Phase v7-6: Mixed A/B + Learner design (workload-dependent routes)
Mixed 16-1024B A/B results: - v7 OFF: 41.3M ops/s (baseline) - v7 C6-only: 41.5M ops/s (+0.5%) - v7 C5+C6: 38.0M ops/s (-8.0%) ← C5 hurts in Mixed! Key finding: C5 route is workload-dependent - C5+C6 heavy (257-768B): C5+C6 v7 is +4.3% faster - Mixed 16-1024B: C5+C6 v7 is -8.0% slower Learner design: - SmallLearnerStatsV7 aggregate structure - small_policy_v7_update_from_learner() API - L3 updates snapshot, L1/L0 reads only C4 v7 and Intrusive LIFO marked as on-hold. 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Opus 4.5 <noreply@anthropic.com>
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Moe Charm (CI)
@ -703,6 +703,143 @@ HAKMEM_SMALL_HEAP_V7_CLASSES=0x60 # bit5(C5) + bit6(C6)
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## 12. Phase v7-6: Mixed A/B + Learner 設計
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### 12-1. Mixed 16-1024B A/B 結果
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**ベンチ条件**:
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- Profile: MIXED_TINYV3_C7_SAFE
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- Benchmark: bench_random_mixed_hakmem 1000000 400 1
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- Size range: 16-1024B (全クラス)
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| Config | Runs | Avg Throughput | Delta vs OFF |
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|--------|------|----------------|--------------|
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| v7 OFF | 5 | **41.3M ops/s** | baseline |
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| v7 C6-only (0x40) | 3 | **41.5M ops/s** | +0.5% |
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| v7 C5+C6 (0x60) | 8 | **38.0M ops/s** | **-8.0%** |
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### 12-2. 発見と考察
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**重要な発見**: ワークロードによって最適な route が異なる
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| ワークロード | C6-only v7 | C5+C6 v7 | 推奨 |
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|-------------|------------|----------|------|
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| C5+C6 専用 (257-768B) | baseline | **+4.3%** | C5+C6 v7 |
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| Mixed 16-1024B | +0.5% | **-8.0%** | C6-only v7 |
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**原因分析**:
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- Mixed では C0-C4 の alloc/free が多く、C5/C6 の比率が低い
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- C5 を v7 に送ると、MID v3 / legacy より遅い経路を通る
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- C5+C6 専用ベンチでは C5 比率が高く v7 のメリットが出る
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**結論**: C5 の route は workload-dependent。Learner で動的に切り替えるべき。
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### 12-3. Policy/Learner 連携設計
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#### Stats → Learner データフロー
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SmallPageStatsV7 (retire時)
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SmallLearnerStatsV7 (集約)
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│
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PolicyLearner (判定)
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SmallPolicyV7.route_kind[] (更新)
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#### SmallPageStatsV7 から Learner が読むべきフィールド
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```c
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// 既存 (smallobject_cold_iface_v7_box.h)
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typedef struct SmallPageStatsV7 {
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uint8_t class_idx; // ← クラス別集計のキー
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uint64_t alloc_count; // ← Learner: クラスごとの alloc 頻度
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uint64_t free_count; // ← Learner: クラスごとの free 頻度
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uint64_t remote_free_count;// ← Learner: remote free 比率
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uint16_t peak_live; // ← Learner: ピーク使用量
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uint32_t lifetime_ms; // ← Learner: page 寿命
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} SmallPageStatsV7;
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#### Learner 側の集約構造案
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```c
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typedef struct SmallLearnerStatsV7 {
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// Per-class counters (C0-C7)
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struct {
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uint64_t total_allocs; // 累積 alloc 数
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uint64_t total_frees; // 累積 free 数
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uint64_t v7_allocs; // v7 経由の alloc 数
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uint64_t v7_frees; // v7 経由の free 数
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uint64_t tls_hits; // TLS segment hit 数
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uint64_t regionid_lookups; // RegionIdBox fallback 数
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uint32_t avg_page_lifetime_ms;
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} per_class[8];
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// Global counters
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uint64_t sample_count; // 集計サンプル数
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uint64_t last_update_epoch; // 最終更新 epoch
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} SmallLearnerStatsV7;
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#### 更新頻度
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- **オプション A**: N秒ごと（例: 10秒）
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- **オプション B**: Nページ retire ごと（例: 100 pages）
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- **推奨**: オプション B（イベント駆動、低オーバーヘッド）
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#### Policy 更新 API シグネチャ
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```c
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// Learner → Policy 更新
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void small_policy_v7_update_from_learner(
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const SmallLearnerStatsV7* stats,
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SmallPolicyV7* policy_out
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);
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// 判定ロジック例
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// if (stats->per_class[5].v7_allocs / stats->per_class[5].total_allocs > 0.5
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// && stats->per_class[5].tls_hits / stats->per_class[5].v7_frees > 0.8) {
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// policy_out->route_kind[5] = SMALL_ROUTE_V7; // C5 → v7
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// } else {
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// policy_out->route_kind[5] = SMALL_ROUTE_MID_V3; // C5 → MID v3
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// }
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### 12-4. 層の分担（明文化）
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L3 (Policy/Learner):
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- Stats を集約
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- route_kind[] を決定
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- snapshot を差し替え
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L1/L0 (ULTRA/v7/MID v3):
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- snapshot を読むだけ
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- ENV や Learner を直接参照しない
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- route_kind[class_idx] に従って分岐
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### 12-5. 保留事項
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以下は v7-6 の結果を踏まえて別フェーズで検討:
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1. **C4 v7 拡張**: Mixed A/B と Learner 設計の後に判断する
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2. **Intrusive LIFO / 完全 headerless**: v7-6 の結果を見てから検討
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### 12-6. 次のステップ候補
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1. **Learner 実装 (Phase v7-7)**: SmallLearnerStatsV7 の実装と Policy 更新ロジック
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2. **Workload Detection**: alloc/free パターンから workload を推定
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3. **Dynamic Route Switching**: 実行時に C5 の route を v7 ↔ MID v3 で切り替え
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**Document Updated**: 2025-12-12
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**Document Updated**: 2025-12-12
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**Phase v7-5a Status**: COMPLETE
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**Phase v7-5a Status**: COMPLETE
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**Phase v7-5b Status**: COMPLETE
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**Phase v7-5b Status**: COMPLETE
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**Phase v7-6 Status**: COMPLETE
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Reference in New Issue
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