Phase v5-0 refactor: ENV統一・マクロ化・構造体最適化

- ENV initialization を sentinel パターンで統一
  - ENV_UNINIT/ENABLED/DISABLED 定数追加
  - __builtin_expect で初期化チェックを最適化
  - small_heap_v5_enabled/class_mask を統一パターンに変更

- ポインタマクロ化(O(1) segment/page 計算)
  - SMALL_SEGMENT_V5_BASE_FROM_PTR: ptr から segment base を mask で計算
  - SMALL_SEGMENT_V5_PAGE_IDX: segment 内の page_idx を shift で計算
  - SMALL_SEGMENT_V5_PAGE_META: page_meta への O(1) access(bounds check付き)
  - SMALL_SEGMENT_V5_VALIDATE_MAGIC: magic 検証
  - SMALL_SEGMENT_V5_VALIDATE_PTR: Fail-Fast validation pipeline

- SmallClassHeapV5 に partial_count 追加
  - partial ページリストのカウンタを追加(refill/retire 最適化用)

- SmallPageMetaV5 の field 再配置(L1 cache 最適化)
  - hot fields (free_list, used, capacity) を先頭に集約
  - metadata (class_idx, flags, page_idx, segment) を後方配置
  - total 24B、offset コメント追加

- route priority ENV 追加
  - HAKMEM_ROUTE_PRIORITY={v4|v5|auto}(default: v4)
  - enum small_route_priority 定義
  - small_route_priority() 関数追加

- segment_size override ENV 追加
  - HAKMEM_SMALL_HEAP_V5_SEGMENT_SIZE(default: 2MiB)
  - power of 2 & >= 64KiB validation

挙動: 完全不変(v5 route は呼ばれない、ENV default OFF)
テスト: Mixed 16–1024B で 43.0–43.8M ops/s(変化なし)、SEGV/assert なし

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Co-Authored-By: Claude Haiku 4.5 <noreply@anthropic.com>
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2025-12-11 03:19:18 +09:00
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@ -10,21 +10,26 @@
#define NUM_SMALL_CLASSES_V5 8 // C0C7
// SmallPageMetaV5: v5 ページメタデータ
// Hot fields (alloc/free 頻繁アクセス) を先頭に集約L1 cache 最適化)
typedef struct SmallPageMetaV5 {
void* free_list; // フリーリスト先頭
uint16_t used; // 使用中ブロック数
uint16_t capacity; // このページの総容量
uint8_t class_idx; // size class index
uint8_t flags; // reserved
uint16_t page_idx; // segment 内でのページインデックス
void* segment; // SmallSegmentV5* への backpointer
} SmallPageMetaV5;
// Hot fields (alloc/free 頻繁アクセス)
void* free_list; // フリーリスト先頭 (offset 0)
uint16_t used; // 使用中ブロック数 (offset 8)
uint16_t capacity; // このページの総容量 (offset 10)
// Metadata初期化時のみ
uint8_t class_idx; // size class index (offset 12)
uint8_t flags; // reserved (offset 13)
uint16_t page_idx; // segment 内でのページインデックス (offset 14)
void* segment; // SmallSegmentV5* への backpointer (offset 16)
} SmallPageMetaV5; // total 24B
// SmallClassHeapV5: サイズクラス毎のホットヒープ状態
typedef struct SmallClassHeapV5 {
SmallPageMetaV5* current; // 現在のページalloc 中)
SmallPageMetaV5* partial_head; // partial ページリスト
SmallPageMetaV5* full_head; // full ページリスト
uint32_t partial_count; // partial ページ数
} SmallClassHeapV5;
// SmallHeapCtxV5: per-thread ホットヒープコンテキスト