AtmOS 開発計画書 (Implementation Plan)

最終更新: 2026-11-09

目的

AtmOS（ベアメタル ARM64 / Rust 製 OS）における独自 Web ブラウザエンジン（HTML5 / CSS3 / JavaScript / DOM）の機能拡張・互換性向上・高速化・実サイト対応（duckduckgo.com, www.sugi-lab.net, YouTube 等）を推進するとともに、カーネルおよび os_lib の信頼性を高める完全隔離ユニットテストスイートの拡充・品質維持を一元管理する。

1. Webブラウザ開発計画 (Web Engine Roadmap)

YouTube 視聴・再生エンジンの作り込み (YouTube Engine Enrichment)

• MSE / SABR ストリーミング再生パイプライン: SourceBuffer に蓄積された fMP4 チャンクの H.264 デコーダへの連続ストリーミング供給の同期維持（QEMU / 実機 USB DAC 向けの USB Audio Class 1.0 等時性 PCM 出力パイプラインは 2026-11-03 実装完了）。
• 動画レイヤ合成の最適化: アプリ描画と動画フレーム更新の同期・重なり制御の安定化。

高速化・レンダリング/スクリプト性能最適化 (Performance Optimization)

• JS を中断・再開できる形へ段階的に移す（A1・A3）。目的は速度とアプリのスレッドを塞がないこと。メモリには大きく効かない（保持している構文木は十数 MB。TODO.md 参照）。一度に置き換えず、各段階で YouTube の 4 回の実行とセルフテストを確かめる。
  • 段階 1〜3: 変数の静的解決（Slot・字句ブロック EnterBlock/LeaveBlocks/DeclLexical・RefreshForLet）、プロパティ参照のインラインキャッシュ（PropSlot プロトタイプ連鎖最大 16 段・ES6 class・DOM expandos/node_protos）、および主要式・文（配列/オブジェクトリテラル・new・テンプレート・delete・論理代入・メンバー/添字複合代入と ++/--・for-of/for-in・switch・try/catch）のバイトコード化は 2026-11-03 までに実装完了（walkthrough 参照）。残りは YouTube 実ページでの効果の再計測。
  • 段階 4: 中断・再開。バイトコードの実行状態をヒープへ持ち、ステップ数で区切って描画へ戻す（A3）。await とジェネレータの同期実行・再実行もここで置き換える。
• JS の生存オブジェクトのメモリ削減（A7）: PropKey 16B 化＋Rc<str> 共有、ObjKind::Function(FunctionData) インライン化、VarMap 24B 化・Scope 40B 化（RcBox 64B 境界内）＋捕捉スコープの shrink_to_fit、FnBody の遅延ソースの Rc<str> 共有は 2026-11-03 完了。残りは 2〜3 本目の動画でのメモリ推移の再計測と再レイアウトの一時確保削減（TODO.md 0 章 A7）。
• スタイル計算の結果の使い回し（A8）。再レイアウトのたびに全要素（YouTube で 7,276）を規則 26,536 と照らし直し、1 回約 1.75 秒かかる。 レイアウトに渡す dom::Node の木は毎回作り直すので、要素の同一性ではなく入力の内容で引く表にする。
  • 鍵（128 ビットの hash）: 親の鍵、自身の tag・id・class・全属性（style 属性を含む）、sibling_index/sibling_count、直前の兄弟たちの特徴（+/~ 用）、 子の要約（:empty 用: 子の数と空でない文字の有無）、counters_in。
  • 【2026-11-05 改訂】子へ渡す親の鍵は「親の位置の鍵＋親の結果（指定値・継承値・CSS 変数）の要約」（MemoEntry::result_hash）。 兄弟の文脈は、前の兄弟のうち +/~ の左側に一致し得るもの（RuleIndex::sibling_relevant）の特徴と、ほかの兄弟の種類（タグ）だけ。 兄弟全員を見る規則（:has(+ …)・:nth-child(… of S)・ラジオの :valid）の候補の要素だけ兄弟全員の特徴を足す（STATE_SIB_ALL）。 以前は兄弟全員の特徴を混ぜていたため、兄弟 1 つの変化で兄弟全員とその子孫が外れていた（YouTube で 1 回 約 4,600 要素）。
  • 鍵は 2 つ（NodeKeys）: 自分の結果を引く鍵（兄弟の文脈・子の要約を全部）と、子孫へ渡す鍵（自分の特徴に、祖先の文脈のうち 子孫の規則が要るもの〔位置・前の兄弟・子の要約。RuleIndex::ancestor_needs〕だけを足す）。<body> の子の増減で全子孫が外れないように。
  • インラインの <style> 文字列変化時も、パース後の規則群（rules・keyframes・counter_styles・font_faces）が前回と同一であれば cached_rule_index と style_memo を破棄せず再利用する（2026-11-07 完了）。
  • 値: その要素の段（子へ降りる前）の結果一式（specified_values・css_vars・hover/focus/active の値・カウンタの出力）と、<html> の rem の基準（set_root_font_px の副作用を再生する）。
  • 表を捨てる条件: スタイルシート（規則の索引）が変わったとき・画面の幅が変わったとき。表の大きさは前回の要素数程度に抑える（世代で古いものを捨てる）。
  • 使わない場合: 候補の規則に :has() があるとき（子孫の内容に依存）、コンテナクエリの規則があるとき（前回のレイアウトの寸法に依存）。
  • 確かめ方: 表を使った結果と使わない結果が全要素で一致することを、selftest と YouTube の 1 回（診断用に比べる版）で確かめてから既定にする。

Chrome 相当ブラウザ基盤（モダン Web / 検索・ストリーミング基盤）

• Service Worker キャッシュ基盤: オフラインリソースキャッシュの純粋抽象設計（SharedWorker は 2026-10-29 実装済み）。
• HTTP/2 多重化トランスポート層の設計: 単一 TCP 接続での並列ストリーム取得基盤。

ストレージ・セキュリティ・実機検証

• Wasm (WebAssembly) サンドボックス: Wasm モジュールのロードおよび安全な実行基盤の構築（将来タスク）。
• WiFi 実機疎通試験: RPi3B+ 実機における CYW43455 SDIO WiFi ドライバおよび WPA2 認証の実網接続試験。

2. ユニットテスト拡充計画 (Unit Test Suite Roadmap)

単体テスト拡充・品質維持

• 全件 PASS の常時維持: ホスト環境 (make test) での完全隔離テスト全件 PASS の継続的維持（現在 2,611 件 PASS）。
• 動画ストリーミング・H.264 デコーダ境界の単体テスト拡充: パケットドロップ時や不連続 PTS 時のリカバリー処理の検証テスト。

検証方法

• ユニットテスト: make test — 全件 PASS (全 2,611 件 PASS, 0 failed, 警告ゼロ)
• カーネルビルド: make all — kernel8.img 正常生成 (警告ゼロ)
• カーネル内セルフテスト: make all FEATURES=selftest で起動し、シリアルログの [SELFTEST] JS: n/n passed を確認