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nyash-codex 8750186e55 chore: Phase 26-H セッション完了 - 全ドキュメント更新

Phase 26-H 完了内容:
✅ JoinIR 型定義実装（src/mir/join_ir.rs）
✅ MIR → JoinIR 自動変換実装（lower_min_loop_to_joinir）
✅ 自動変換テスト実装（mir_joinir_min_auto_lowering）
✅ PHI/Loop箱 → JoinIR 移行対応表追加（loopform_ssot.md）

ドキュメント更新:
- Phase 27 JoinIR タスク計画追加
- Phase 26-H タスク完了記録
- 各種 README 更新（進捗反映）
- CURRENT_TASK.md 更新

コミット統計: $(git status --short | wc -l) files changed

次のステップ: Phase 27 一般化 MIR → JoinIR 変換

2025-11-23 05:53:27 +09:00

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Phase 26-H — JoinIR / 関数正規化フェーズ（private 正本）

このフェーズ 26‑H の詳細な設計・タスク・ログは、まだ公開したくない内容を多く含むので、docs/private 側を正本として管理しているよ。

正本 README: docs/private/roadmap2/phases/phase-26-H/README.md
正本 TASKS: docs/private/roadmap2/phases/phase-26-H/TASKS.md

ここ（development 側）は公開用の入口だけ残しておいて、本文は private リポジトリ側でメンテナンスする方針だよ。

JoinIR / 関数正規化の全体方針や最終的な箱の形は、上記の private 側 README を参照してね。

ループ = step を何回も呼ぶこと
break = k_exit(...) を呼ぶこと
continue = step(...) を呼ぶこと
φ / LoopCarried 変数 = step の引数

ここでは「ループヘッダの φ で悩む」のではなく、「step の引数・k_exit の引数をどう定義するか」に責務が集中する。

2.2 パイプラインの再構成案

現在:

AST  →  MIR / LoopForm v2  →  VM/LLVM

ここに 1 段挟む:

AST  →  MIR / LoopForm v2  →  ★LoopFnIR(関数ループ層)  →  VM/LLVM

この LoopFnIR/JoinIR 層で:

各 LoopForm について「ループ関数(step) + 継続関数(k_exit)」を合成。
ループの PHI / carrier / exit φ はすべて step / k_exit の引数として表現。
下流（VM / LLVM）は「関数呼び出し（および再帰のループ化や展開）」だけを見ればよい。

結果として:

LoopForm v2 は「LoopFnIR を作る前段」に役割縮小。
BodyLocal / Exit φ の詳細設計は「引数に何を持っていくか？」という関数インターフェース設計に吸収される。

4. このフェーズで実装する箱 / 概念ラベル

実装として増やす（26-H 内で手を動かすもの）
- join_ir.rs: JoinIR 型（関数/ブロック/命令）＋ダンプ
- LoopForm→JoinIR のミニ変換（1 ケース限定で OK）
- 実験トグル（例: NYASH_JOINIR_EXPERIMENT=1）で JoinIR をダンプするフック
概念ラベル（27.x 以降に検討）
- MirQuery のようなビュー層（reads/writes/succs を trait 化）
- LoopFnLoweringBox / JoinIRBox の分割や最適化パス
- VM/LLVM への統合

※ このフェーズでは「設計＋ミニ実験のみ」で、本線スモークは既存 MIR/LoopForm 経路を維持する。

3. 箱の数と最終形のイメージ

3.1 現在の PHI/Loop 周辺の箱（概略）

ざっくりカテゴリ分けすると:

構造:
- LoopFormBuilder
- ControlForm
PHI 生成:
- HeaderPhiBuilder
- ExitPhiBuilder
- BodyLocalPhiBuilder
- IfBodyLocalMergeBox
- PhiBuilderBox
- PhiInvariantsBox
解析:
- LoopVarClassBox
- LoopExitLivenessBox
- LocalScopeInspectorBox
- if 解析系（IfAnalysisBox 的なもの）

関数正規化前提で進むと、最終的には:

PHI を直接扱う箱は「LoopForm→LoopFnIR に変換する前段」に閉じ込める。
LoopFnIR 導入後の本線では、次のような少数の箱が中心になる:
- LoopFnLoweringBox（LoopForm → LoopFnIR / JoinIR）
- JoinIRBox（JoinIR の保持・最適化）
- 既存の VM/LLVM バックエンド（JoinIR からのコード生成側）

