hakorune/docs/development/roadmap/phases/phase-15/preparation-summary.md

Phase 15 セルフホスティング準備まとめ

作成日: 2025-09-03 作成者: Claude (Gemini・Codex協議結果統合)

専門家の技術評価まとめ

Gemini先生の分析

• 実現可能性: MIR 13命令で十分実現可能、BoxCallの設計が鍵
• 推奨バックエンド: Cranelift + lld（開発速度・安全性・成熟度）
• コード削減: 75%削減は現実的（Arc→GC、動的ディスパッチ）
• 段階的アプローチ: まず動くものを作り、後から最適化

Codex先生の具体設計

• BoxCall実装: 隠れクラス（Shape）+ vtable + セレクタインターン
• JIT最適化: IC/PIC、Shapeガード、devirtualization
• ブートストラップ: c0→c1→c1'の具体手順、決定論的ビルド
• 並列化: GCでロック削減、フェーズ境界でバリア同期

今すぐ着手可能な準備作業

1. BoxCall設計の詳細化（最優先）

// BoxCall命令のメタデータ設計
BoxCall {
    dst: ValueId,
    receiver: ValueId,
    selector: Sel(u32),  // インターン化されたメソッド名
    args: Vec<ValueId>,
    flags: {
        op_kind: OpKind,     // Get/Set/Invoke/Convert
        target_type: Option<TypeId>,
        site_id: u32,        // IC/PIC管理用
    }
}

2. 最小言語サブセット定義

必須機能:

• 基本型（Integer, String, Bool, Array, Map）
• Box定義（box, birth, field, method）
• 制御構造（if, loop, return）
• 関数定義（static/instance method）
• エラー処理（Result型）

初期は省略:

• ジェネリクス
• trait/interface
• マクロ
• 非同期（async/await）

3. セレクタインターン実装

// src/runtime/selector_intern.rs
pub struct SelectorInterner {
    string_to_id: HashMap<String, Sel>,
    id_to_string: Vec<String>,
}

4. TypeDesc/VTable構造定義

// crates/nyrt/src/types.rs
pub struct TypeDesc {
    id: TypeId,
    vtable: *const VTable,
    shape_epoch: u32,
}

pub struct VTable {
    get: fn(recv: *mut BoxHdr, sel: Sel) -> Value,
    set: fn(recv: *mut BoxHdr, sel: Sel, val: Value),
    invoke: fn(recv: *mut BoxHdr, sel: Sel, args: &[Value]) -> Value,
    // ... 他のメソッド
}

5. MIR最適化パス準備

• BoxCallのdevirtualization検出
• Shapeガード生成
• IC/PICサイト管理

実装ロードマップ

Phase 1: 基盤整備（1-2ヶ月）

1. BoxCall命令の完全定義
2. セレクタインターンシステム
3. TypeDesc/VTable基盤
4. 最小サブセット言語仕様

Phase 2: プロトタイプ（2-3ヶ月）

1. 素朴なBoxCall実装（文字列ディスパッチ）
2. Cranelift統合
3. 最小コンパイラ（c0.5）実装

Phase 3: 最適化（2-3ヶ月）

1. Shape/vtableハイブリッド
2. IC/PIC実装
3. devirtualization

Phase 4: セルフホスティング（2-3ヶ月）

1. c1実装（Nyashで20,000行）
2. ブートストラップ検証
3. 性能チューニング

技術的リスクと対策

リスク

1. BoxCallの性能オーバーヘッド
2. ブートストラップの決定論性
3. デバッグの困難さ

対策

1. 早期にIC/PIC実装で緩和
2. SOURCE_DATE_EPOCH等で環境統一
3. MIRダンプ比較ツール整備

成功の指標

• c1がc1'を正しくコンパイル（バイナリ一致）
• 80,000行→20,000行達成
• VM比2倍以上の性能（Cranelift JIT）

次のアクション

1. BoxCall詳細設計ドキュメント作成
2. セレクタインターン実装開始
3. 最小サブセット言語仕様確定
4. MIRへのBoxCallメタデータ追加