// pagefault_telemetry_box.h - Box PageFaultTelemetry: Tiny page-touch visualization
// Purpose:
//   - Approximate「何枚のページをどれだけ触ったか」をクラス別に計測する箱。
//   - Tiny フロントエンド側からのみ呼び出し、Superslab/カーネル側の挙動は変更しない。
//
// Design:
//   - 4KB ページ単位でアドレスを正規化し、簡易 Bloom/ビットセットにハッシュ。
//   - 1 クラスあたり 1024bit (= 16 x uint64_t) を用意し、popcount で「近似ページ枚数」を算出。
//   - 衝突は起こり得るが「下限近似値」として十分。目的は傾向把握。
//
// ENV Control:
//   - HAKMEM_TINY_PAGEFAULT_TELEMETRY=1  … 計測有効化
//   - HAKMEM_TINY_PAGEFAULT_DUMP=1       … 終了時に stderr へ 1 回だけダンプ

#ifndef HAK_BOX_PAGEFAULT_TELEMETRY_H
#define HAK_BOX_PAGEFAULT_TELEMETRY_H

#include <stdint.h>

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

// Tiny クラス数（既存定義が無ければ 8 とみなす）
#ifndef TINY_NUM_CLASSES
#define TINY_NUM_CLASSES 8
#endif

// ドメインバケット定義:
//   0..7   : Tiny C0..C7
//   8      : Mid Pool (hak_pool_*)
//   9      : L25 Pool (hak_l25_pool_*)
//   10     : Shared SuperSlab meta / backing
//   11     : 予備
enum {
    PF_BUCKET_TINY_BASE   = 0,
    PF_BUCKET_TINY_LIMIT  = TINY_NUM_CLASSES,
    PF_BUCKET_MID         = TINY_NUM_CLASSES,
    PF_BUCKET_L25         = TINY_NUM_CLASSES + 1,
    PF_BUCKET_SS_META     = TINY_NUM_CLASSES + 2,
    PF_BUCKET_RESERVED    = TINY_NUM_CLASSES + 3,
    PF_BUCKET_MAX         = TINY_NUM_CLASSES + 4
};

// ビットセット本体（1 バケットあたり 1024bit）
extern __thread uint64_t g_pf_bloom[PF_BUCKET_MAX][16];
// タッチ総数（ページ単位ではなく「呼び出し回数」）
extern __thread uint64_t g_pf_touch[PF_BUCKET_MAX];

// ENV による有効/無効判定（キャッシュ付き）
int pagefault_telemetry_enabled(void);

// 集計・ダンプ（ENV HAKMEM_TINY_PAGEFAULT_DUMP=1 のときだけ出力）
void pagefault_telemetry_dump(void);

// ----------------------------------------------------------------------------
// Inline helper: ページタッチ記録
// ----------------------------------------------------------------------------

static inline void pagefault_telemetry_touch(int cls, const void* ptr) {
#if HAKMEM_DEBUG_COUNTERS
    if (!pagefault_telemetry_enabled()) {
        return;
    }

    if (cls < 0 || cls >= PF_BUCKET_MAX) {
        return;
    }

    // 4KB ページに正規化
    uintptr_t addr = (uintptr_t)ptr;
    uintptr_t page = addr >> 12;

    // 1024 エントリのビットセットにハッシュ
    uint32_t idx = (uint32_t)(page & 1023u);
    uint32_t word = idx >> 6;
    uint32_t bit = idx & 63u;
    uint64_t mask = (uint64_t)1u << bit;

    uint64_t old = g_pf_bloom[cls][word];
    if (!(old & mask)) {
        g_pf_bloom[cls][word] = old | mask;
    }

    g_pf_touch[cls]++;
#else
    (void)cls;
    (void)ptr;
#endif
}

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif // HAK_BOX_PAGEFAULT_TELEMETRY_H