Pi 統合アーキテクチャ

このドキュメントでは、OpenClaw が pi-coding-agent と、その関連パッケージである pi-ai、pi-agent-core、pi-tui をどのように統合し、AI エージェント機能を実装しているかを説明します。

概要

OpenClaw は pi SDK を使って、AI コーディングエージェントをメッセージング Gateway アーキテクチャへ組み込みます。pi をサブプロセスとして起動したり、RPC モードを使ったりするのではなく、createAgentSession() を通じて pi の AgentSession を直接 import し、インスタンス化します。この組み込み方式には、次の利点があります。

セッションのライフサイクルとイベント処理を完全に制御できる
カスタムツールを注入できる（メッセージング、サンドボックス、チャンネル固有のアクションなど）
チャンネルやコンテキストごとにシステムプロンプトをカスタマイズできる
分岐や compaction を含むセッション永続化をサポートできる
フェイルオーバー付きのマルチアカウント認証プロファイルローテーションを使える
プロバイダーに依存しないモデル切り替えができる

パッケージ依存関係

{
  "@mariozechner/pi-agent-core": "0.49.3",
  "@mariozechner/pi-ai": "0.49.3",
  "@mariozechner/pi-coding-agent": "0.49.3",
  "@mariozechner/pi-tui": "0.49.3"
}

Package	Purpose
`pi-ai`	コア LLM 抽象化: `Model`、`streamSimple`、メッセージ型、プロバイダー API
`pi-agent-core`	エージェントループ、ツール実行、`AgentMessage` 型
`pi-coding-agent`	高レベル SDK: `createAgentSession`、`SessionManager`、`AuthStorage`、`ModelRegistry`、組み込みツール
`pi-tui`	ターミナル UI コンポーネント（OpenClaw のローカル TUI モードで使用）

