# Phase 112: Ring0 Service Registry 統一化 ## 0. ゴール - 現状バラバラに見える Ring0 サービス（MemApi/IoApi/TimeApi/LogApi/FsApi/ThreadApi）を、 **1つの service registry** として扱える構造にまとめる。 - 目的は： - 初期化コードの散乱を止める（StdMem/StdFs/StdLog…の生成場所を1カ所に集約） - プロファイル（Default/NoFs/TestMock…）ごとに Ring0 を差し替えやすくする - 将来の mock / embedded / sandbox プロファイルの足場を先に用意しておく。 --- ## 1. スコープと非スコープ ### スコープ（今回やること） 1. **設計ドキュメント**: 「Ring0 Service Registry」の形を定義。 2. **Ring0Registry struct**: `build(profile) -> Ring0Context` メソッド実装。 3. **NoFsApi struct**: NoFs profile 用の FsApi stub 実装。 4. **初期化パスの統一**: - RuntimeProfile::from_env() で profile 読み込み（env 読み込み唯一の場所） - Ring0Registry::build(profile) で Ring0Context 構築 - init_global_ring0() で GLOBAL_RING0 登録 5. **責務分離**: - env 読み込み → initialize_runtime() のみ - Profile に応じた実装選択 → Ring0Registry::build() - 各 Std* の具体実装 → std_impls.rs に閉じ込める 6. **ドキュメント**: Phase 112 設計書 + core_boxes_design.md / ring0-inventory.md / CURRENT_TASK.md 更新。 ### 非スコープ（今回はやらない） - Nyash 側（.hako）から Ring0 を差し替える仕組み（Phase 113+）。 - FileHandleBox の NyashBox 公開 API（metadata を .hako から触るライン）。 - 並行アクセス・エンコーディング・ACL などの高機能。 --- ## 2. Task 1: 設計ドキュメント作成（Ring0 Registry の全体像） ### 2.1 実装内容 **ファイル**（新規）: - `docs/development/current/main/phase112_ring0_registry_design.md`（本ドキュメント） ### 2.2 現状の構造 **Ring0Context の構成**: ```rust pub struct Ring0Context { pub mem: Arc, pub io: Arc, pub time: Arc, pub log: Arc, pub fs: Arc, // Phase 90-A / Phase 107-111 pub thread: Arc, // Phase 90-D } ``` **現在の初期化パス**: - `default_ring0()`: StdMem/StdIo/StdTime/StdLog/StdFs/StdThread で構築 - `init_global_ring0()`: GLOBAL_RING0 OnceLock に登録 - `get_global_ring0()`: GLOBAL_RING0 から取得 **問題点**: - profile に応じた切り替え（NoFs など）が default_ring0() では硬い - initialize_runtime() の中で Ring0 初期化を完全に管理していない ### 2.3 目指す構造 ``` 【initialize_runtime()】 ↓ (profile/env 読み込み) 【Ring0Registry::build(profile)】 ↓ (profile に応じた実装選択) 【Ring0Context { mem, io, time, log, fs, thread }】 ↓ (init_global_ring0()) 【GLOBAL_RING0】 ↓ 【PluginHost / FileBox / FileHandleBox / Logger / Runner …】 ``` ### 2.4 設計原則（Phase 112 で確立） | 層 | 責務 | 例 | |-----|------|-----| | env | User configuration | NYASH_RUNTIME_PROFILE=no-fs | | initialize_runtime() | env 読み込み + Ring0 初期化 | profile = RuntimeProfile::from_env() | | Ring0Registry | 実装選択と構築 | build(profile) → Default か NoFs か | | Std*/NoFs* | 具体実装 | StdFs / NoFsApi | | Ring0Context | 統合されたコンテキスト | 全 API を一括提供 | --- ## 3. Task 2: Ring0Registry インターフェース定義 ### 3.1 実装内容 **ファイル**: - `src/runtime/ring0/mod.rs`（修正） - `src/runtime/runtime_profile.rs`（既存、確認のみ） ### 3.2 Ring0Registry 構造体の追加 ```rust // src/runtime/ring0/mod.rs use crate::runtime::runtime_profile::RuntimeProfile; /// Phase 112: Ring0 service registry /// /// profile ごとに適切な FsApi 実装（等）を選択して Ring0Context を構築する factory。 pub struct Ring0Registry; impl Ring0Registry { /// Ring0Context を profile に応じて構築 pub fn build(profile: RuntimeProfile) -> Ring0Context { match profile { RuntimeProfile::Default => Self::build_default(), RuntimeProfile::NoFs => Self::build_no_fs(), } } fn build_default() -> Ring0Context { Ring0Context { mem: Arc::new(StdMem::new()), io: Arc::new(StdIo), time: Arc::new(StdTime), log: Arc::new(StdLog), fs: Arc::new(StdFs), thread: Arc::new(StdThread), } } fn build_no_fs() -> Ring0Context { Ring0Context { mem: Arc::new(StdMem::new()), io: Arc::new(StdIo), time: Arc::new(StdTime), log: Arc::new(StdLog), fs: Arc::new(NoFsApi), // Phase 112: NoFs profile では FsApi を disabled に thread: Arc::new(StdThread), } } } ``` ### 3.3 default_ring0() の位置付け 既存の `default_ring0()` は、**互換性のため** 以下のように修正： ```rust /// Phase 88: デフォルト Ring0Context を作成 /// /// Phase 112 以降は、initialize_runtime() を通じて /// Ring0Registry::build(profile) 経由で初期化されることが推奨。 /// /// この関数は直接呼び出しに対する互換性レイヤーとして保持。 pub fn default_ring0() -> Ring0Context { Ring0Registry::build(RuntimeProfile::Default) } ``` **重要**: 今後は initialize_runtime() → Ring0Registry::build() の流れが SSOT。 --- ## 4. Task 3: NoFsApi 実装（Phase 109/111 の FsApi stub） ### 4.1 実装内容 **ファイル**: - `src/runtime/ring0/std_impls.rs`（NoFsApi 追加） - `src/runtime/ring0/mod.rs`（re-export 追加） ### 4.2 NoFsApi 構造体 ```rust // src/runtime/ring0/std_impls.rs /// Phase 112: No-FS profile 用 FsApi stub /// /// FileSystem 操作がすべて「無効」として機能する。 /// Phase 109 の NoFsFileIo（FileIo trait）と異なり、 /// Ring0 レベルの FsApi trait を実装する。 pub struct NoFsApi; impl FsApi for NoFsApi { fn read_to_string(&self, _path: &Path) -> Result { Err(IoError::Io( "FileSystem operations disabled in no-fs profile".to_string() )) } fn read(&self, _path: &Path) -> Result, IoError> { Err(IoError::Io( "FileSystem operations disabled in no-fs profile".to_string() )) } fn write_all(&self, _path: &Path, _data: &[u8]) -> Result<(), IoError> { Err(IoError::Io( "FileSystem operations disabled in no-fs profile".to_string() )) } fn append_all(&self, _path: &Path, _data: &[u8]) -> Result<(), IoError> { Err(IoError::Io( "FileSystem operations disabled in no-fs profile".to_string() )) } fn exists(&self, _path: &Path) -> bool { false } fn metadata(&self, _path: &Path) -> Result { Err(IoError::Io( "FileSystem operations disabled in no-fs profile".to_string() )) } fn canonicalize(&self, _path: &Path) -> Result { Err(IoError::Io( "FileSystem operations disabled in no-fs profile".to_string() )) } } ``` ### 4.3 re-export ```rust // src/runtime/ring0/mod.rs pub use std_impls::{NoopMem, StdFs, StdIo, StdLog, StdMem, StdThread, StdTime, NoFsApi}; ``` --- ## 5. Task 4: initialize_runtime() と Global Ring0 の統一 ### 5.1 実装内容 **ファイル**: - `src/runner/initialize_runtime.rs`（既存、確認・修正） - `src/runtime/ring0/mod.rs`（确认のみ） ### 5.2 initialize_runtime() の責務 ```rust // src/runner/initialize_runtime.rs（または src/runtime/mod.rs） use crate::runtime::runtime_profile::RuntimeProfile; use crate::runtime::ring0::{Ring0Context, Ring0Registry, init_global_ring0, get_global_ring0}; /// Phase 112: Runtime 初期化（唯一の env 読み込み / Ring0 初期化ポイント） /// /// **責務**: /// 1. RuntimeProfile を env から読む（env 読み込みはここだけ） /// 2. Ring0Registry::build(profile) で Ring0Context を構築 /// 3. init_global_ring0() で GLOBAL_RING0 に登録 pub fn initialize_runtime() -> Arc { // 1. Profile を env から読む（唯一の場所） let profile = RuntimeProfile::from_env(); // 2. Ring0Context を構築（profile に応じた実装選択） let ctx = Ring0Registry::build(profile); // 3. GLOBAL_RING0 に登録 init_global_ring0(ctx); // 4. グローバル Ring0Context を取得して返す get_global_ring0() } ``` ### 5.3 設計原則 **重要な約束**: - **env 直読み禁止**: すべての環境変数読み込みは initialize_runtime() を通す - **Ring0Context 入口の一本化**: default_ring0() ではなく initialize_runtime() を呼ぶ - **Profile-aware**: Ring0Registry::build(profile) が、runtime 全体のふるまいを決定する --- ## 6. Task 5: Provider / PluginHost 側から見た Ring0 の統一 ### 6.1 実装内容 **ファイル**: - `src/runtime/plugin_host.rs`（確認、修正不要の可能性） - `src/runtime/provider_lock.rs`（確認） - ドキュメント更新（phase110/111） ### 