때로는 성급한 최적화도 재미있다 (2025)

Context

연결성 모니터링 시스템에서 ICMP Echo Request 기록을 위한 512개 엔트리의 Ring Buffer 사용. 초기 구조체 설계 시 송신/수신 시각 및 소스 주소를 모두 저장함에 따라 12KiB의 메모리를 점유하는 구조적 한계 발생.

Technical Solution

• Union 타입을 통한 sent_ts와 elapsed_ts 통합으로 송신 전후 상태에 따른 메모리 재사용 설계
• 나노초 정밀도를 100마이크로초 단위로 변경하여 43비트만으로 20년의 추적 가능 기간 확보
• Bit-field 적용 과정에서 구조체 Padding으로 인한 크기 유지 문제를 식별하고 필드 배치 최적화 수행
• 16비트 ICMP Identifier 중 4비트를 Rolling Counter로 활용하여 Source Address 필드 완전 제거
• seq_no를 16비트 경계에 배치하여 로드 시 Shift 연산 없는 단일 ldrh 명령어 접근 최적화
• not_received 비트 필드 설계를 통한 수신 여부 확인 비용 최소화