CURRENT TASK (Phase 12: Shared SuperSlab Pool – Debug Phase)

Phase12 の設計に沿った shared SuperSlab pool 実装および Box API 境界リファクタリングは導入済み。現在は shared backend 有効状態での SEGV 解消と安定化 を行うデバッグフェーズに入っている。

本タスクでは以下をゴールとする:

shared Superslab pool backend (hakmem_shared_pool.[ch] + hak_tiny_alloc_superslab_backend_shared) を Box API (hak_tiny_alloc_superslab_box) 経由で安全に運用できる状態にする。
bench_random_mixed_hakmem 実行時に SEGV が発生しないことを確認し、 shared backend を実用レベルの「最小安定実装」として確定させる。

2. 現状サマリ（実装済み）

Box/API 境界
- tiny フロントエンドから Superslab への入口:
  - hak_tiny_alloc_superslab_box(int class_idx) に一本化。
- TLS SLL:
  - slow path を含む呼び出しは tls_sll_box.h (tls_sll_pop(int, void**) 等) の Box API 経由に統一。
shared Superslab pool 実装
- hakmem_shared_pool.[ch]:
  - SharedSuperSlabPool g_shared_pool と shared_pool_init, shared_pool_acquire_slab, shared_pool_release_slab を実装。
  - SuperSlab を global に管理し、slab 単位で class_idx を割当/解放する shared pool 構造を提供。
- hakmem_tiny_superslab.c:
  - hak_tiny_alloc_superslab_backend_shared(int class_idx):
    - shared_pool_acquire_slab により (ss, slab_idx) を取得。
    - superslab_init_slab で未初期化 slab を初期化。
    - ジオメトリは SUPERSLAB_SLAB0_DATA_OFFSET + slab_idx * SUPERSLAB_SLAB_USABLE_SIZE + used * stride を使用。
    - 単純 bump でブロックを返却。
  - hak_tiny_alloc_superslab_backend_legacy(int class_idx):
    - 旧 per-class g_superslab_heads ベースの実装を static backend に封じ込め。
  - hak_tiny_alloc_superslab_box(int class_idx):
    - shared backend → 失敗時に legacy backend へフォールバックする実装に更新。
- make bench_random_mixed_hakmem:
  - ビルドは成功し、shared backend を含む構造的な不整合は解消済み。
現状の問題（2025-11-14 更新）
- bench_random_mixed_hakmem は SLL（TLS 単方向リスト）有効時に早期 SEGV。
- SLL を無効化（HAKMEM_TINY_TLS_SLL=0）すると、shared ON/OFF いずれも安定完走（Throughput 表示）。
- よって、現時点のクラッシュ主因は「共有SS」ではなく「SLL フロント経路の不整合（BASE/USER/next 取り扱い）」である可能性が高い。

以降は、この SEGV を潰し「shared Superslab pool 最小安定版」を完成させるためのデバッグタスクとする。

3. デバッグフェーズの具体タスク

3-1. shared backend ON/OFF 制御と原因切り分け

shared backend スイッチ導入・確認
- hak_tiny_alloc_superslab_box(int class_idx) に環境変数または定数フラグを導入し:
  - HAKMEM_TINY_SS_SHARED=0 → legacy backend のみ（回帰確認用）
  - HAKMEM_TINY_SS_SHARED=1 → 現行 shared backend（デバッグ対象）
- 手順:
  - legacy 固定で bench_random_mixed_hakmem 実行 → SEGV が消えることを確認し、問題が shared 経路に限定されることを保証。

3-2. shared slab メタデータの一貫性検証

shared_pool_acquire_slab と hak_tiny_alloc_superslab_backend_shared の整合確認
- 確認事項:
  - class_idx 割当時に:
    - meta->class_idx が正しく class_idx にセットされているか。
    - superslab_init_slab 呼び出し後、capacity > 0, used == 0, freelist == NULL になっているか。
  - meta->used++ / total_active_blocks++ の更新が free パスの期待と一致しているか。
- 必要なら:
  - debug build で assert(meta->class_idx == class_idx) 等を追加して早期検出。
free/refill 経路との整合性
- 対象ファイル:
  - tiny_superslab_free.inc.h
  - hakmem_tiny_free.inc
  - hakmem_tiny_bg_spill.c
- 確認事項:
  - pointer→SuperSlab→TinySlabMeta 解決ロジックが:
    - meta->class_idx ベースで正しい class を判定しているか。
    - shared/legacy の違いに依存せず動作するか。
  - 空 slab 判定時に:
    - shared_pool_release_slab を呼ぶ条件と meta->used == 0 の扱いが矛盾していないか。
- 必要な修正:
  - shared slab 専用の「空になった slab の返却」パスを導入し、UNASSIGNED への戻しを一元化。

3-3. Superslab registry / LRU / shared pool の連携確認

Registry & LRU 連携
- hakmem_super_registry.c の:
  - hak_super_register, hak_super_unregister
  - hak_ss_lru_pop/push
- 確認:
  - shared pool で確保した SuperSlab も registry に登録されていること。
  - LRU 経由再利用時に class_idx/slab 割付が破綻していないこと。
- 必要に応じて:
  - shared pool 管理下の SuperSlab を区別するフラグや、再利用前のメタリセットを追加。