6.2 Ring0.fs が NoFsApi の場合の動作（新規の一貫性 ✅） **Phase 112 で確立される新しい約束**: ``` 【設計】Ring0 レベルで NoFsApi を使うと、すべての上位層が自動的に disabled Flow: Ring0Registry::build(RuntimeProfile::NoFs) ↓ Ring0Context { fs: Arc::new(NoFsApi), ... } ↓ Ring0FsFileIo が内部で ring0.fs.read/write/append を呼ぶ ↓ → すべて IoError で失敗する（自動的に disabled） ↓ FileBox.read() / FileHandleBox.open() も失敗 ↓ → ユーザー側は「FileBox/FileHandleBox が使えない」と認識 ``` **つまり**: Ring0.fs が NoFsApi なら、PluginHost/FileBox/FileHandleBox は何もしなくても自動的に disabled になる！ ### 6.3 PluginHost との関係 **既存の logic（Phase 109/111）はそのまま**: - PluginHost.with_core_from_registry(ring0, registry, profile) - FileBox provider 存在確認は profile に応じて切り替え（既実装） - FileHandleBox.open() - NoFs profile では provider_lock から provider が無いので、即座に「disabled」エラー - Ring0FsFileIo - 内部で ring0.fs を呼び出す構造はそのまま。NoFsApi なら自動的に disabled **結論**: Phase 112 で Ring0Registry を導入しても、既存のロジックは変わらない！ --- ## 7. Task 6: ドキュメント更新 ### 7.1 実装内容 **ファイル**: - `phase112_ring0_registry_design.md`（本ドキュメント） - `core_boxes_design.md`（Ring0 セクション追加） - `ring0-inventory.md`（Phase 112 エントリ追加） - `CURRENT_TASK.md`（Phase 112 反映） ### 7.2 core_boxes_design.md への追記 Ring0 セクションに以下を追加： ```markdown ## Section 17: Phase 112 - Ring0 Service Registry 統一化 ### 概要 Ring0Context の初期化を「Ring0Registry::build(profile)」に集約。 profile ごとに実装を切り替える factory パターンで、 プロファイル対応と将来の拡張を簡素化。 ### 設計 - **default_ring0()**: Ring0Registry::build(RuntimeProfile::Default) に統一 - **NoFsApi**: NoFs profile で FsApi 無効化（Ring0 レベル） - **initialize_runtime()**: env 読み込み → Ring0Registry.build() → init_global_ring0() ### プロファイル別の Ring0Context | Profile | mem | io | time | log | fs | thread | |---------|-----|----|----|-----|----|----| | Default | ✅ StdMem | ✅ StdIo | ✅ StdTime | ✅ StdLog | ✅ StdFs | ✅ StdThread | | NoFs | ✅ StdMem | ✅ StdIo | ✅ StdTime | ✅ StdLog | ❌ NoFsApi | ✅ StdThread | ### 実装完了日 **Phase 112 実装完了日**: 2025-12-03（予定） ``` --- ## 8. 完成チェックリスト（Phase 112） - [ ] Ring0Registry struct と build(profile) メソッド実装 - [ ] NoFsApi struct 実装（FsApi trait） - [ ] default_ring0() を Ring0Registry::build(RuntimeProfile::Default) に統一 - [ ] initialize_runtime() が env 読み込み → Ring0Registry → init_global_ring0() の流れ - [ ] PluginHost / FileBox / FileHandleBox からの Ring0 アクセス経路が変わらない（互換性維持） - [ ] NoFsApi による自動的な disabled 動作確認（integration test） - [ ] phase112_ring0_registry_design.md / core_boxes_design.md / CURRENT_TASK.md 更新済み - [ ] ビルド・ファイル I/O 関連テスト全 PASS --- ## 9. 設計原則（Phase 112 で確立） ### 責務分離 ``` 【Layer】 【責務】 【誰が実装】 ───────────────────────────────────────────────────── env User configuration User initialize_runtime env 読み込み + Ring0 初期化 runner Ring0Registry Profile 応じた実装選択 ring0 Std* / NoFsApi 具体実装（std::fs など） ring0/std_impls Ring0Context API 統合 Ring0 PluginHost/FileBox Ring0 の利用者 runtime/boxes ``` ### Profile 拡張の足場 **将来の追加が簡単**: ```rust // Phase 113+ で以下のように拡張可能 impl Ring0Registry { pub fn build(profile: RuntimeProfile) -> Ring0Context { match profile { RuntimeProfile::Default => Self::build_default(), RuntimeProfile::NoFs => Self::build_no_fs(), RuntimeProfile::TestMock => Self::build_test_mock(), // ← 追加 RuntimeProfile::Sandbox => Self::build_sandbox(), // ← 追加 RuntimeProfile::ReadOnly => Self::build_readonly(), // ← 追加 RuntimeProfile::Embedded => Self::build_embedded(), // ← 追加 } } } ``` --- **Phase 112 指示書完成日**: 2025-12-03（修正案統合版）