# Phase 11.5: JIT完全統合 - sync/GC/非同期の最終実装 ## 🎯 概要 Phase 11.5は、Nyashの全実行レイヤー(インタープリター/MIR/VM/JIT)でsync処理、GC処理、非同期処理を完全に統合する最終フェーズです。 ## 📊 現状分析(2025-08-30) ### ✅ 完了済み 1. **基本アーキテクチャ** - Everything is Box哲学の完全実装 - インタープリター → MIR → VM → JIT パイプライン - プラグインシステム(C ABI/TLVハンドル) 2. **sync処理** - Arc/Arcによる完全スレッドセーフ設計 - 全レイヤーでの一貫した同期化 3. **GC基礎** - カウンティングGC実装(NYASH_GC_COUNTING=1) - Read/Writeバリア実装 - VMセーフポイント 4. **非同期基礎** - FutureBox/TimerBox実装 - SingleThreadScheduler - nowait/wait文 ## 🚀 Phase 11.5 タスク一覧 ### 1. JIT sync処理統合 - [ ] **1.1 Atomic操作の最適化** - ArcアクセスのJIT最適化 - Lock elision(不要なロック除去) - Read-only pathでのロック回避 - [ ] **1.2 Memory ordering最適化** - Relaxed/Acquire/Release semanticsの活用 - プラットフォーム別最適化(x86/ARM) ### 2. JIT GC統合 - [ ] **2.1 Write barrier除去** - Escape analysisによる不要バリア検出 - Stack allocation最適化 - Generational hypothesis活用 - [ ] **2.2 Safepoint最適化** - Loop safepoint挿入 - Call site safepoint - Polling overhead削減 - [ ] **2.3 GC情報の伝播** - Stack map生成 - Root set tracking - Precise GC対応 ### 3. JIT 非同期処理統合 - [ ] **3.1 Coroutine変換** - async/await → state machine変換 - Stack switching最適化 - Continuation passing - [ ] **3.2 スケジューラー統合** - Work stealing queue - CPU affinity最適化 - Yield point最適化 ### 4. 統合テスト・ベンチマーク - [ ] **4.1 性能測定** - sync処理のオーバーヘッド測定 - GC pause time測定 - 非同期処理のレイテンシ測定 - [ ] **4.2 正確性検証** - Race condition検出 - Memory leak検出 - Deadlock検出 ## 📋 実装優先順位 ### Phase 11.5a: Write barrier除去(最重要) ```rust // 現在: すべてのBox操作でbarrier vm.execute_ref_set() -> gc.barrier(Write) // 目標: JITでescape analysisして除去 if !escapes_to_heap(value) { // barrierスキップ } ``` ### Phase 11.5b: Atomic最適化 ```rust // 現在: Arcの重いロック let value = box.lock().unwrap().clone(); // 目標: Read-onlyならatomic load if is_read_only(box) { atomic_load_relaxed(box) } ``` ### Phase 11.5c: Coroutine実装 ```nyash // 将来構文 async function fetchData() { local result = await httpGet("...") return result } ``` ## 🎯 成功基準 1. **性能向上** - sync処理: 50%以上のロックオーバーヘッド削減 - GC: 90%以上のwrite barrier除去 - 非同期: ネイティブthread並みの性能 2. **互換性維持** - 既存のNyashコードがそのまま動作 - プラグインシステムとの完全互換 3. **デバッグ性** - JIT最適化の可視化(NYASH_JIT_OPT_TRACE) - GC統計の詳細化 - 非同期処理のトレース ## 📅 実装スケジュール(推定) - **Week 1-2**: Write barrier除去とescape analysis - **Week 3**: Atomic操作最適化 - **Week 4**: Coroutine基礎実装 - **Week 5**: 統合テストとベンチマーク - **Week 6**: ドキュメント化と最適化 ## 🔧 技術的詳細 ### Escape Analysis実装案 ```rust // MIR解析でallocサイトを特定 struct EscapeAnalysis { allocations: HashMap, escapes: HashSet, } impl EscapeAnalysis { fn analyze(&mut self, func: &MirFunction) { // 1. allocation site収集 // 2. data flow解析 // 3. escape判定 } } ``` ### JIT統合ポイント ```rust // cranelift-jitでのbarrier除去 if !self.escape_info.escapes(value) { // emit_call(gc_write_barrier) をスキップ } ``` ## 🎉 期待される成果 Phase 11.5完了により、Nyashは: - **産業レベルの性能**: GC pauseがマイクロ秒単位 - **真の並行性**: lock-free data structures対応 - **モダンな非同期**: async/await完全サポート これにより、**30日で作られたとは思えない**世界クラスの言語が完成します!