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# ⚡ From Boxes to JIT: How Abstraction Boundaries Enable Progressive Compiler Optimization
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## 📑 論文概要
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**タイトル**: From Boxes to JIT: How Abstraction Boundaries Enable Progressive Compiler Optimization
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**対象会議**: PLDI 2026 / OOPSLA 2025
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**著者**: [TBD]
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**概要**: 箱による境界分離がJITコンパイラの段階的最適化を可能にする新しい設計パターンを提案。Nyashでの実装と性能評価。
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## 🎯 研究の新規性
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### 従来のJIT設計の問題
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[Parser] → [AST] → [IR] → [Optimizer] → [CodeGen]
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密結合により変更が全体に波及
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### 箱理論によるJIT設計
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[JIT箱] ⟷ [Handle] ⟷ [VM箱]
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独立進化 最小接点 フォールバック
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## 🔬 技術的貢献
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### 1. **Progressive Enhancement Pattern**
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- VMフォールバックからの段階的最適化
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- 箱単位での機能追加
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- 部分的失敗の局所化
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### 2. **Handle Registry Architecture**
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- u64ハンドルによる疎結合
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- スコープベースの生命管理
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- GC非依存の設計
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### 3. **Box-Based Testing**
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- 箱単位での独立テスト
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- モックハンドルによる分離テスト
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- 性能回帰の早期検出
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## 📊 評価計画
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### ベンチマーク
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- **Micro**: 個別命令の性能
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- **Macro**: 実アプリケーション
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- **Compile Time**: JIT遅延の測定
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### 比較対象
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- V8 (JavaScript)
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- PyPy (Python)
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- GraalVM (多言語)
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### 測定項目
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- スループット向上率
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- メモリ使用量
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- ウォームアップ時間
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- フォールバック頻度
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## 📝 論文構成案
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1. Introduction
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- JIT複雑性の課題
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- 箱理論の着想
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2. Background
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- 既存JIT設計
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- モジュラーコンパイラ
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3. Box-Oriented JIT Design
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- アーキテクチャ概要
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- ハンドルレジストリ
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- フォールバック機構
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4. Implementation
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- Nyash JITの実装
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- Cranelift統合
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- 最適化パス
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5. Evaluation
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- 性能評価
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- 開発効率
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- エラー率分析
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6. Case Studies
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- 分岐最適化
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- PHIノード処理
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- HostCall統合
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7. Related Work
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- Meta-tracing JIT
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- Partial evaluation
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- Modular compilers
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8. Conclusion
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## 🏗️ 実装の詳細
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### 現在の実装状況
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- ✅ JitValue ABI（i64/f64/bool/handle）
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- ✅ ハンドルレジストリ（u64 ↔ Arc<Box>）
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- ✅ catch_unwindによる安全なフォールバック
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- ✅ 基本的な分岐/PHI実装
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- ⏳ HostCall最適化
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- ⏳ 型特化パス
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### コード例
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```rust
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// 箱境界での変換
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impl JitAdapter {
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fn vm_to_jit(vm_val: VMValue) -> JitValue {
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match vm_val {
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VMValue::Integer(n) => JitValue::I64(n),
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VMValue::Box(b) => JitValue::Handle(
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registry.register(b)
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),
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_ => panic!("Unsupported type")
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}
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}
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}
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## 🚀 進捗状況
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- [x] アーキテクチャ設計
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- [x] 基本実装（Phase 10.7）
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- [ ] 性能最適化
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- [ ] ベンチマーク実装
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- [ ] 評価実験
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- [ ] 論文執筆
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## 📚 参考文献候補
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- Würthinger, T., et al. (2017). Practical partial evaluation for high-performance dynamic language runtimes. PLDI
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- Bolz, C. F., et al. (2009). Tracing the meta-level: PyPy's tracing JIT compiler. ICOOOLPS
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- Lattner, C., & Adve, V. (2004). LLVM: A compilation framework for lifelong program analysis & transformation. CGO
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