feat(plugin): Fix plugin BoxRef return and Box argument support

- Fixed deadlock in FileBox plugin copyFrom implementation (single lock)
- Added TLV Handle (tag=8) parsing in calls.rs for returned BoxRefs
- Improved plugin loader with config path consistency and detailed logging
- Fixed loader routing for proper Handle type_id/fini_method_id resolution
- Added detailed logging for TLV encoding/decoding in plugin_loader_v2

Test docs/examples/plugin_boxref_return.nyash now works correctly:
- cloneSelf() returns FileBox Handle properly
- copyFrom(Box) accepts plugin Box arguments
- Both FileBox instances close and fini correctly

🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.ai/code)

Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
Moe Charm
2025-08-21 00:41:26 +09:00
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@ -0,0 +1,266 @@
# 🚀 Issue #001: LLVM PoC - inkwellセットアップとHello World実装
**タイプ**: Feature
**優先度**: Critical
**見積もり**: 3日
**担当**: Copilot
## 📋 概要
Phase 9.78 LLVM PoCの第一歩として、inkwellクレートを導入し、最小限のNyashプログラム`return 42`をLLVM経由で実行できるようにする。
## 🎯 成功条件
以下のNyashプログラムがLLVM経由で実行され、正しい終了コードを返すこと
```nyash
// test_return_42.nyash
static box Main {
main() {
return 42
}
}
```
期待される動作:
```bash
$ cargo run --features llvm -- --backend llvm test_return_42.nyash
$ echo $?
42
```
## 📝 実装タスク
### 1. **Cargo.toml更新** ✅必須
```toml
[dependencies]
inkwell = { version = "0.5", features = ["llvm17-0"] }
[features]
llvm = ["inkwell"]
```
### 2. **基本構造の作成** ✅必須
```rust
// src/backend/llvm/mod.rs
pub mod context;
pub mod compiler;
use crate::mir::module::MirModule;
use crate::errors::RuntimeError;
pub fn compile_to_object(
mir_module: &MirModule,
output_path: &str,
) -> Result<(), RuntimeError> {
let compiler = compiler::LLVMCompiler::new()?;
compiler.compile_module(mir_module, output_path)
}
```
### 3. **LLVMコンテキスト管理** ✅必須
```rust
// src/backend/llvm/context.rs
use inkwell::context::Context;
use inkwell::module::Module;
use inkwell::builder::Builder;
use inkwell::targets::{Target, TargetMachine, TargetTriple, InitializationConfig};
pub struct CodegenContext<'ctx> {
pub context: &'ctx Context,
pub module: Module<'ctx>,
pub builder: Builder<'ctx>,
pub target_machine: TargetMachine,
}
impl<'ctx> CodegenContext<'ctx> {
pub fn new(context: &'ctx Context, module_name: &str) -> Result<Self, String> {
// 1. ターゲット初期化
Target::initialize_native(&InitializationConfig::default())
.map_err(|e| format!("Failed to initialize native target: {}", e))?;
// 2. モジュール作成
let module = context.create_module(module_name);
// 3. ターゲットマシン作成
let triple = TargetMachine::get_default_triple();
let target = Target::from_triple(&triple)
.map_err(|e| format!("Failed to get target: {}", e))?;
let target_machine = target
.create_target_machine(
&triple,
"generic",
"",
inkwell::OptimizationLevel::None,
inkwell::targets::RelocMode::Default,
inkwell::targets::CodeModel::Default,
)
.ok_or_else(|| "Failed to create target machine".to_string())?;
