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# C ABI統一設計 - JIT/AOT共通基盤
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*ChatGPT5さんからのアドバイスに基づく設計文書*
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## 🎯 核心的洞察
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**プラグインBoxのC ABI = そのままJIT/AOTの呼び出し土台**
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JITで今呼んでいるC ABIをAOTでは静的リンクに差し替えるだけでexe化まで一直線！
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## 📊 全体アーキテクチャ
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Nyash → MIR → VM/JIT/Cranelift ──┐
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├─ 呼ぶ先は全部 C ABI: nyrt_* / nyplug_*
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NyRT (libnyrt.a/.so) ←──────────┘
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PluginBox 実装 (libnyplug_*.a/.so)
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```
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- **JIT**: `extern "C"` シンボル（`nyrt_*`/`nyplug_*`）をその場で呼ぶ
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- **AOT**: 同じシンボルを`.o`に未解決のまま出力→`libnyrt.a`とプラグイン`.a`をリンク
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- **動的配布**: `.so/.dll`に差し替え（同じC ABIでOK）
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## 🔧 C ABIルール（小さく強い）
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### 1. 命名/可視性
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- コア: `nyrt_*`（Box/weak/bus/gc/sync/alloc...）
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- プラグイン: `nyplug_{name}_*`（ArrayBox, StringBox など）
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- `extern "C"` + 明示の可視性（ELF: `__attribute__((visibility("default")))`）
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### 2. ABIの型
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- 引数/戻り: `int32_t/int64_t/uint64_t/double/void*` のみに限定
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- `bool`は`uint8_t`統一、構造体は不透明ポインタ（ハンドル）
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- `varargs`と例外のABI横断は**禁止**（戻り値でエラーコード/out-paramで返す）
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### 3. レイアウト/アライン
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```c
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// Boxハンドル例
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struct NyBox {
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void* data;
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uint64_t typeid;
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uint32_t flags;
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uint32_t gen;
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};
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```
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※JIT側は中身に触らない。操作はAPI経由のみ。
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### 4. 呼び出し規約
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- x86_64 SysV / aarch64 AAPCS64 / Win64 をターゲットごとに固定
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- Craneliftの`call_conv`を上記に合わせる（JIT/AOT共通）
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### 5. バージョン管理（fail-fast）
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- `nyrt_abi_version()` / `nyplug_{name}_abi_version()`（v0=1）。不一致は起動時に即fail（ローダ側で検査）。
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## 📝 最小ヘッダ雛形
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### nyrt.h（コアランタイム）
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```c
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#pragma once
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#include <stdint.h>
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#ifdef __cplusplus
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extern "C" {
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#endif
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typedef struct NyBox {
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void* data;
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uint64_t typeid;
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uint32_t flags;
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uint32_t gen;
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} NyBox;
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int32_t nyrt_abi_version(void);
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// Box/weak
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NyBox nyrt_box_new(uint64_t typeid, uint64_t size);
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void nyrt_box_free(NyBox b);
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int32_t nyrt_adopt(NyBox parent, NyBox child);
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int32_t nyrt_release(NyBox parent, NyBox child, NyBox* out_weak);
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NyBox nyrt_weak_load(NyBox weak); // gen一致ならBox, 失効なら{0}
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// GC/epoch
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void nyrt_epoch_collect(void);
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// Sync（最低限）
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void* nyrt_mutex_lock(NyBox sync);
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void nyrt_mutex_unlock(void* guard);
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// Bus
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int32_t nyrt_bus_send(NyBox port, NyBox msg);
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#ifdef __cplusplus
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}
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#endif
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```
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### nyplug_array.h（プラグイン例：ArrayBox）
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```c
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#pragma once
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#include "nyrt.h"
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#ifdef __cplusplus
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extern "C" {
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#endif
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int32_t nyplug_array_abi_version(void);
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NyBox nyplug_array_new(void);
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int32_t nyplug_array_get(NyBox arr, uint64_t i, NyBox* out);
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int32_t nyplug_array_set(NyBox arr, uint64_t i, NyBox v);
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uint64_t nyplug_array_len(NyBox arr);
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int32_t nyplug_array_push(NyBox arr, NyBox v);
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#ifdef __cplusplus
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|
}
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#endif
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```
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## 🚀 ビルド・配布フロー（AOT静的リンク）
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1. **JITと同じLowering**でCLIF生成
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2. **ObjectWriter**で`mod.o`出力（未解決：`nyrt_*`/`nyplug_*`）
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3. **リンク**
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- Linux/macOS: `cc mod.o -static -L. -lnyrt -lnyplug_array -o app`
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- Windows: `link mod.obj nyrt.lib nyplug_array.lib /OUT:app.exe`
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4. 実行：`./app`でJIT無しに動作
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補足: 現行実装ではプラグインは `nyash_plugin_invoke`（BID-FFI v1, TLV）を用いる。v0ではこれを固定し、将来的に `nyplug_*` 直関数を併置する場合も `*_abi_version()` で互換を担保する。
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## ⚡ 実装順序（重要！）
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1. **必要なビルトインBoxをプラグインBoxに変換**
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2. **VM動作確認**
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3. **JIT動作確認**
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4. **AOT実装**
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## ⚠️ 地雷と回避策
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- **名前修飾/装飾**: C++で実装するなら`extern "C"`を絶対忘れない
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- **サイズ違い**: `bool`/`size_t`のプラットフォーム差 → 明示幅型で統一
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- **例外越境**: C ABI越しに`throw`/`panic`禁止。エラーコード＋out-paramで返す
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- **並行**: JITから`nyrt_mutex_*`を呼ぶ箇所はSafepointとも整合するように（長保持しない）
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## 📋 即実行ToDo（30分で前進）
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- [ ] `nyrt.h`最小セット確定（上の雛形でOK）
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- [ ] Craneliftの`call_conv`をターゲットに合わせて固定
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- [ ] JIT経路で`nyrt_abi_version()==NYRT_ABI`を起動時チェック
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- [ ] AOT試作：`add.o`を吐いて`libnyrt.a`とリンク→`add()`を呼ぶ最小exe
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## 💡 まとめ
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> プラグインBoxのC ABI＝JIT/AOTの土台だから、
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> **いまのJITが動いている＝静的リンクexeの最短ルートはもう目の前。**
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> まずは`nyrt.h`を固定して、JITとAOTの両方で同じシンボルを呼ぶ状態にしよう。
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> それで**"今日のJIT"が"明日のexe"**に化けるにゃ。
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*最終更新: 2025-08-28*
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