という構造に寄せられる見込み。

このフェーズ 26‑H では、「最終的にそこに寄せるための設計図」を書くところまでを目標とする。

4. 最終的に残したい「小さくて強い箱」セット

関数正規化（JoinIR / LoopFnIR）まで含めて、最終的に目指す箱の形をざっくりまとめておく。

フロント構造箱（構文 → 構造）
- ParserBox
  - 役割: ソース → AST 変換。制御構造はまだ構文レベル。
- ControlFormBox（ControlForm / LoopForm の薄いラッパ）
  - 役割: AST から If/Loop の「骨格」（preheader/header/body/latch/exit, then/else/merge 等）だけを抜き出す。
  - ここでは φ/SSA は扱わない（形の SSOT）。
関数正規化箱（LoopFnIR / JoinIR）
- LoopFnLoweringBox（LoopForm → LoopFnIR/JoinIR）
  - 役割: LoopForm/ControlForm を入力に、step(i, k_exit) / join_after_if(x, k_exit) のような関数＋継続の形に落とす。
  - φ/Exit/Carrier/BodyLocal をすべて「関数の引数」に吸収する。
- JoinIRBox
  - 役割: JoinFunction/JoinInst を保持・ダンプし、将来的には JoinIR 上の最適化もここにまとめる。
  - 制御は Call/Jump/Ret だけに集約される。
解析箱（最小セット）
- JoinIrQueryBox（MirQuery/JoinQuery 相当）
  - 役割: read/write/succs を返すビュー層。ExitLiveness や GC root 判定の入力に使う。
- LoopVarClass/IfAnalysisBox（統合して 1 箱でもよい）
  - 役割: どの変数が loop-carried か（Carrier/Pinned/BodyLocal）・exit 後に使われるかを表で決める箱。
  - JoinIR 観点では「関数引数として持つべき変数集合」を返す責務に縮退する。
実行箱（バックエンド）
- VmBackendBox（Rust VM / PyVM）
  - 役割: JoinIR から VM 実行用コードに落とす。JoinIR の Call/Jump/Ret を関数呼び出しと分岐に写す。
- LlvmBackendBox
  - 役割: JoinIR から LLVM IR/AOT への変換。関数＋基本ブロックへの再投影を行う。

このセットを「最終形」として意識しつつ、26‑H ではまず JoinIR/LoopFnIR 周りの設計とミニ実装だけを進め、PHI/Loop 周辺の既存箱は徐々にこの形に寄せていく。

4. 26-H でやること（スコープ）

JoinIR / LoopFnIR の設計ドキュメント作成
- 命令セット（call / ret / jump / 継続）の最小定義。
- if / loop / break / continue / return を JoinIR に落とす書き換え規則。
- φ = 関数引数、merge = join 関数、loop = 再帰関数＋exit 継続、という対応表。
最小 1 ケースの手書き変換実験（MIR → JoinIR）
- ループ＋break を含む簡単な関数を 1 例だけ JoinIR に落とし、形を確認。
MirQueryBox 経由で必要な MIR ビュー API の確認
- reads/writes/succs など、JoinIR 変換に必要な情報がすでに MirQuery で取れるかチェック。
すべてトグル OFF で行い、本線（MIR/LoopForm ルート）のスモークには影響させない。

5. やらないこと（26-H では保留）

既存ルート（MIR/LoopForm/VM/LLVM）を JoinIR で置き換える。
スモーク / CI のデフォルト経路変更。
Loop/PHI 既存実装の削除（これは 27.x 以降の段階で検討）。

6. 実験計画（段階）

設計シート
- docs/development/architecture/join-ir.md に命令セット・変換規則・対応表を記述（φ=引数, merge=join, loop=再帰）。
ミニ変換実験 1 ケース
- 最小ループ（例: loop(i < 3) { if i >= 2 { break } i = i + 1 } return i）を MIR → JoinIR へ手書き変換し、テストでダンプを確認。VM/LLVM 実行までは行わない。
トランスレータ骨格
- src/mir/join_ir.rs などに型定義だけ追加（未配線、トグル OFF）。MirQueryBox（reads/writes/succs）で必要なビューが揃っているか確認。
トグル付き実験
- NYASH_JOINIR_EXPERIMENT=1 などのトグルで最小ケースを JoinIR 変換・ダンプするルートを作る（デフォルト OFF でスモーク影響なし）。

7. 受け入れ基準（このフェーズ）

docs に JoinIR / LoopFnIR の設計と変換規則が明記されている。
最小 1 ケースの JoinIR 変換がテストでダンプできる（join/step/k_exit の形になっている）。
本線スモーク（既存 MIR ルート）は影響なし（トグル OFF）。

8. 次フェーズへの橋渡し

26-H のスコープは「設計＋最小 JoinIR ダンプ＋ JoinIrMin 向け自動変換（トグル付き）」まで。
27.x では、次のような範囲を候補とする:
- JoinIR 変換器を拡張し、FuncScanner / Stage‑B など本番寄りのループを 1〜2 個 JoinIR で通す（トグル付き）。
- ExitLiveness や BodyLocal PHI の一部を LoopFnIR 側に吸収し、PHI/Loop 周辺の箱を徐々に減らす。
- VM/LLVM 実行経路に JoinIR を統合するのは 27.x 以降を想定し、当面は「設計＋ミニ実験」に留める。

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