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2025-10-31 18:00:10 +09:00

41 KiB

Raw Blame History

Phase 15.75: 完全脱Rust大作戦 - 統合ロードマップ

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Status: Proposal Created: 2025-10-13 Updated: 2025-10-16 Author: Claude (comprehensive analysis & task planning) Purpose: Hakoruneプロジェクトの「完全脱Rust」に向けた実行可能な統合ロードマップ

🎯 エグゼクティブサマリー

現状

Rust依存: 99,406行、714ファイル
Hakorune VM: 4,998行、15/16命令実装（93%完成）
セルフホストコンパイラ: M2/M3達成済み（63日で完成、2025-10-11）
テスト成功率: 509/509 PASS (100%)

重要な発見

Hakorune VMは既にほぼ完成している（MirCall実装のみで16命令完全実装）
セルフホストコンパイラが既に動作している（Rust VMから独立可能）
Phase 15.6で「Everything is Plugin」計画が進行中（Box実装のプラグイン化）

結論

「完全脱Rust」は実現可能だが、段階的なアプローチが最も現実的。

推奨戦略: Option A → Option C → Option A++ (段階的実装)

短期目標 (Option A): Rust依存を89.5%削減（99,406行 → 10,400行）
長期目標 (Option A++): Rust依存を96.5%削減（99,406行 → 3,500行） 🚀
- OS API直接利用（malloc/free, pthread, clock_gettime）
- プラグインシステム以外は完全Hakorune化

実績ベース見積もり（Git履歴: 21.6コミット/日、115行削減/日）

【1ヶ月計画】(Phase 1-2: 核心部分完了)
Week 0-1  (今)      → P1スコープ（基盤整備）
Week 2-3  (Phase 1)  → Hakorune VM完成（MirCall実装）
Week 4    (Phase 2)  → Parser Selfhost化完了

= Rust VMからの完全独立
= 12,760行削減（12.8%）
= ユーザー見積もり「1ヶ月」✅

【拡張計画】(Phase 3以降: 1ヶ月後～)
Week 5-8  (Phase 3)  → Boxes プラグイン化（4週間）
Week 9-16 (Phase 4)  → Runtime置き換え（8週間）
Week 17-22(Phase 5)  → AOT化（6週間）

= 総期間: 約6ヶ月
= Hakoruneは業界標準の29倍速（実証済み）

📊 1. 現状分析

1.1 Rust依存の完全な棚卸し

主要コンポーネント別内訳

コンポーネント	行数	ファイル数	役割	脱Rust化可能性
Rust VM	5,123	20+	MIR実行エンジン	高 (93%完成のHakorune VMで代替)
Parser/Tokenizer	7,637	12+	ソースコードパース	高 (セルフホストコンパイラ完成)
Boxes実装	12,752	100+	基本Boxの実装	高 (Phase 15.6でプラグイン化)
Runtime	9,311	50+	GC・型・モジュール	中 (GC 335行は残す)
Backend全体	15,722	30+	VM/LLVM/WASM/AOT	中 (LLVM wrapper 363行、WASM残す)
CLI	619	4	CLI引数処理	高 (優先度低)
Plugin Loader	3,098	19	プラグイン動的ロード	低 (C ABI必須)
C ABI	~500	4	FFI境界	不可能 (必須)
総計	99,406	714	-	-

外部クレート依存（24個）

主要: anyhow, chrono, clap, serde/serde_json, regex, libloading
WASM: wasm-bindgen, js-sys, web-sys
コア: lazy_static, once_cell, log, env_logger
開発: criterion (ベンチマーク)

1.2 Hakorune VM vs Rust VM 比較

実装状況

項目	Rust VM	Hakorune VM	ギャップ
行数	5,123行	4,998行	-2.4% (ほぼ同等)
実装言語	Rust	Hakorune (.hako)	-
実装済み命令	16/16 (100%)	15/16 (93%)	MirCallのみ
トレース機能	完備	基本のみ	拡張必要
パフォーマンス	高速	未測定	要ベンチマーク
AOT化	不要 (ネイティブ)	可能 (LLVM)	Phase 2で実装

MIR命令セット（凍結セット16命令）

基本演算(5): Const, UnaryOp, BinOp, Compare, TypeOp ✅
メモリ(2): Load, Store ✅
制御(4): Branch, Jump, Return, Phi ✅
呼び出し(1): MirCall ⏳ ← 未実装（最重要！）
GC(2): Barrier, Safepoint ✅
構造(2): Copy, Nop ✅

結論: Hakorune VMは既に93%完成。MirCall実装で100%完成する。

🚀 2. 脱Rust化戦略

2.1 最終目標の定義

Option A: Rust VM → Hakorune VM完全移行（C ABIは残す）

推奨度: ⭐⭐⭐⭐⭐ (最も現実的)

内容:

Rust VM (5,123行) → Hakorune VM (4,998行) に完全移行
C ABI層（~500行）は維持（プラグインシステムに必須）
Parser/Tokenizer → セルフホストコンパイラに移行
Boxes実装 → プラグイン化（Phase 15.6）
Runtime → 最小限のC ABI + Hakorune実装

削減見込み:

削減: 99,406行 → 約10,400行 (89.5%削減)
残存: C ABI (~500行) + GC/Runtime (~5,000行) + LLVM Rust wrapper (~363行) + WASM (~3,000行) + Plugin Loader (~3,000行)
注: Python llvmlite実装（211,887行）は既に脱Rust済み、対象外

Option B: Rust依存ゼロ（C/C++のみ）

推奨度: ⭐⭐ (理想的だが現実的でない)

問題点:

C/C++で5万行以上の再実装が必要
メモリ安全性の喪失
LLVM/WASMバックエンドの再実装が困難
開発期間: 6-12ヶ月以上

Option C: Hakorune VM AOT化（Phase 2-3で実装）

推奨度: ⭐⭐⭐⭐ (Option Aの延長)

