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# Phase 11.5 実装ガイド - ChatGPT5向け
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## 🎯 実装の全体像
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Phase 11.5は、Nyashの性能を産業レベルに引き上げる最終段階です。3つの主要な最適化を行います：
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1. **Write Barrier除去** - GCオーバーヘッドを90%削減
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2. **Atomic最適化** - sync処理を10倍高速化
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3. **Coroutine実装** - 真の非同期処理を実現
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## 📋 実装順序と依存関係
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```mermaid
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graph TD
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A[11.5a: Write Barrier除去] --> D[統合テスト]
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B[11.5b: Atomic最適化] --> D
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C[11.5c: Coroutine実装] --> D
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D --> E[Phase 11.5完了]
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```
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各タスクは独立して実装可能ですが、統合テストで相互作用を検証します。
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## 🔧 技術的な実装詳細
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### 1. Write Barrier除去の実装手順
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#### Step 1: MIR拡張
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```rust
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// src/mir/escape_analysis.rs (新規作成)
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use crate::mir::{MirFunction, MirInstruction, ValueId};
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use std::collections::{HashMap, HashSet};
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pub 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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pub fn new() -> Self {
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Self {
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allocations: HashMap::new(),
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escapes: HashSet::new(),
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}
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}
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pub fn analyze(&mut self, func: &MirFunction) -> EscapeInfo {
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// 実装のポイント:
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// 1. NewBox, RefNew命令を追跡
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// 2. Return, Call命令でescape判定
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// 3. ループ不変式も考慮
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}
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}
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```
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#### Step 2: VM統合
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```rust
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// src/backend/vm_instructions.rs の修正
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pub fn execute_ref_set(&mut self, reference: ValueId, field: &str, value: ValueId)
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-> Result<ControlFlow, VMError> {
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// 既存のコード...
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// Escape analysisの結果を確認
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if let Some(escape_info) = &self.escape_info {
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if !escape_info.escapes(reference) {
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// Barrierスキップ！
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return Ok(ControlFlow::Continue);
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}
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}
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// 通常のbarrier処理
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gc_write_barrier_site(&self.runtime, "RefSet");
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Ok(ControlFlow::Continue)
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}
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```
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### 2. Atomic最適化の実装手順
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#### Step 1: BoxCore拡張
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```rust
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// src/box_trait.rs の修正
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pub trait BoxCore: Send + Sync {
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// 既存のメソッド...
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/// Read-onlyメソッドかどうか
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fn is_readonly_method(&self, method: &str) -> bool {
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// デフォルトはfalse（保守的）
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false
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}
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}
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// 各Boxで実装
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impl BoxCore for StringBox {
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fn is_readonly_method(&self, method: &str) -> bool {
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matches!(method, "length" | "isEmpty" | "charAt")
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}
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}
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```
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#### Step 2: Atomic wrapper
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```rust
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// src/runtime/atomic_box.rs (新規作成)
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use std::sync::atomic::{AtomicPtr, Ordering};
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use std::sync::Arc;
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use parking_lot::RwLock; // より高速なRwLock
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pub struct AtomicBox<T> {
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inner: Arc<RwLock<T>>,
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cache: AtomicPtr<CachedValue>,
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}
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```
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### 3. Coroutine実装の実装手順
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#### Step 1: Parser拡張
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```rust
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// src/parser/keywords.rs の修正
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pub const RESERVED_WORDS: &[&str] = &[
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// 既存のキーワード...
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"async",
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"await",
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];
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// src/parser/expressions.rs の修正
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fn parse_function_declaration(&mut self) -> Result<ASTNode, ParseError> {
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let is_async = self.consume_keyword("async");
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// 既存のパース処理...
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}
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```
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#### Step 2: MIR Coroutine変換
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```rust
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// src/mir/coroutine_transform.rs (新規作成)
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pub fn transform_async_function(func: &MirFunction) -> MirFunction {
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// State machine変換のアルゴリズム:
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// 1. await箇所でstateを分割
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// 2. ローカル変数をstate構造体に移動
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// 3. switch文で状態遷移を実装
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}
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```
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## 🎯 ChatGPT5への実装指示
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### Phase 11.5a（最優先）
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1. `src/mir/escape_analysis.rs`を作成
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2. 基本的なallocation追跡を実装
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3. VM統合でbarrier除去をテスト
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4. ベンチマークで効果測定
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### Phase 11.5b（次優先）
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1. `BoxCore::is_readonly_method`を追加
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2. 主要Boxで実装（StringBox, IntegerBox）
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3. RwLock移行を段階的に実施
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### Phase 11.5c（最後）
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1. Parser拡張（async/await）
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2. 基本的なPromiseBox実装
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3. 簡単なasync関数の動作確認
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## 📊 成功指標
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各フェーズの完了基準：
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### 11.5a: Write Barrier除去
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- [ ] escape_analysis.rsが動作
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- [ ] 簡単なループでbarrier除去確認
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- [ ] ベンチマークで30%以上改善
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### 11.5b: Atomic最適化
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- [ ] Read-onlyメソッドの識別
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- [ ] RwLock使用でread性能向上
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- [ ] マルチスレッドベンチマーク改善
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### 11.5c: Coroutine実装
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- [ ] async/awaitがパース可能
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- [ ] 簡単なasync関数が実行可能
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- [ ] Promiseチェーンが動作
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## 🚀 実装開始コマンド
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```bash
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# ブランチ作成
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git checkout -b phase-11.5-jit-integration
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# テスト駆動開発
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cargo test escape_analysis
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# ベンチマーク実行
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./target/release/nyash --benchmark --iterations 1000
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```
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頑張ってください、ChatGPT5！これが完成すれば、Nyashは本当に世界クラスの言語になります！ |