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Summary: - D1 (Free route cache): 20-run validation → PROMOTED TO DEFAULT - Baseline (20-run, ROUTE=0): 46.30M ops/s (mean), 46.30M (median) - Optimized (20-run, ROUTE=1): 47.32M ops/s (mean), 47.39M (median) - Mean gain: +2.19%, Median gain: +2.37% - Decision: GO (both criteria met: mean >= +1.0%, median >= +0.0%) - Implementation: Added HAKMEM_FREE_STATIC_ROUTE=1 to MIXED preset - D2 (Wrapper env cache): FROZEN - Previous result: -1.44% regression (TLS overhead > benefit) - Status: Research box (do not pursue further) - Default: OFF (not included in MIXED_TINYV3_C7_SAFE preset) - Baseline Phase 3: 46.04M ops/s (Mixed, 10-run, 2025-12-13) Cumulative Gains (Phase 2-3): B3: +2.89%, B4: +1.47%, C3: +2.20%, D1: +2.19% Total: ~7.6-8.9% (conservative: 7.6%, multiplicative: 8.93%) MID_V3 fix: +13% (structural change, Mixed OFF by default) Documentation Updates: - PHASE3_FINALIZATION_SUMMARY.md: Comprehensive Phase 3 report - PHASE3_CACHE_LOCALITY_NEXT_INSTRUCTIONS.md: D1/D2 final status - PHASE3_D1_FREE_ROUTE_CACHE_1_DESIGN.md: 20-run validation results - PHASE3_D2_WRAPPER_ENV_CACHE_1_DESIGN.md: FROZEN status - ENV_PROFILE_PRESETS.md: D1 ADOPT, D2 FROZEN - PHASE3_BASELINE_AND_CANDIDATES.md: Post-D1/D2 status - CURRENT_TASK.md: Phase 3 complete summary Next: - D3 requires perf validation (tiny_alloc_gate_fast self% ≥5%) - Or Phase 4 planning if no more D3-class targets - Current active optimizations: B3, B4, C3, D1, MID_V3 fix Files Changed: - docs/analysis/PHASE3_FINALIZATION_SUMMARY.md (new, 580+ lines) - docs/analysis/*.md (6 files updated with D1/D2 results) - CURRENT_TASK.md (Phase 3 status update) - analyze_d1_results.py (statistical analysis script) - core/bench_profile.h (D1 promoted to default in MIXED preset) 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Haiku 4.5 <noreply@anthropic.com>
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# Phase 3: Cache Locality - D1/D2 Validation Complete
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## 現在地（Status）
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### BASELINE_PHASE3 (10-run, Mixed, ws=400, 20M iters)
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- Mean: 46.04M ops/s, Median: 46.04M ops/s, StdDev: 0.14M ops/s
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- Baseline established: 2025-12-13
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### C3: Static Routing ✅ ADOPT
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- `HAKMEM_TINY_STATIC_ROUTE=1` を `MIXED_TINYV3_C7_SAFE` のデフォルトへ昇格（policy_snapshot bypass）
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- Gain: +2.20% proven
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- 設計メモ: `docs/analysis/PHASE3_C3_STATIC_ROUTING_1_DESIGN.md`
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### C1: TLS Prefetch 🔬 NEUTRAL / FREEZE
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- `HAKMEM_TINY_PREFETCH=1` は Mixed で平均が伸びず（±1%域）→ default OFF 維持
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- 設計メモ: `docs/analysis/PHASE3_C1_TLS_PREFETCH_1_DESIGN.md`
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### C2: Metadata Cache 🔬 NEUTRAL / FREEZE
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- `HAKMEM_TINY_METADATA_CACHE=1` は Mixed で平均が伸びず（±1%域）→ default OFF 維持
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- 設計メモ: `docs/analysis/PHASE3_C2_METADATA_CACHE_1_DESIGN.md`
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### C4: MIXED MID_V3 Routing Fix ✅ ADOPT（大きい勝ち）
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- `MIXED_TINYV3_C7_SAFE` のデフォルトを **MID_V3 OFF** に変更（C6 を LEGACY 側へ戻す）
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- A/B（Mixed, ws=400, 20M iters, 10-run）で **+13%** を確認
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### D1: Free Path Route Cache ✅ ADOPT (20-run validated, PROMOTED TO DEFAULT)
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- `HAKMEM_FREE_STATIC_ROUTE=1` を `MIXED_TINYV3_C7_SAFE` のデフォルトへ昇格
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- 20-run validation results:
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- Baseline (ROUTE=0): Mean 46.30M ops/s, Median 46.30M ops/s, StdDev 0.10M
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- Optimized (ROUTE=1): Mean 47.32M ops/s, Median 47.39M ops/s, StdDev 0.11M
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- Gain: Mean +2.19%, Median +2.37% (both criteria met)
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- 設計メモ: `docs/analysis/PHASE3_D1_FREE_ROUTE_CACHE_1_DESIGN.md`
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### D2: Wrapper Env Cache ❌ NO-GO / FROZEN
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- `HAKMEM_WRAP_ENV_CACHE=1` showed -1.44% regression
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- Root cause: TLS overhead > benefit in Mixed workload