内容:

Hakorune VM自体をLLVMでAOT化
パフォーマンス問題を完全に解決
Rust VMと同等以上の速度を実現

推奨戦略: Option A → Option C (段階的実装)

⭐ Option A++: OS API直接利用（究極の脱Rust）

推奨度: ⭐⭐⭐⭐⭐⭐ (Option A完了後の長期目標)

前提: Option A完了後（Phase 1-3完了、Hakorune VM + セルフホストコンパイラ完成）

内容:

メモリ管理 → malloc/free (libc)
- Rust GC (200行) を完全削除
- OS標準アロケータ利用（glibc/jemalloc最適化済み）
- 参照カウント or アリーナアロケータ追加
LLVM Rust wrapper → Python llvmlite直接呼び出し
- Rust wrapper (363行) を削除
- Hakorune Script から Python llvmlite を直接起動
Runtime → OS API直接利用
- Scheduler → pthread (スレッド管理)
- MessageBus → pipe/socket (プロセス間通信)
- Timer → clock_gettime (時刻取得)
- その他Runtime (3,337行) を OS API に置き換え
残存Rust依存
- C ABI層 (~500行) - プラグインFFI境界（必須）
- Plugin Loader (~3,000行) - dlopen/dlsym wrapper（必須）

削減見込み:

削減: 99,406行 → 約3,500行 (96.5%削減! 🚀)
残存: C ABI (~500行) + Plugin Loader (~3,000行)
完全削除: GC (~200行) + LLVM wrapper (~363行) + Runtime (~3,337行) = 約6,900行

実装期間: 6-8週間（Option A完了後）

推奨戦略: Option A → Option C → Option A++ (段階的実装)

📅 3. 段階的実装計画

🧭 Phase 15.75 補遺 — 二本立て運用（legacy と plugin‑only）

目的

脱Rustの前段として「境界の明確化」と「混乱の低減」を優先。Rust ラインは温存しつつ、plugin‑only を常時検証できる体制にする。

方針（結論）

先に「分離（箱化＋ガード）」を済ませてから、薄い単位で脱Rustを進める（Box‑First/Fail‑Fast）。
ただし純関数領域や leaf な経路は、分離と同時に置き換えてもよい（安全な並走）。

ビルドライン（公式2本）

Legacy（既定）: cargo build --release（legacy-boxes 有効）
Plugin‑only（検証）: cargo build --release --no-default-features -F cli,plugins,host-anchors

CI（最小ガード）

Job A: Legacy build + quick スモーク
Job B: Plugin‑only build（ビルドのみ）

コード分割の要点（次の小ステップ）

ルーター分割: runtime/method_router_box/{builtin.rs, plugin.rs}
extern 分割: extern_adapter/{extern_core.rs, extern_future_legacy.rs}
フラットナ: array_flatten_helper/{flatten_builtin.rs, flatten_plugin.rs}
各箱直下 README: 責務/入出力/ガード/撤退計画を明記

現状の制約（plugin‑only）

env.future/VMValue::Future は legacy 限定（plugin‑only は明示エラー）
ルーターの builtin 腕（FileBox/CallableBox/ArrayBox/MapBox）は legacy 限定。plugin‑only は plugin 経路のみ。

推奨ワークフロー

参照ガード → plugin‑only ビルドで赤を潰す
スモーク（quick/plugins）で観測を広げる
leaf 領域から .hako 置き換え（分離済みの箱を1つずつ）
緑が揃った箱から legacy を撤退（features → 物理削除）

Phase 1: Hakorune VM完成（最優先）⭐

期間: 2-3週間 難易度: Medium 優先度: P0 (最高優先)

実装内容

MirCall実装（1週間）← 最重要！
- Callee型の完全実装
  - Global(String)
  - Extern(String)
  - ModuleFunction(String)
  - Method { box_name, method, receiver, certainty }
  - Constructor { box_type }
  - Closure { params, captures, me_capture }
  - Value(ValueId)
- Call/BoxCall/ExternCall/NewBoxの統合
- レガシー命令のマッピング
トレース機能拡張（3日）
- Rust VMと同等のトレース機能
- HAKO_VM_TRACE相当の実装
- デバッグ容易性の確保
パフォーマンス測定（2日）
- ベンチマークスイート実行
- Rust VM vs Hakorune VM比較
- ボトルネック特定
統合テスト（3日）
- 509テストすべてPASS維持
- パリティテスト（VM/LLVM一致）
- エッジケース検証

期待される効果

✅ Rust VMからの完全独立
✅ 16命令完全実装（100%）
✅ セルフホスティングの完全実現

リスク

Medium: パフォーマンス劣化の可能性 → Phase 2 (AOT化) で解決
Low: MirCall実装の複雑性 → 既存のCall/BoxCall実装を参考にできる

Phase 2: Parser/Tokenizerのセルフホスト化

期間: 1-2週間 難易度: Easy (既に85%完成) 優先度: P1 (高)

実装内容

セルフホストコンパイラの完成（1週間）
- M2/M3達成済み → 残り15%の実装
- Pipeline V2の完成
- エラーハンドリング強化
Rustパーサーの段階的置き換え（1週間）
- デュアルパス方式（Rust + Hakorune並行実行）
- パリティテストで互換性確認
- フラグ切り替え（HAKO_USE_SELFHOST_PARSER=1）

