Enum BackendError 

#[non_exhaustive]
pub enum BackendError {
    CudaUnavailable(String),
    ShapeMismatch(ShapeError),
    DeviceMismatch,
    DeviceAllocationFailed(String),
    KernelLaunchFailed(String),
    DeviceUnavailable(String),
    TransferFailed(String),
    Unsupported(String),
    StorePoisoned,
    TapeMismatch,
    PendingForwardUnconsumed,
    MissingGradient(String),
    InvalidArgument(String),
    DeviceContextPoisoned(String),
    StaleDeviceGeneration {
        ordinal: usize,
        resource_generation: u64,
        current_generation: u64,
    },
    DeviceContextRetiring {
        ordinal: usize,
    },
    DeviceContextUnrecoverable {
        ordinal: usize,
        probe_error: String,
    },
    DeviceContextCaptureInProgress {
        ordinal: usize,
    },
}

バックエンド抽象層のエラー型（docs/public-api-design.md §4.4 を実装。 DeviceUnavailable variant はモジュール冒頭に記載のとおり本イシューで 追加した拡張）。

#[non_exhaustive] を付す理由: 公開 API 非破壊はガードレール条件 （.claude/rules/security.md）であり、CUDA／Metal 実装（TASK-1.9 以降） が進むにつれ想定される実行時失敗（同期エラー・ドライババージョン 不整合等）の variant 追加を非破壊にするため。

Variants (Non-exhaustive)

Non-exhaustive enums could have additional variants added in future. Therefore, when matching against variants of non-exhaustive enums, an extra wildcard arm must be added to account for any future variants.

CudaUnavailable(String)

cudarc の動的ロードに失敗した（CUDA ドライバ・toolkit 不在等）。

ShapeMismatch(ShapeError)

入力テンソルの shape が演算の要求と合わない。

DeviceMismatch

デバイス間でテンソルが混在している等の不整合。

DeviceAllocationFailed(String)

デバイスメモリの確保に失敗した（upload／DeviceBuffer 確保等。 VRAM 枯渇・アロケータ失敗を含む）。

KernelLaunchFailed(String)

カーネル起動に失敗した（CUDA NVRTC のコンパイル・起動エラー、 Metal MTLComputeCommandEncoder のディスパッチ失敗等）。

DeviceUnavailable(String)

指定した Device が選択時点で利用不可（存在しない ordinal・ 対応する DeviceProvider 未登録等）。本イシュー（TASK-1.9a）で 追加した拡張 variant（モジュール冒頭のコメント参照）。

TransferFailed(String)

ホスト⇔デバイス転送（buffer::MemoryOps::upload/download）が 失敗した。TASK-1.9b（#45）で追加した拡張 variant。

DeviceAllocationFailed はバッファ確保自体の失敗（VRAM 枯渇等）を 表すのに対し、本 variant は確保済みバッファに対するコピー （CUDA cuMemcpyHtoD/cuMemcpyDtoH、Metal readback 等）の失敗を 表す（両者を区別することで呼び出し元が「確保からやり直すべきか・ 転送のみ再試行すべきか」を判別できる）。#[non_exhaustive] の 非破壊拡張として追加した（モジュール冒頭コメント参照）。

Unsupported(String)

指定したバックエンドが当該演算のカーネルを未実装であることを表す （TASK-1.9c・#46 で追加した拡張 variant）。CUDA／Metal は本イシュー 時点で GEMM カーネルのみ実装済みのため、crate::backend_ops::BackendOps の elementwise・reduction メソッドはこの variant を返す fail-safe 実装とする（panic!／unwrap() しない。 .claude/rules/coding-rust.md）。GPU 側カーネルの実装自体は本 イシューのスコープ外（out-of-scope-tracking.md 対象）。

