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Moe Charm (CI) 21e2e4ac2b Phase 4 E3-4: ENV Constructor Init (+4.75% GO)

Target: Eliminate E1 lazy init check overhead (3.22% self%)
- E1 consolidated ENV gates but lazy check remained in hot path
- Strategy: __attribute__((constructor(101))) for pre-main init

Implementation:
- ENV gate: HAKMEM_ENV_SNAPSHOT_CTOR=0/1 (default 0, research box)
- core/box/hakmem_env_snapshot_box.c: Constructor function added
  - Reads ENV before main() when CTOR=1
  - Refresh also syncs gate state for bench_profile putenv
- core/box/hakmem_env_snapshot_box.h: Dual-mode enabled check
  - CTOR=1 fast path: direct global read (no lazy branch)
  - CTOR=0 fallback: legacy lazy init (rollback safe)
  - Branch hints adjusted for default OFF baseline

A/B Test Results (Mixed, 10-run, 20M iters, E1=1):
- Baseline (CTOR=0): 44.28M ops/s (mean), 44.60M ops/s (median)
- Optimized (CTOR=1): 46.38M ops/s (mean), 46.53M ops/s (median)
- Improvement: +4.75% mean, +4.35% median

Decision: GO (+4.75% >> +0.5% threshold)
- Expected +0.5-1.5%, achieved +4.75%
- Lazy init branch overhead was larger than expected
- Action: Keep as research box (default OFF), evaluate promotion

Phase 4 Cumulative:
- E1 (ENV Snapshot): +3.92%
- E2 (Alloc Per-Class): -0.21% (NEUTRAL, frozen)
- E3-4 (Constructor Init): +4.75%
- Total Phase 4: ~+8.5%

Deliverables:
- docs/analysis/PHASE4_E3_ENV_CONSTRUCTOR_INIT_DESIGN.md
- docs/analysis/PHASE4_E3_ENV_CONSTRUCTOR_INIT_NEXT_INSTRUCTIONS.md
- docs/analysis/PHASE4_COMPREHENSIVE_STATUS_ANALYSIS.md
- docs/analysis/PHASE4_EXECUTIVE_SUMMARY.md
- scripts/verify_health_profiles.sh (sanity check script)
- CURRENT_TASK.md (E3-4 complete, next instructions)

🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code)

Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>

2025-12-14 02:57:35 +09:00

3.6 KiB

Raw Blame History

Phase 4 E1: ENV Snapshot Consolidation（次の指示書）

Status（2025-12-14）

✅ GO（commit: 88717a873）
Mixed A/B（10-run, iter=20M, ws=400）: +3.92% avg / +4.01% median
現状: opt-in（default OFF）のまま保持

ゴール

MIXED の Hot path にある ENV gate 呼び出しを “snapshot 1 回” に集約し、+2.5% 以上を狙う。

対象（perf self% 合計 ≈ 3.26%）:

tiny_c7_ultra_enabled_env()
tiny_front_v3_enabled()
tiny_metadata_cache_enabled()

Step 0: 事前確認（現状）

Mixed（iter=20M, ws=400）で perf を取り、上記 3 つが Top にいることを確認:

HAKMEM_PROFILE=MIXED_TINYV3_C7_SAFE perf record -F 99 -- \
  ./bench_random_mixed_hakmem 20000000 400 1
perf report --stdio --no-children

Step 1: L0 箱（EnvSnapshotBox）を追加

新規ファイル:

core/box/hakmem_env_snapshot_box.h
core/box/hakmem_env_snapshot_box.c

要件:

ENV: HAKMEM_ENV_SNAPSHOT=0/1（default 0）
hakmem_env_snapshot_refresh_from_env() を用意（getenv のみ／malloc しない）
hakmem_env_snapshot_get_fast() は hot で “1 load + 1 branch” 程度に抑える
tiny_metadata_cache_eff = HAKMEM_TINY_METADATA_CACHE && !learner を snapshot で計算

Step 2: bench_profile 同期（putenv 後に refresh）

core/bench_profile.h の #ifdef USE_HAKMEM ブロック末尾に追加:

hakmem_env_snapshot_refresh_from_env();

（既に wrapper_env_refresh_from_env() と tiny_static_route_refresh_from_env() があるので同列で OK）

Step 3: 最小 migration（call-site 置換）

まず “毎回通る” 箇所だけ置換（3 gate → snapshot）:

core/front/malloc_tiny_fast.h
- tiny_c7_ultra_enabled_env() を snapshot 参照へ（C7 ULTRA gate）
- tiny_front_v3_enabled() を snapshot 参照へ（free 側の front_snap 取得）
core/box/tiny_legacy_fallback_box.h
- tiny_front_v3_enabled() を snapshot 参照へ
- tiny_metadata_cache_enabled() を snapshot の tiny_metadata_cache_eff 参照へ
core/box/tiny_metadata_cache_hot_box.h
- tiny_metadata_cache_enabled() を snapshot の tiny_metadata_cache_eff 参照へ
- （ここで learner interlock を “二重に” チェックしないよう整理）

注意（Fail-safe）:

HAKMEM_ENV_SNAPSHOT=0 のときは既存関数経由に戻る（挙動を変えない）

Step 4: ビルド & 健康診断

make bench_random_mixed_hakmem -j
scripts/verify_health_profiles.sh

Step 5: A/B（GO/NO-GO）

Mixed 10-run（iter=20M, ws=400）:

# Baseline
HAKMEM_PROFILE=MIXED_TINYV3_C7_SAFE HAKMEM_ENV_SNAPSHOT=0 \
  ./bench_random_mixed_hakmem 20000000 400 1

# Optimized
HAKMEM_PROFILE=MIXED_TINYV3_C7_SAFE HAKMEM_ENV_SNAPSHOT=1 \
  ./bench_random_mixed_hakmem 20000000 400 1

判定:

GO: mean +2.5% 以上
±1%: NEUTRAL（research box）
-1% 以下: NO-GO（freeze）

Step 6: perf で “消えたか” を確認

E1=1 で perf を取り直し、次を確認:

3 つの gate 関数が Top から落ちる／self% が大きく減る
代わりに snapshot load が 1 箇所に集約されている

Step 7: 昇格（GO の場合のみ）

core/bench_profile.h の MIXED_TINYV3_C7_SAFE に bench_setenv_default("HAKMEM_ENV_SNAPSHOT","1"); を追加
docs/analysis/ENV_PROFILE_PRESETS.md に結果と rollback を追記
CURRENT_TASK.md を E1 完了へ更新

NEUTRAL/NO-GO の場合:

default OFF のまま freeze（本線は汚さない）

Next（Phase 4 E3-4）

設計メモ: docs/analysis/PHASE4_E3_ENV_CONSTRUCTOR_INIT_DESIGN.md
次の指示書: docs/analysis/PHASE4_E3_ENV_CONSTRUCTOR_INIT_NEXT_INSTRUCTIONS.md

3.6 KiB Raw Blame History Unescape Escape