期待される効果

✅ Parser/Tokenizer (7,637行) の脱Rust化
✅ セルフホスティングの完全独立

リスク

Low: パフォーマンス劣化 → AOT化で解決
Low: エッジケースの互換性 → テストカバレッジ高い

Phase 3: Boxes実装のプラグイン化

期間: 4-6週間 難易度: Medium-Hard 優先度: P1 (高) Note: Phase 15.6で既に計画中

実装内容（Phase 15.6計画から）

核心コンセプト:

plugins/          ← すべてのBox実装（唯一の管理場所）
  ├── core系      ← 静的リンク候補（hako_kernel features）
  └── 拡張系      ← 動的ロード

src/boxes/        ← 完全削除（段階的）

方針: 単一ソース + ビルド分岐（動的 or 静的）

実装戦略（30-40時間見積もり）:

Week 1: 基盤系プラグイン化（FutureBox, ResultBox, NullBox等 7個）
Week 2: IO/ネットワーク系（BufferBox, HTTPBox, SocketBox等）
Week 3: 統合テスト、src/boxes/ 削除

期待される効果

✅ Boxes実装 (12,752行) の脱Rust化
✅ プラグインシステムの完全確立
✅ 単一ソース原則の実現

リスク

Medium: 重複登録ガードの実装
Medium: 既存コードとの互換性維持
Low: パフォーマンス劣化 → 静的リンクで解決

Phase 4: Runtime部分の段階的置き換え

期間: 6-8週間 難易度: Hard 優先度: P2 (中)

実装内容

型システムの置き換え（2週間）
- TypeBox → プラグイン化
- 型解決 → Hakorune実装
- SSOT (Single Source of Truth) 完全実現
モジュールシステムの置き換え（2週間）
- ModuleRegistry → Hakorune実装
- Using解決 → セルフホストコンパイラに統合
GC最小化（2週間）
- GCアルゴリズム → Hakorune実装
- Rust側 → 最小限のC ABIのみ提供
- パフォーマンス重視の部分は残す（335行 → 200行）
その他Runtime（2週間）
- Scheduler, MessageBus等 → Hakorune実装
- C ABI経由でRustと連携

期待される効果

✅ Runtime (9,311行) の大部分を脱Rust化
✅ GC (335行 → 200行) の最小化
✅ 最小限のC ABI層の確立

リスク

High: パフォーマンス劣化の可能性
High: メモリ安全性の確保
Medium: GC実装の複雑性

Phase 5: Hakorune VM AOT化（パフォーマンス最適化）

期間: 4-6週間 難易度: Medium 優先度: P2 (中)

実装内容

Hakorune VM → LLVM IR変換（3週間）
- Hakorune VM全体をLLVMでコンパイル
- AOT化ツールチェーンの構築
- 最適化パスの適用
パフォーマンス最適化（2週間）
- ベンチマーク実行
- ホットパスの最適化
- Rust VMと同等以上の速度を実現
配布パッケージング（1週間）
- AOT化されたバイナリの配布
- インストーラー作成
- ドキュメント整備

期待される効果

✅ パフォーマンス問題の完全解決
✅ Rust VMと同等以上の速度
✅ 配布の簡素化（単一バイナリ）

リスク

Medium: AOT化の複雑性
Low: LLVM最適化の調整

🗓️ 4. Phase別詳細タスクリスト

📌 Week 0-2: P1スコープ（現在のTODO）

期間: 2025-10-13（今）～ 2025-10-27 Phase: 準備フェーズ目標: 基盤整備 + 小規模移行実験

Week 0（今週）: 短期タスク完了

✅ [DONE] Map.call P1実装＆スモーク
✅ [DONE] Fallback アダプタの箱化
✅ [DONE] HostHandleRouter stub作成

📋 [TODO] 次アクション:
1. Map.call P1 最終確定（スモーク3本確認）
2. plugin-on スモーク拡充（keys/values Stage-2）
3. HostHandleRouter 段階移設（1関数のみ）

Week 1（来週）: P1完了 + Phase 1準備

📋 TODO:
1. HostHandleRouter 段階移設継続（2-3関数追加）
2. Parser/Tokenizer 小片先行移行
   - Token utils/小スキャナ（純関数領域）
   - JSON抽出の indexOf を JsonCursor に統合
3. Phase 1（MirCall）設計開始
   - Callee型設計ドキュメント作成
   - MirCall実装計画レビュー（Claude + ChatGPT）

Week 2: Phase 1着手準備完了

📋 TODO:
1. Parser/Tokenizer 小片移行完了
   - スモーク: JSON/文字列/mini-parser（quick）
2. MirCall実装準備
   - 必要な extern_adapter.rs/vm_types.rs に最小ガード
   - CalleeBox設計完了
3. Week 3以降のスプリント計画確定

完了条件:

✅ P1スコープすべて完了
✅ スモークテスト: 170/185 PASS維持
✅ Phase 1実装準備完了

🚀 Week 3-5: Phase 1 - Hakorune VM完成

期間: 2025-10-28 ～ 2025-11-17 Phase: Phase 1 目標: MirCall実装 → 16命令100%完成

Week 3: MirCall実装（基礎）

📋 TODO（Day 1-7）:
Day 1-2: Callee型実装
  - CalleeBox作成（Hakoruneで実装）
  - 7種類のCallee variant実装
    - Global(String)
    - Extern(String)
    - ModuleFunction(String)
    - Method { box_name, method, receiver, certainty }
    - Constructor { box_type }
    - Closure { params, captures, me_capture }
    - Value(ValueId)
  - レガシー命令のマッピング

Day 3-4: MirCallHandlerBox実装
  - MirCallHandlerBox作成
  - 各Callee typeのディスパッチ
  - InstructionDispatcherBoxへの統合

Day 5-7: 初期テスト
  - Global/Externの基本テスト（50個）
  - ModuleFunctionの基本テスト（30個）
  - スモークテスト: 最低100/185 PASS

完了条件:

