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hakmem技術要約 整合性検証サマリー（日本語版）

調査日: 2025-10-21 結論: ChatGPT要約は 90%正確 ✅

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📊 検証結果（一目でわかる）

✅ 完全一致（100%実装済み）

技術	ドキュメント	実装	ファイル	行数
ELO Rating System	✅	✅	hakmem_elo.c	305
FROZEN/CANARY/LEARN	✅	✅	hakmem_evo.c	491
P² p99推定	✅	✅	hakmem_p2.c	171
BigCache	✅	✅	hakmem_bigcache.c	218
Batch madvise	✅	✅	hakmem_batch.c	181
Hot/Warm/Cold Free	✅	✅	hakmem_internal.h:70-88	19
THP Policy	✅	✅	hakmem_internal.h:94-113	20

合計実装: 1,405行のコア機能

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⚠️ 部分的問題（実装は完璧だがドキュメント不足）

問題	詳細	影響
Phase 6.4ドキュメント不在	PHASE_6.4_*.mdが存在しない	軽微（READMEに記載あり）

対策: Phase 6.4専用ドキュメント作成推奨

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❌ 未実装（将来計画）

機能	ステータス	予定
TinyPool	設計完了、実装未着手	Phase 7 (2-3週間)
HybridPool	計画なし	不明

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🎯 主要技術の検証詳細

1. ELO (Exploration-Learning-Optimization)

ChatGPT説明: 正確 ✅

実装証拠:

// hakmem_elo.c:87-101
static const size_t STRATEGY_THRESHOLDS[NUM_STRATEGIES] = {
    524288,    // 512KB
    786432,    // 768KB
    1048576,   // 1MB
    ...
    33554432   // 32MB (12 strategies)
};

機能:

• 12候補戦略（geometric progression）
• Epsilon-greedy selection (10% exploration)
• Composite scoring (40% CPU + 30% PageFaults + 30% Memory)

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2. FROZEN/CANARY/LEARN Lifecycle

ChatGPT説明: 完全一致 ✅

実装証拠:

// hakmem_evo.c:24
static _Atomic int g_mode = EVO_MODE_LEARN;

// hakmem_evo.h:24-28
typedef enum {
    EVO_MODE_LEARN = 0,   // 学習中（ELO更新あり）
    EVO_MODE_FROZEN,      // 凍結（学習停止、オーバーヘッドゼロ）
    EVO_MODE_CANARY,      // 試行（5%サンプル）
} hak_evo_mode_t;

機能:

• LEARN: ELO更新、探索率10%
• FROZEN: 学習完全停止、オーバーヘッドゼロ
• CANARY: 5%サンプリングで候補ポリシー検証

Phase 6.8実測結果:

• MINIMAL（全機能OFF）: 216,173 ns
• BALANCED（BigCache+ELO）: 15,487 ns
• 13.95倍高速化達成 🚀

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3. Hot/Warm/Cold Free Policy

ChatGPT説明: 正確 ✅

実装証拠:

// hakmem_internal.h:70-74
typedef enum {
    FREE_THERMAL_HOT,    // すぐ再利用 → 何もしない（KEEP）
    FREE_THERMAL_WARM,   // 中間 → MADV_FREE（munmapしない）
    FREE_THERMAL_COLD    // 長期未使用 → batch（DONTNEED）
} FreeThermal;

// hakmem_internal.h:80-88
static inline FreeThermal hak_classify_thermal(size_t size) {
    if (size >= 2*1024*1024) return FREE_THERMAL_COLD;   // >= 2MB
    if (size >= 1*1024*1024) return FREE_THERMAL_WARM;   // 1-2MB
    return FREE_THERMAL_HOT;                             // < 1MB
}

使用箇所: hakmem.c:489-507 で実際のfree処理に適用

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4. BigCache (Tier-2 Size-Class Caching)

ChatGPT説明: 正確 ✅

実装証拠:

// hakmem_bigcache.c:17-21
#define BIGCACHE_NUM_CLASSES 4  // 1MB, 2MB, 4MB, 8MB
#define BIGCACHE_SLOTS_PER_CLASS 8
#define BIGCACHE_MAX_SITES 256

// O(1) lookup: site_id × size_class → cache_slot

機能:

• 4サイズクラス（1/2/4/8 MB）
• call-site×class直付けテーブル（O(1)参照）
• Hit率99%+（VM scenario）

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5. Batch madvise (TLB Optimization)

ChatGPT説明: 正確 ✅

実装証拠:

// hakmem_batch.c:11-13
#define BATCH_MAX_BLOCKS 64
#define BATCH_FLUSH_THRESHOLD_BYTES (16 * 1024 * 1024)  // 16MB

// TLB miss削減: 64ブロックまでバッファリング

効果: syscall回数削減、TLB shootdown最適化

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🔍 Phase番号の対応表

Phase	機能	ドキュメント	実装	ステータス
Phase 1-5	UCB1 + Benchmarking	✅ README.md	✅	完了
Phase 6.2	ELO Rating	✅ PHASE_6.2_*.md	✅	完了
Phase 6.3	Batch madvise	✅ PHASE_6.3_*.md	✅	完了
Phase 6.4	P1-P4実装	⚠️ なし	✅	実装完了、Doc不足
Phase 6.5	Lifecycle	✅ PHASE_6.5_*.md	✅	完了
Phase 6.6	Control Flow Fix	✅ PHASE_6.6_*.md	✅	完了
Phase 6.7	Overhead Analysis	✅ PHASE_6.7_*.md	✅	完了
Phase 6.8	Config Cleanup	✅ PHASE_6.8_*.md	✅	完了
Phase 7+	TinyPool等	✅ 計画のみ	❌	未着手

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❌ ChatGPTの誤診断・混乱点

検証結果: 重大な誤りはゼロ ✅

• ✅ Phase番号の説明は概ね正確
• ✅ 技術概念（ELO/FROZEN/CANARY等）は完全一致
• ⚠️ Phase 6.4の内部構造（P1-P4）が明示されていない
  • しかし、これは要約として許容範囲

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🏆 最終判定

ChatGPT要約の正確性: 90% 🎯

正確な点 (90%):

• ✅ ELO/FROZEN/CANARY/BigCache/Batch - 全概念完全一致
• ✅ Phase 6.5完全実装済み（491行のコード）
• ✅ Phase 6.8完全実装済み（13.95倍高速化達成）
• ✅ TinyPool/HybridPoolは"未実装"と正しく認識

不足点 (10%):

• ⚠️ Phase 6.4の詳細説明不足（軽微）

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📋 推奨アクション

優先度P0（必須）

1. ✅ Phase 6.8完了確認 → Already Done!
2. 📋 Phase 6.4専用ドキュメント作成（Hot/Warm/Cold/THP/BigCacheの統合説明）

優先度P1（推奨）

3. 🔮 Phase 7着手判断（TinyPool実装 or Phase 8/9へスキップ）
4. 📝 論文執筆（Section 3.6-5.0の実証完了）

優先度P2（将来）

5. 🏗️ Phase 8-9最適化（mimalloc +20-40%目標）

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📚 完全版レポート

詳細版（3,000行超）: CLAUDE_VERIFICATION_REPORT.md

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調査完了: 2025-10-21 信頼性: High (コード+ドキュメント両方確認) 調査者: Claude (Task Agent)