_light_enabled();
Phase 62A: C7 ULTRA Alloc Dependency Chain Trim - NEUTRAL (-0.71%) Implemented C7 ULTRA allocation hotpath optimization attempt as per Phase 62A instructions. Objective: Reduce dependency chain in tiny_c7_ultra_alloc() by: 1. Eliminating per-call tiny_front_v3_c7_ultra_header_light_enabled() checks 2. Using TLS headers_initialized flag set during refill 3. Reducing branch count and register pressure Implementation: - New ENV box: core/box/c7_ultra_alloc_depchain_opt_box.h - HAKMEM_C7_ULTRA_ALLOC_DEPCHAIN_OPT=0/1 gate (default OFF) - Modified tiny_c7_ultra_alloc() with optimized path - Preserved original path for compatibility Results (Mixed benchmark, 10-run): - Baseline (OPT=0): 59.300 M ops/s (CV 1.98%) - Treatment (OPT=1): 58.879 M ops/s (CV 1.83%) - Delta: -0.71% (NEUTRAL, within ±1.0% threshold but negative) - Status: NEUTRAL → Research box (default OFF) Root Cause Analysis: 1. LTO optimization already inlines header_light function (call cost = 0) 2. TLS access (memory load + offset) not cheaper than function call 3. Layout tax from code addition (I-cache disruption pattern from Phases 43/46A/47) 4. 5.18% stack % is not optimizable hotspot (already well-optimized) Key Lessons: - LTO-optimized function calls can be cheaper than TLS field access - Micro-optimizations on already-optimized paths show diminishing/negative returns - 48.34% gap to mimalloc is likely algorithmic, not micro-architectural - Layout tax remains consistent pattern across attempted micro-optimizations Decision: - NEUTRAL verdict → kept as research box with ENV gate (default OFF) - Not adopted as production default - Next phases: Option B (production readiness pivot) likely higher ROI than further micro-opts Box Theory Compliance: ✅ Compliant (single point, reversible, clear boundary) Performance Compliance: ❌ No (-0.71% regression) Documentation: - PHASE62A_C7_ULTRA_DEPCHAIN_OPT_RESULTS.md: Full A/B test analysis - CURRENT_TASK.md: Updated with results and next phase options 🤖 Generated with Claude Code Co-Authored-By: Claude Haiku 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-17 16:34:03 +09:00
// Phase 62A: Check optimization flag (compile-time in BENCH_MINIMAL)
if (!c7_ultra_alloc_depchain_opt_enabled()) {
// Baseline path (default, for compatibility)
// Hot path: TLS cache hit (single branch)
uint16_t n = tls->count;
if (__builtin_expect(n > 0, 1)) {
void* base = tls->freelist[n - 1];
tls->count = n - 1;
// Convert BASE -> USER pointer
if (header_light) {
return (uint8_t*)base + 1; // Header already written
}
return tiny_region_id_write_header(base, 7);
}
// Cold path: Refill TLS cache from segment
if (!tiny_c7_ultra_refill(tls)) {
return so_alloc(7); // Fallback to v3
}
// Retry after refill
n = tls->count;
if (__builtin_expect(n > 0, 1)) {
void* base = tls->freelist[n - 1];
tls->count = n - 1;
if (header_light) {
return (uint8_t*)base + 1;
}
return tiny_region_id_write_header(base, 7);
}
return so_alloc(7); // Final fallback
}
// Optimized path: Use TLS headers_initialized instead of per-call check
// This eliminates the per-call tiny_front_v3_c7_ultra_header_light_enabled() check
// Hot path: TLS cache hit (minimal branches)
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
uint16_t n = tls->count;
if (__builtin_expect(n > 0, 1)) {
void* base = tls->freelist[n - 1];
tls->count = n - 1;
Phase 62A: C7 ULTRA Alloc Dependency Chain Trim - NEUTRAL (-0.71%) Implemented C7 ULTRA allocation hotpath optimization attempt as per Phase 62A instructions. Objective: Reduce dependency chain in tiny_c7_ultra_alloc() by: 1. Eliminating per-call tiny_front_v3_c7_ultra_header_light_enabled() checks 2. Using TLS headers_initialized flag set during refill 3. Reducing branch count and register pressure Implementation: - New ENV box: core/box/c7_ultra_alloc_depchain_opt_box.h - HAKMEM_C7_ULTRA_ALLOC_DEPCHAIN_OPT=0/1 gate (default OFF) - Modified tiny_c7_ultra_alloc() with optimized path - Preserved original path for compatibility Results (Mixed benchmark, 10-run): - Baseline (OPT=0): 59.300 M ops/s (CV 1.98%) - Treatment (OPT=1): 58.879 M ops/s (CV 1.83%) - Delta: -0.71% (NEUTRAL, within ±1.0% threshold but negative) - Status: NEUTRAL → Research box (default OFF) Root Cause Analysis: 1. LTO optimization already inlines header_light function (call cost = 0) 2. TLS access (memory load + offset) not cheaper than function call 3. Layout tax from code addition (I-cache disruption pattern from Phases 43/46A/47) 4. 