# 18.2. Backend Workshop 2 - LowerToVM and IRVM Contract

Status: Active (Draft)

## Purpose

Definir o contrato intermediário `IRVM` e as regras normativas de lowering `IRBackend -> IRVM`, garantindo que a emissão de bytecode seja mecânica e determinística.

## Context

- O runtime já define ISA e calling rules concretas.
- No runtime atual, jumps usam imediato `u32` absoluto relativo ao início da função.
- O verificador e o loader já têm validações rígidas que devem ser antecipadas pelo backend sempre que possível.

## Decisions to Produce

1. Modelo oficial de `IRVM`:
   - unidades (módulo/função/bloco),
   - instruções VM-like,
   - referência a constantes/globais/locals/callables,
   - metadados mínimos por função.
2. Regras de lowering para controle de fluxo:
   - labels simbólicos,
   - normalização de blocos,
   - política de branch/jump target.
3. Regras de lowering para chamadas:
   - `CALL`,
   - `HOSTCALL` pré-load,
   - `INTRINSIC` VM-owned.
4. Regras de layout de função e slots:
   - `param_slots`,
   - `local_slots`,
   - `return_slots`.
5. Política de diagnósticos determinísticos no lowering para rejeições backend-originadas.

## Core Questions

1. `IRVM` permite pseudo-opcodes que não existem na ISA final?
2. Onde ocorre a resolução final de labels para offsets: no próprio lowering ou apenas no emitter?
3. Como garantir que cada função tenha finalização válida (`RET`/terminador) sem depender só do verificador?
4. Qual o limite de checagens estáticas no compiler vs checagens delegadas ao verifier do runtime?
5. Como representar efeitos de stack no `IRVM` para detectar underflow/mismatch antes de emitir bytes?
6. Como versionar `IRVM` em relação à linha de ISA do runtime selecionada?

## Expected Spec Material

1. Nova spec: `IRBackend -> IRVM` lowering contract.
2. Nova spec: `IRVM` model e invariantes.
3. Tabela de mapeamento `IRVM op -> ISA op` por linha de runtime suportada.
4. Critérios de testes unitários do `LowerToVMPipelineStage`.

## Non-Goals

- Implementar ainda otimizações avançadas.
- Expandir ISA com novos opcodes.
- Resolver políticas de linking multi-artifact além do necessário para execução v1.
- Definir packer/cart assembly.

## Inputs

- `prometeu-compiler/prometeu-build-pipeline/src/main/java/p/studio/compiler/workspaces/stages/LowerToVMPipelineStage.java`
- `../runtime/docs/runtime/virtual-machine/ISA_CORE.md`
- `../runtime/docs/runtime/specs/02-vm-instruction-set.md`
- `../runtime/docs/runtime/specs/02a-vm-values-and-calling-convention.md`
- `../runtime/crates/console/prometeu-bytecode/src/opcode.rs`
- `../runtime/crates/console/prometeu-bytecode/src/opcode_spec.rs`
- `../runtime/crates/console/prometeu-bytecode/src/decoder.rs`
- `../runtime/crates/console/prometeu-vm/src/verifier.rs`