✅ Callee型完全実装
✅ Global/Extern/ModuleFunctionの3種類動作
✅ 基本テスト80個PASS

Week 4: MirCall実装（拡張）

📋 TODO（Day 8-14）:
Day 8-10: 高度なCallee実装
  - Method Callee完全実装
  - Constructor Callee完全実装
  - Closure Callee実装（基本のみ）

Day 11-12: 統合テスト
  - Call/BoxCall/ExternCall/NewBoxの統合
  - レガシー命令との互換性確認
  - スモークテスト: 最低150/185 PASS

Day 13-14: パフォーマンス測定
  - ベンチマークスイート実行
  - Rust VM vs Hakorune VM比較
  - ボトルネック特定

完了条件:

✅ 7種類のCallee全て実装
✅ スモークテスト: 150/185 PASS
✅ パフォーマンス測定完了

Week 5: Phase 1完了 + トレース強化

📋 TODO（Day 15-21）:
Day 15-16: トレース機能拡張
  - Rust VMと同等のトレース機能
  - HAKO_VM_TRACE相当の実装
  - ステッパ機能追加

Day 17-18: 統合テスト完了
  - 509テストすべてPASS（目標）
  - パリティテスト（VM/LLVM一致）
  - エッジケース検証

Day 19-20: ドキュメント整備
  - Phase 1実装ドキュメント完成
  - MirCall設計ドキュメント
  - Phase 2準備ドキュメント

Day 21: Phase 1完了宣言 + Phase 2計画レビュー

完了条件:

✅ 16命令100%実装
✅ スモークテスト: 509/509 PASS（理想）または 170/185 PASS維持
✅ トレース機能動作
✅ ドキュメント完備

📝 Week 6-7: Phase 2 - Parser/Tokenizer Selfhost化

期間: 2025-11-18 ～ 2025-12-01 Phase: Phase 2 目標: Rust Parser → Hakorune Parser完全移行

Week 6: セルフホストコンパイラ完成

📋 TODO（Day 22-28）:
Day 22-24: セルフホストコンパイラ残り15%実装
  - Pipeline V2の完成
  - エラーハンドリング強化
  - 構文エラーメッセージ改善

Day 25-26: デュアルパス方式実装
  - Rust + Hakorune並行実行
  - パリティテストで互換性確認
  - フラグ切り替え（HAKO_USE_SELFHOST_PARSER=1）

Day 27-28: 初期テスト
  - Parser単体テスト（200個）
  - MIR出力比較（Rust vs Hakorune）
  - エッジケース検証

完了条件:

✅ セルフホストコンパイラ100%完成
✅ デュアルパス方式動作
✅ Parser単体テスト200個PASS

Week 7: Rustパーサー置き換え完了

📋 TODO（Day 29-35）:
Day 29-31: 段階的置き換え
  - 既存テストで互換性確認（509個）
  - パフォーマンス測定
  - エラーメッセージ品質確認

Day 32-34: スモークテスト全pass
  - quick/full スイート（509個）
  - エッジケース追加テスト
  - Rust Parser削除準備

Day 35: Phase 2完了 + Phase 3計画レビュー
  - Parser/Tokenizer (7,637行) 削減確認
  - ドキュメント更新
  - Phase 3開始準備

完了条件:

✅ Rust Parser完全置き換え
✅ スモークテスト: 509/509 PASS
✅ Parser/Tokenizer 7,637行削減

🔧 Week 8-13: Phase 3 - Boxes プラグイン化

期間: 2025-12-02 ～ 2026-01-12 Phase: Phase 3 目標: src/boxes/ → plugins/ 完全移行

Note: Phase 15.6と統合（重複作業なし）

Week 8-9: 基盤系プラグイン化（7個）

📋 TODO（Week 8: Day 36-42）:
1. FutureBox → plugins/future/
2. ResultBox → plugins/result/
3. NullBox → plugins/null/
4. BoolBox → plugins/bool/
5. IntegerBox → plugins/integer/
6. FloatBox → plugins/float/
7. StringBox → plugins/string/

各Box:
- プラグイン実装（Hakorune）
- テスト移植
- ドキュメント作成
- スモークテスト確認

📋 TODO（Week 9: Day 43-49）:
- 7個のプラグイン統合テスト
- パフォーマンス測定
- src/boxes/の対応ファイル削除準備

完了条件:

✅ 7個のプラグイン完成
✅ スモークテスト: 509/509 PASS維持
✅ パフォーマンス劣化なし

Week 10-11: IO/ネットワーク系プラグイン化

📋 TODO（Week 10: Day 50-56）:
1. FileBox → plugins/file/
2. BufferBox → plugins/buffer/
3. HTTPBox → plugins/http/
4. SocketBox → plugins/socket/
5. ProcessBox → plugins/process/

📋 TODO（Week 11: Day 57-63）:
- IO系統合テスト
- ネットワーク系統合テスト
- セキュリティ検証

完了条件:

✅ IO/ネットワーク系5個完成
✅ セキュリティテストPASS

Week 12-13: 残りBox移行 + src/boxes/削除

📋 TODO（Week 12: Day 64-70）:
1. ArrayBox → plugins/array/
2. MapBox → plugins/map/
3. その他残り全Box → plugins/

📋 TODO（Week 13: Day 71-77）:
- 全プラグイン統合テスト（509個）
- src/boxes/ 完全削除
- ドキュメント更新
- Phase 3完了宣言

完了条件:

✅ 全Box（12,752行）プラグイン化
✅ src/boxes/ 完全削除
✅ スモークテスト: 509/509 PASS

⚙️ Week 14-21: Phase 4 - Runtime置き換え

期間: 2026-01-13 ～ 2026-03-02 Phase: Phase 4 目標: Runtime (9,311行) → Hakorune実装

Week 14-15: 型システム置き換え

📋 TODO（Week 14: Day 78-84）:
1. TypeBox → プラグイン化
2. 型解決 → Hakorune実装
3. SSOT (Single Source of Truth) 実現

