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設計判断:
- 寄生型 C7 ULTRA_FREE_BOX を削除（設計的に不整合）
- C7 ULTRA は C4/C5/C6 と異なり専用 segment + TLS を持つ独立サブシステム
- tiny_c7_ultra.c 内部で直接最適化する方針に統一
実装内容:
1. 寄生型パスの削除
- core/box/tiny_c7_ultra_free_box.{h,c} 削除
- core/box/tiny_c7_ultra_free_env_box.h 削除
- Makefile から tiny_c7_ultra_free_box.o 削除
- malloc_tiny_fast.h を元の tiny_c7_ultra_alloc/free 呼び出しに戻す
2. TLS 構造の最適化 (tiny_c7_ultra_box.h)
- count を struct 先頭に移動（L1 cache locality 向上）
- 配列ベース TLS キャッシュに変更（cap=128, C6 同等）
- freelist: linked-list → BASE pointer 配列
- cold フィールド（seg_base/seg_end/meta）を後方配置
3. alloc の純 TLS pop 化 (tiny_c7_ultra.c)
- hot path: 1 分岐のみ（count > 0）
- TLS access は 1 回のみ（ctx に cache）
- ENV check を呼び出し側に移動
- segment/page_meta アクセスは refill 時（cold path）のみ
4. free の UF-3 segment learning 維持
- 最初の free で segment 学習（seg_base/seg_end を TLS に記憶）
- 以降は範囲チェック → TLS push
- 範囲外は v3 free にフォールバック
実測値 (Mixed 16-1024B, 1M iter, ws=400):
- tiny_c7_ultra_alloc self%: 7.66% (維持 - 既に最適化済み)
- tiny_c7_ultra_free self%: 3.50%
- Throughput: 43.5M ops/s
評価: 部分達成
- 設計一貫性の回復: 成功
- Array-based TLS cache 移行: 成功
- pure TLS pop パターン統一: 成功
- perf self% 削減（7.66% → 5-6%）: 未達成（既に最適）
C7 ULTRA は独立サブシステムとして tiny_c7_ultra.c に閉じる設計を維持。
次は refill path 最適化または C4-C7 ULTRA free 群の軽量化へ。
🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code)
Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
39 lines
1.5 KiB
C
39 lines
1.5 KiB
C
// tiny_c7_ultra_box.h - C7 ULTRA TLS box (Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1: Array-based TLS cache)
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#pragma once
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#include <stdbool.h>
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#include <stddef.h>
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#include <stdint.h>
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#include "tiny_c7_ultra_segment_box.h"
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// TLS cache capacity (optimized for C7: 128 slots)
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#define TINY_C7_ULTRA_CAP 128
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// Hot box: per-thread TLS context (Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1: optimized layout)
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// Hot fields first for L1 cache locality
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typedef struct tiny_c7_ultra_tls_t {
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uint16_t count; // Hot: alloc/free both access every time (FIRST field)
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uint16_t _pad;
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void* freelist[TINY_C7_ULTRA_CAP]; // Array of BASE pointers (hot path)
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// Cold fields: used only during refill/segment learning
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uintptr_t seg_base; // Segment base for range check
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uintptr_t seg_end; // Segment end for range check
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tiny_c7_ultra_segment_t* seg; // Owning segment
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void* page_base; // Current page base
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size_t block_size; // C7 block size
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uint32_t page_idx; // Segment page index
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tiny_c7_ultra_page_meta_t* page_meta; // Current page meta
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bool headers_initialized; // Carved headers valid?
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} tiny_c7_ultra_tls_t;
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// TLS accessor
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tiny_c7_ultra_tls_t* tiny_c7_ultra_tls_get(void);
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// Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1: Optimized alloc/free entry points
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void* tiny_c7_ultra_alloc(size_t size);
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void tiny_c7_ultra_free(void* ptr);
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// Internal refill function (cold path)
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bool tiny_c7_ultra_refill(tiny_c7_ultra_tls_t* tls);
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