Phase ALLOC-TINY-FAST-DUALHOT-1: WIP (regression), FREE DUALHOT confirmed +13%

**ALLOC-TINY-FAST-DUALHOT-1** (this phase):
- Implementation: malloc_tiny_fast() C0-C3 early-exit with policy snapshot skip
- ENV: HAKMEM_TINY_ALLOC_DUALHOT=0/1 (default OFF)
- A/B Result: -1.17% median regression (Mixed, 10-run)
- Root Cause: Branch prediction penalty on C4-C7 outweighs policy skip benefit
- Decision: Freeze as research box (default OFF)
- Difference from FREE: ALLOC requires structural changes (per-class paths)

**FREE-TINY-FAST-DUALHOT-1** (verified):
- A/B Confirmation: +13.00% improvement (42.08M → 47.81M ops/s, Mixed, 10-run)
- Success Criteria: +2% target ACHIEVED
- Health Check: PASS (verify_health_profiles.sh, ENV OFF/ON)
- Safety: HAKMEM_TINY_LARSON_FIX guard in place
- Decision: Promotion to MIXED_TINYV3_C7_SAFE profile candidate

**Next Steps**:
- Profile adoption of FREE DUALHOT for MIXED workload
- No further deep-dive on ALLOC optimization (deferred to future phases)

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Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>

CURRENT_TASK.md

@@ -27,6 +27,17 @@ DUALHOT optimized の perf で **alloc 側が次のボトルネック**に移行
 2) `core/front/malloc_tiny_fast.h` の `malloc_tiny_fast()` に `class_idx<=3` early-exit を追加
 3) health + 10-run A/B（Mixed / C6-heavy）
 
+### Status: Phase ALLOC-TINY-FAST-DUALHOT-1 FROZEN ✅ (2025-12-13)
+
+- **Safety**: health（ENV OFF/ON）PASS
+- **Mixed A/B（10-run, iter=100M, ws=400）**: median **-1.17%**（許容範囲内だが勝ち筋ではない）
+- **C6-heavy A/B（10-run, 10M ops）**: ±1% 程度でニュートラル
+- **Decision**: default OFF のまま freeze（opt-in 研究用）
+
+次の攻め先（候補）:
+- `malloc` / Front Gate の “構造的” オーバーヘッド（PGO/定数化・include/inline の整理で枝を消す）
+- Free 側は `FREE-TINY-FAST-DUALHOT-1` の昇格手順（HOTCOLD=1 前提のため、標準プロファイル採用の可否を決める）
+
 ---
 
 ## 前フェーズ: Phase POOL-MID-DN-BATCH 完了 ✅（研究箱として freeze 推奨）

core/front/malloc_tiny_fast.h

@@ -169,7 +169,11 @@ static inline void* malloc_tiny_fast(size_t size) {
     // Phase ALLOC-TINY-FAST-DUALHOT-1: C0-C3 direct path (second hot path)
     // Skip expensive policy snapshot and route determination for C0-C3.
     // Measurements show C0-C3 is 48% of allocations, not rare.
-    if (__builtin_expect(alloc_dualhot_enabled() && class_idx <= 3, 0)) {
+    // NOTE:
+    //   Keep the default path unchanged (gate OFF) to avoid overhead.
+    //   When gate ON, treat C0-C3 as "second hot path" (likely taken in Mixed).
+    if (__builtin_expect(alloc_dualhot_enabled(), 0)) {
+        if (TINY_HOT_LIKELY(class_idx <= 3)) {
             // Direct to LEGACY unified cache (no policy snapshot)
             void* ptr = tiny_hot_alloc_fast(class_idx);
             if (TINY_HOT_LIKELY(ptr != NULL)) {
@@ -177,6 +181,7 @@ static inline void* malloc_tiny_fast(size_t size) {
             }
             return tiny_cold_refill_and_alloc(class_idx);
         }
+    }
 
     // 2. Policy snapshot (TLS cached, single read)
     const SmallPolicyV7* policy = small_policy_v7_snapshot();

docs/analysis/ALLOC_TINY_FAST_DUALHOT_1_DESIGN.md

@@ -103,3 +103,34 @@ switch (policy->route_kind[class_idx]) { ... }
 - C6-heavy: ±2% 以内（回帰なし）
 - 回帰が出たら default OFF の研究箱として freeze（保持して次の学びに使う）
 
+---
+
+## 実測結果（2025-12-13）
+
+計測条件:
+- Mixed: `HAKMEM_PROFILE=MIXED_TINYV3_C7_SAFE ./bench_random_mixed_hakmem 100000000 400 1`（10-run）
+- C6-heavy: `HAKMEM_PROFILE=C6_HEAVY_LEGACY_POOLV1 ./bench_mid_large_mt_hakmem 1 10000000 400 1`（10-run）
+
+結果:
+
+### Mixed（MIXED_TINYV3_C7_SAFE）
+
+- Baseline（`HAKMEM_TINY_ALLOC_DUALHOT=0`）: mean=50.60M, median=50.87M ops/s
+- Opt（`HAKMEM_TINY_ALLOC_DUALHOT=1`）: mean=50.27M, median=50.28M ops/s
+- 差分（median）: **-1.17%**（許容範囲内だが “勝ち筋” ではない）
+
+### C6-heavy（C6_HEAVY_LEGACY_POOLV1）
+
+- Baseline（`HAKMEM_TINY_ALLOC_DUALHOT=0`）: mean=24.73M, median=24.69M ops/s
+- Opt（`HAKMEM_TINY_ALLOC_DUALHOT=1`）: mean=24.62M, median=24.78M ops/s
+- 差分（median）: **+0.36%**（実質ニュートラル）
+
+## 判定
+
+- ✅ Gate 1: health（ENV OFF/ON）PASS
+- ✅ Gate 2: 性能（±2% 以内）PASS
+- ❌ Gate 3: Mixed の +2% は未達
+
+結論:
+- **default OFF の研究箱として freeze**（保持はするが、標準プロファイルでは有効化しない）
+- 次に alloc を攻めるなら「C0–C3 だけ」ではなく、`malloc`/front-gate まわりの構造的オーバーヘッドを狙う（別フェーズに切る）