// 4. データレイアウト設定
module.set_triple(&triple);
module.set_data_layout(&target_machine.get_target_data().get_data_layout());
Ok(Self {
context,
module,
builder: context.create_builder(),
target_machine,
})
}
}
```
### 4. **最小限のコンパイラ実装** ✅必須
```rust
// src/backend/llvm/compiler.rs
use inkwell::context::Context;
use inkwell::values::IntValue;
use crate::mir::module::MirModule;
use crate::mir::instruction::MirInstruction;
use super::context::CodegenContext;
pub struct LLVMCompiler {
context: Context,
}
impl LLVMCompiler {
pub fn new() -> Result<Self, String> {
Ok(Self {
context: Context::create(),
})
}
pub fn compile_module(
&self,
mir_module: &MirModule,
output_path: &str,
) -> Result<(), String> {
let codegen = CodegenContext::new(&self.context, "nyash_module")?;
// 1. main関数を探す
let main_func = mir_module.functions.iter()
.find(|f| f.name == "Main.main")
.ok_or("Main.main function not found")?;
// 2. LLVM関数を作成
let i32_type = codegen.context.i32_type();
let fn_type = i32_type.fn_type(&[], false);
let llvm_func = codegen.module.add_function("main", fn_type, None);
// 3. エントリブロックを作成
let entry = codegen.context.append_basic_block(llvm_func, "entry");
codegen.builder.position_at_end(entry);
// 4. MIR命令を処理今回はReturnのみ
for block in &main_func.blocks {
for inst in &block.instructions {
match inst {
MirInstruction::Return(Some(value_id)) => {
// 簡易実装: 定数42を返すと仮定
let ret_val = i32_type.const_int(42, false);
codegen.builder.build_return(Some(&ret_val));
}
_ => {
// 他の命令は今回スキップ
}
}
}
}
// 5. 検証
if !llvm_func.verify(true) {
return Err("Function verification failed".to_string());
}
// 6. オブジェクトファイル生成
codegen.target_machine
.write_to_file(&codegen.module,
inkwell::targets::FileType::Object,
output_path.as_ref())
.map_err(|e| format!("Failed to write object file: {}", e))?;
Ok(())
}
}
```
### 5. **バックエンド統合** ✅必須
```rust
// src/backend/mod.rsに追加
#[cfg(feature = "llvm")]
pub mod llvm;
// src/runner.rsのrun_with_backend関数に追加
#[cfg(feature = "llvm")]
ExecutionBackend::LLVM => {
// 1. オブジェクトファイル生成
let obj_path = "nyash_output.o";
crate::backend::llvm::compile_to_object(&mir_module, obj_path)?;
// 2. リンク簡易版システムのccを使用
use std::process::Command;
let output = Command::new("cc")
.args(&[obj_path, "-o", "nyash_output"])
.output()
.map_err(|e| RuntimeError::new(format!("Link failed: {}", e)))?;
if !output.status.success() {
return Err(RuntimeError::new("Linking failed"));
}
// 3. 実行
let output = Command::new("./nyash_output")
.output()
.map_err(|e| RuntimeError::new(format!("Execution failed: {}", e)))?;
// 4. 終了コードを返す
let exit_code = output.status.code().unwrap_or(-1);
Ok(Box::new(IntegerBox::new(exit_code as i64)))
}
```
## 🧪 テストケース
```rust
// tests/llvm_hello_world.rs
#[test]
#[cfg(feature = "llvm")]
fn test_return_42() {
let source = r#"
static box Main {
main() {
return 42
}
}
"#;
// パース → MIR生成 → LLVM実行
let result = compile_and_run_llvm(source);
assert_eq!(result, 42);
}
```
