# 🤖 AI大会議結果: LLVM PoC実装戦略統合文書 **作成日**: 2025年8月20日 **参加AI**: Gemini先生、Codex先生、Claude **目的**: Phase 9.78 LLVM PoC実装の統合戦略策定 ## 📋 **エグゼクティブサマリー** AI大会議の結果、以下の統合戦略が決定されました: 1. **技術基盤**: `inkwell`クレート + 既存ランタイム活用のハイブリッド戦略 2. **Box型表現**: LLVM `ptr`型 + ランタイム関数によるメモリ管理 3. **実装期間**: 3週間で基本動作確認(Hello World〜算術演算) 4. **性能目標**: 計算集約処理で数十倍の高速化実証 ## 🎯 **統合実装戦略** ### **Week 1: 基盤構築とHello World** **Gemini先生推奨アプローチ**: ```rust // inkwellクレートで型安全なLLVM操作 use inkwell::context::Context; use inkwell::module::Module; use inkwell::builder::Builder; struct CodegenContext<'ctx> { context: &'ctx Context, module: Module<'ctx>, builder: Builder<'ctx>, type_cache: HashMap>, } ``` **Codex先生の具体的タスク**: - ✅ `inkwell`セットアップ - ✅ MIR `Const`, `Return`命令の変換 - ✅ ランタイム関数宣言 (`nyash_alloc`, `nyash_free`) - ✅ `.o`ファイル生成とCランタイムリンク **統合成果物**: `return 42`が動作するLLVM実装 ### **Week 2: 制御フローとBox MVP** **Gemini先生のBox型戦略**: ```rust // Box型 = LLVM ptr型として表現 fn box_to_llvm_type<'ctx>(ctx: &CodegenContext<'ctx>) -> PointerType<'ctx> { ctx.context.i8_type().ptr_type(AddressSpace::Generic) } // ランタイム関数経由でBox操作 extern "C" { fn nyash_runtime_box_new(size: u64, align: u64) -> *mut c_void; fn nyash_runtime_box_free(ptr: *mut c_void, size: u64, align: u64); } ``` **Codex先生の実装順序**: 1. SSA/PHI命令の実装 2. `Branch`, `Jump`による制御フロー 3. Box基本操作(new/free/deref) 4. `LLVMVerifyModule`による検証 **統合成果物**: 条件分岐とBox操作を含むプログラムの動作 ### **Week 3: 統合とベンチマーク** **性能検証(Gemini先生)**: - 計算集約的ベンチマーク実装 - インタープリター/VM/LLVMの性能比較 - 期待値: 数十倍の高速化実証 **堅牢性確保(Codex先生)**: - 差分テスト(Interpreter vs LLVM) - 最小最適化パス(`mem2reg`, `instcombine`) - クラッシュ時の`.ll`ファイル保存 ## 🔧 **技術的詳細** ### **MIR→LLVM命令マッピング** | MIR命令 | LLVM IR | 実装方法 | |---------|---------|----------| | Const | ConstantInt/Float | inkwell定数生成 | | BinOp(Add) | add/fadd | builder.build_add() | | Compare | icmp/fcmp | builder.build_int_compare() | | BoxCall | call @nyash_runtime_box_call | ランタイム委譲 | | Branch | br | builder.build_conditional_branch() | | Return | ret | builder.build_return() | ### **エラー頻発箇所と対策** **Gemini先生の警告**: - ❌ `Arc`をLLVMで再実装しない - ✅ 既存ランタイムの`#[no_mangle] extern "C"`関数を呼ぶ **Codex先生の実装Tips**: - `alloca`は関数エントリーブロックのみ - GEPインデックスは`i32`型で統一 - DataLayoutは必ずTargetMachineから取得 ### **プラグイン統合(BID-FFI)** **Gemini先生**: C-ABIは既にLLVMと相性が良い ```llvm declare i32 @nyash_plugin_invoke(i8*, i64, i8*, i64*) ``` **Codex先生**: リンク時に`.so`/`.a`を含める ```bash cc -o output main.o nyash_runtime.o -lplugin ``` ## 📊 **成功判定基準(統合版)** ### **最小成功ライン(PoC達成)** - ✅ 基本算術演算のLLVM実行 - ✅ Box型の基本操作動作 - ✅ Hello Worldレベルの出力 - ✅ 10倍以上の性能向上実証 ### **理想的成功(Phase 10への道筋)** - 🌟 20個以上のMIR命令対応 - 🌟 プラグイン呼び出し成功 - 🌟 50倍以上の性能向上 - 🌟 安定したエラーハンドリング ## 🚀 **Copilotへの最終依頼文書** ```markdown ## Phase 9.78: LLVM PoC実装依頼 **目標**: 3週間でNyash MIR→LLVM変換の基本実装 **技術スタック**: - inkwellクレート(Gemini推奨) - 既存ランタイム活用(Arc回避) - C-ABIプラグイン統合 **実装優先順位**: 1. Week 1: Const/Return/基本setup → "return 42" 2. Week 2: 制御フロー/Box MVP → 条件分岐 3. Week 3: 最適化/ベンチマーク → 性能実証 **成果物**: - src/backend/llvm/compiler.rs - ベンチマーク結果(10倍以上高速化) - Phase 10実装計画 ``` ## 🎉 **結論** AI大会議により、技術的に実現可能で、3週間で達成可能な明確な実装戦略が確立されました。inkwellによる型安全な実装と、既存ランタイム活用により、リスクを最小化しながら高速なLLVMバックエンドの実現が期待できます。 **次のアクション**: Copilotへの正式依頼とPhase 9.78開始!🚀