5.18% stack % is not optimizable hotspot (already well-optimized) Key Lessons: - LTO-optimized function calls can be cheaper than TLS field access - Micro-optimizations on already-optimized paths show diminishing/negative returns - 48.34% gap to mimalloc is likely algorithmic, not micro-architectural - Layout tax remains consistent pattern across attempted micro-optimizations Decision: - NEUTRAL verdict → kept as research box with ENV gate (default OFF) - Not adopted as production default - Next phases: Option B (production readiness pivot) likely higher ROI than further micro-opts Box Theory Compliance: ✅ Compliant (single point, reversible, clear boundary) Performance Compliance: ❌ No (-0.71% regression) Documentation: - PHASE62A_C7_ULTRA_DEPCHAIN_OPT_RESULTS.md: Full A/B test analysis - CURRENT_TASK.md: Updated with results and next phase options 🤖 Generated with Claude Code Co-Authored-By: Claude Haiku 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-17 16:34:03 +09:00
// Skip header write if already initialized during refill
if (tls->headers_initialized) {
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
return (uint8_t*)base + 1; // Header already written
}
return tiny_region_id_write_header(base, 7);
}
// Cold path: Refill TLS cache from segment
if (!tiny_c7_ultra_refill(tls)) {
return so_alloc(7); // Fallback to v3
}
Phase 62A: C7 ULTRA Alloc Dependency Chain Trim - NEUTRAL (-0.71%) Implemented C7 ULTRA allocation hotpath optimization attempt as per Phase 62A instructions. Objective: Reduce dependency chain in tiny_c7_ultra_alloc() by: 1. Eliminating per-call tiny_front_v3_c7_ultra_header_light_enabled() checks 2. Using TLS headers_initialized flag set during refill 3. Reducing branch count and register pressure Implementation: - New ENV box: core/box/c7_ultra_alloc_depchain_opt_box.h - HAKMEM_C7_ULTRA_ALLOC_DEPCHAIN_OPT=0/1 gate (default OFF) - Modified tiny_c7_ultra_alloc() with optimized path - Preserved original path for compatibility Results (Mixed benchmark, 10-run): - Baseline (OPT=0): 59.300 M ops/s (CV 1.98%) - Treatment (OPT=1): 58.879 M ops/s (CV 1.83%) - Delta: -0.71% (NEUTRAL, within ±1.0% threshold but negative) - Status: NEUTRAL → Research box (default OFF) Root Cause Analysis: 1. LTO optimization already inlines header_light function (call cost = 0) 2. TLS access (memory load + offset) not cheaper than function call 3. Layout tax from code addition (I-cache disruption pattern from Phases 43/46A/47) 4. 5.18% stack % is not optimizable hotspot (already well-optimized) Key Lessons: - LTO-optimized function calls can be cheaper than TLS field access - Micro-optimizations on already-optimized paths show diminishing/negative returns - 48.34% gap to mimalloc is likely algorithmic, not micro-architectural - Layout tax remains consistent pattern across attempted micro-optimizations Decision: - NEUTRAL verdict → kept as research box with ENV gate (default OFF) - Not adopted as production default - Next phases: Option B (production readiness pivot) likely higher ROI than further micro-opts Box Theory Compliance: ✅ Compliant (single point, reversible, clear boundary) Performance Compliance: ❌ No (-0.71% regression) Documentation: - PHASE62A_C7_ULTRA_DEPCHAIN_OPT_RESULTS.md: Full A/B test analysis - CURRENT_TASK.md: Updated with results and next phase options 🤖 Generated with Claude Code Co-Authored-By: Claude Haiku 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-17 16:34:03 +09:00
// Retry after refill (same path as hot hit, headers_initialized set by refill)
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
n = tls->count;
if (__builtin_expect(n > 0, 1)) {
void* base = tls->freelist[n - 1];
tls->count = n - 1;
