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Phase 26-G — Exit Liveness MIR Scan (実装フェーズ)

Status: planning

ゴール（何を達成するフェーズか）

• ExitLivenessProvider の本実装（MIR 命令列スキャン版）を作り、FuncScanner のカナリア
  • mir_funcscanner_skip_ws_direct_vm
  • mir_funcscanner_parse_params_trim_min_verify_and_vm を緑にする。
• 26-F で用意した差し替え口（MirScanExitLiveness）に、use/def ベースの liveness を実装する。
• NYASH_EXIT_LIVE_ENABLE=1 で MIR スキャン版を有効化し、デフォルトは従来挙動のまま安全側。

スコープ（このフェーズでやること）

• LoopFormOps / LoopBuilder / JSON bridge (LoopFormJsonOps) に「MirFunction への参照を返す API」を追加する設計と最小実装。
• MirScanExitLiveness を MirQuery ベースの use/def スキャンに置き換える。
• 代表テスト（FuncScanner カナリア）で緑を確認するところまで。

実装ステップ（順序）

Step 1: API 設計と LoopFormOps 拡張

• 目的: Exit 側から MirFunction（または MirQuery）に到達できるようにする。
• 具体案:
  • LoopFormOps に「MirFunction への参照を返すメソッド」を追加する:
    • 例: fn mir_function(&self) -> &MirFunction;
  • 実装箇所:
    • impl<'a> LoopFormOps for LoopBuilder<'a>:
      • self.parent_builder.current_function.as_ref().expect(...) 経由で &MirFunction を返す。
    • impl LoopFormOps for LoopFormJsonOps<'_>:
      • 既に f: &mut MirFunction を保持しているので、その参照を返す。
    • テスト用 MockOps など:
      • 最小限の MirFunction スタブを持つ or unimplemented!() でテストを段階的に更新。

Step 2: ExitPhiBuilder に MirQuery フックを追加

• 目的: Exit PHI 生成時に MirQuery にアクセスできるようにする。
• 具体案:
  • ExitPhiBuilder::build_exit_phis のシグネチャを拡張:
    • 現状: fn build_exit_phis<O: LoopFormOps>(..., exit_snapshots, pinned, carrier) -> Result<(), String>
    • 追加: mir_query: &dyn MirQuery を引数に足す、または内部で ops.mir_function() から MirQueryBox を組み立てる。
  • 検討:
    • a) build_exit_phis に &dyn MirQuery を直渡し → テストで差し替えやすい。
    • b) LoopFormOps に mir_function() を足し、ExitPhiBuilder 側で MirQueryBox::new(ops.mir_function()) を作る。
  • このフェーズでは b) 案を優先（既に LoopBuilder/JSON bridge は MirFunction を握っているため）。

Step 3: MirScanExitLiveness の本実装（use/def スキャン）

• 前提: Step 2 で MirQueryBox を構築できる。
• 実装方針:
  • 入口:
    • MirScanExitLiveness::compute_live_at_exit(header_vals, exit_snapshots) の中で
      • MirQueryBox と exit_blocks を受け取れるようにする（必要なら ExitLivenessProvider トレイトのシグネチャ拡張も検討）。
  • 最小アルゴリズム:
    1. スキャン対象ブロック集合:
       • exit ブロック（LoopShape.exit）＋ exit_snapshots に現れる break 元ブロック。
    2. 初期 live 集合:
       • 対象ブロックの命令を後ろから走査し、reads_of(inst) を live に追加。
    3. 1-step backward 伝播:
       • それぞれのブロックで writes_of(inst) で kill、reads_of(inst) で add。
       • succs(bb) が対象集合に含まれている場合、succ の live を bb に流す。
    4. 固定点反復:
       • live 集合が変わらなくなるまで 2〜3 を繰り返す。
    5. 名前へのマッピング:
       • header_vals / exit_snapshots に現れる (name, ValueId) を逆引きテーブルに集約し、 live に含まれる ValueId に対応する name だけを live_at_exit に含める。
  • 返り値:
    • BTreeSet<String>（BodyLocalPhiBuilder からそのまま使える）。
  • 既存ロジックとの整合:
    • BodyLocalInternal でも「exit後で本当に live」なものだけが rescue されることが期待される。

Step 4: ExitPhiBuilder / BodyLocalPhiBuilder 統合確認

• 目的: 新しい live_at_exit を使っても PhiInvariantsBox で落ちないことを確認する。
• 作業:
  • BodyLocalPhiBuilder::filter_exit_phi_candidates が
    • class.needs_exit_phi() (Pinned/Carrier/BodyLocalExit) と
    • live_at_exit + is_available_in_all の OR を行っていることを再確認。
  • PhiInvariantsBox::ensure_exit_phi_availability が
    • 「選ばれた変数はすべての exit pred で定義済み」であることを保証し、
    • それでも穴があれば即 Fail-Fast で教えてくれることを前提に、MirScan 側のロジックを調整。

Step 5: カナリア検証

• コマンド:
  • NYASH_EXIT_LIVE_ENABLE=1 cargo test --release --lib mir_funcscanner_skip_ws_direct_vm
  • NYASH_EXIT_LIVE_ENABLE=1 cargo test --release --lib mir_funcscanner_parse_params_trim_min_verify_and_vm
• 期待:
  • MirVerifier が use of undefined value を報告しない。
  • VM 実行で RC が期待通り（skip_ws の sentinel が正しく動き、trim/parse_params も undefined を出さない）。

Step 6: ドキュメント更新

• loopform_ssot.md に:
  • MirQuery / MirQueryBox の役割と ExitLiveness との関係。
  • 「MirScanExitLiveness は 26-G で use/def スキャン実装済み」と記載。
• phase-26-G/README.md 自体も「実装完了」セクションを追記。

やらないこと

• Loop 形状や PHI 生成ロジックの意味変更（ExitPhiBuilder/BodyLocalPhiBuilder のアルゴリズム変更はしない）。
• env 名の変更や追加（既存の NYASH_EXIT_LIVE_ENABLE を継続利用）。

受け入れ条件

• NYASH_EXIT_LIVE_ENABLE=0/未設定 で従来のテスト結果を維持。
• NYASH_EXIT_LIVE_ENABLE=1 で FuncScanner カナリアが緑（MirVerifier/VM）。
• docs 更新: 26-F/loopform_ssot に「MIR スキャン実装済み」を追記。