📋 TODO（Week 15: Day 85-91）:
- 型システム統合テスト
- パフォーマンス測定
- ドキュメント更新

完了条件:

✅ 型システム完全置き換え
✅ SSOT実現

Week 16-17: モジュールシステム置き換え

📋 TODO（Week 16: Day 92-98）:
1. ModuleRegistry → Hakorune実装
2. Using解決 → セルフホストコンパイラに統合

📋 TODO（Week 17: Day 99-105）:
- モジュールシステム統合テスト
- 循環依存検出テスト

完了条件:

✅ モジュールシステム完全置き換え

Week 18-19: GC最小化

📋 TODO（Week 18: Day 106-112）:
1. GCアルゴリズム → Hakorune実装
2. Rust側 → 最小限のC ABIのみ提供（335行 → 200行）

📋 TODO（Week 19: Day 113-119）:
- GC統合テスト
- メモリリークテスト（Valgrind）
- パフォーマンス測定

完了条件:

✅ GC (335行 → 200行) 最小化
✅ メモリリークなし

Week 20-21: その他Runtime置き換え

📋 TODO（Week 20: Day 120-126）:
1. Scheduler → Hakorune実装
2. MessageBus → Hakorune実装

📋 TODO（Week 21: Day 127-133）:
- Runtime統合テスト（509個）
- Phase 4完了宣言
- Phase 5準備

完了条件:

✅ Runtime (9,311行) 大部分置き換え
✅ スモークテスト: 509/509 PASS

🚀 Week 22-27: Phase 5 - AOT化（パフォーマンス最適化）

期間: 2026-03-03 ～ 2026-04-13 Phase: Phase 5 目標: Hakorune VM AOT化 → Rust VMと同等以上の速度

Week 22-24: Hakorune VM → LLVM IR変換

📋 TODO（Week 22: Day 134-140）:
1. Hakorune VM全体をLLVMでコンパイル
2. AOT化ツールチェーンの構築

📋 TODO（Week 23: Day 141-147）:
- 最適化パスの適用
- デバッグ情報の保持

📋 TODO（Week 24: Day 148-154）:
- AOT化されたバイナリのテスト
- パフォーマンス測定

完了条件:

✅ AOT化ツールチェーン完成
✅ パフォーマンス: Rust VMの80%以上

Week 25-26: パフォーマンス最適化

📋 TODO（Week 25: Day 155-161）:
1. ベンチマークスイート実行
2. ホットパスの最適化
3. ボトルネック解消

📋 TODO（Week 26: Day 162-168）:
- 最終パフォーマンス測定
- 目標: Rust VMと同等以上（100-120%）

完了条件:

✅ パフォーマンス: Rust VMの100%以上
✅ ベンチマーク全pass

Week 27: 配布パッケージング + Phase 5完了

📋 TODO（Day 169-175）:
1. AOT化されたバイナリの配布
2. インストーラー作成
3. ドキュメント整備
4. Phase 5完了宣言

最終確認:
- ✅ Rust依存: 99,406行 → 10,400行（89.5%削減）
- ✅ スモークテスト: 509/509 PASS
- ✅ パフォーマンス: Rust VMの100-120%

完了条件:

✅ Phase 1-5すべて完了
✅ Option A達成（89.5%削減）

🎯 5. 優先順位付けと推奨アクション

最優先タスク（Phase 15.75として実行）

Task 1: Hakorune VM MirCall実装 ⭐⭐⭐⭐⭐

期間: 1週間担当: Claude + ChatGPT協調

実装手順:

Day 1-2: Callee型の設計と実装
- CalleeBox作成（Hakoruneで実装）
- 7種類のCallee variant実装
- レガシー命令のマッピング
Day 3-4: MirCallハンドラー実装
- MirCallHandlerBox作成
- 各Callee typeのディスパッチ
- InstructionDispatcherBoxへの統合
Day 5: テストと検証
- 既存テスト（509個）をすべてPASS維持
- 新規テスト追加（MirCall専用）
- パリティテスト（VM/LLVM）
Day 6-7: ドキュメント整備とコミット
- 実装ドキュメント作成
- コミットメッセージ作成
- Phase 15.75完了宣言

受け入れ条件:

✅ 16命令完全実装（100%）
✅ 509テストすべてPASS
✅ VM/LLVMパリティ維持
✅ トレース機能動作

⚠️ 6. 技術的課題とリスク評価

6.1 パフォーマンス維持

課題

Hakorune VMはインタープリタなので、Rust VMより遅い可能性
GCオーバーヘッドの増加
FFI境界のオーバーヘッド

対策

Phase 2: AOT化（Hakorune VM全体をLLVMでコンパイル）
- 予想: Rust VMと同等以上の速度
- 実装期間: 4-6週間
ホットパス最適化
- ベンチマークで特定
- クリティカルパスのみRustで実装
JIT検討（Phase 10: Cranelift JIT）
- 長期計画として検討
- 現時点では不要

リスク評価

Phase 1完了時: パフォーマンス劣化 50-70% の可能性
Phase 2完了時: パフォーマンス改善 100-120% の予想

6.2 メモリ管理

課題

Rustのメモリ安全性を失う
GC実装のバグリスク
メモリリーク検出の難しさ

対策

GCは最小限のRust実装を維持（335行 → 200行）
Hakorune側はGC APIのみ呼び出す
メモリリークテスト強化
Valgrind/ASan対応

リスク評価

Medium: GC部分は残すので大きなリスクなし

6.3 FFI境界の設計

課題

C ABI経由のオーバーヘッド
型変換の複雑性
エラーハンドリングの困難さ

対策

最小限のFFI境界 (7関数 → 20関数程度)
Box型の統一ABI (Phase 12で完成済み)
エラーハンドリングの標準化

リスク評価

Low: Phase 12でTypeBox統合ABI完成済み

6.4 デバッグ容易性

課題

Rust VMのトレース機能の喪失
スタックトレースの劣化
エラーメッセージの質の低下

対策

トレース機能の完全実装
- HAKO_VM_TRACE相当の機能
- ステッパ機能
- レジスタダンプ
エラーメッセージの改善
- Fail-Fast文化の維持
- 診断メッセージの一元化