Phase 62A: C7 ULTRA Alloc Dependency Chain Trim - NEUTRAL (-0.71%) Implemented C7 ULTRA allocation hotpath optimization attempt as per Phase 62A instructions. Objective: Reduce dependency chain in tiny_c7_ultra_alloc() by: 1. Eliminating per-call tiny_front_v3_c7_ultra_header_light_enabled() checks 2. Using TLS headers_initialized flag set during refill 3. Reducing branch count and register pressure Implementation: - New ENV box: core/box/c7_ultra_alloc_depchain_opt_box.h - HAKMEM_C7_ULTRA_ALLOC_DEPCHAIN_OPT=0/1 gate (default OFF) - Modified tiny_c7_ultra_alloc() with optimized path - Preserved original path for compatibility Results (Mixed benchmark, 10-run): - Baseline (OPT=0): 59.300 M ops/s (CV 1.98%) - Treatment (OPT=1): 58.879 M ops/s (CV 1.83%) - Delta: -0.71% (NEUTRAL, within ±1.0% threshold but negative) - Status: NEUTRAL → Research box (default OFF) Root Cause Analysis: 1. LTO optimization already inlines header_light function (call cost = 0) 2. TLS access (memory load + offset) not cheaper than function call 3. Layout tax from code addition (I-cache disruption pattern from Phases 43/46A/47) 4. 5.18% stack % is not optimizable hotspot (already well-optimized) Key Lessons: - LTO-optimized function calls can be cheaper than TLS field access - Micro-optimizations on already-optimized paths show diminishing/negative returns - 48.34% gap to mimalloc is likely algorithmic, not micro-architectural - Layout tax remains consistent pattern across attempted micro-optimizations Decision: - NEUTRAL verdict → kept as research box with ENV gate (default OFF) - Not adopted as production default - Next phases: Option B (production readiness pivot) likely higher ROI than further micro-opts Box Theory Compliance: ✅ Compliant (single point, reversible, clear boundary) Performance Compliance: ❌ No (-0.71% regression) Documentation: - PHASE62A_C7_ULTRA_DEPCHAIN_OPT_RESULTS.md: Full A/B test analysis - CURRENT_TASK.md: Updated with results and next phase options 🤖 Generated with Claude Code Co-Authored-By: Claude Haiku 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-17 16:34:03 +09:00
if (tls->headers_initialized) {
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
return (uint8_t*)base + 1;
}
return tiny_region_id_write_header(base, 7);
}
return so_alloc(7); // Final fallback
}
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
// ============================================================================
// Cold path: Refill TLS cache from segment
// ============================================================================
__attribute__((noinline))
bool tiny_c7_ultra_refill(tiny_c7_ultra_tls_t* tls) {
tiny_c7_ultra_segment_t* seg = tls->seg;
if (!seg) {
seg = tiny_c7_ultra_segment_acquire();
if (!seg) return false;
tls->seg = seg;
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
tls->seg_base = (uintptr_t)seg->base;
// Phase PERF-ULTRA-REFILL-OPT-1a: Use bit shift instead of multiplication
tls->seg_end = tls->seg_base + ((size_t)seg->num_pages << TINY_C7_ULTRA_PAGE_SHIFT);
}
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
size_t block_sz = tls->block_size;
if (block_sz == 0) {
block_sz = (size_t)tiny_stride_for_class(7);
tls->block_size = block_sz;
}
if (block_sz == 0) return false;
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
uint32_t capacity = (uint32_t)(seg->page_size / block_sz);
if (capacity == 0) return false;
const bool header_light = tiny_front_v3_c7_ultra_header_light_enabled();
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
// Find an empty or partially used page
uint32_t chosen = seg->num_pages;
for (uint32_t i = 0; i < seg->num_pages; i++) {
tiny_c7_ultra_page_meta_t* pm = &seg->pages[i];
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
if (pm->capacity == 0 || pm->used < pm->capacity) {
chosen = i;
break;
}
}
if (chosen == seg->num_pages) {
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
return false; // No available pages
}
tiny_c7_ultra_page_meta_t* page = &seg->pages[chosen];
// Phase PERF-ULTRA-REFILL-OPT-1a: Use bit shift instead of multiplication
uint8_t* base = (uint8_t*)seg->base + ((size_t)chosen << TINY_C7_ULTRA_PAGE_SHIFT);
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
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// If page is uninitialized, carve it
if (page->capacity == 0) {
page->capacity = capacity;
page->used = 0;
page->freelist = NULL;
// Carve blocks into TLS cache (fill from end to preserve order)
