110 lines
6.3 KiB
Markdown
110 lines
6.3 KiB
Markdown
|
# Phase 25 — 脱Rustランタイム / Ring0-Ring1 再編
|
|||
|
|
|
|||
|
|
Status: proposal（設計フェーズ・実装は後続ホスト想定）
|
|||
|
|
|
|||
|
|
## ゴール
|
|||
|
|
|
|||
|
|
- Rust 層を **Ring0（最小シード）** に縮退し、それ以外のランタイム・数値コア・箱ロジックを **Hakorune(Ring1)** 側へ段階的に移行する。
|
|||
|
|
- 具体的には、Phase 21.6/21.8 で導入した:
|
|||
|
|
- `IntArrayCore`（数値一次元配列コア）
|
|||
|
|
- `MatI64`（行列箱・i64版）
|
|||
|
|
などを、「Rust プラグイン実装」ではなく **Hakorune 実装＋ごく薄い intrinsic** に置き換えるための設計ロードマップを固める。
|
|||
|
|
- 新しい箱・数値カーネル・標準ランタイム機能は **原則 .hako で実装する** 方針を明文化し、「Rust Freeze Policy（Self‑Host First）」を Phase 25 で具体化する。
|
|||
|
|
|
|||
|
|
## レイヤー方針（Ring0 / Ring1）
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### Ring0（Rust / C 相当 ― 最小シード）
|
|||
|
|
|
|||
|
|
**責務:**
|
|||
|
|
- プロセス起動・エントリポイント
|
|||
|
|
- OS / FFI / LLVM C API への極小ラッパ
|
|||
|
|
- VM の実行コア（命令デコード・レジスタファイル・GC/alloc の最小部分）
|
|||
|
|
- **汎用 intrinsic** のみ提供（例: メモリ確保・生ポインタload/store・基本的な memcpy 等）
|
|||
|
|
|
|||
|
|
**禁止 / 抑制:**
|
|||
|
|
- 新しい Box 種類（IntArrayCore / MatI64 / StringBuilder 等）を Rust 側に増やさない。
|
|||
|
|
- 新しい最適化ロジック・言語ルール・Box メソッド実装を Rust に追加しない（AGENTS.md 5.2 Rust Freeze Policy に準拠）。
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### Ring1（Hakorune / Nyash ― System サブセット）
|
|||
|
|
|
|||
|
|
**責務:**
|
|||
|
|
- 数値コア・行列コア・文字列ビルダなどの **「C 言語で書いていた部分」** を、Hakorune で実装する層。
|
|||
|
|
- 代表例:
|
|||
|
|
- `nyash.core.numeric.intarray.IntArrayCore`
|
|||
|
|
- `nyash.core.numeric.matrix_i64.MatI64`
|
|||
|
|
- `StringBuilder` / 将来の `F64ArrayCore` 等
|
|||
|
|
- ランタイムポリシー・統計・ログ・一部の AotPrep / MIR パス（構造的なもの）。
|
|||
|
|
|
|||
|
|
**方針:**
|
|||
|
|
- Rust 側が提供するのは `alloc/free/copy/load/store` などの **型パラメトリックな intrinsic** のみ。
|
|||
|
|
- 箱のフィールド管理（ptr+len+stride）、境界チェック、ループ本体、行列演算アルゴリズムなどは **すべて .hako 側で記述**。
|
|||
|
|
- Ring1 コードは AOT して `stdlib` 相当の成果物（例: `stdlib.hbc`）として VM 起動時にロードする構造を目指す。
|
|||
|
|
|
|||
|
|
## スコープ（Phase 25）
|
|||
|
|
|
|||
|
|
Phase 25 は「設計とロードマップの確定」が主目的。実装・移行作業自体は後続フェーズ（22.x/26.x など）で分割実施する。
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### 1) Rust Freeze の明文化とチェックリスト
|
|||
|
|
|
|||
|
|
- 既存の「Rust Freeze Policy（Self‑Host First）」を、ランタイム/箱/数値系に特化して再整理:
|
|||
|
|
- 新規 Box / ランタイム機能は Rust ではなく .hako で実装する。
|
|||
|
|
- Rust 変更は「最小の intrinsic 追加」か「バグ修正」に限定。
|
|||
|
|
- PR / フェーズ用チェックリスト案を作成:
|
|||
|
|
- [ ] この変更は Ring0 の責務か？（VM/allocator/LLVM/OS FFI のみ）
|
|||
|
|
- [ ] 新しい Box/アルゴリズムを Rust に追加していないか？
