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- Redefine TinyHotHeap v2 as per-thread Hot Box with clear boundaries - Add comprehensive OS statistics tracking for SS allocations - Implement route-based free handling for TinyHeap v2 - Add C6/C7 debugging and statistics improvements - Update documentation with implementation guidelines and analysis - Add new box headers for stats, routing, and front-end management
2.0 KiB
2.0 KiB
TINY CPU Hotpath Userland Analysis (Phase49)
- プロファイル: Mixed 16–1024B, ws=400, iters=1,000,000
HAKMEM_BENCH_MIN_SIZE=16 HAKMEM_BENCH_MAX_SIZE=1024 HAKMEM_TINY_HEAP_PROFILE=C7_SAFE HAKMEM_TINY_C7_HOT=1 HAKMEM_TINY_HOTHEAP_V2=0 HAKMEM_TINY_LARSON_FIX=1 - コマンド:
perf stat -e cycles:u,instructions:u,branch-misses:u ./bench_random_mixed_hakmem 1000000 400 1
perf record -g -e cycles:u -o perf.data.mixed_u ./bench_random_mixed_hakmem 1000000 400 1
perf stat（userlandのみ）
- Throughput: 41,000,086 ops/s
- cycles:u=126,239,279 / instructions:u=324,810,642 → IPC≈2.57
- branch-misses:u=1,186,675
- time=0.0438s（user 0.0295s / sys 0.0143s）
perf record（cycles:u）上位シンボル（self%）
- free: 24.3% — front入口/libc wrapper 部分
- malloc: 18.0% — 同上
- main: 15.3% — ベンチハーネス
- tiny_heap_page_pop.lto_priv.0: 8.8% — TinyHeapBox ホット pop
- hak_super_lookup.lto_priv.*: 7.9% — Superslab 判定（front→TinyHeapBox 境界前）
- tiny_heap_page_becomes_empty.constprop.0: 5.9% — empty 遷移処理
- __memset_avx2_unaligned_erms: 4.0% — ユーザランド初期化（first-touch）
- tiny_region_id_write_header: 2.4% — header 書き込み
- その他: __pthread_self / hak_free_at / tiny_heap_meta_flush_page などが1〜2%台
所感
- ベンチ自身の malloc/free/main が大きいが、allocator 側では tiny_heap_page_pop / hak_super_lookup / tiny_heap_page_becomes_empty が目立つ。
- userland側でも memset が残っており、first-touch 削減（ヘッダ書き込み削減や初期化遅延）余地がある。
Phase50 で削るターゲット箱（提案）
- TinyHeapBox（C7/C6）の pop/empty + hak_super_lookup 前段
- super_lookup 依存の範囲チェックを軽量化 or キャッシュ化。
- pop/empty 内の分岐を整理し、C7 SAFE の理想パス（current_page固定）に寄せる。
- header write / memset を最小化する実験スイッチを検討。