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# Phase 15.76 - extern_c & Frozen Toolchain INDEX
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## 🎯 Phase概要
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**extern_c構文実装 + 凍結EXE（hako-frozen-v1.exe）の背骨確立**
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Hakoruneから直接C関数を呼び出し、LLVM BackendをプラグインとしてC ABI経由で利用可能にする。これにより、Rust層を凍結しても日常開発が回る基盤を確立。
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## 📁 ドキュメント構成
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### 🎯 計画・戦略
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- **[MILESTONE.md](MILESTONE.md)** ⭐最重要 - ゴールライン（受け入れ基準/DoD）
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- **[BUILTIN_VS_PLUGIN_DESIGN.md](BUILTIN_VS_PLUGIN_DESIGN.md)** - 内蔵 vs プラグイン設計方針
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- **[GUARD_RAILS.md](GUARD_RAILS.md)** - 安全性・セキュリティ設計（作成予定）
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### 📚 技術資料
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- **[docs/reference/language/extern_c.md](../../reference/language/extern_c.md)** - extern_c構文リファレンス（作成予定）
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- **[docs/guides/frozen-toolchain.md](../../guides/frozen-toolchain.md)** - 凍結ツールチェーン使用ガイド（作成予定）
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### 🔧 実装資料
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- **[libs/llvm_backend/](../../../../../../../libs/llvm_backend/)** - LLVM Backendプラグイン実装（作成予定）
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- **[tools/aot/](../../../../../../../tools/aot/)** - AOT補助スクリプト（作成予定）
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## 🚀 Phase 15.76 の核心アイデア
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### 💡 発見の経緯（2025-10-14）
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**User（tomoaki）の思考プロセス**:
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1. 「HakoruneからC ABIを呼びたい」
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2. 「あ、Rustもやってる！`extern "C"`」
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3. 「じゃあHakoruneでも`extern_c`構文を！」
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**結果**: 業界標準パターンへの独自収束 ⭐論文価値
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### 🎯 3つのルール
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1. **単一パーサ**: Hakoruneパーサーのみ開発（Rust凍結）
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2. **stage0（凍結EXE）**: hako-frozen-v1.exe 基盤使用
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3. **床=Rust / 家=Hakorune**: Rustは基盤、Hakoruneは拡張
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### ⚡ なぜこの戦略
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- **開発速度**: Rustビルド3-5分 → 凍結EXE即座
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- **決定性**: パーサ1つのみ保守 → 2重メンテ回避
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- **回帰コスト**: 凍結EXEで戻れる → 安全試行錯誤
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## 📋 実装の全体像
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### 1️⃣ extern_c構文（Hakorune言語側）
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```hakorune
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// 基本形: C関数を直接呼び出し
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static box SystemInfo {
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get_pid() -> IntegerBox {
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local pid = extern_c "getpid"()
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return pid
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}
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string_length(s: StringBox) -> IntegerBox {
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local len = extern_c "strlen"(s.to_cstring())
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return len
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}
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run_command(cmd: StringBox) -> IntegerBox {
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local result = extern_c "system"(cmd.to_cstring())
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return result
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}
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}
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```
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### 2️⃣ バックエンドプラグイン（C ABI出力）
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```hakorune
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// LLVM Backendをプラグインとして呼び出し
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static box Compiler {
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compile_to_object(mir: StringBox, out: StringBox) -> IntegerBox {
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local result = extern_c "llvm_compile_mir_to_object"(
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mir.to_cstring(),
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out.to_cstring()
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)
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return result
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}
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}
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```
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### 3️⃣ AOT導線
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```bash
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# Step 1: MIR JSON生成
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./hako --backend mir --emit-mir-json program.mir.json program.hako
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# Step 2: extern_c経由で .o 生成
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./hako compiler_wrapper.hako program.mir.json program.o
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# Step 3: clangでリンク
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clang program.o -o program.exe libhakorune_kernel.a
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```
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## 🔒 セキュリティ設計
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### 既定Deny + Allowlist
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```toml
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# hako.toml
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[ffi.dynamic]
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allow = [
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"getpid", # 既定
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"strlen", # 既定
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"system", # 既定
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"getppid", # 追加
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]
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```
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### ENV変数
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```bash
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# 開発時のみ許可（CI不可）
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HAKO_FFI_ALLOW_ALL=1 ./hako program.hako
