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Moe Charm c13d9c045e 📚 Phase 12: Nyashスクリプトプラグインシステム設計と埋め込みVM構想

## 主な成果
- Nyashスクリプトでプラグイン作成可能という革命的発見
- C ABI制約の分析と埋め込みVMによる解決策
- MIR/VM/JIT層での箱引数サポートの詳細分析

## ドキュメント作成
- Phase 12基本構想（README.md）
- Gemini/Codex先生の技術分析
- C ABIとの整合性問題と解決策
- 埋め込みVM実装ロードマップ
- 箱引数サポートの技術詳細

## 重要な洞察
- 制約は「リンク時にC ABI必要」のみ
- 埋め込みVMでMIRバイトコード実行により解決可能
- Nyashスクリプト→C ABIプラグイン変換が実現可能

Everything is Box → Everything is Plugin → Everything is Possible!

2025-08-30 22:52:16 +09:00

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Phase 10.5 – ネイティブ基盤固め + Python ネイティブ統合

(旧10.1の一部を後段フェーズに再編。まずネイティブ/AOT基盤を固め、その上でPythonを統合する方針に整理)

このフォルダの全体像と最新の導線は INDEX を参照してください:

INDEX: ./INDEX.md（Active と Archived の区分とリンク集）

本フェーズでは方針を明確化する：実行はVMが唯一の基準系、JITは「EXE/AOT生成専用のコンパイラ」として分離運用する。

アーキテクチャの整理（決定）

開発/デバッグ: MIR → VM（完全実行）
本番/配布: MIR → JIT（CLIF）→ OBJ → EXE（完全コンパイル）

ポイント

フォールバック不要/禁止: JITが未対応ならコンパイルエラー。VMへは落とさない。
役割分担の明確化: VM=仕様/挙動の唯一の基準、JIT=ネイティブ生成器。
プラグイン整合: VM/EXEとも同一のBID/FFIプラグインを利用（Everything is Plugin）。

📂 サブフェーズ構成（10.5s → 10.5e）

先行タスク（最優先）

10.5s JIT Strict/分離の確定（Fail-Fast / ノーフォールバック） [DONE]
- 目的: 「VM=実行・JIT=コンパイル」の二系統で混在を排除し、検証を単純化
- 仕様:
  - JITは実行経路から外し、--compile-native（AOT）でのみ使用
  - Lowerer/Engine: unsupported>0 または fallback判定>0 でコンパイル中止（Fail-Fast）
  - 実行: VMのみ。フォールバックという概念自体を削除
- DoD:
  - CLIに --compile-native を追加し、OBJ/EXE生成が一発で通る
  - VM実行は常にVMのみ（JITディスパッチ既定OFF）。

10.5a（Python）設計・ABI整合（1–2日）

ルート選択:
- Embedding: NyashプロセスにCPythonを埋め込み、PyObject*をハンドル管理
- Extending: Python拡張モジュール（nyashrt）を提供し、PythonからNyashを呼ぶ
ABI方針:
- ハンドル: TLV tag=8（type_id+instance_id）。Pythonオブジェクトは PyObjectBox として格納
- 変換: Nyash ⇄ Python で Bool/I64/String/Bytes/Handle を相互変換
- GIL: birth/invoke/decRef中はGIL確保。AOTでも同等

10.5b ネイティブビルド基盤の固め（AOT/EXE）（2–4日）

目的: Python統合の前に、AOT/EXE配布体験・クロスプラットフォーム実行の足回りを先に完成させる
範囲:
- VMとJITの分離（JIT=EXE専用）とStrict運用の徹底
- AOTパイプラインの実働（CLIF→.o→libnyrtリンク→EXE）
- プラグイン解決のクロスプラットフォーム化（.so/.dll/.dylib、自動lib剥がし、検索パス）
- Windowsビルド/リンク（clang優先、MSYS2/WSL fallback）
- EXE出力の統一（Result: <val>）とスモークテスト
DoD:
- Linux/Windowsで --compile-native が通り、plugins/ のDLL/so/dylibを自動解決
- tools/build_aot.{sh,ps1} で配布しやすいEXEが生成される
- tools/smoke_aot_vs_vm.sh でVM/EXEの出力照合が可能