StorePoisoned

デバイス上パラメータ更新（fandhe_ai_autodiff::optim::device_store:: DeviceParamStore。イシュー #935・docs/device-resident-update-design.md §3.1）が「以前の step() 失敗により実行時エラー後の状態」で 呼ばれたことを表す。DeviceParamStore は sgd_step_device の 実行時エラー（GPU 側の実際の起動失敗等。件数・shape 不一致のような 事前検証で弾ける契約違反とは別）を検出すると内部状態を poisoned へ 遷移し、以降の step／sync_to_host／register_resident_params／ snapshot_resident_params をすべてこの variant で fail-closed に 拒否する（「部分的に更新されたデバイス側パラメータをそのまま学習 継続・推論に使ってしまう」ことを構造的に防ぐ。.claude/rules/ security.md A08）。回復は新しい DeviceParamStore の再構築のみ。

TapeMismatch

DeviceParamStore::step／sync_to_host 等に、DeviceParamStore 構築時・直近の register_resident_params 呼び出しと異なる Tape（TapeId 不一致）を渡した（fandhe_ai_autodiff::var::Var の クロステープ検査〈AutodiffError::TapeMismatch〉と同種の契約を デバイス常駐パラメータ側にも課す。イシュー #935）。

PendingForwardUnconsumed

DeviceParamStore::register_resident_params（forward 用の デバイス→ホスト download・葉ノード登録）を、直前の登録が step() で消費（または abandon_pending_forward() で破棄）される 前に再度呼んだ。1 回の forward 記録に対し高々 1 回の step() が 対応する契約（イシュー #935・設計文書 §3.3a）を守るための fail-closed 拒否。

MissingGradient(String)

DeviceParamStore::step が Gradients::get で該当パラメータの 勾配を取得しようとしたが Ok(None)（loss へ未到達）だった。 fandhe_ai::compat::sequential::SequentialVars::trainable_grads と 同じ fail-closed 方針（黙って一部パラメータの更新をスキップしない。 .claude/rules/security.md A03）。

InvalidArgument(String)

DeviceParamStore の構築・step 呼び出し引数が構造的に不正 （パラメータ件数と勾配件数の不一致・momentum 構成〈velocity バッファの有無〉が前回 step から変化した等）。既存 variant （ShapeMismatch・DeviceMismatch）のいずれにも意味的に適合しない 引数検証失敗をここへ集約する（イシュー #935）。

DeviceContextPoisoned(String)

デバイスの ordinal が回復可能な poison 状態にある（イシュー #1013・docs/backend-cuda-async-execution-design.md §5）。

カーネル起動直後の都度 synchronize() を除去した非同期実行契約 の下では、ある演算の実行時エラー（sticky な driver エラー）の 発覚が後続の別演算まで遅延しうる。backend-cuda::context_cache はこれを検出した ordinal を fail-closed に拒否し、以降の演算 入口をこの variant で拒否する。回復には該当 ordinal の invalidate による再生成が必要（backend-cuda 内部 API。 呼び出し元は本 variant を受け取った場合、当該 ordinal を経由する 既存ハンドル・バッファをすべて破棄し、新たに tape_for 等で 取り直す）。

StaleDeviceGeneration

デバイスバッファ・ハンドルが保持する世代（[crate::buffer:: DeviceBuffer::generation]）が、対象 ordinal の現行世代と一致 しない（イシュー #1013）。

現行世代自体は健全（BackendError::DeviceContextPoisoned とは 独立）だが、渡されたハンドルは invalidate による再生成前の 旧世代に属するため、演算入口が使用を拒否する。呼び出し元は 現行世代のキャッシュ（tape_for 等）からハンドルを取り直す 必要がある（invalidate を呼ぶ必要はない）。

Fields

ordinal: usize

対象デバイスの ordinal。

resource_generation: u64

渡されたハンドル・バッファが属する世代。

current_generation: u64

対象 ordinal の現行世代。

DeviceContextRetiring

対象 ordinal が invalidate（poison からの復旧処理）の drain 中 であり、一時的に演算入口を拒否した（イシュー #1013）。

DeviceContextPoisoned とは異なり、この状態は短時間で解消する （復旧が成功すれば Active へ、失敗すれば DeviceContextUnrecoverable へ遷移する）。呼び出し元は短時間の再試行、またはそのままエラーを 上位へ伝播するかを選べる。

Fields

ordinal: usize

対象デバイスの ordinal。

DeviceContextUnrecoverable

対象 ordinal の復旧処理（invalidate）自体が失敗し、恒久的な poison 状態（unrecoverable）へ確定した（イシュー #1013）。

