feat(phase21.5): MirBuilder optimization prep + crate EXE infrastructure

Phase 21.5 optimization readiness - C-level performance target:
- MirBuilder: JsonFrag purify toggle (HAKO_MIR_BUILDER_JSONFRAG_PURIFY=1)
- Normalizer: extended f64 canonicalization + dedupe improvements
- loop_opts_adapter: JsonFrag path refinement for crate EXE compatibility

Infrastructure improvements:
- provider_registry: add diagnostics + ring-1 providers (array/console/map/path)
- mir_interpreter: add normalization/purify feature gates
- tools/selfhost_exe_stageb.sh: new end-to-end Stage-B→crate EXE pipeline
- tools/perf/microbench.sh: performance measurement tooling

Smoke tests (phase2100):
- Extend timeout 15s→120s for heavy crate EXE builds
- Add stageb_loop_jsonfrag_crate_exe_canary_vm.sh (target test)
- Add s3_backend_selector_crate_exe_vm_parity_return42_canary_vm.sh

Documentation:
- ENV_VARS.md: add Phase 21.5 optimization toggles
- README updates: clarify crate backend strategy
- phase215-optimization.md: new optimization roadmap

This commit sets the stage for Phase 21.5 critical optimization:
achieving C-level performance to decide hakorune's future viability.
This commit is contained in:
nyash-codex
2025-11-11 02:07:12 +09:00
parent ece91306b7
commit 07a254fc0d
49 changed files with 905 additions and 167 deletions

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@ -0,0 +1,43 @@
# Phase 21.5 — Optimization Readiness (MirBuilder + Runtime)
Goal
- Target: ≥ 80% of equivalent C for core microbenches同一アルゴリズム、最適化ON
- Scope: Nyash AOT/LLVM ライン(ハーネス or EXE、ホットパスの構造最適化挙動不変
- Guard: 既定挙動/ABI不変、devトグルでの可視化と段階導入、ロールバック容易。
Readiness (done)
- Normalizer を MirBuilder 本線/Min に既定OFFで配線、ON時のみタグ静音トグル付
- f64 正規化の共通化JsonNumberCanonical・phi整列・ret値明示・const重複排除。
- Canary: 冪等 / crossblock nodedupe / rcパリティif/loop/binop/ f64指数/0.0/末尾0/ phimany/nested
Plan
1) Baseline & Harness
- 代表ベンチLoopSum / StrLen / BoxAllocで C baseline と Nyash(LLVM) を比較。
- 計測を tools/perf/microbench.sh に集約。`--runs N` で中央値/平均を算出。
2) Hotspot Discovery
- Builder 出力の冗長箇所const/compare連打、不要な一時値、Runtime の alloc/型分岐を観測。
- 代表ケースで alloc 回数/branch 回数をロギングdevトグル下、既定OFF
3) Small-step Optimization構造優先・挙動不変
- Builder 側: テキスト結合の抑制集約バッファ、重複constの先頭集約既に導入済
- Runtime 側: 軽量 fastpath整数演算/比較の直通、Box 生存期間短縮(スコープ明確化)。
4) Acceptance
- 代表ベンチ3種で C の ≥80%(中央値)を達成。変動が大きい環境では ±10%を許容しつつCIはスキップ扱い。
How to run (examples)
- Quick with Normalizer ON重いEXEありのため timeout 120 推奨):
- `HAKO_MIR_BUILDER_JSONFRAG_NORMALIZE=1 ./tools/smokes/v2/run.sh --profile quick --timeout 120`
- MicrobenchC vs Nyash/LLVM ハーネス):
- `tools/perf/microbench.sh --case loop --n 5000000 --runs 5`
- `tools/perf/microbench.sh --case strlen --n 2000000 --runs 5`
- `tools/perf/microbench.sh --case box --n 100000 --runs 5`
- VM runtime countersdev 診断、既定OFF:
- `NYASH_VM_STATS=1 ./target/release/hakorune --backend vm apps/tests/CASE.hako``[vm/stats] inst=… compare=… branch=…` を出力
Toggles
- `HAKO_MIR_BUILDER_JSONFRAG_NORMALIZE=1` — 正規化ON既定OFF
- `HAKO_MIR_BUILDER_NORMALIZE_TAG=1` — タグ出力(既定静音)
- `SMOKES_DEV_NORMALIZE=1` — devヘルパから正規化ON注入quick限定ON例は test_runner にコメント記載)
Notes
- ベンチは OS/CPU/周辺負荷に依存するため、CIでの厳格判定は避け、ローカル/任意ジョブで傾向を確認。
- 構造最適化優先(条件分岐/インライン化での挙動差を避ける)。