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Cranelift JIT 調査メモ

Status: Research Created: 2025-08-25 Priority: High (Phase 10関連) Related: Phase 10 - Cranelift JIT実装

調査内容

Craneliftとは

• Wasmtime/Firefoxで使用されているコード生成器
• LLVMより軽量で高速なコンパイル
• Rustで書かれており、Nyashとの統合が容易

基本的な使用方法

use cranelift::prelude::*;
use cranelift_module::{Module, Linkage};

// 関数シグネチャ定義
let mut sig = module.make_signature();
sig.params.push(AbiParam::new(types::I64));
sig.returns.push(AbiParam::new(types::I64));

// 関数生成
let func_id = module.declare_function("add_one", Linkage::Export, &sig)?;

MIR → Cranelift IR変換の検討

• MIR命令とCranelift命令の対応関係
• Box型の表現方法（ポインタ vs 値）
• GCとの統合方法

パフォーマンス予測

• コンパイル時間: LLVM比 10x高速
• 実行速度: インタープリター比 10-100x高速
• メモリ使用量: 中程度

実装スケッチ

// MIR → Cranelift変換器
struct MirToCranelift {
    builder: FunctionBuilder<'static>,
    module: Module<SimpleJITBackend>,
}

impl MirToCranelift {
    fn translate_instruction(&mut self, inst: &MirInstruction) {
        match inst {
            MirInstruction::Const { dst, value } => {
                // Cranelift IRへの変換
            }
            // ...
        }
    }
}

課題と検討事項

1. Box型の扱い: ヒープ割り当てとGCの統合
2. 動的ディスパッチ: BoxCallの効率的な実装
3. 例外処理: Nyashのエラーハンドリングとの統合
4. デバッグ情報: ソース位置の保持

次のステップ

• 最小限のPoC実装（整数演算のみ）
• ベンチマーク環境の構築
• VM実装との性能比較

参考資料

• Cranelift公式ドキュメント
• Cranelift IR Reference
• wasmtimeのJIT実装

メモ

• Phase 10での実装が決定
• まずはホットパスの特定から
• 段階的な移行が重要（全部一度には無理）