ストリーム完了同期の失敗、または復旧用の実処理プローブ （256B alloc → H2D → 恒等カーネル起動 → D2H → 値照合）の不一致・ 上限回数超過を意味する。同一プロセス内に回復手段はなく、 プロセスの再起動が必要（fail-open を避けるための最終防御。 .claude/rules/security.md A08）。

Fields

ordinal: usize

対象デバイスの ordinal。

probe_error: String

復旧処理が失敗した際のエラー内容（診断用）。

DeviceContextCaptureInProgress

対象 ordinal が別スレッドによる CUDA Graph capture 中であり、 一時的に演算入口を拒否した（イシュー #1349・Cursor Bugbot 指摘・ PR #1390 是正。backend-cuda::context_cache::begin_driver_call の capture 排他制御が発行する）。

DeviceContextRetiring と同様、この状態は capture を開始した スレッドが capture 区間を抜ける（CaptureGuard の drop）まで の短時間で自然に解消する一過性の競合であり、Unsupported （恒久的な未実装・設定誤り）とは意味が異なる。呼び出し元 （fandhe_ai_autodiff::optim::device_store::DeviceParamStore::step の CUDA Graph 可用性問い合わせ等）はこの variant を、他の BackendError variant と同じ「恒久的な致命的失敗」として扱って はならない（例えば DeviceParamStore を永久 poison してはならない。 呼び出し元は次回 step() で再試行するか、graph capture を使わない 直接実行経路へ今回分だけフォールバックする）。

Fields

ordinal: usize

対象デバイスの ordinal。

Trait Implementations

impl Debug for BackendError

fn fmt(&self, f: &mut Formatter<'_>) -> Result<(), Error>

Formats the value using the given formatter.

impl Display for BackendError

fn fmt(&self, f: &mut Formatter<'_>) -> Result<(), Error>

Formats the value using the given formatter.

impl Error for BackendError

fn source(&self) -> Option<&(dyn Error + 'static)>

Returns the lower-level source of this error, if any.

fn description(&self) -> &str

👎Deprecated since 1.42.0:

use the Display impl or to_string()

fn cause(&self) -> Option<&dyn Error>

👎Deprecated since 1.33.0:

replaced by Error::source, which can support downcasting

fn provide<'a>(&'a self, request: &mut Request<'a>)

🔬This is a nightly-only experimental API. (error_generic_member_access)

Provides type-based access to context intended for error reports.

impl From<BackendError> for AutodiffError

fn from(err: BackendError) -> AutodiffError

Converts to this type from the input type.

impl From<BinningError> for BackendError

fn from(err: BinningError) -> BackendError

Converts to this type from the input type.

impl From<FftError> for BackendError

fn from(err: FftError) -> BackendError

Converts to this type from the input type.

impl From<FusionPlanError> for BackendError

FusionPlanError を BackendError へ変換する（TASK-12.1d・ #164）。fandhe_ai_autodiff::tape::build_lazy_plan （crates/autodiff/src/tape.rs）は自身の遅延ノード連鎖から組み立てた ops を FusionPlan::from_ops へ渡し、戻り値を Result<_, BackendError>（層 1／層 2 の実体化ヘルパーが共通で扱うエラー型。 AutodiffError::Backend 経由で呼び出し元へ伝播する）へ ? でそのまま 合流させる契約のため、この変換が必要になる。from_ops の防御的検証 エラーは実運用では到達しない想定（本モジュール冒頭「構築経路」参照） のため、各 variant を対応する ShapeError::ElementCountMismatch／ ShapeError::ElementCountOverflow へロスありで丸める（autodiff 側は Unsupported と区別さえできればよく、fail-safe な per-op フォールバック〈materialize_fallible〉へ委ねる設計とは独立に、この 変換自体は「型不変条件違反」を表す ShapeMismatch 系へ寄せる）。

fn from(err: FusionPlanError) -> BackendError

Converts to this type from the input type.

impl From<PadModeError> for BackendError

fn from(err: PadModeError) -> BackendError

Converts to this type from the input type.

impl From<StatReduceError> for BackendError

fn from(err: StatReduceError) -> BackendError

Converts to this type from the input type.