## 📚 参考資料
- [inkwell Examples](https://github.com/TheDan64/inkwell/tree/master/examples)
- [LLVM Tutorial](https://llvm.org/docs/tutorial/)
- [AI大会議結果](../AI-Conference-LLVM-Results.md)
## ⚠️ 注意事項
1. **LLVM依存関係**: LLVM 17がシステムにインストールされている必要があります
2. **プラットフォーム**: まずはLinux/macOSで動作確認し、Windowsは後回し
3. **エラーハンドリング**: 今回は最小実装のため、詳細なエラー処理は省略
## 🎯 次のステップ
このIssueが完了したら、次は
- Issue #002: 基本的な算術演算の実装BinOp
- Issue #003: 定数値の実装Const
---
**作成者**: Claude + moe-charm
**レビュアー**: AIチーム
**関連PR**: (作成予定)

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@ -0,0 +1,119 @@
# 🐙 GitHub Issue作成テンプレート
以下の内容をGitHub Issueにコピペして使用してください。
---
## Issue Title:
`[Phase 9.78] LLVM PoC Week 1 - inkwellセットアップとHello World実装`
## Labels:
- `enhancement`
- `Phase-9.78`
- `LLVM`
- `critical`
## Assignees:
- GitHub Copilot
## Milestone:
- Phase 9.78 LLVM PoC
## Issue Body:
```markdown
## 📋 概要
Phase 9.78 LLVM PoCの開始です最初のステップとして、inkwellクレートを導入し、最小限のNyashプログラム`return 42`をLLVM経由で実行できるようにします。
## 🎯 成功条件
```nyash
// test_return_42.nyash
static box Main {
main() {
return 42
}
}
```
上記プログラムがLLVM経由で実行され、終了コード42を返すこと。
## 📝 実装内容
1. **inkwellクレート導入**
- Cargo.tomlに依存関係追加
- feature flag `llvm` の設定
2. **基本構造作成**
- `src/backend/llvm/` ディレクトリ
- context.rs, compiler.rs, mod.rs
3. **最小限のコンパイラ実装**
- LLVMコンテキスト初期化
- main関数の生成
- return命令の処理
- オブジェクトファイル出力
4. **統合**
- ExecutionBackendにLLVM追加
- --backend llvm オプション対応
## 🔗 参考資料
- [詳細実装ガイド](https://github.com/moe-charm/nyash/blob/main/docs/予定/native-plan/llvm/issue/001-setup-inkwell-hello-world.md)
- [Week 1ロードマップ](https://github.com/moe-charm/nyash/blob/main/docs/予定/native-plan/llvm/issue/Week1-Roadmap.md)
- [AI大会議結果](https://github.com/moe-charm/nyash/blob/main/docs/予定/native-plan/llvm/AI-Conference-LLVM-Results.md)
## ✅ 完了条件
- [ ] inkwellがビルドできる
- [ ] test_return_42.nyashがコンパイルできる
- [ ] 実行ファイルが終了コード42を返す
- [ ] 基本的なテストがパスする
## 💬 備考
VM性能改善で素晴らしい成果50.94倍高速化)を達成していただきありがとうございました!
LLVMでも同様の成功を期待しています。ブロッカーがあれば遠慮なくコメントしてください。
AIチームClaude, Gemini, Codexが全力でサポートします🚀
```
---
## 📝 追加で作成するIssue
Week 1の進捗に応じて、以下のIssueも順次作成
1. **Issue #002**: `[Phase 9.78] LLVM PoC - Const命令の実装`
2. **Issue #003**: `[Phase 9.78] LLVM PoC - 基本型システムの実装`
3. **Issue #004**: `[Phase 9.78] LLVM PoC - ランタイム関数宣言`
4. **Issue #005**: `[Phase 9.78] LLVM PoC Week 1 - 統合テスト`
## 🏷️ 推奨ラベル構成
```yaml
Phase関連:
- Phase-9.78
- Phase-8.6 (完了)
- Phase-9.75g-0 (完了)
技術関連:
- LLVM
- MIR
- Performance
- Backend
優先度:
- critical
- high
- medium
- low
タイプ:
- enhancement
- bug
- documentation
- test
```

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@ -0,0 +1,159 @@
# 📚 MIR クイックリファレンス for LLVM実装
## 🎯 Week 1で対応するMIR命令
### 1. **Const命令**
```rust
// MIR表現
MirInstruction::Const(value_id, constant_value)
// 例
Const(v1, MirConstant::Integer(42))
Const(v2, MirConstant::Float(3.14))
Const(v3, MirConstant::Bool(true))
// LLVM変換
let int_val = ctx.i32_type().const_int(42, false);
let float_val = ctx.f64_type().const_float(3.14);
let bool_val = ctx.bool_type().const_int(1, false);
```
### 2. **Return命令**
```rust