リスク評価

Low: Rust VMのトレース機能を参考に実装可能

📊 7. 完全脱Rust後の構成

最終的なRust依存（Option A）

Rust依存 (約10,400行)
├── C ABI層 (~500行) - プラグインシステムに必須
├── GC実装 (~200行) - パフォーマンス重視
├── LLVM Rust wrapper (~363行) - LLVM mode実行ラッパー
├── WASM Backend (~3,000行) - WASM生成
├── Plugin Loader (~3,000行) - 動的ロード
└── その他Runtime (~3,337行) - スケジューラ等

Python llvmlite実装 (211,887行) - 既に脱Rust済み、対象外
└── src/llvm_py/ - LLVM IR生成（外部ライブラリ主体）

完全削除 (約89,000行 = 89.5%)
├── Rust VM (5,123行) → Hakorune VM
├── Parser/Tokenizer (7,637行) → セルフホストコンパイラ
├── Boxes実装 (12,752行) → プラグイン化
└── その他 (63,000行) → Hakorune実装

新しいHakorune実装

Hakorune実装 (約30,000行)
├── Hakorune VM (5,000行) - 16命令完全実装
├── セルフホストコンパイラ (10,000行) - Parser/MIR Builder
├── プラグイン (10,000行) - すべてのBox実装
└── Runtime (5,000行) - 型/モジュール/GC API

最終的な構成比（Option A）

総行数: 約40,400行 (現在: 99,406行)
├── Rust: 10,400行 (26%)
└── Hakorune: 30,000行 (74%)

削減率: 59.4% (99,406行 → 40,400行)

注: Python llvmlite実装（211,887行）は除外
  - 外部ライブラリ主体
  - 既に脱Rust済み
  - Phase 15.75の対象外

⭐ 最終的な構成比（Option A++ 究極版）

総行数: 約33,500行 (現在: 99,406行)
├── Rust: 3,500行 (10.4%) ← プラグインシステムのみ
└── Hakorune: 30,000行 (89.6%)

削減率: 66.3% (99,406行 → 33,500行)
Rust削減率: 96.5% (99,406行 → 3,500行) 🚀

Rust 3,500行の内訳:
├── C ABI層 (~500行) - プラグインFFI境界
└── Plugin Loader (~3,000行) - dlopen/dlsym wrapper

完全削除された Rust 依存（+6,900行）:
├── GC実装 (~200行) → malloc/free (libc)
├── LLVM wrapper (~363行) → Python llvmlite直接呼び出し
└── Runtime (~3,337行) → pthread/pipe/clock_gettime (OS API)

OS依存のみ:
├── libc (malloc/free/memcpy)
├── pthread (スレッド管理)
├── time (clock_gettime)
└── dlopen/dlsym (動的ロード)

🎓 8. 成功要因と教訓

成功要因

Hakorune VMが既に93%完成している
- MirCall実装のみで100%完成
- 予想外の幸運
セルフホストコンパイラがM2/M3達成済み
- 63日で完成（業界標準の10-50倍速）
- Parser/Tokenizerの置き換えが容易
Phase 15.6で「Everything is Plugin」計画が進行中
- Box実装のプラグイン化が既に計画されている
- 重複作業なし
Box-First設計の威力
- 新機能追加が予想の9倍速
- 段階的実装が容易

教訓

段階的アプローチが重要
- 一度にすべて置き換えるのではなく、Phase 1から順次実装
- 各Phaseで509テストPASS維持
パフォーマンスはPhase 2で解決
- Phase 1: 機能完成優先
- Phase 2: AOT化でパフォーマンス最適化
Fail-Fast文化の維持
- エラーは隠さず即座に失敗
- フォールバックより明示的エラー

🚦 9. Go/No-Go判断基準

Phase 1 (Hakorune VM完成) の受け入れ条件

✅ Go条件 (すべて満たす必要あり):

✅ MirCall実装完了（16命令100%実装）
✅ 509テストすべてPASS
✅ VM/LLVMパリティ維持
✅ トレース機能動作
✅ パフォーマンス劣化が50%以内

❌ No-Go条件 (1つでも該当したら中止):

❌ テスト失敗率が5%以上
❌ パフォーマンス劣化が70%以上（Phase 2で解決不可能と判断）
❌ メモリリークが発生
❌ クリティカルなバグが3個以上

Phase 2以降の判断

Phase 1の結果を見て判断
パフォーマンス劣化が大きい場合、Phase 2 (AOT化) を優先

Phase切替時の Go/No-Go判断

Phase X完了時:
✅ Go条件（すべて満たす）:
  1. スモークテスト: 509/509 PASS（理想）または 170/185 PASS維持
  2. パフォーマンス劣化が許容範囲内
  3. ドキュメント完備
  4. 次Phaseの準備完了

❌ No-Go条件（1つでも該当したら中止・再評価）:
  1. テスト失敗率が5%以上
  2. パフォーマンス劣化が70%以上
  3. メモリリークが発生
  4. クリティカルなバグが3個以上

📅 10. タイムライン（全体）

全Phase合計見積もり

Phase 1: Hakorune VM完成       2-3週間  (P0: 最優先)
Phase 2: Parser/Tokenizer     1-2週間  (P1: 高)
Phase 3: Boxes プラグイン化   4-6週間  (P1: 高)
Phase 4: Runtime置き換え      6-8週間  (P2: 中)
Phase 5: AOT化               4-6週間  (P2: 中)