uint16_t n = 0;
for (uint32_t i = 0; i < capacity && n < TINY_C7_ULTRA_CAP; i++) {
uint8_t* blk = base + ((size_t)i * block_sz);
if (header_light) {
tiny_region_id_write_header(blk, 7); // Write header once
}
tls->freelist[n++] = blk;
}
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
tls->count = n;
tls->page_base = base;
tls->page_idx = chosen;
tls->page_meta = page;
tls->headers_initialized = header_light;
page->used = n;
return (n > 0);
}
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
// Page already initialized - collect available blocks into TLS cache
uint16_t n = 0;
for (uint32_t i = 0; i < capacity && n < TINY_C7_ULTRA_CAP; i++) {
if (page->used >= capacity) break;
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
uint8_t* blk = base + ((size_t)i * block_sz);
// Simple heuristic: if used < capacity, try to allocate next block
// (Real implementation would track per-block state or use a bitmap)
tls->freelist[n++] = blk;
page->used++;
}
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
if (n > 0) {
tls->count = n;
tls->page_base = base;
tls->page_idx = chosen;
tls->page_meta = page;
tls->headers_initialized = header_light;
return true;
}
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
return false;
}
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
// ============================================================================
// Free path: UF-3 segment learning + TLS cache push
// ============================================================================
void tiny_c7_ultra_free(void* ptr) {
if (!ptr) {
so_free(7, ptr);
return;
}
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
tiny_c7_ultra_tls_t* tls = &g_tiny_c7_ultra_tls;
void* base = (uint8_t*)ptr - 1; // Convert USER -> BASE pointer
// Phase PERF-ULTRA-REFILL-OPT-1b: Segment learning moved to refill (alloc cold path)
// In normal allocation patterns, alloc is always called before free on each thread.
// Therefore, seg_base/seg_end are guaranteed to be initialized by refill's
// tiny_c7_ultra_segment_acquire() call (line 82-87).
//
// This optimization removes the per-free segment learning overhead.
// Risk: If a thread does free() before any alloc(), it will fallback to so_free().
// This is acceptable because it's an unusual pattern.
// Fast path: assume segment already learned by refill
// No unlikely() guard needed because refill always runs first in normal patterns
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
uintptr_t addr = (uintptr_t)base;
if (likely(tls->seg_base != 0 &&
addr >= tls->seg_base &&
addr < tls->seg_end &&
tls->count < TINY_C7_ULTRA_CAP)) {
tls->freelist[tls->count++] = base;
FREE_PATH_STAT_INC(c7_ultra_fast);
return;
}
// 3) Slow path: fallback to v3 (out of segment or cache full)
Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化 設計判断: - 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除(設計的に不整合) - C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム - tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一 実装内容: 1. 寄生型パスの削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除 - core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除 - Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除 - malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す 2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h) - count を struct 先頭に移動(L1 cache locality 向上) - 配列ベース TLS キャッシュに変更(cap=128, C6 同等) - freelist: linked-list → BASE pointer 配列 - cold フィールド(seg_base/seg_end/meta)を後方配置 3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c) - hot path: 1 分岐のみ(count > 0) - TLS access は 1 回のみ(ctx に cache) - ENV check を呼び出し側に移動 - segment/page_meta アクセスは refill 時(cold path)のみ 4. free の UF-3 segment learning 維持 - 最初の free で segment 学習(seg_base/seg_end を TLS に記憶) - 以降は範囲チェック → TLS push - 範囲外は v3 free にフォールバック 実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400): - tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み) - tiny_c7_ultra_free self%: 3.50% - Throughput: 43.5M ops/s 評価: 部分達成 - 設計一貫性の回復: 成功 - Array-based TLS cache 移行: 成功 - pure TLS pop パターン統一: 成功 - perf self% 削減(7.66% → 5-6%): 未達成(既に最適) C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。 次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
so_free(7, ptr);
}