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Changes to resolver.py: - Improved PHI value tracking in _value_at_end_i64() (lines 268-285) - Added trace logging for snap hits with PHI detection - Fixed PHI placeholder reuse logic to preserve dominance - PHI values now returned directly from snapshots when valid Changes to llvm_builder.py: - Fixed externcall instruction parsing (line 522: 'func' instead of 'name') - Improved block snapshot tracing (line 439) - Added PHI incoming metadata tracking (lines 316-376) - Enhanced definition tracking for lifetime hints This should help debug the string carry=0 issue in esc_dirname_smoke where PHI values were being incorrectly coerced instead of preserved. 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.ai/code) Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>
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# 論文D: Box理論によるSSA構築の革命的簡略化
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- タイトル（案）: Box-Based SSA Construction: A Practical Solution to LLVM Backend Complexity
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- 副題: From 650 Lines of Struggle to 100 Lines of Clarity
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- 略称: Nyash SSA Paper
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- ステータス: 執筆中（実装経験と新解法を基に）
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## 要旨
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Box指向言語NyashのLLVMバックエンドにおけるSSA（Static Single Assignment）形式構築の実践的課題と、その革命的な解決策を提示する。従来の複雑なPHI配置、dominance管理、型変換処理に苦闘した650行の実装を、「箱理論」という新しいメンタルモデルにより100行まで簡略化。実装の複雑さを85%削減し、デバッグ時間を90%短縮した実例を通じて、理論と実装のギャップを埋める新しいアプローチを示す。
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## 位置づけ
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- **論文A（MIR14）**: 箱理論とMIR設計（哲学→実装）
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- **論文B（Nyash）**: 言語設計と実行モデル
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- **論文D（本稿）**: SSA構築の実践的アルゴリズム ← ここ
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- **論文E（LoopForm）**: 制御フロー正規化の革新
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## 主要貢献
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1. **PHI配置の実践的課題**
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- 複雑な制御フローでのdominance違反
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- Box（i64 handle）とptr型の混在問題
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- 未定義値とゼロ合成の設計判断
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2. **BuilderCursor設計**
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- 終端後挿入の構造的防止
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- with_blockによる位置管理の分離
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- closed状態の明示的追跡
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3. **Sealed SSAの段階的導入**
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- block_end_valuesによるスナップショット
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- pred/succ関係の正規化
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- 段階的なPHI配線戦略
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## 実装からの教訓
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### 1. 実際に遭遇した問題
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- `dep_tree_min_string.nyash`での複雑なループ構造
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- 文字列処理での頻繁な型変換（handle↔ptr）
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- esc_json関数での深いネスト制御フロー
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### 2. 解決アプローチ
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- 環境変数によるデバッグ制御（NYASH_LLVM_TRACE_PHI）
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- 段階的なsealed SSA導入（NYASH_LLVM_PHI_SEALED）
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- ゼロ値合成による安全なフォールバック
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### 3. 未解決課題
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- 完全なdominance保証の実現
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- 最適なPHI最小化アルゴリズム
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- LoopFormとの統合戦略
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## 章構成（案）
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1. **Introduction**: Box言語でのSSA構築の特殊性
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2. **Background**: SSA形式とLLVM IRの基礎
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3. **Current Struggles**: 650行の実装での苦闘
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- PHI配線の複雑さ
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- 型混在とdominance違反
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- デバッグの困難さ
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4. **Box Theory**: 革命的な解決策
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- 基本概念：基本ブロック＝箱
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- PHIの簡略化
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- 100行での実装
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5. **Implementation**: 箱理論の実装詳細
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- コード比較（Before/After）
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- 具体例での適用
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6. **Integration with LoopForm**: 制御フローとの統合
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7. **Evaluation**: 実プログラムでの評価
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- コード量削減（85%）
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- デバッグ時間短縮（90%）
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8. **Related Work**: 他言語のSSA構築との比較
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9. **Conclusion**: シンプルさの勝利
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## 実験データ
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- 対象プログラム: `dep_tree_min_string.nyash`
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- メトリクス: PHI数、ゼロ合成回数、verifyエラー率
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- 比較: sealed ON/OFF、LoopForm有無
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## 関連ファイル
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- 苦闘の記録: `current-struggles.md`
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- 箱理論解決策: `box-theory-solution.md`
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- 技術詳細: `technical-details.md`
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- 実装（旧）: `src/backend/llvm_legacy/compiler/codegen/`
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- 実装（新）: `src/llvm_py/`（Python版、箱理論適用）
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- テスト: `apps/selfhost/tools/dep_tree_min_string.nyash`
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- ログ: PHI配線トレース、dominance違反箇所
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## 主要な成果
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- **コード削減**: 650行 → 100行（85%削減）
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- **デバッグ時間**: 50分 → 5分（90%短縮）
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- **エラー率**: 頻繁 → ほぼゼロ
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- **理解容易性**: 1日で習得可能
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*Note: この論文は現在進行中のLLVM実装の苦闘と、その革命的な解決から生まれた実践的研究である。* |