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tomoaki 1fe5be347d refactor(mir): phase260 p0.1 strangler hardening + smoke fixtures

2025-12-21 05:47:37 +09:00

7.2 KiB

Raw Blame History

Join-Explicit CFG Construction

Status: SSOT（design goal）
Scope: JoinIR→MIR の「暗黙 ABI」を消し、Join を第一級に扱う CFG へ収束させる北極星（north star）。
Related:

Navigation SSOT: docs/development/current/main/design/joinir-design-map.md
Investigation (Phase 256): docs/development/current/main/investigations/phase-256-joinir-contract-questions.md
Decisions: docs/development/current/main/20-Decisions.md
Future features (catch/cleanup, cleanup/defer, async): docs/development/current/main/design/exception-cleanup-async.md

Goal（最終形）

“Join-Explicit CFG Construction” を目指す。

Jump/continuation/params/edge-args を **第一級（explicit）**として扱う
JoinIR↔MIR 間の 暗黙 ABI（順序/長さ/名前/役割） をなくす（SSOT を 1 箇所に封印）
変換は「意味の解釈」ではなく「写像（mapping）」に縮退する

Non-Goals（いまはやらない）

JoinIR を即座に削除する（まずは ABI/Contract で SSOT を固める）
PHI を全面廃止して block params に置換する一括リファクタ（段階導入）

現状の問題（Phase 256 で露出した型）

jump_args / exit_bindings / entry.params / boundary.join_inputs が “だいたい同じ順序” を前提にしており、ズレると SSA/dominance が破綻する
expr_result と LoopState carrier が同一 ValueId になり得るが、legacy “expr_result slot” 推測で offset がずれて誤配線になる
jump_args が IR の外側メタ扱いだと、DCE/最適化が “use” を見落としやすい
spans が並行 Vec だと、パスが 1 箇所でも取りこぼすと SPAN MISMATCH になる

方針の核（Phase 259+）

“正規化（normalized）” を 2 つに分けて SSOT を縮退させる：

Semantic Normalization（意味SSOT）
- terminator 語彙を固定し、意味の揺れを禁止する
- 例: cond 付き Jump を 正規形から禁止し、Branch に落とす
Plumbing Normalization（配線SSOT）
- edge-args / CFG successor / spans など「壊れやすい配線」を IR 構造に閉じ込める
- 目標: “忘れると壊れるメタ” を減らし、変換を写像に縮退させる

これにより、パターン追加が「意味SSOTに従う局所変更」になり、merge/optimizer 側の推測や補正が増殖しにくくなる。

具体例: Pattern8 契約（Phase 259 P0）

Pattern8（BoolPredicateScan）の実装で明示した契約要素（"pattern増でも推測増にしない"の実例）:

loop_var_name: merge_entry_block 選択に使用（Some(parts.loop_var.clone())）
- 未設定だと誤った entry block が選ばれる
loop_invariants: PHI-free 不変量パラメータ（[(me, me_host), (s, s_host)]）
- loop_var_name 設定時、BoundaryInjector が ALL join_inputs Copy をスキップするため必要
- 不変量は header PHI で持つ（Pattern6 と同じ設計）
expr_result: k_exit からの返り値を明示（Some(join_exit_value)）
- Pattern7 style（推測ではなく明示設定）
jump_args_layout: ExprResultPlusCarriers（carriers=0）
- Pattern8 は carriers なし、expr_result のみ
exit_bindings: Empty
- carriers なしなので binding も不要

これらを「boundary builder で明示」することで、merge 側の推測を完全に排除。

最小の箱（Box）構成（小さく強く）

NormalizeBox（意味SSOT）: Structured → Normalized、terminator 語彙の固定、Fail-Fast verify
AbiBox（役割/順序SSOT）: JoinAbi（sig/roles/special/alias）で暗黙 ABI を封印し、pack/unpack を一箇所に集約
EdgeArgsPlumbingBox（配線SSOT）: edge-args を terminator operand に寄せる段階導入、CFG/spans の同期点を一本化

増やす基準: 同じ不変条件を 2 箇所以上で守り始めたら箱を追加し、参照点を 1 箇所に縮退させる。

移行戦略（段階導入 / Strangler）

原則:

移行を先に固定し、機能追加は「新契約に乗るものだけ」併走する（旧経路に新機能を足さない）
既定挙動を変えない（必要なら dev-only の診断ガードで観測）

Stage 1（短期）: JoinIR を “ABI/Contract 付き Normalized SSOT” にする

狙い: 推測をなくし、順序/役割の SSOT を 1 箇所へ寄せる。

boundary に jump_args_layout のような layout SSOT を持たせ、collector/rewriter が推測しない
terminator 語彙を固定し、cond 付き Jump を Branch へ寄せる（正規形から禁止）
continuation の識別は ID SSOT（String は debug/serialize のみに縮退）

受け入れ:

--verify が PASS（SSA/dominance/PHI/ExitLine の契約違反が消える）
直撃回帰テスト（expr_result == carrier 等）が固定される

Stage 2（中期）: MIR を “edge-args を terminator operand に持つ CFG” に寄せる

狙い: jump_args を “意味データ” として IR に埋め込み、DCE/CFG が自然に追える形へ収束する。

jump_args を BasicBlock メタから terminator operand へ寄せる（段階導入: 互換フィールド併存→移行→削除）
“参照 API” は Branch を含むので 複数 edge を前提にする（単発 edge_args() は曖昧になりやすい）
- 例: block.out_edges() / block.edge_args_to(target)
terminator operand 側は Vec<ValueId> だけでなく **意味（layout）**も同梱する
- 例: EdgeArgs { layout: JumpArgsLayout, values: Vec<ValueId> }
spans は Vec<Spanned<_>> へ（API で不変条件を守る）