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Moe Charm (CI) 753909fa4d Phase PERF-ULTRA-ALLOC-OPT-1 (改訂版): C7 ULTRA 内部最適化
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。

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Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
2025-12-11 20:39:46 +09:00
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