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Moe Charm fffbac9aac feat: MIR TypeOp/WeakRef/Barrier PoC implementation

- Add TypeOpKind, WeakRefOp, BarrierOp enums for unified instructions
- Implement TypeOp instruction combining TypeCheck/Cast
- Implement WeakRef instruction combining WeakNew/WeakLoad
- Implement Barrier instruction combining BarrierRead/BarrierWrite
- Update VM to handle new unified instructions
- Update MIR printer for new instruction formats
- Add feature flags mir_typeop_poc and mir_refbarrier_unify_poc
- Maintain backward compatibility with legacy instructions

This is Phase 8.5 MIR instruction diet PoC implementation.

🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.ai/code)

Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>

2025-08-23 19:27:02 +09:00

6.1 KiB

Raw Blame History

🚀 Nyash ネイティブビルド計画（Native Plan）

🎯 目的

開発者向けに「ビルド計画・段階的タスク・設計上の要点」を集約。
利用者向けの具体的なビルド手順は guides/ 以下の各ガイドを参照。

📋 重要リンク

現在のタスク: development/current/CURRENT_TASK.md
コア概念（速習）: reference/architecture/nyash_core_concepts.md
🤖 AI大会議記録: ../ai_conference_native_compilation_20250814.md
🗺️ ネイティブコンパイル戦略: ../native-compilation-roadmap.md
フェーズ課題一覧: issues/
🤖 Copilot協調: copilot_issues.txt

🌟 最新戦略 (2025-08-14 AI大会議策定)

⚡ ネイティブコンパイル革命計画

現状: WASM 13.5倍実行高速化達成 → 目標: 500-1000倍総合高速化

Phase A: AOT WASM (最優先 - 2-3週間)

nyash --compile-native program.nyash -o program.exe

技術: wasmtime compile でネイティブ化
効果: 13.5倍 → 100倍 (7倍追加向上)

Phase B: Cranelift Direct (中期 - 2-3ヶ月)

Pipeline: MIR → Cranelift IR → ネイティブバイナリ

技術: エスケープ解析・ボックス化解除
効果: 100倍 → 200倍

Phase C: LLVM Ultimate (長期 - 6ヶ月+)

Pipeline: MIR → LLVM IR → 最適化ネイティブ

技術: LTO・PGO・高度最適化
効果: 200倍 → 500-1000倍

🔑 成功の鍵 (3AI一致見解)

MIR最適化: ボックス化解除がバックエンド差より圧倒的効果
エスケープ解析: スタック割り当て・型特殊化
段階的検証: 各Phaseでベンチマーク駆動開発

要点サマリ（統合）

ビルド方針
- デフォルトは CLI 最小構成（cargo build --bin nyash）。GUI/Examples は feature で任意有効化。
- Windows ネイティブ: MSVC または WSL + cargo-xwin によるクロスコンパイルを推奨。
MIR/VM の段階的導入
- Phase 5.2: static box Main → MIR への lowering 経路を実装済み。
Phase 6: 参照/弱参照の最小命令（RefNew/RefGet/RefSet, WeakNew/WeakLoad, BarrierRead/Write=no-op）。
例外/Async は薄く導入、先に snapshot/verify の安定化を優先。
弱参照の意味論（実装で壊れにくく）
- WeakLoad は Option を返す（生存時 Some、消滅時 None）。PURE 扱い（必要に応じ READS_HEAP）。
- fini() 後の使用禁止・weak 自動 null・cascading 順序（weak はスキップ）を不変として扱う。
Safepoint と Barrier
- 関数入口・ループ先頭・呼出直後に safepoint。Barrier は最初は no-op 命令として実装可。
テスト戦略
- 黄金テスト：ソース→MIR ダンプのスナップショットで後退検出。
- VM/JIT 一致：同入力で VM と JIT の結果一致（将来の AOT でも同様）。
- 弱参照の確率テスト：alloc→weak→drop→collect→weak_load の順序/タイミングを多様化。

進行フェーズ（抜粋）

Phase 0: CLI 最小ビルド安定化（Linux/Windows）。
Phase 5.2: static Main lowering（実装済み）。
Phase 6: 参照/弱参照（Barrier は no-op で開始）。
Phase 7: nowait/await（スレッドベース、FutureBox 連携）。

Phase 8: MIR→WASM（Rustランタイムに非依存のWASM生成）

目的

MIR から素の WebAssembly を生成し、ブラウザ/wasmtime（WASI）でサンドボックス実行する。
Rust は「コンパイラ本体」のみ。実行時は純WASM＋ホスト import（env.print など）。

範囲（最小）

ABI/インポート・エクスポート:
- exports: main, memory
- imports: env.print(i32)（文字列は一旦 i32 値/デバッグ用途でOK。将来は文字列ABIを定義）
メモリ/ヒープ:
- 線形メモリに簡易ヒープ（bump/フリーリスト）。
- Box は固定レイアウト（フィールド→オフセット表）。
命令カバレッジ（段階導入）:
- 算術/比較/分岐/loop/return/print
- RefNew/RefSet/RefGet（Phase 6 と整合）
- Weak/Barrier は下地のみ（WeakLoad は当面 Some 相当でOK、Barrier は no-op）

段階的マイルストーン（PoC）

PoC1: 算術/分岐/return のみのWASM出力（wasmtime/ブラウザで実行）
PoC2: オブジェクト最小実装（RefNew/RefSet/RefGet）で print(o.x) が動作
PoC3: Weak/Barrier の下地（WeakLoad は常に有効、Barrier はダミー命令）
PoC4: CLI 統合（--backend wasm で wasm 生成・実行。ブラウザ用は別JSローダ）

受け入れ基準

wasmtime 実行で戻り値/標準出力が期待通り（PoC1–2）。
Ref 系がメモリ上で正しく動作（PoC2）。
Weak/Barrier のダミー実装を含むWASMが生成され、実行に支障がない（PoC3）。
CLI オプションで wasm バックエンドが選択でき、未実装部分は明瞭にエラーメッセージで誘導（PoC4）。

テスト方針

生成WASMを wasmtime で実行し、戻り値/print の内容を検証。
ブラウザ用はヘッドレス環境（node + WebAssembly API）で同等の確認ができるスクリプトを用意。

対象外（Phase 8）

本格的GC/Weak無効化、fini/Pin/Unpin、JIT/AOT、複雑な文字列ABI。

アーカイブ（長文メモ・相談ログ）

docs/予定/native-plan/archive/chatgptネイティブビルド大作戦.txt
docs/予定/native-plan/archive/追記相談.txt
- 上記2ファイルの要点は本 README に統合済み。詳細経緯はアーカイブを参照。

備考

デバッグ補助: --debug-fuel でパーサーの燃料制御。--dump-mir/--verify で MIR の可視化・検証。
一部の開発用ログ出力（/mnt/c/...）は存在しない環境では黙って無視されます（問題なし）。

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