From de180d2bf55c8a6febc62d0596e0e621333f23fc Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Moe Charm Date: Fri, 15 Aug 2025 15:24:03 +0900 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=F0=9F=93=9A=20Add=20WASM=20documentation=20-?= =?UTF-8?q?=20Phase=209.77=20planning=20and=20Rust=20dependency=20analysis?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit - Add docs/説明書/wasm/README.md: WASM comprehensive guide - Add docs/説明書/wasm/rust-dependency-analysis.md: Detailed Rust dependency analysis - Add docs/予定/native-plan/issues/phase_9_77_wasm_emergency.md: Emergency recovery plan - Update copilot_issues.txt: Add Phase 9.77 between 9.75 and 9.8 Phase 9.77 strategy: Manual implementation → FFI foundation (Phase 9.8+) Both approaches achieve zero Rust runtime dependency via WASM + JavaScript --- docs/CURRENT_TASK.md | 33 ++- docs/予定/native-plan/copilot_issues.txt | 60 +++++ .../issues/phase_9_77_wasm_emergency.md | 255 ++++++++++++++++++ docs/説明書/wasm/README.md | 64 +++++ docs/説明書/wasm/rust-dependency-analysis.md | 194 +++++++++++++ 5 files changed, 592 insertions(+), 14 deletions(-) create mode 100644 docs/予定/native-plan/issues/phase_9_77_wasm_emergency.md create mode 100644 docs/説明書/wasm/README.md create mode 100644 docs/説明書/wasm/rust-dependency-analysis.md diff --git a/docs/CURRENT_TASK.md b/docs/CURRENT_TASK.md index d898f6ef..faf3949a 100644 --- a/docs/CURRENT_TASK.md +++ b/docs/CURRENT_TASK.md @@ -1,21 +1,26 @@ -# 🎯 現在のタスク (2025-08-15 Phase 9.75D進行中・PR #97 フェーズC完了) +# 🎯 現在のタスク (2025-08-15 Phase 10計画完了・実装待機中) -## ✅ **PR #97 フェーズC完了確認済み** +## ✅ **Phase 9.75D完全完了 - 全課題解決済み** - **核心実装**: clone_box() vs share_box() 責務分離完全実装 ✅ -- **変数アクセス修正**: `expressions.rs:108` で `share_box()` 使用 ✅ -- **主要Box修正**: ArrayBox, MapBox, BufferBox, SocketBox で Arc + share_box() 実装済み ✅ -- **状態保持テスト**: 新規追加、ArrayBox状態保持問題の根本解決確認 ✅ +- **74個の構文エラー**: 全て修正完了（Claude + Task先生協調） ✅ +- **17個の欠如実装**: 全てのshare_box()メソッド追加完了 ✅ +- **traitsファイル統合**: 重複ファイル削除、src/box_trait.rs単一化 ✅ +- **ビルド状況**: `cargo check` 成功（エラーなし、警告のみ） ✅ -## 🚨 **現在の課題: 74個の構文エラー修正中** -**問題**: 仮実装された20個のBox型で `share_box()` メソッドの構文エラー -- **原因**: `clone_box()` 内に `share_box()` が誤挿入される構文問題 -- **進捗**: NullBox, ConsoleBox, TimerBox修正完了 (3/20) -- **残り**: 17個のBox型で同様の構文修正が必要 +## 🚀 **Phase 10: Classic C Applications Migration - Issue #98作成完了** +**GitHub Issue**: https://github.com/moe-charm/nyash/issues/98 +**移植計画**: 3つの実用Cアプリケーション同時移植プロジェクト -## 🎯 **フェーズD準備完了状況** -**成功部分**: ArrayBox状態保持問題の根本解決完了 -**Gemini設計**: clone_box(値) vs share_box(参照) 責務分離アーキテクチャ実装済み -**次段階**: 構文エラー修正完了後、VM/WASMバックエンド対応（フェーズD） +### 📦 **移植対象アプリケーション** +1. **🌐 Tinyproxy** - ゼロコピー判定機能実証（HTTPプロキシサーバー） +2. **🎮 Chip-8エミュレーター** - fini伝播・weak参照実戦テスト +3. **✏️ kilo テキストエディター** - 「うっかり全体コピー」検出機能 + +### 🛠️ **新API要件（実装予定）** +- **ゼロコピー判定**: `BufferBox.is_shared_with()`, `share_reference()` +- **fini伝播システム**: 依存オブジェクト自動クリーンアップ +- **weak参照**: `WeakBox.is_alive()`, 循環参照防止 +- **メモリ効率監視**: `Box.memory_footprint()`, リアルタイム警告 ## 📈 **完了済みPhase要約** - **Phase 8**: MIR/WASM基盤構築、13.5倍高速化実証 ✅ diff --git a/docs/予定/native-plan/copilot_issues.txt b/docs/予定/native-plan/copilot_issues.txt index 410ac740..b907f3e3 100644 --- a/docs/予定/native-plan/copilot_issues.txt +++ b/docs/予定/native-plan/copilot_issues.txt @@ -307,6 +307,66 @@ References: ------------------------------------------------------------ +## ⚡ Phase 9.77: WASM緊急復旧 - BoxCall/wasmtime/基本機能復活（最優先） + +Summary: +- BoxCall命令未実装により基本的なBox操作（toString, print等）がWASMで全停止している緊急事態を解決 +- wasmtimeバージョン互換性問題によるAOT実行失敗を修正 +- WASM出力エラーを根本解決し、実用的なWASM実行環境を復旧 + +Priority: **Critical** (Phase 9.75完了直後・全Phase前提条件) +Expected Duration: 1-2週間 +GitHub Issue: 予定 + +### 🚨 緊急問題の現状 +**基本機能全停止**: +```nyash +// ❌ 現在WASMで実行不可 +local result = value.toString() // BoxCall未実装 +print("Hello") // 基本出力不可 +``` + +**エラー例**: +```bash +❌ WASM compilation error: Unsupported instruction: BoxCall +❌ Module was compiled with incompatible Wasmtime version '18.0.4' vs '35.0.0' +❌ Generated WASM is not valid UTF-8 +``` + +### 📋 実装計画（段階的復旧） + +#### Phase 1: 基本機能復旧（1週間） +- [ ] **BoxCall命令実装** - toString(), print()等の基本メソッド +- [ ] **wasmtimeバージョン統一** - Cargo.toml更新、互換性確保 +- [ ] **WASM出力エラー修正** - WAT→WASM変換修正 + +#### Phase 2: 機能拡充（1週間） +- [ ] **RuntimeImports完全実装** - Box メモリ管理、型変換 +- [ ] **メモリ管理改善** - レイアウト最適化、ガベージコレクション + +### 🤖 Copilot協力期待 +- BoxCall→WASM命令変換の効率実装 +- wasmtimeバージョン管理の自動化 +- WASM出力パイプライン修正 +- メモリ管理最適化 + +### 成功基準 +- [ ] **基本動作復旧**: toString(), print()がWASMで動作 +- [ ] **AOT実行成功**: .cwasmファイルが正常実行 +- [ ] **WASM出力成功**: バイナリエラーなし +- [ ] **互換性確保**: バージョン依存問題解決 + +### 期待される効果 +- **即時価値**: NyashがWASMで実用可能に復帰 +- **開発継続**: 他Phase実装の前提条件満足 +- **ユーザー満足**: 基本機能の確実な動作保証 + +References: +- docs/予定/wasm/current_issues.md（現在の問題詳細分析） +- docs/予定/native-plan/issues/phase_9_77_wasm_emergency.md（詳細実装計画） + +------------------------------------------------------------ + ## 📦 Phase 9.8: BIDレジストリ + 自動コード生成ツール（WASM/VM/LLVM/言語） Summary: diff --git a/docs/予定/native-plan/issues/phase_9_77_wasm_emergency.md b/docs/予定/native-plan/issues/phase_9_77_wasm_emergency.md new file mode 100644 index 00000000..9d75d6f4 --- /dev/null +++ b/docs/予定/native-plan/issues/phase_9_77_wasm_emergency.md @@ -0,0 +1,255 @@ +# Phase 9.77: WASM緊急復旧 - 詳細実装計画 + +## 🎯 概要 +BoxCall命令未実装により基本的なNyash機能がWASMで全停止している緊急事態を段階的に解決する。 + +## 🚨 現在の緊急問題 + +### 1. **BoxCall命令未実装** (最高優先度) +**症状**: 基本的なBox操作が全て使用不可 +```nyash +// ❌ 全て実行不可 +toString() // Box → 文字列変換 +print() // 基本出力 +equals() // 比較 +clone() // 複製 +``` + +**エラー詳細**: +```bash +❌ WASM compilation error: Unsupported instruction: BoxCall { + dst: Some(ValueId(6)), + box_val: ValueId(4), + method: "toString", + args: [], + effects: EffectMask(16) +} +``` + +**修正ファイル**: `src/backend/wasm/codegen.rs` + +### 2. **wasmtimeバージョン互換性問題** +**症状**: AOT(.cwasm)ファイルが実行不可 +```bash +Error: Module was compiled with incompatible Wasmtime version '18.0.4' +System wasmtime: 35.0.0 +``` + +**原因**: Cargo.tomlとシステムwasmtimeの不一致 +```toml +# Cargo.toml +wasmtime = "18.0" # ← 古いバージョン + +# システム +wasmtime 35.0.0 # ← 新しいバージョン +``` + +### 3. **WASM出力バイナリエラー** +**症状**: WAT → WASM変換でUTF-8エラー +```bash +❌ Generated WASM is not valid UTF-8 +``` + +**推測原因**: WAT生成またはwabt crate連携の問題 + +## 📋 詳細実装計画 + +### Phase 1: 緊急復旧 (1週間) + +#### Task 1.1: BoxCall命令実装 (3-4日) +**ファイル**: `src/backend/wasm/codegen.rs` + +**実装アプローチ**: +```rust +fn generate_box_call(&mut self, box_call: &BoxCall) -> Result { + match box_call.method.as_str() { + "toString" => { + // Box → 文字列変換のWASM実装 + self.generate_to_string_call(box_call) + } + "print" => { + // print関数のWASM実装 + self.generate_print_call(box_call) + } + "equals" => { + // 比較処理のWASM実装 + self.generate_equals_call(box_call) + } + "clone" => { + // クローン処理のWASM実装 + self.generate_clone_call(box_call) + } + _ => Err(format!("Unsupported BoxCall method: {}", box_call.method)) + } +} + +fn generate_to_string_call(&mut self, box_call: &BoxCall) -> Result { + // 1. Box型判定 + // 2. 型に応じた文字列変換 + // 3. StringBox作成・返却 + Ok(format!(r#" + ;; toString() implementation + (local.get ${}) + (call $box_to_string) + (local.set ${}) + "#, + self.get_value_local(box_call.box_val), + self.get_value_local(box_call.dst.unwrap()) + )) +} +``` + +**テストケース**: +```nyash +// test_boxcall_basic.nyash +local num = 42 +local str = num.toString() +print(str) +print("Expected: 42") +``` + +#### Task 1.2: wasmtimeバージョン統一 (1日) +**修正**: `Cargo.toml` +```toml +# 変更前 +wasmtime = "18.0" + +# 変更後 +wasmtime = "35.0.0" +``` + +**互換性確認**: +```bash +# システムバージョン確認 +wasmtime --version + +# Cargoバージョン確認 +cargo tree | grep wasmtime + +# 実行テスト +./target/release/nyash --aot test_simple.nyash +wasmtime --allow-precompiled test_simple.cwasm +``` + +#### Task 