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**目的**: free dispatcher（29%）の内訳を細分化して計測。 **実装内容**: - FreeDispatchStats 構造体追加（ENV: HAKMEM_FREE_DISPATCH_STATS, default 0） - カウンタ: total_calls / domain (tiny/mid/large) / route (ultra/legacy/pool/v6) / env_checks / route_for_class_calls - hak_free_at / tiny_route_for_class / tiny_route_snapshot_init にカウンタ埋め込み - 挙動変更なし（計測のみ、ENV OFF 時は overhead ゼロ） **計測結果**: Mixed 16-1024B (1M iter, ws=400): - total=8,081, route_calls=267,967, env_checks=9 - BENCH_FAST_FRONT により大半は早期リターン - route_for_class は主に alloc 側で呼ばれる（267k calls vs 8k frees） - ENV check は初期化時の 9回のみ（snapshot 効果） C6-heavy (257-768B, 1M iter, ws=400): - total=500,099, route_calls=1,034, env_checks=9 - fg_classify_domain に到達する free が多い - route_for_class 呼び出しは極小（snapshot 効果） **結論**: - ENV check は既に十分最適化されている（初期化時のみ） - route_for_class は alloc 側での呼び出しが主で、free 側は snapshot で O(1) - 次フェーズ（OPT-2）では別のアプローチを検討 **ドキュメント追加**: - docs/analysis/FREE_DISPATCHER_ANALYSIS.md（新規） - CURRENT_TASK.md に Phase FREE-DISPATCHER-OPT-1 セクション追加 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
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# FREE_DISPATCHER_ANALYSIS
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## 目的
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free dispatcher（hak_free_at → fg_classify_domain → fg_tiny_gate → ...）のルーティング層を分析し、最適化ポイントを特定する。
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## 現状フロー
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free(ptr)
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↓
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hak_free_at(ptr, sz)
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↓
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fg_classify_domain(ptr, sz)
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├→ FG_DOMAIN_TINY → fg_tiny_gate → tiny_free_gate_try_fast
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├→ FG_DOMAIN_MID → mid free path
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└→ FG_DOMAIN_LARGE → large free path
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```
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### tiny domain 内のルート分岐
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tiny_free_gate_try_fast(base, class_idx)
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↓
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tiny_route_for_class(class_idx) を呼び出し
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├→ ULTRA (C4-C7) → tiny_cX_ultra_free_fast()
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├→ Tiny legacy → existing tiny free
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├→ pool v1 → pool free
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└→ core v6 (C6) → small_free_fast_v6()
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### ENV 判定箇所（推定）
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- tiny_route_for_class() 内部
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- HAKMEM_SMALL_HEAP_V6_ENABLED
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- HAKMEM_SMALL_HEAP_V3_ENABLED
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- HAKMEM_POOL_V2_ENABLED / V1_ENABLED
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- HAKMEM_TINY_CX_ULTRA_FREE_ENABLED (C4/C5/C6/C7)
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- fg_classify_domain() 内部
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- サイズ閾値判定（tiny/mid/large 分岐）
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## Phase FREE-DISPATCHER-OPT-1: 統計計測
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実装内容:
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- FreeDispatchStats 構造体（ENV: HAKMEM_FREE_DISPATCH_STATS, default 0）
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- カウンタ:
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- total_calls: free 全体呼び出し回数
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- domain_tiny / domain_mid / domain_large: domain 分岐の内訳
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- route_ultra / route_tiny_legacy / route_pool_v1 / route_core_v6: tiny domain 内の route 内訳
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- env_checks: ENV 読み回数（概算）
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- route_for_class_calls: tiny_route_for_class() 呼び出し回数
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計測結果は次のセクションに記載。
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## Phase FREE-DISPATCHER-OPT-1 計測結果
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### Mixed 16-1024B (1M iter, ws=400)
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[FREE_DISPATCH_STATS] total=8081 tiny=0 mid=8081 large=0 ultra=0 tiny_legacy=7 pool=0 v6=0 route_calls=267967 env_checks=9
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Throughput = 44.7M ops/s
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**分析**:
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- total_calls: 8,081 (hak_free_at 呼び出し回数、BENCH_FAST_FRONT で早期リターンしている分を除く)
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- domain_mid: 100% (8,081/8,081) - BENCH_FAST_FRONT により tiny domain は早期リターン済み
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- route_for_class_calls: 267,967 (alloc 側でも呼ばれるため total より大きい)
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- env_checks: 9 (tiny_route_snapshot_init() で 1回だけ ENV を読む設計が機能)
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**重要な発見**:
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1. BENCH_FAST_FRONT により大半の free は早期リターンしており、fg_classify_domain に到達するのは少数のみ
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2. route_for_class は主に alloc 側で呼ばれている（267k calls vs 8k frees）
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3. ENV check は初期化時の 9回のみで、ホットパスでは完全に排除されている
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### C6-heavy (257-768B, 1M iter, ws=400)
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[FREE_DISPATCH_STATS] total=500099 tiny=0 mid=500099 large=0 ultra=0 tiny_legacy=7 pool=0 v6=0 route_calls=1034 env_checks=9
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**分析**:
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- total_calls: 500,099 (1M operations の約半分が free)
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- domain_mid: 100% (C6 は mid domain)
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- route_for_class_calls: 1,034 (Mixed より大幅に少ない、C6-heavy では alloc が単純)
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- env_checks: 9 (同様に初期化時のみ)
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**コメント**:
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- C6-heavy では BENCH_FAST_FRONT の効果が少なく、大半の free が fg_classify_domain に到達
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- route_for_class の呼び出しが非常に少ない（1k calls）のは、C6 が既に snapshot 済みで LUT lookup のみで完結しているため
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## Phase FREE-DISPATCHER-OPT-2 候補施策
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### 候補 A: tiny domain 早期 return
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**条件**: tiny domain が 90% 以上
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**施策**: fg_classify_domain から tiny 判定を早期 return にし、mid/large 分岐を cold に追いやる
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**期待**: domain 判定コスト削減、分岐予測向上
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### 候補 B: route snapshot 化
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**条件**: route_for_class_calls ≈ total_calls（毎回呼ばれている）
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**施策**: route_kind[class_idx] を snapshot にして、free では table lookup のみ
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**期待**: ENV check 削減、route 判定の O(1) 化
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### 候補 C: mid/pool free gate 最適化
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**条件**: mid domain がそこそこある（10% 以上）
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**施策**: mid/pool の free gate 分岐も route snapshot 化
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**期待**: C6-heavy での改善
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### 判断基準
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- tiny > 90% → 候補 A + B
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- route_calls ≈ total → 候補 B 優先
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- mid > 10% → 候補 C も検討
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