合計: 17-25週間 (4-6ヶ月)

推奨スケジュール（Phase 1-3優先）

Week 1-3:   Phase 1 (Hakorune VM完成) ⭐最優先
Week 4-5:   Phase 2 (Parser/Tokenizer)
Week 6-11:  Phase 3 (Boxes プラグイン化)
Week 12-15: Phase 5 (AOT化) ← Phase 4より優先
Week 16-23: Phase 4 (Runtime置き換え)

合計: 約6ヶ月

週次進捗グラフ（予定）

Week 0  ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 99,406行
Week 2  ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 99,406行
Week 5  ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 94,283行（-5,123）
Week 7  ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 86,646行（-7,637）
Week 13 ━━━━━━━━━━━━━ 73,894行（-12,752）
Week 21 ━━━━━ 22,343行（-9,311）
Week 27 ━━━━━ 10,400行（最適化）← Option A達成！

📊 11. 進捗トラッキング（全体）

Phase完了状況（更新: 2025-10-14）

Phase	期間	状態	完了率	削減行数
Phase 0	Week 0-2	🟡 進行中	50%	0行
Phase 1	Week 3-5	⚪ 未着手	0%	5,123行（予定）
Phase 2	Week 6-7	⚪ 未着手	0%	7,637行（予定）
Phase 3	Week 8-13	⚪ 未着手	0%	12,752行（予定）
Phase 4	Week 14-21	⚪ 未着手	0%	9,311行（予定）
Phase 5	Week 22-27	⚪ 未着手	0%	0行（最適化）
合計	27週間	🟡 2%	2%	89,006行（目標）

マイルストーン一覧

マイルストーン	Week	内容	完了条件
M0: P1完了	Week 2	基盤整備完了	P1スコープ全完了
M1: VM完成	Week 5	16命令100%実装	509テストPASS
M2: Parser完成	Week 7	Selfhost化完了	Rust Parser削除
M3: Plugin完成	Week 13	Boxes移行完了	src/boxes/削除
M4: Runtime完成	Week 21	Runtime置き換え	9,311行削減
M5: AOT完成	Week 27	パフォーマンス最適化	100-120%達成
🎊 Option A達成	Week 27	89.5%削減	10,400行到達

🚨 リスク管理（週次チェックポイント）

毎週金曜のリスクチェックリスト

□ スモークテスト: 170/185 PASS以上維持？
□ パフォーマンス: 前週比で劣化なし？
□ メモリリーク: Valgrindでチェック済み？
□ ドキュメント: 今週の実装をドキュメント化済み？
□ 次週準備: 来週のタスクが明確？

Stage‑3（Boxes剥がし）— 完了条件サマリー（2025‑10‑16）

参照ゼロ（外縁）: crate::boxes::* が src/boxes/** と #[cfg(feature="legacy-boxes")] 配下以外に存在しないこと（helper: tools/dev/list_boxes_refs.sh --by-dir）
ビルド緑:
- Legacy（既定ON）: cargo build --release
- Plugin‑only（検証線）: cargo build --release --no-default-features -F cli,plugins,host-anchors
- スモーク: quick と plugins（build‑only） PASS
実行経路の分離が成立: Router を builtin.rs/plugin.rs に二分、extern_adapter を extern_core.rs/extern_future_legacy.rs に分割済み
ドキュメント/CI: CURRENT_TASK と guides を更新、plugin‑only build（build‑only）の最小ジョブ雛形を guides に掲載済み

現状: 外縁の直参照は cfg 封じ込めを確認済み。plugins プロファイルの build‑only スモークはタイムアウトヘッダ付きで安定 PASS。残りは by‑dir の再確認と tests の先頭 cfg 統一を進める。

🔄 TODO.md 更新フロー（実践的手順）

毎週月曜 9:00 の作業

# Step 1: 今週の状況確認
cat "docs/private/roadmap/phases/phase-15.75/TODO.md"

# Step 2: 先週完了分を [DONE] マーク
vim "docs/private/roadmap/phases/phase-15.75/TODO.md"
# - 完了タスクに [DONE] 追加
# - 未完了タスクは来週に繰越

# Step 3: このファイル（ROADMAP.md）から次週のタスクをコピー
# 例: Week 3開始なら、Week 3-4のタスクを TODO.md に追加

# Step 4: スモークテスト実行
bash tools/smokes/v2/run.sh --profile quick-selfhost

# Step 5: Git commit
git add "docs/private/roadmap/phases/phase-15.75/TODO.md"
git commit -m "docs: update TODO.md for Week X-Y"

毎週金曜 17:00 の作業

# Step 1: 今週の完了状況を TODO.md に記録
vim "docs/private/roadmap/phases/phase-15.75/TODO.md"
# - Status Notes セクションを更新
# - 完了数/残存数を記録

# Step 2: スモークテスト最終確認
bash tools/smokes/v2/run.sh --profile quick-selfhost

# Step 3: 週報作成（オプション）
echo "Week X完了: タスク完了率 80%, スモーク 170/185 PASS" >> week_report.md

# Step 4: Git commit
git commit -m "docs: Week X completion summary"

🎯 12. 最優先アクション（今すぐ実行）

Action 1: Phase 1開始 - Hakorune VM MirCall実装

期間: 1週間担当: Claude + ChatGPT

実装計画:

Day 1-2: Callee型の設計と実装
Day 3-4: MirCallハンドラー実装
Day 5: テストと検証
Day 6-7: ドキュメントとコミット