// MIR表現
MirInstruction::Return(Option<ValueId>)
// 例
Return(Some(v1)) // 値を返す
Return(None) // voidを返す
// LLVM変換
builder.build_return(Some(&value));
builder.build_return(None);
```
## 📄 参考: 現在のMIR構造
```rust
// src/mir/instruction.rs の主要部分
pub enum MirInstruction {
// Week 1対象
Const(ValueId, MirConstant),
Return(Option<ValueId>),
// Week 2対象
BinOp(ValueId, BinaryOp, ValueId, ValueId),
Compare(ValueId, CompareOp, ValueId, ValueId),
Branch(ValueId, BasicBlockId, BasicBlockId),
Jump(BasicBlockId),
// Week 3以降
BoxNew(ValueId, MirType),
BoxCall(ValueId, ValueId, String, Vec<ValueId>),
// ... 他の命令
}
// 定数の型
pub enum MirConstant {
Integer(i64),
Float(f64),
Bool(bool),
String(String),
Null,
}
```
## 🔄 MIR→LLVM変換の基本パターン
```rust
// 基本的な変換ループ
for instruction in &block.instructions {
match instruction {
MirInstruction::Const(value_id, constant) => {
let llvm_value = match constant {
MirConstant::Integer(n) => {
ctx.i64_type().const_int(*n as u64, true).into()
}
MirConstant::Float(f) => {
ctx.f64_type().const_float(*f).into()
}
MirConstant::Bool(b) => {
ctx.bool_type().const_int(*b as u64, false).into()
}
_ => todo!("Other constants"),
};
// value_idとllvm_valueをマッピングに保存
value_map.insert(*value_id, llvm_value);
}
MirInstruction::Return(value_id) => {
match value_id {
Some(id) => {
let value = value_map.get(id).unwrap();
builder.build_return(Some(value));
}
None => {
builder.build_return(None);
}
}
}
_ => {} // Week 1では他の命令は無視
}
}
```
## 🎯 テスト用のMIRサンプル
### 1. **return 42のMIR**
```rust
MirModule {
functions: vec![
MirFunction {
name: "Main.main",
params: vec![],
return_type: MirType::Integer,
blocks: vec![
BasicBlock {
id: 0,
instructions: vec![
Const(v1, MirConstant::Integer(42)),
Return(Some(v1)),
],
},
],
},
],
}
```
### 2. **簡単な計算のMIR**Week 2用
```rust
// return 10 + 5
BasicBlock {
instructions: vec![
Const(v1, MirConstant::Integer(10)),
Const(v2, MirConstant::Integer(5)),
BinOp(v3, BinaryOp::Add, v1, v2),
Return(Some(v3)),
],
}
```
## 💡 実装のヒント
1. **ValueIdマッピング**: `HashMap<ValueId, BasicValueEnum>`で管理
2. **型情報**: MIRは型情報を持つので、LLVM型への変換テーブルを作る
3. **基本ブロック**: MIRのBasicBlockIdをLLVMのBasicBlockにマッピング
4. **エラー処理**: 最初は`todo!()`でOK、後から実装
## 📁 関連ファイル
- MIR定義: `src/mir/instruction.rs`
- MIR生成: `src/mir/lowering.rs`
- 参考実装: `src/backend/vm.rs`VMのMIR処理
---
**注**: このリファレンスはWeek 1の実装に必要な最小限の情報です。
詳細は実際のソースコードを参照してください。

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@ -0,0 +1,134 @@
# 🚀 LLVM実装クイックスタートガイド
## 📋 今すぐ始める手順
### 1. **環境準備**5分
```bash
# LLVM 17インストール確認
llvm-config --version # 17.x.x が表示されること
# Nyashプロジェクトで作業
cd /path/to/nyash
git checkout -b feature/llvm-poc
```
### 2. **最初のコミット**10分
```bash
# Cargo.tomlを編集
echo '[dependencies]
inkwell = { version = "0.5", features = ["llvm17-0"] }
[features]
llvm = ["inkwell"]' >> Cargo.toml
# ディレクトリ作成
mkdir -p src/backend/llvm
# 最初のファイル作成
touch src/backend/llvm/mod.rs
touch src/backend/llvm/context.rs
touch src/backend/llvm/compiler.rs
# コミット
git add .
