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