190 lines
6.4 KiB
Markdown
190 lines
6.4 KiB
Markdown
# 🤖 Nyash MIR (Mid-level Intermediate Representation) - Complete Reference
|
||
|
||
*ChatGPT5アドバイス基盤設計・Everything is Box最適化対応*
|
||
|
||
## 🎯 Nyashのユニークな点（短く）
|
||
|
||
### 🌟 **4つの革新的特徴**
|
||
|
||
1. **Ownership-Forest + weak**: GCなしで確定破棄、学習コスト低（Rustより軽い）
|
||
2. **Effect注釈**: pure/mut/io が MIR に入り、Busを消せる/elide基盤に
|
||
3. **Busを命令系に内蔵**: 分散・非同期が"あと付け"じゃなく言語仕様の一次市民
|
||
4. **バックエンド設計が最初から同居**: Interp→VM→JIT/AOT/WASMを同じMIRで回せる
|
||
|
||
### 🚀 **差別化ポイント**
|
||
```bash
|
||
# 全バックエンド統一実行
|
||
nyash --target interp program.hako # デバッグ
|
||
nyash --target vm program.hako # 高速実行
|
||
nyash --target wasm program.hako # Web配布
|
||
nyash --target aot-rust program.hako # ネイティブ
|
||
nyash --target jit-cranelift program.hako # JIT
|
||
```
|
||
|
||
それぞれに**ベンチ + 互換テスト**が通る統一設計
|
||
|
||
## ⚠️ "化け物"への落とし穴（と対策）
|
||
|
||
### 🚨 **現在の問題状況**
|
||
- **MIRが太り過ぎ**: 35命令（ChatGPT5推奨20命令の175%）
|
||
- **仕様が揺れる可能性**: 互換テスト未整備
|
||
- **バックエンドごとの差**: 効果・所有の最低保証未定義
|
||
|
||
### ✅ **ChatGPT5対策実装**
|
||
1. **命令20個以内 + intrinsic逃がし**で開始
|
||
2. **MIRの互換テスト**（golden dump）＆ポータビリティ契約を先に切る
|
||
3. **効果＆所有の"最低保証"**を定義（Tier-0）
|
||
|
||
## 🔧 **いま決めておくと強い"3点セット"**
|
||
|
||
### 1️⃣ **MIR最小コア（20命令以内）**
|
||
|
||
#### **Tier-0: 絶対必要コア（15命令）**
|
||
```mir
|
||
// 算術・比較
|
||
Const { dst, value } // 定数
|
||
BinOp { dst, op, lhs, rhs } // 二項演算（算術・論理）
|
||
Compare { dst, op, lhs, rhs } // 比較演算
|
||
|
||
// 制御フロー
|
||
Branch { condition, then_bb, else_bb } // 条件分岐
|
||
Jump { target } // 無条件ジャンプ
|
||
Return { value? } // 関数リターン
|
||
Phi { dst, inputs } // SSA合流
|
||
|
||
// 関数・メソッド
|
||
Call { dst?, func, args, effects } // 関数呼び出し
|
||
BoxCall { dst?, box_val, method, args, effects } // メソッド呼び出し
|
||
|
||
// Everything is Box基本操作
|
||
NewBox { dst, box_type, args } // Box生成
|
||
Load { dst, ptr } // フィールド読み取り
|
||
Store { value, ptr } // フィールド書き込み
|
||
|
||
// Bus（分散・非同期一次市民）
|
||
Send { bus, message, effects } // Bus送信
|
||
Recv { dst, bus, effects } // Bus受信
|
||
|
||
// Effect制御
|
||
Safepoint // GC・最適化ポイント
|
||
```
|
||
|
||
#### **Tier-1: 高度最適化（5命令）**
|
||
```mir
|
||
Cast { dst, value, target_type } // 型変換（最適化用）
|
||
TypeCheck { dst, value, expected_type } // 動的型チェック
|
||
WeakNew { dst, box_val } // weak参照（Forest用）
|
||
WeakLoad { dst, weak_ref } // weak読み取り
|
||
Intrinsic { dst?, name, args, effects } // intrinsic逃がし
|
||
```
|
||
|
||
### 2️⃣ **Portability Contract v0**
|
||
|
||
#### **決定的破棄保証**
|
||
```rust
|
||
// 強参照のみ伝播
|
||
pub struct OwnershipRule {
|
||
strong_propagation: true, // 強参照は破棄連鎖
|
||
weak_non_propagation: true, // weak参照は非伝播
|
||
deterministic_finalization: true, // 確定的破棄順序