git commit -m "feat(llvm): Add inkwell dependency and basic structure"
```
### 3. **最小実装のコピペ**20分
**src/backend/llvm/mod.rs**:
```rust
pub mod context;
pub mod compiler;
pub use compiler::compile_to_object;
```
**動作確認**:
```bash
cargo build --features llvm
```
### 4. **テストプログラム作成**5分
```bash
# テスト用Nyashファイル
cat > test_return_42.nyash << 'EOF'
static box Main {
main() {
return 42
}
}
EOF
```
## 🔍 詰まったときの確認ポイント
### **ビルドエラーの場合**
```bash
# LLVM関連の環境変数確認
echo $LLVM_SYS_170_PREFIX
# 設定されていない場合
export LLVM_SYS_170_PREFIX=$(llvm-config --prefix)
```
### **inkwellのバージョン問題**
```toml
# 代替バージョン
inkwell = { git = "https://github.com/TheDan64/inkwell", branch = "master", features = ["llvm17-0"] }
```
### **リンクエラーの場合**
```bash
# pkg-configの確認
pkg-config --libs --cflags llvm
```
## 📞 ヘルプが必要な場合
1. **GitHub Issue**にコメント
2. **具体的なエラーメッセージ**を貼る
3. **実行したコマンド**を記載
例:
```
inkwellのビルドでエラーが発生しました。
エラー:
```
error: failed to run custom build command for `llvm-sys v170.0.1`
```
実行コマンド:
```
cargo build --features llvm
```
環境:
- OS: Ubuntu 22.04
- LLVM: 17.0.6
- Rust: 1.75.0
```
## ✅ 最初の成功確認
以下が動けば第一歩成功!
```bash
# ビルドが通る
cargo build --features llvm
# テストが実行できるまだ失敗してOK
cargo test --features llvm test_llvm
```
## 🎯 次のステップ
1. **context.rs**の実装
2. **compiler.rs**の実装
3. **return 42**の動作確認
詳細は[001-setup-inkwell-hello-world.md](./001-setup-inkwell-hello-world.md)を参照!
---
**Remember**: 完璧より進捗!最初は動くことが最優先です。🚀

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@ -0,0 +1,60 @@
# 📚 LLVM PoC Issue ドキュメント一覧
## 🎯 Copilot様へ最初に読むファイル
1. **[Quick-Start-Guide.md](./Quick-Start-Guide.md)** 🚀
- 今すぐ始める手順
- 環境セットアップ
- 最初のコミット方法
2. **[001-setup-inkwell-hello-world.md](./001-setup-inkwell-hello-world.md)** 📋
- **最初のIssue内容**
- 詳細な実装手順
- コード例とテストケース
3. **[Week1-Roadmap.md](./Week1-Roadmap.md)** 📅
- Week 1全体の計画
- Issue実装順序
- 成功条件
## 📖 参考資料
- **[MIR-Quick-Reference.md](./MIR-Quick-Reference.md)**
- MIR命令の説明
- LLVM変換パターン
- テスト用サンプル
- **[GitHub-Issue-Template.md](./GitHub-Issue-Template.md)**
- GitHub Issue作成用テンプレート
- ラベル設定
- マイルストーン
## 🔗 関連ドキュメント(上位階層)
- [AI大会議結果](../AI-Conference-LLVM-Results.md)
- [実装計画書](../Phase-9.78-Implementation-Plan.md)
- [Copilot依頼文書](../Copilot-Request-LLVM-PoC.md)
## 💬 重要メッセージ
**Copilot様へ**
Phase 8.6での素晴らしい成果50.94倍高速化に続き、LLVMでも革命的な性能向上を期待しています
**開始方法**:
1. まず[Quick-Start-Guide.md](./Quick-Start-Guide.md)を読む
2. [001-setup-inkwell-hello-world.md](./001-setup-inkwell-hello-world.md)の実装を開始
3. 詰まったらすぐにGitHub Issueでヘルプ要請
**サポート体制**:
- AIチームClaude, Gemini, Codexが全力サポート
- 技術的な質問は遠慮なく
- 小さな成功を積み重ねましょう
Let's make Nyash fly with LLVM! 🚀✨
---
**最終更新**: 2025年8月20日
**作成者**: Claude + moe-charm
**Phase**: 9.78 LLVM PoC