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# 追加許可（マージ）
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HAKO_FFI_ALLOW_LIST=getppid,getuid ./hako program.hako
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```
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### 優先順位
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```
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1. 既定ホワイトリスト（最小セット）
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2. TOML設定（hako.toml, nyash.toml）
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3. ENV変数（HAKO_FFI_ALLOW_LIST）
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4. Dev許可（HAKO_FFI_ALLOW_ALL=1）← CI不可
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```
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## 📦 内蔵 vs プラグイン方針
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### ✅ 凍結EXEに内蔵（静的同梱）
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- **Core Boxes**: String/Integer/Bool/Array/Map
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- **Console/Time**: 診断・時刻（最小）
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- **JSON**: MIR JSONブリッジ（最小）
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- **File**: 読み込み専用（最小）
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- **extern_c runtime**: allowlist機構
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### 🔌 プラグイン（動的ロード）
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- **libllvm_backend.so** ⭐C ABI出力（.o生成）
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- **Network/HTTP**: セキュリティ影響大
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- **拡張FS**: 書き込み専用
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- **重量物**: 圧縮/暗号/画像/正規表現
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詳細: [BUILTIN_VS_PLUGIN_DESIGN.md](BUILTIN_VS_PLUGIN_DESIGN.md)
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## 🧪 テスト戦略
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### quick-selfhost プロファイル
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```bash
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# 基本動作
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tools/smokes/v2/profiles/quick-selfhost/extern_c_strlen_vm.sh
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tools/smokes/v2/profiles/quick-selfhost/extern_c_getpid_vm.sh
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tools/smokes/v2/profiles/quick-selfhost/extern_c_system_vm.sh
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# 許可機構
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tools/smokes/v2/profiles/quick-selfhost/extern_c_env_allowlist_getppid_vm.sh
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tools/smokes/v2/profiles/quick-selfhost/extern_c_deny_unknown_vm.sh
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```
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### 期待結果
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```
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extern_c_strlen_vm... [PASS] (0.5s)
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extern_c_getpid_vm... [PASS] (0.3s)
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extern_c_system_vm... [PASS] (0.4s)
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extern_c_env_allowlist_getppid_vm... [PASS] (0.3s)
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extern_c_deny_unknown_vm... [PASS] (0.3s)
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```
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## 📊 進捗トラッキング
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### Week 1（2025-10-14 - 10-18）
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- [ ] extern_c構文実装（Parser→AST→MIR）
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- [ ] VM動的FFI基盤（0/1/2引数対応）
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- [ ] 既定ホワイトリスト実装
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### Week 2（2025-10-19 - 10-25）
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- [ ] ENV/TOML許可機構
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- [ ] libs/llvm_backend プラグイン化
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- [ ] lib探索パス実装
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### Week 3（2025-10-26 - 11-01）
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- [ ] AOT導線整備（MIR JSON→.o→EXE）
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- [ ] 補助スクリプト作成
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- [ ] ドキュメント完成
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### Week 4（2025-11-02 - 11-08）
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- [ ] スモークテスト追加
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- [ ] 統合テスト（quick-selfhost）
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- [ ] レビュー・調整
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詳細: [MILESTONE.md](MILESTONE.md)
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## 🚀 次のフェーズ（Phase 15.77/凍結へ）
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### 開始条件
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1. AOTルート再現可能（MIR JSON→.o→EXE）
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2. libs/llvm_backend ビルド緑（Linux）
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3. allowlist/TOML運用ガイド完成
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### Phase 15.77 目標
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- **凍結EXE確定**: hako-frozen-v1.exe タグ付け・配布
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- **Rust層最小化**: 100-200行（VM実行エンジンのみ）
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- **脱Rust加速**: Hakoruneパーサーのみ開発
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## 📚 関連リソース
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### 設計資料
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- [Phase 15.75 - 脱Rust大作戦](../phase-15.75/)
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- [Stage 4 - Dual Parser Harness](../phase-15.75/stage-4/)
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- [ChatGPT extern_c戦略](../phase-15.75/stage-4-chatgpt/EXTERN_C_SELFHOST_STRATEGY.md)
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### 論文資料
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- [Rapid Self-Hosting Paper](../../../../private/papers-active/rapid-selfhost-ai-collaboration/)
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- [Pattern Rediscovery Evidence](../../../../private/papers-active/rapid-selfhost-ai-collaboration/03_DATA_ANALYSIS.md)
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### 業界標準パターン
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- **Rust**: stage0（凍結ツールチェーン）
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- **Go**: Go 1.4 frozen（bootstrap用）
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- **OCaml**: ocamlc frozen（自己ホスト用）
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**作成日**: 2025-10-14
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**Phase開始**: 2025-10-14
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**想定期間**: 4週間（Week 1-4）
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