1.3: WASM出力エラー修正 (2日) +**対象**: `src/backend/wasm/codegen.rs` WAT生成部分 + +**デバッグ手順**: +1. WAT出力の文字エンコーディング確認 +2. wabt crate APIの正しい使用方法確認 +3. バイナリ変換パイプラインの検証 + +**修正例**: +```rust +// WAT → WASM変換の修正 +fn wat_to_wasm(&self, wat_source: &str) -> Result> { + // UTF-8検証を追加 + if !wat_source.is_ascii() { + return Err("WAT source contains non-ASCII characters".into()); + } + + // wabt crate使用方法の修正 + let wasm_bytes = wabt::wat2wasm(wat_source.as_bytes())?; + Ok(wasm_bytes) +} +``` + +### Phase 2: 機能拡充 (1週間) + +#### Task 2.1: RuntimeImports完全実装 (3日) +**ファイル**: `src/backend/wasm/runtime.rs` + +**未実装機能**: +- Box メモリ管理 (malloc, free) +- 型キャスト・変換 +- 配列・Map操作 +- 例外ハンドリング + +#### Task 2.2: メモリ管理改善 (2日) +**ファイル**: `src/backend/wasm/memory.rs` + +**最適化項目**: +- Box ヘッダーサイズ最適化 +- メモリレイアウト効率化 +- 基本的なガベージコレクション + +#### Task 2.3: 統合テスト・検証 (2日) +**テストスイート**: +```bash +# 基本機能テスト +./target/release/nyash --compile-wasm test_boxcall.nyash +./target/release/nyash --compile-wasm test_basic_io.nyash + +# AOTテスト +./target/release/nyash --aot test_comprehensive.nyash +wasmtime test_comprehensive.cwasm + +# 互換性テスト +./scripts/test_wasm_compatibility.sh +``` + +## 🎯 成功基準・検証方法 + +### Phase 1完了時 +- [ ] `toString()` がWASMで正常動作 +- [ ] `print()` による出力が成功 +- [ ] AOT(.cwasm)ファイルが実行可能 +- [ ] WASM出力エラーが解消 + +### Phase 2完了時 +- [ ] 全基本BoxCall命令が動作 +- [ ] メモリ管理が安定動作 +- [ ] 統合テストが全て成功 +- [ ] 実用的なNyashプログラムがWASMで実行可能 + +### 検証用プログラム +```nyash +// test_wasm_recovery.nyash - 復旧確認用 +static box Main { + main() { + local console = new ConsoleBox() + console.log("🎉 WASM復旧テスト開始") + + // 基本型テスト + local num = 42 + local str = num.toString() + console.log("数値→文字列: " + str) + + // Box操作テスト + local arr = new ArrayBox() + arr.push("Hello") + arr.push("WASM") + console.log("配列長: " + arr.length().toString()) + + console.log("✅ WASM復旧完了！") + return "success" + } +} +``` + +## 📊 リスク分析・対策 + +### 高リスク +- **BoxCall実装複雑化**: 段階的実装で複雑性管理 +- **wasmtime API変更**: 公式ドキュメント参照、互換性テスト + +### 中リスク +- **メモリ管理不具合**: 小規模テストから開始 +- **パフォーマンス劣化**: ベンチマーク継続測定 + +### 対策 +- **毎日ビルドチェック**: `cargo check` で早期発見 +- **段階的リリース**: 小さな修正を積み重ね +- **後戻り計画**: Git branchで安全な実験環境 + +## 🔗 関連ドキュメント +- `docs/予定/wasm/current_issues.md` - 問題詳細分析 +- `docs/説明書/reference/box-design/ffi-abi-specification.md` - 将来のAPI拡張仕様 +- `src/backend/wasm/` - WASM実装ソースコード +- `tests/wasm/` - WASMテストケース + +--- + +**目標**: Phase 1完了でWASM基本機能復旧、Nyash WASMが実用レベルに到達 +**期限**: 2週間以内（Phase 1: 1週間、Phase 2: 1週間） +**責任者**: Copilot (Claude協力) \ No newline at end of file diff --git a/docs/説明書/wasm/README.md b/docs/説明書/wasm/README.md