|
|||
|
|
- [ ] .hako に移せる部分が残っていないか？
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### 2) IntArrayCore / MatI64 の移行設計
|
|||
|
|
|
|||
|
|
- 現状:
|
|||
|
|
- Phase 21.6: Rust プラグイン `IntArrayCore` + Hako ラッパ Box。
|
|||
|
|
- Phase 21.8: `MatI64` Box を Hako で実装しつつ、コア配列は IntArrayCore に依存。
|
|||
|
|
- 目標:
|
|||
|
|
- IntArrayCore の **本体ロジック（len 管理・get/set/fill 等）を Hako 側に移す**。
|
|||
|
|
- Rust 側は:
|
|||
|
|
- `rt_mem_alloc_i64(len) -> (ptr,len)`
|
|||
|
|
- `rt_mem_free_i64(ptr,len)`
|
|||
|
|
- `rt_unsafe_load_i64(ptr, idx)`
|
|||
|
|
- `rt_unsafe_store_i64(ptr, idx, val)`
|
|||
|
|
など、小さな intrinsic 群に縮退。
|
|||
|
|
- タスク（設計レベル）:
|
|||
|
|
- 必要な intrinsic セットの定義（型・エラー処理ポリシー・Fail‑Fast方針）。
|
|||
|
|
- `nyash.core.numeric.intarray` の API 仕様と内部構造（ptr+len/所有権/ライフサイクル）を docs に固定。
|
|||
|
|
- MatI64 が IntArrayCore をどう利用するか（row-major/stride/ビューなど）を整理。
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### 3) System Hakorune サブセットの定義
|
|||
|
|
|
|||
|
|
- Ring1 で「C 代替」として安全に使える記法/機能を定義:
|
|||
|
|
- 推奨: 明示ループ（while/for）、Fail‑Fast、Box フィールドの明示管理。
|
|||
|
|
- 慎重に: 例外/非同期/動的ロードなど、ランタイム依存が重い機能。
|
|||
|
|
- ドキュメント案:
|
|||
|
|
- `docs/development/runtime/system-hakorune-subset.md`（候補）
|
|||
|
|
- 想定ユース:
|
|||
|
|
- numeric core / matrix core
|
|||
|
|
- runtime policy / stats
|
|||
|
|
- 一部 MIR/AotPrep ロジック
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### 4) stdlib ビルド／ロード戦略のたたき台
|
|||
|
|
|
|||
|
|
- 目標:
|
|||
|
|
- 「Hakorune で書かれた runtime/numeric コード」を AOT して、VM 起動時に一括ロードする仕組みを設計。
|
|||
|
|
- 方針案:
|
|||
|
|
- `tools/hakc_stdlib.sh`（仮）で:
|
|||
|
|
- `lang/src/runtime/**/*.hako` のうち Ring1 対象をコンパイルして `build/stdlib.hbc` を生成。
|
|||
|
|
- `hakorune` / `nyash` バイナリ起動時に:
|
|||
|
|
- `stdlib.hbc` を自動ロード（PATH または env で切り替え）。
|
|||
|
|
- Phase 25 では「どのモジュールを stdlib に含めるか」「ビルド/ロードの責任境界」を文章で決めるところまで。
|
|||
|
|
|
|||
|
|
## アウト・オブ・スコープ（Phase 25）
|
|||
|
|
|
|||
|
|
- 実際のコード移行（Rust 実装の削除や .hako への完全移植）は、このフェーズでは行わない。
|
|||
|
|
- 新しい機能追加や大規模最適化（VM/LLVM 側）は対象外。
|
|||
|
|
- 既存の 21.x フェーズのベンチ結果改善は、Phase 25 の直接スコープ外（ただし設計上のゴールには参考としてリンクする）。
|
|||
|
|
|
|||
|
|
## このフェーズ終了時の「完成形」
|
|||
|
|
|
|||
|
|
- Rust / Hakorune の責務分離が文書として明確になり、「新しい箱・数値カーネルは .hako で書く」がプロジェクトの合意として固定されている。
|
|||
|
|
- IntArrayCore / MatI64 の「Rust→Hakorune 移行」手順が、段階ごとのタスクリストとして整理されている。
|
|||
|
|
- System Hakorune サブセットと stdlib ビルド/ロード戦略のたたき台があり、後続フェーズ（例: Phase 22.x / 26.x）でそのまま実装に着手できる状態になっている。
|
|||
|
|
|