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- Status: Research box frozen (default OFF, do not pursue)
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- 設計メモ: `docs/analysis/PHASE3_D2_WRAPPER_ENV_CACHE_1_DESIGN.md`
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## 次の指示（ガツン）
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### Step 0: Baseline 固定（Mixed）
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1. まず “現行デフォルト” で 10-run を取る（比較の基準線）
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```bash
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HAKMEM_PROFILE=MIXED_TINYV3_C7_SAFE ./bench_random_mixed_hakmem 20000000 400 1
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```
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2. A/B の比較は **同じ iter / ws / threads** を厳守。
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### Step 1: MID_V3 の扱いを “本線 SSOT” にする
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目的: Mixed 本線は **MID_V3 を常時 OFF**、C6-heavy のみ ON を維持する。
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- `core/bench_profile.h`（プリセット）
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- Mixed: `HAKMEM_MID_V3_ENABLED=0`, `HAKMEM_MID_V3_CLASSES=0x0`
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- C6-heavy: 既存通り `HAKMEM_MID_V3_ENABLED=1`, `HAKMEM_MID_V3_CLASSES=0x40`
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- `docs/analysis/ENV_PROFILE_PRESETS.md`（人間向け SSOT）
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- Mixed 本線: MID_V3 OFF を明記
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- C6-heavy: MID_V3 ON 推奨を明記
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GO/NO-GO:
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- Mixed (10-run mean): **+1.0% 以上で GO**（既に +13% を観測）
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- C6-heavy: 参考（Mixed を最優先）
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### Step 2: 次のボトルネックを “数字で” 決める
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MID_V3 を切った後に、改めて perf を取り直して “次の芯” を決める。
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```bash
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perf record -F 99 --call-graph dwarf -- \
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HAKMEM_PROFILE=MIXED_TINYV3_C7_SAFE ./bench_random_mixed_hakmem 20000000 400 1
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perf report --stdio
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```
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判定ルール:
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- self% が **5% 未満の箱は NO-GO（後回し）**
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- 5% 以上の関数/箱だけを次のフェーズ候補にする
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### Step 3: Phase 3 D1 を “昇格できるか” を確定する（20-run）
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`HAKMEM_FREE_STATIC_ROUTE=1` は **10-run mean が +1.06%** とギリ勝ちだが、
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median が負ける回があるため、プリセット default 化は **20-run で確度を上げてから**。
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推奨手順（Mixed, iter=20M, ws=400, 1T）:
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1. Baseline: `HAKMEM_FREE_STATIC_ROUTE=0` を 20-run
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2. Optimized: `HAKMEM_FREE_STATIC_ROUTE=1` を 20-run
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3. 判定（mean + median）:
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- GO（昇格候補）: mean **+1.0%** 以上 かつ median もプラス域
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- それ以外: ENV opt-in 維持（default OFF）
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### Step 4: Phase 3 D2 は NO-GO（凍結）
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`HAKMEM_WRAP_ENV_CACHE=1` は **-1.44% 回帰**のため、研究箱として freeze（default OFF）。
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次は D3（alloc 側）に進むか、Phase 3 を総括して次フェーズへ移る。
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### Step 5: Phase 3 D3（Alloc Gate Specialization）は “perf で 5%超えたら” 着手
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狙い: Mixed 本線の固定構成に合わせ、alloc gate の分岐を削って 1–2% 詰める。
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- 設計メモ: `docs/analysis/PHASE3_D3_ALLOC_GATE_SPECIALIZATION_1_DESIGN.md`
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- ENV: `HAKMEM_ALLOC_GATE_LEGACY_ONLY=0/1`（default 0）
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- 注意: “safe enable 判定” を必ず入れて、ENV 組み合わせで壊れないようにする
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## 次候補（perf で 5% 超なら着手）
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1. `tiny_alloc_gate_fast` / `malloc_tiny_fast_for_class`（alloc 側の形最適化）
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2. `free_tiny_fast_*`（free 側第2ホットの追加短絡）
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3. wrapper（`malloc`/`free`）の hot 入口の更なる短縮（B4 の次）
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