new file mode 100644 index 00000000..d1fe54e9 --- /dev/null +++ b/docs/説明書/wasm/README.md @@ -0,0 +1,64 @@ +# 🌐 Nyash WASM ガイド + +Nyash WebAssembly（WASM）実行に関する包括的ガイド + +## 📖 ドキュメント一覧 + +### 基本ガイド +- **[Rust依存性分析](rust-dependency-analysis.md)** - 実行時Rust依存性の詳細分析 +- **[Phase比較](phase-comparison.md)** - 9.77手動実装 vs 9.8+FFI基盤の比較 +- **[配布ガイド](deployment-guide.md)** - WASM配布・実行方法 + +### 技術仕様 +- **[FFI/BIDチュートリアル](ffi-bid-tutorial.md)** - 外部API統合方法 +- **[メモリ管理](memory-management.md)** - WASM メモリレイアウト・最適化 + +## 🚀 クイックスタート + +### WASM コンパイル +```bash +# 基本コンパイル +./target/release/nyash --compile-wasm program.nyash + +# AOT コンパイル（配布用） +./target/release/nyash --aot program.nyash +``` + +### ブラウザー実行 +```html + + + + + + +``` + +## 🎯 実行方式選択 + +| 用途 | 方式 | コマンド | +|------|------|----------| +| **開発・テスト** | インタープリター | `nyash program.nyash` | +| **高速実行** | VM | `nyash --backend vm program.nyash` | +| **Web配布** | WASM | `nyash --compile-wasm program.nyash` | +| **ネイティブ配布** | AOT | `nyash --aot program.nyash` | + +## 📊 性能比較 + +| バックエンド | 実行速度 | 配布サイズ | 依存関係 | +|-------------|----------|------------|----------| +| インタープリター | 1x | - | Rust | +| VM | 20.4x | - | Rust | +| **WASM** | **13.5x** | **小** | **なし** | +| AOT | 目標1000x+ | 小 | なし | + +## 🔗 関連ドキュメント +- [言語ガイド](../LANGUAGE_GUIDE.md) +- [実行バックエンド](../execution-backends.md) +- [ビルドガイド](../build/README.md) + +--- +**最終更新**: 2025-08-15 \ No newline at end of file diff --git a/docs/説明書/wasm/rust-dependency-analysis.md b/docs/説明書/wasm/rust-dependency-analysis.md new file mode 100644 index 00000000..6c7874a1 --- /dev/null +++ b/docs/説明書/wasm/rust-dependency-analysis.md @@ -0,0 +1,194 @@ +# 🔍 Nyash WASM実行におけるRust依存性分析 + +## 📅 最終更新: 2025-08-15 + +## 🎯 概要 +Nyash WASMの実行時Rust依存性について、Phase 9.77（手動実装）とPhase 9.8+（FFI基盤）を比較分析し、真のRust依存脱却の実現方法を解説。 + +## 🔍 重要な発見: 実行時Rust依存性は**ゼロ** + +### **結論** +**どちらの方式でも実行時Rust依存はなし！** + +| 方式 | コンパイル時 | 実行時 | 配布ファイル | +|------|-------------|--------|-------------| +| **Phase 9.77 (手動)** | ❌ Rust必要 | ✅ **Rust不要** | .wasm + .js のみ | +| **Phase 9.8+ (FFI)** | ❌ Rust必要 | ✅ **Rust不要** | .wasm + .js のみ | + +## 🛠️ Phase 9.77: 手動実装アプローチ + +### **特徴** +- 基本的なCanvas/Console操作を手動でWASM import実装 +- 緊急復旧に最適（1-2週間で完了） +- 実行時はWASM + JavaScriptのみ + +### **実行時依存関係** +```mermaid +graph LR + A[ブラウザー] --> B[app.wasm] + A --> C[importObject.js] + B --> C + style A fill:#4ecdc4 + style B fill:#f9ca24 + style C fill:#f0932b +``` + +### **生成例** +```bash +# コンパイル時 - Rust必要 +cargo build --target wasm32-unknown-unknown +# → app.wasm 生成 + +# 実行時 - Rust完全不要！ +# ブラウザーでWASM + JavaScriptのみ +``` + +## 🚀 Phase 9.8+: FFI基盤アプローチ + +### **特徴** +- BID（Box Interface Definition）からの自動生成 +- 新API追加が数分で完了 +- 長期開発効率の飛躍的向上 + +### **自動生成フロー** +```mermaid +graph TD + A[BID YAML定義] --> B[nyash bid gen] + B --> C[WASM import宣言] + B --> D[JavaScript実装] + B --> E[Rust生成コード] + C --> F[配布: WASM + JS] + D --> F + style F fill:#2ed573 +``` + +### **生成コマンド** +```bash +# BID定義から自動生成 +nyash bid gen --target wasm bid/canvas.yaml + +# コンパイル +cargo build --target wasm32-unknown-unknown + +# 実行時 - Rust完全不要！ +# 同じくWASM + JavaScriptのみ +``` + +## 📦 配布ファイル構成（共通） + +どちらの方式でも、配布時は以下のファイルのみ: + +``` +my_nyash_app/ +├── app.wasm # コンパイル済みWASM（Rust不要） +├── runtime.js # importObject実装（JavaScript） +├── index.html # HTMLページ +└── README.md # 使用説明 +``` + +## 🌐 実際の実行例 + +### **HTMLファイル**（Rust一切不要） +```html + + +Nyash App + + + + + + +``` + +### **実行環境要件** +- ✅ モダンブラウザー（Chrome, Firefox, Safari, Edge） +- ✅ WebAssembly対応 +- ❌ Rust不要 +- ❌ Node.js不要 +- ❌ 特別なランタイム不要 + +## 📊 方式比較詳細 + +| 評価軸 | Phase 9.77 手動 | Phase 9.8+ FFI | +|--------|-----------------|----------------| +| **実行時Rust依存** | ❌ なし | ❌ なし | +| **配布ファイル** | WASM + JS | WASM + JS | +| **開発時間** | 1-2週間 | 3-4週間 | +| **API追加工数** | 数時間（手動） | 数分（自動） | +| **保守性** | 低 | 高 | +| **拡張性** | 限定的 | 無制限 | +| **学習コスト** | 中 | 高 | + +## 🎯 実用的選択指針 + +### **Phase 9.77を選ぶべき場合** +- ✅ **即座にRust依存脱却したい** +- ✅ **基本的なCanvas/Console操作で十分** +- ✅ **短期プロジェクト** +- ✅ **学習コスト最小化** + +### **Phase 9.8+を選ぶべき場合** +- ✅ **長期開発プロジェクト** +- ✅ **多様な外部API統合が必要** +- ✅ **チーム開発** +- ✅ **API拡張の自動化が重要** + +## 💡 戦略的アプローチ + +### **段階的進化パス** +```mermaid +graph LR + A[現在: Rust依存] --> B[Phase 9.77: 手動WASM] + B --> C[Phase 9.8+: FFI基盤] + C --> D[完全自動化] + + style A fill:#ff6b6b + style B fill:#f9ca24 + style C fill:#4ecdc4 + style D fill:#2ed573 +``` + +### **推奨戦略** +1. **Phase 9.77**: 手動実装で即座にRust依存脱却 +2. **検証**: 実用性・性能確認 +3. **Phase 9.8+**: 必要に応じてFFI基盤へ移行 + +## 🎉 期待される効果 + +### **即時効果（Phase 9.77）** +- **Rust依存完全排除**（実行時） +- **配布の簡素化** +- **ブラウザー単体実行** +- **学習コスト削減** + +### **長期効果（Phase 9.8+）** +- **開発効率の飛躍的向上** +- **API拡張の自動化** +- **チーム開発の標準化** +- **エコシステム拡充** + +## 🔗 関連ドキュメント + +### **技術仕様** +- [FFI/ABI仕様](../reference/box-design/ffi-abi-specification.md) +- [実行バックエンド](../execution-backends.md) + +### **実装計画** +- [Phase 9.77詳細](../../予定/native-plan/issues/phase_9_77_wasm_emergency.md) +- [Copilot Issues](../../予定/native-plan/copilot_issues.txt) + +### **問題分析** +- [WASM現在の問題](../../予定/wasm/current_issues.md) + +--- + +**この分析により、NyashはWASMを通じて真のRust依存脱却を実現し、ブラウザー環境での自由な実行が可能になります。** 🚀 \ No newline at end of file