10.5c PyRuntimeBox / PyObjectBox 実装（3–5日）

PyRuntimeBox（シングルトン）: eval(code) -> Handle / import(name) -> Handle
PyObjectBox: getattr(name) -> Handle / call(args...) -> Handle / str() -> String
参照管理: Py_INCREF/Py_DECREF をBoxライフサイクル（fini）に接続
プラグイン化: nyash-python-plugin（cdylib/staticlib）で nyplug_python_invoke を提供（将来の静的同梱に対応）

追加方針（10.5c Handle-First/TLV 統一）

Lowerer は Handle-First を徹底（a0 は常に nyash.handle.of(receiver)）。
引数TLVは String/Integer をプリミティブ化、その他は Handle(tag=8) に統一。
受け手箱名が未確定な経路には by-name シムを導入（後方安全の回避路）。
参考: docs/reference/abi/ffi_calling_convention_min.md

10.5c 境界の双方向化（3–5日）

Nyash→Python: BoxCall→plugin_invokeでCPython C-APIに橋渡し
Python→Nyash: nyashrt（CPython拡張）で nyash.call(func, args) を提供
エラーハンドリング: 例外は文字列化（tag=6）でNyashに返却、またはResult化

10.5d JIT/AOT 統合（3–5日）

AOTパイプライン固定: Lower→CLIF→OBJ出力→ny_main+libnyrt.aリンク→EXE
CLI: nyash --compile-native file.nyash -o app を追加（失敗は非ゼロ終了）
libnyrt: nyash.python.* 等のシムを提供し、未解決シンボル解決
ディスパッチ: type_id→nyplug_*_invoke の静的/動的ルート（第一段は動的優先）

10.5e サンプル/テスト/ドキュメント（1週間）

サンプル: py.eval("'hello' * 3").str()、numpyの軽量ケース（import/shape参照などRO中心）
テスト: GILの再入・参照カウントリーク検知・例外伝搬・多プラットフォーム
ドキュメント: 使用例、制約（GIL/スレッド）、AOT時のリンク・ランタイム要件

追加済みサンプル（最小チェーン）

VM: examples/py_min_chain_vm.nyash（import→getattr→call→println）
AOT: examples/aot_py_min_chain.nyash（import→getattr→call→return）

🎯 DoD（定義）

NyashからPythonコードを評価し、PyObjectをHandleで往復できる
代表的なプロパティ取得/呼び出し（RO）がJIT/VMで動作
AOTリンク後のEXEで py.eval() 代表例が起動できる（動的ロード前提）
10.5s Strict: VM=仕様/JIT=高速実装の原則に基づき、フォールバック無しで fail-fast が機能

⌛ 目安

サブフェーズ	目安
10.5a 設計	1–2日
10.5b 実装	3–5日
10.5c 双方向	3–5日
10.5d JIT/AOT	3–5日
10.5e 仕上げ	1週間

⚠️ リスクと対策

GILデッドロック: 入口/出口で厳格に確保/解放。ネスト呼び出しの方針を文書化
参照カウント漏れ: BoxライフサイクルでDECREFを必ず実施、リークテストを追加
リンク/配布: Linux/macOS優先。WindowsのPythonリンクは後段で対応
性能: RO先行でJITに寄せ、ミューテーションはポリシー制御

注: 旧10.1系の資料（10.1a〜g, chatgpt5_integrated_plan.md）は背景情報として残置（Archived）。現行の実装計画と用語は本READMEと 10.5a/b に集約します。

次は 10.5a（設計・ABI整合）から着手。Everything is Plugin / libnyrt シムの成功パターンをPythonにも適用し、最小リスクで“Pythonネイティブ”を実現する。

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