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@ -0,0 +1,88 @@
# 📅 Week 1 ロードマップ: LLVM基盤構築
**期間**: 2025年8月21日〜8月27日
**目標**: LLVMバックエンドの基盤を構築し、最小限のプログラムを実行可能にする
## 🎯 Week 1の全体目標
「return 42」レベルの超シンプルなNyashプログラムが、LLVM経由で実行できる状態を達成する。
## 📋 Issue実装順序
### **Issue #001: inkwellセットアップとHello World** 🚀最初にこれ!
- **期間**: Day 1-3
- **内容**: 環境構築と「return 42」の実行
- **成功条件**: LLVMでコンパイルした実行ファイルが終了コード42を返す
- **ファイル**: [001-setup-inkwell-hello-world.md](./001-setup-inkwell-hello-world.md)
### **Issue #002: Const命令の実装**#001完了後
- **期間**: Day 3-4
- **内容**: MIR Const命令をLLVM定数に変換
- **対象**: Integer, Float, Bool定数
- **テスト**: `return 100`, `return 3.14`, `return true`
### **Issue #003: 基本的な型システム**#002と並行可能
- **期間**: Day 4-5
- **内容**: MIR型→LLVM型のマッピング実装
- **対象**: i32/i64, f64, bool, 関数型
- **成果**: type_cache の実装
### **Issue #004: ランタイム関数宣言**#003完了後
- **期間**: Day 5-6
- **内容**: nyash_runtime_* 関数の宣言
- **対象**: alloc, free, print_intデバッグ用
- **準備**: 最小限のCランタイム作成
### **Issue #005: Week 1統合テスト**(最終日)
- **期間**: Day 7
- **内容**: 複数の小さなプログラムでテスト
- **確認**: CI/CDでのLLVMビルド
- **文書**: Week 2への引き継ぎ事項
## 🔄 実装の流れ
```mermaid
graph LR
A[Issue #001<br/>環境構築] --> B[Issue #002<br/>Const実装]
A --> C[Issue #003<br/>型システム]
B --> D[Issue #004<br/>ランタイム]
C --> D
D --> E[Issue #005<br/>統合テスト]
```
## ✅ Week 1完了時のチェックリスト
- [ ] inkwellクレートが正常に動作
- [ ] 「return 42」がLLVM経由で実行可能
- [ ] Integer/Float/Bool定数がサポート済み
- [ ] 基本的な型変換が実装済み
- [ ] 最小限のランタイム関数が宣言済み
- [ ] 5個以上のテストケースがパス
## 📊 リスクと対策
| リスク | 対策 |
|--------|------|
| LLVM環境構築で詰まる | Docker環境を準備、LLVM17固定 |
| inkwellのAPIが複雑 | 公式exampleを参考に最小実装 |
| リンクエラー | まずは静的リンク、動的は後回し |
## 💡 成功のコツ
1. **小さく始める**: return 42が動けば大成功
2. **エラーを恐れない**: LLVMのエラーメッセージは親切
3. **IR出力を確認**: `--emit-llvm`でIRをダンプして確認
4. **既存コード活用**: VM/WASMバックエンドの構造を参考に
## 🎉 Week 1成功時の次のステップ
**Week 2では以下に取り組みます**
- BinOp四則演算の実装
- Branch/Jumpによる制御フロー
- Box型の基本操作
- PHIードの実装
---
**注意**: 各Issueは独立して実装可能ですが、推奨順序に従うとスムーズです。
ブロッカーがあれば即座にAIチームに相談してください