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# MIR進化計画: MIR14 → MIR13 → MIR17
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## 概要
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LoopForm導入に向けた段階的なMIR進化戦略。PHI命令の責務をLLVM層に移管し、より高レベルな制御構造表現を導入する。
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## 命令数の変遷
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MIR14（現在）: 14命令（PHIあり）
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↓ Phase 15終盤
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MIR13: 13命令（PHI除去）
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↓ Phase 16
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MIR17: 17命令（LoopForm追加）
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## MIR13（Phase 15終盤）
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### 削除される命令
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- **Phi**: SSA PHIノードの生成をLLVM層に移管
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### 残る13命令
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1. Const
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2. Load / Store
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3. UnaryOp / BinOp / Compare / TypeOp
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4. Branch / Jump / Return
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5. NewBox / BoxCall
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6. ExternCall / Call
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7. Throw / Catch（既存維持）
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### 実装方針
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- Bridge/BuilderはPHIを生成しない
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- LLVM層（llvmlite/Resolver）がCFGパターンからPHIを合成
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- VM/Interpreterは直線的実行を継続（PHI無視）
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## MIR17（Phase 16）
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### 追加される4命令（LoopForm）
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1. **LoopHeader** `{ id, params[] }`
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- ループヘッダBBの宣言
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- params[]はループ搬送値のプレースホルダ
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2. **LoopEnter** `{ header: bb, args[] }` (terminator)
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- Preheaderからヘッダへの遷移
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- args[]は搬送値の初期値
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3. **LoopLatch** `{ header: bb, args[] }` (terminator)
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- 本体末尾からヘッダへのバックエッジ
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- args[]は更新後の搬送値
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4. **LoopExit** `{ exit: bb }` (terminator)
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- ループからの脱出（break相当）
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### なぜ+4命令か
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- ループの構造を明示的に表現
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- Preheader/Header/Body/Exitの役割を宣言的に
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- LLVM層でのPHI生成が機械的に可能
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## 合流点の扱い（将来検討）
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### MergeForm（追加候補）
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```rust
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// If/Else等の合流用（将来のMIR18以降）
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MergeHeader { id, params[] }
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MergeEnter { header: bb, args[] }
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## 移行のメリット
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1. **責務分離の明確化**
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- MIR: 制御構造の宣言
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- LLVM: SSA表現の生成
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2. **段階的移行**
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- Phase 15: PHI生成を止める（互換性維持）
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- Phase 16: LoopForm導入（新機能）
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3. **将来拡張への道筋**
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- Generator/Async/Effectへの対応準備
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- LifeBox Model（LBM）への布石
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## AI協働の記録（2025-09-16）
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### Codex提案
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- PHI合成をllvmlite側で実施
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- LoopForm/MergeFormの構造化表現
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- TryRegionによる例外構造化（将来）
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### 人間の洞察
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- 「MIR13に減らしてから+4でMIR17」
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- 段階的移行の重要性
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- 一気に変えないことの価値
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### 合意形成
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- Phase 15でまずPHI非生成化
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- 安定後にLoopForm導入
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- 責務分離を徹底
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## 実装チェックリスト
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### Phase 15終盤（MIR13化）
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- [ ] Bridge: PHI生成を無効化するフラグ
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- [ ] llvmlite: Resolver実装（PHI合成）
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- [ ] Smoke: ループ搬送値のテスト
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- [ ] VM: PHI無視の動作確認
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### Phase 16（MIR17化）
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- [ ] MIR: LoopForm命令の追加
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- [ ] Bridge: Loop構造の認識とLoopForm生成
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- [ ] llvmlite: LoopFormからPHIへの変換
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- [ ] ドキュメント: MIR17仕様書
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## 関連文献
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- 論文A（MIR13/14）: 基本設計
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- 論文D（SSA構築）: PHI生成の理論
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|
- 論文E（本稿）: LoopForm理論
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- CURRENT_TASK.md: 実装計画
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