3-4. SEGV の直接解析

gdb によるスタックトレース取得（実施）
- コマンド例:
  - cd hakmem
  - gdb --args ./bench_random_mixed_hakmem
    - run
    - bt
- 結果（抜粋）:
  - hak_tiny_alloc_fast_wrapper() 内で SEGV。SLL 無効化で再現しないため、SLL 経路の BASE/USER/next の整合に絞る。

3-5. 安定版 shared Superslab pool の確定

修正後確認
- HAKMEM_TINY_SS_SHARED=1（shared 有効）で:
  - bench_random_mixed_hakmem が SEGV 無しで完走すること。
  - 簡易的な統計・ログで:
    - shared Superslab が複数 class で共有されていること。
    - メタデータ破綻や異常な解放が発生していないこと。
- これをもって:
  - 「Phase12 Shared Superslab Pool 最小安定版」が完了。

2-3. TLS / SLL / Refill の整合性確保

スコープ: core/hakmem_tiny_refill.inc.h, core/hakmem_tiny_tls_ops.h, core/hakmem_tiny.c（局所）

sll_refill_small_from_ss の Phase12 対応
- 入力: class_idx, max_take
- 動作:
  - shared pool から該当 class_idx の slab を取得 or bind。
  - slab の freelist/bump から max_take 個を TLS SLL に積む。
- ここでは:
  - g_sll_cap_override を参照しない（将来廃止しやすい形に）。
  - cap 計算は sll_cap_for_class(class_idx, mag_cap) に集約。
tiny_fast_refill_and_take / TLS SLL 経路の一貫性
- tiny_fast_refill_and_take が:
  - まず TLS SLL / FastCache を見る。
  - 足りなければ sll_refill_small_from_ss を必ず経由するよう整理（旧経路の枝刈り）。
- ただし:
  - 既存インラインとの整合性を崩さないよう、分岐削除は段階的に行う。

2-4. g_sll_cap_override の段階的無効化（安全版）

参照経路のサニタイズ（非破壊）
- hakmem_tiny_intel.inc, hakmem_tiny_background.inc, hakmem_tiny_init.inc などで:
  - g_sll_cap_override を書き換える経路を #if 0 or コメントアウトで停止。
  - 配列定義自体はそのまま残し、リンク切れを防ぐ。
- sll_cap_for_class() は Phase12 ポリシーに従う実装に置き換える。
- これにより:
  - 実際の SLL cap は sll_cap_for_class 経由に統一されるが、
  - ABI/シンボル互換性は保持される。
ビルド & アセンブリ確認
- make bench_random_mixed_hakmem
- gdb -q ./bench_random_mixed_hakmem -ex "disassemble sll_refill_small_from_ss" -ex "quit"
- 確認項目:
  - g_sll_cap_override 更新経路は実際には使われていない。
  - sll_refill_small_from_ss が shared SuperSlab pool を用いる単一ロジックになっている。

2-5. Shared Pool 実装の検証とバグ切り分け

機能検証
- bench_random_mixed_hakmem を実行:
  - SIGSEGV / abort の有無
  - ログと HAKMEM_TINY_SUPERSLAB_TRACE で shared pool の挙動を確認。
パフォーマンス確認
- 目標: 設計書の期待値に対し、オーダーとして妥当な速度になっているか:
  - 9M → 70–90M ops/s のレンジを狙う（まずは退行していないことを確認）。
問題発生時の切り分け
- クラッシュ/不正挙動があれば:
  - まず shared pool 周辺（slab class_idx, freelist 管理, owner/bind/unbind）に絞って原因特定。
  - Tiny front-end (bump, SLL, HotMag 等) を疑うのはその後。

3. 実装ルール（再確認）

hakmem_tiny.c は write_to_file で全書き換えしない。
変更は:
- #if 0 / コメントアウト
- 局所的な関数実装差し替え
- 新しい shared pool 関数の追加
- 既存呼び出し先の付け替えに限定し、逐次ビルド確認する。

4. 直近の変更（2025-11-14 追記）

定数/APIの復元・宣言不足解消（SUPERSLAB_LG_*, 所有権API, active dec, fail-fast スタブ等）。
Box 2 drain 境界を _ss_remote_drain_to_freelist_unsafe() に一本化。
tiny_fast_pop() が USER を返していた不具合を修正（BASE返却へ）。
SLL トグルの実効化:
- free v2（ヘッダ系）で g_tls_sll_enable==0 時は即スローパスへ。
- alloc fast でも SLL 無効時は TLS SLL pop を完全スキップ。
tls_sll_box の capacity > 1<<20 を「無制限」扱いへ（過剰警告を抑制）。

暫定ガイド（shared の検証を先に進めるため）

HAKMEM_TINY_TLS_SLL=0 で shared ON/OFF の安定動作を確認し、shared 経路の SEGV 有無を切り分ける。

次の一手（SLL ルートの最小修正）

SLL push/pop すべての呼び出しを Box API 経由（BASEのみ）に強制。直書き・next手計算を禁止。
tls_sll_box にデバッグ限定の軽量ガードを追加（slab範囲＋stride整合）して最初の破綻ノードを特定。
必要なら一時的に HAKMEM_TINY_SLL_C03_ONLY=1（C0–C3 のみ SLL 使用）で範囲を狭め、原因箇所を早期確定。

10 KiB Raw Blame History Unescape Escape