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# Phase 65: Hot Symbol Ordering — 技術的制約により中止
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**Status**: ⚠️ BLOCKED (技術的制約)
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## Executive Summary
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Phase 65 は linker の symbol ordering file を使用して hot function を連続配置し、layout tax を減らすアプローチを試みた。しかし、GCC + LTO 環境では技術的に実現不可能であることが判明した。
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## 試行内容
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1. **perf profiling** で hot function を特定:
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- malloc (27.84%)
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- free (24.75%)
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- main (22.33%)
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- free_tiny_fast_compute_route_and_heap (3.94%)
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- tiny_region_id_write_header.lto_priv.0 (3.59%)
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- tiny_c7_ultra_alloc.constprop.0 (3.47%)
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- unified_cache_push (3.37%)
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2. **`build/hot_syms.txt`** を作成（17 symbols）
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3. **Makefile target** `bench_random_mixed_hakmem_fast_ordered` を追加:
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```make
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EXTRA_LDFLAGS='-fuse-ld=lld -Wl,--symbol-ordering-file=build/hot_syms.txt'
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```
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## 遭遇した技術的制約
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### 問題 1: GNU ld は `--symbol-ordering-file` をサポートしない
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/usr/bin/ld: 認識できないオプション '--symbol-ordering-file=build/hot_syms.txt' です
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```
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`--symbol-ordering-file` は LLVM lld linker 固有の機能。
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### 問題 2: GCC LTO と lld は非互換
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ld.lld: error: undefined symbol: main
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>>> referenced by Scrt1.o:(_start)
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GCC は独自の LTO format (GIMPLE IR) を使用するため、lld が理解できない。
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### 問題 3: LTO が hot function をインライン化
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`nm` の出力を見ると、バイナリにエクスポートされるシンボルは僅か 33 個:
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- hot function の多くは internal (`t`) であり、LTO によってインライン化/マージされる
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- `.lto_priv.0`, `.constprop.0` などの suffix は LTO が生成した内部シンボル
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- これらは ordering file で参照しても効果がない
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### 問題 4: LTO なしだと baseline と条件が違う
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LTO を無効にして lld を使う場合:
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- Symbol ordering は可能
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- しかし LTO の性能向上（5-10%）を失う
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- A/B 比較が unfair になる
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## 結論
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**Phase 65 は技術的制約により中止。**
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Symbol ordering アプローチは GCC + LTO 環境では以下の理由で非実現的:
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1. **Linker 非互換**: `--symbol-ordering-file` は lld 専用
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2. **LTO 非互換**: GCC LTO format と lld は互換性がない
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3. **Symbol 消失**: LTO が hot function をインライン化し、ordering 対象が消える
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4. **Trade-off**: LTO を諦めると symbol ordering 以上の性能低下が発生
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## Alternative Strategies
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Phase 65 の教訓を踏まえ、以下のアプローチを推奨:
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### Option A: PGO (Profile-Guided Optimization) - 推奨
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GCC の `-fprofile-generate` + `-fprofile-use` を使用:
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- Compiler が hot path を自動で最適配置
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- LTO との組み合わせが可能
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- Symbol ordering より強力
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### Option B: `-fno-inline` + Symbol Ordering (研究用)
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特定の hot function に `__attribute__((noinline))` を付与:
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- LTO によるインライン化を防止
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- Symbol として残るため ordering 可能
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- 性能 trade-off の検証が必要
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### Option C: Clang/LLVM に移行 (大規模変更)
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全ビルドを Clang に移行:
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- lld と完全互換
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- Symbol ordering + LTO が両立可能
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- Migration cost が高い
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## 次のステップ
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1. **Phase 66 (PGO)**: `-fprofile-generate` / `-fprofile-use` を試行
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2. **Phase 67 (alternative)**: 他の layout tax 削減手法を調査
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**Artifacts**:
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- `build/hot_syms.txt`: Hot symbol list (残存、将来の参照用)
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- Makefile target: `bench_random_mixed_hakmem_fast_ordered` (USE_LTO=0 でのみ動作)
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