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
#### **Effect意味論**
|
||
```rust
|
||
pub enum EffectContract {
|
||
Pure, // 副作用なし→最適化可能
|
||
Mut, // メモリ変更→順序保証必要
|
||
Io, // I/O操作→Bus統合
|
||
Bus, // 分散通信→elision対象
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
#### **weakは非伝播＋生存チェック**
|
||
```mir
|
||
// weak生存チェックは必須
|
||
%alive = weak_load %weak_ref
|
||
br %alive -> %use_bb, %null_bb
|
||
```
|
||
|
||
### 3️⃣ **互換テスト仕様**
|
||
|
||
#### **Golden Dump検証**
|
||
```bash
|
||
# MIR出力の一致検証
|
||
nyash --dump-mir program.hako > expected.mir
|
||
nyash --dump-mir program.hako > actual.mir
|
||
diff expected.mir actual.mir # 0でなければ回帰
|
||
|
||
# 全バックエンド同一出力
|
||
nyash --target interp program.hako > interp.out
|
||
nyash --target vm program.hako > vm.out
|
||
nyash --target wasm program.hako > wasm.out
|
||
diff interp.out vm.out && diff vm.out wasm.out
|
||
```
|
||
|
||
#### **Bus-elision検証**
|
||
```bash
|
||
# Bus最適化のon/off切り替え
|
||
nyash --elide-bus program.hako > optimized.out
|
||
nyash --no-elide-bus program.hako > reference.out
|
||
diff optimized.out reference.out # 結果は同一であるべき
|
||
```
|
||
|
||
## 📊 **現在の実装状況**
|
||
|
||
### ✅ **完成済み**
|
||
- SSA-form MIR基盤（ChatGPT5設計）
|
||
- Effect追跡システム
|
||
- 3バックエンド（Interp/VM/WASM）
|
||
- 280倍WASM高速化実証
|
||
|
||
### 🚧 **緊急改善必要**
|
||
- [ ] **命令数削減**: 35個→20個（intrinsic逃がし）
|
||
- [ ] **Bus命令実装**: Send/Recv（分散一次市民化）
|
||
- [ ] **互換テスト**: Golden dump自動化
|
||
- [ ] **Portability Contract**: v0仕様策定
|
||
|
||
### 🎯 **Phase 8.4実装推奨**
|
||
```bash
|
||
# Bus統合MIR設計
|
||
Bus { dst?, target, operation, args, effects }
|
||
|
||
# Bus-elision最適化
|
||
--elide-bus / --no-elide-bus フラグ実装
|
||
|
||
# 性能数値提示（WASM速いデータ活用）
|
||
Bus-elision ON: 280倍高速化（現在実証済み）
|
||
Bus-elision OFF: 分散通信フルサポート
|
||
```
|
||
|
||
## 🚀 **これで "全部に変換できる" を名乗れる**
|
||
|
||
### **統一コマンド体系**
|
||
```bash
|
||
nyash --target interp program.hako # インタープリター
|
||
nyash --target vm program.hako # 仮想マシン
|
||
nyash --target wasm program.hako # WebAssembly
|
||
nyash --target aot-rust program.hako # AOTネイティブ
|
||
nyash --target jit-cranelift program.hako # JITコンパイル
|
||
```
|
||
|
||
### **品質保証体系**
|
||
- **ベンチマーク**: 各ターゲットの性能測定
|
||
- **互換テスト**: 同一入力→同一出力検証
|
||
- **回帰テスト**: Golden dump差分チェック
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 📚 **関連ドキュメント**
|
||
|
||
- **実装仕様**: [MIR命令セット詳細](mir-instruction-set.md)
|
||
- **最適化戦略**: [Everything is Box最適化](optimization-strategies.md)
|
||
- **互換性**: [Portability Contract v0](portability-contract.md)
|
||
- **テスト**: [Golden Dump検証システム](golden-dump-testing.md)
|
||
|
||
---
|
||
|
||
*最終更新: 2025-08-14 - ChatGPT5アドバイス基盤設計完了*
|
||
|
||
*「Everything is Box」哲学 × MIR最小コア = Nyashの差別化核心* |