ドキュメント作成場所:

docs/private/roadmap/phases/phase-15.75/
├── INDEX.md (Phase 15.75エントリーポイント)
├── ROADMAP.md (この文書)
├── TODO.md (短期タスクリスト)
├── QUICKSTART.md (3分で全部わかる)
└── VELOCITY_ANALYSIS.md (実績分析)

📚 関連ドキュメント

INDEX.md - Phase 15.75エントリーポイント
TODO.md - 現在のTODO（1-2週間先）
QUICKSTART.md - 3分で全部わかる
VELOCITY_ANALYSIS.md - 実績ベース見積もり
現在のタスク: CURRENT_TASK.md
Phase 15.6計画: Phase 15.6 README
MIR命令セット: INSTRUCTION_SET.md
開発マスタープラン: 00_MASTER_ROADMAP.md

✅ 結論

実現可能性: 高

Hakorune VMが既に93%完成
セルフホストコンパイラがM2/M3達成済み
Phase 15.6で「Everything is Plugin」計画進行中

推奨戦略: Option A → Option C → Option A++ (段階的実装)

Option A: Rust VM → Hakorune VM完全移行（89.5%削減）
Option C: Hakorune VM AOT化でパフォーマンス最適化
Option A++: OS API直接利用で究極の脱Rust（96.5%削減） ⭐長期目標

最優先タスク: Phase 1 - Hakorune VM MirCall実装

期間: 1週間
難易度: Medium
効果: Rust VMからの完全独立

タイムライン: 4-6ヶ月

Phase 1-3: 3ヶ月（コア機能）
Phase 4-5: 3ヶ月（最適化・Runtime）

期待される効果

Option A (短期目標):

✅ Rust依存を89.5%削減（99,406行 → 10,400行）
✅ セルフホスティングの完全実現
✅ プラグインシステムの完全確立
✅ Python llvmlite実装（211,887行）は既に脱Rust済み

Option A++ (長期目標):

✅ Rust依存を96.5%削減（99,406行 → 3,500行） 🚀
✅ OS API直接利用による高速化（GCオーバーヘッドなし）
✅ メモリ使用量の削減（参照カウント効率化）
✅ プラグインシステム以外は完全Hakorune化
✅ パフォーマンス維持（LLVM AOT化で100-120%）

今すぐPhase 1を開始することを強く推奨します。

最終更新: 2025-10-14 作成者: Claude (comprehensive analysis & task planning based on 714 Rust files, 99,406 lines)

41 KiB Raw Blame History Unescape Escape

Phase 15.75: 完全脱Rust大作戦 - 統合ロードマップ

📑 目次

🎯 エグゼクティブサマリー

現状

重要な発見

結論

実績ベース見積もり（Git履歴: 21.6コミット/日、115行削減/日）

📊 1. 現状分析

1.1 Rust依存の完全な棚卸し

主要コンポーネント別内訳

外部クレート依存（24個）

1.2 Hakorune VM vs Rust VM 比較

実装状況

MIR命令セット（凍結セット16命令）

🚀 2. 脱Rust化戦略

2.1 最終目標の定義

Option A: Rust VM → Hakorune VM完全移行（C ABIは残す）

Option B: Rust依存ゼロ（C/C++のみ）

Option C: Hakorune VM AOT化（Phase 2-3で実装）

⭐ Option A++: OS API直接利用（究極の脱Rust）

📅 3. 段階的実装計画

🧭 Phase 15.75 補遺 — 二本立て運用（legacy と plugin‑only）

目的

方針（結論）

ビルドライン（公式2本）

CI（最小ガード）

コード分割の要点（次の小ステップ）

現状の制約（plugin‑only）

推奨ワークフロー

Phase 1: Hakorune VM完成（最優先）⭐

実装内容

期待される効果

リスク

Phase 2: Parser/Tokenizerのセルフホスト化

実装内容

期待される効果

リスク

Phase 3: Boxes実装のプラグイン化

実装内容（Phase 15.6計画から）

期待される効果

リスク

Phase 4: Runtime部分の段階的置き換え

実装内容

期待される効果

リスク

Phase 5: Hakorune VM AOT化（パフォーマンス最適化）

実装内容

期待される効果

リスク

🗓️ 4. Phase別詳細タスクリスト

📌 Week 0-2: P1スコープ（現在のTODO）

Week 0（今週）: 短期タスク完了

Week 1（来週）: P1完了 + Phase 1準備

Week 2: Phase 1着手準備完了

🚀 Week 3-5: Phase 1 - Hakorune VM完成

Week 3: MirCall実装（基礎）

Week 4: MirCall実装（拡張）

Week 5: Phase 1完了 + トレース強化

📝 Week 6-7: Phase 2 - Parser/Tokenizer Selfhost化

Week 6: セルフホストコンパイラ完成

Week 7: Rustパーサー置き換え完了

🔧 Week 8-13: Phase 3 - Boxes プラグイン化

Week 8-9: 基盤系プラグイン化（7個）

Week 10-11: IO/ネットワーク系プラグイン化

Week 12-13: 残りBox移行 + src/boxes/削除

⚙️ Week 14-21: Phase 4 - Runtime置き換え

Week 14-15: 型システム置き換え

Week 16-17: モジュールシステム置き換え

Week 18-19: GC最小化

Week 20-21: その他Runtime置き換え

🚀 Week 22-27: Phase 5 - AOT化（パフォーマンス最適化）

Week 22-24: Hakorune VM → LLVM IR変換

Week 25-26: パフォーマンス最適化

Week 27: 配布パッケージング + Phase 5完了

🎯 5. 優先順位付けと推奨アクション

最優先タスク（Phase 15.75として実行）

Task 1: Hakorune VM MirCall実装 ⭐⭐⭐⭐⭐

⚠️ 6. 技術的課題とリスク評価

6.1 パフォーマンス維持

41 KiB

Raw Blame History