ファイル構成

src/agents/
├── pi-embedded-runner.ts          # pi-embedded-runner/ から再エクスポート
├── pi-embedded-runner/
│   ├── run.ts                     # メインエントリ: runEmbeddedPiAgent()
│   ├── run/
│   │   ├── attempt.ts             # セッションセットアップを含む単一試行のロジック
│   │   ├── params.ts              # RunEmbeddedPiAgentParams 型
│   │   ├── payloads.ts            # 実行結果から応答ペイロードを構築
│   │   ├── images.ts              # Vision モデル向け画像注入
│   │   └── types.ts               # EmbeddedRunAttemptResult
│   ├── abort.ts                   # 中断エラーの検出
│   ├── cache-ttl.ts               # コンテキスト刈り込み用の Cache TTL 追跡
│   ├── compact.ts                 # 手動/自動 compaction ロジック
│   ├── extensions.ts              # 組み込み実行向けの pi 拡張を読み込む
│   ├── extra-params.ts            # プロバイダー固有の stream パラメーター
│   ├── google.ts                  # Google/Gemini のターン順序修正
│   ├── history.ts                 # 履歴制限（DM 対グループ）
│   ├── lanes.ts                   # セッション/グローバルのコマンドレーン
│   ├── logger.ts                  # サブシステムロガー
│   ├── model.ts                   # ModelRegistry 経由のモデル解決
│   ├── runs.ts                    # アクティブ実行の追跡、中断、キュー
│   ├── sandbox-info.ts            # システムプロンプト向けのサンドボックス情報
│   ├── session-manager-cache.ts   # SessionManager インスタンスのキャッシュ
│   ├── session-manager-init.ts    # セッションファイルの初期化
│   ├── system-prompt.ts           # システムプロンプトビルダー
│   ├── tool-split.ts              # ツールを builtIn と custom に分割
│   ├── types.ts                   # EmbeddedPiAgentMeta、EmbeddedPiRunResult
│   └── utils.ts                   # ThinkLevel マッピング、エラー説明
├── pi-embedded-subscribe.ts       # セッションイベントの購読/ディスパッチ
├── pi-embedded-subscribe.types.ts # SubscribeEmbeddedPiSessionParams
├── pi-embedded-subscribe.handlers.ts # イベントハンドラーファクトリー
├── pi-embedded-subscribe.handlers.lifecycle.ts
├── pi-embedded-subscribe.handlers.types.ts
├── pi-embedded-block-chunker.ts   # ストリーミングブロック返信のチャンク化
├── pi-embedded-messaging.ts       # メッセージングツールの送信追跡
├── pi-embedded-helpers.ts         # エラー分類、ターン検証
├── pi-embedded-helpers/           # ヘルパーモジュール
├── pi-embedded-utils.ts           # フォーマットユーティリティ
├── pi-tools.ts                    # createOpenClawCodingTools()
├── pi-tools.abort.ts              # ツール向け AbortSignal ラップ
├── pi-tools.policy.ts             # ツール allowlist/denylist ポリシー
├── pi-tools.read.ts               # read ツールのカスタマイズ
├── pi-tools.schema.ts             # ツールスキーマの正規化
├── pi-tools.types.ts              # AnyAgentTool 型エイリアス
├── pi-tool-definition-adapter.ts  # AgentTool -> ToolDefinition アダプター
├── pi-settings.ts                 # 設定のオーバーライド
├── pi-extensions/                 # カスタム pi 拡張
│   ├── compaction-safeguard.ts    # 保護拡張
│   ├── compaction-safeguard-runtime.ts
│   ├── context-pruning.ts         # Cache-TTL ベースのコンテキスト刈り込み拡張
│   └── context-pruning/
├── model-auth.ts                  # 認証プロファイル解決
├── auth-profiles.ts               # プロファイルストア、クールダウン、フェイルオーバー
├── model-selection.ts             # デフォルトモデル解決
├── models-config.ts               # models.json の生成
├── model-catalog.ts               # モデルカタログキャッシュ
├── context-window-guard.ts        # コンテキストウィンドウ検証
├── failover-error.ts              # FailoverError クラス
├── defaults.ts                    # DEFAULT_PROVIDER、DEFAULT_MODEL
├── system-prompt.ts               # buildAgentSystemPrompt()
├── system-prompt-params.ts        # システムプロンプトパラメーターの解決
├── system-prompt-report.ts        # デバッグレポートの生成
├── tool-summaries.ts              # ツール説明の要約
├── tool-policy.ts                 # ツールポリシー解決
├── transcript-policy.ts           # Transcript 検証ポリシー
├── skills.ts                      # Skills のスナップショット/プロンプト構築
├── skills/                        # Skills サブシステム
├── sandbox.ts                     # サンドボックスコンテキスト解決
├── sandbox/                       # サンドボックスサブシステム
├── channel-tools.ts               # チャンネル固有ツールの注入
├── openclaw-tools.ts              # OpenClaw 固有ツール
├── bash-tools.ts                  # exec/process ツール
├── apply-patch.ts                 # apply_patch ツール（OpenAI）
├── tools/                         # 個別ツール実装
│   ├── browser-tool.ts
│   ├── canvas-tool.ts
│   ├── cron-tool.ts
│   ├── discord-actions*.ts
│   ├── gateway-tool.ts
│   ├── image-tool.ts
│   ├── message-tool.ts
│   ├── nodes-tool.ts
│   ├── session*.ts
│   ├── slack-actions.ts
│   ├── telegram-actions.ts
│   ├── web-*.ts
│   └── whatsapp-actions.ts
└── ...

コア統合フロー

1. 組み込みエージェントの実行

メインエントリポイントは pi-embedded-runner/run.ts の runEmbeddedPiAgent() です。

import { runEmbeddedPiAgent } from "./agents/pi-embedded-runner.js";

const result = await runEmbeddedPiAgent({
  sessionId: "user-123",
  sessionKey: "main:whatsapp:+1234567890",
  sessionFile: "/path/to/session.jsonl",
  workspaceDir: "/path/to/workspace",
  config: openclawConfig,
  prompt: "Hello, how are you?",
  provider: "anthropic",
  model: "claude-sonnet-4-20250514",
  timeoutMs: 120_000,
  runId: "run-abc",
  onBlockReply: async (payload) => {
    await sendToChannel(payload.text, payload.mediaUrls);
  },
});

2. セッション作成

runEmbeddedAttempt()（runEmbeddedPiAgent() から呼び出される）の内部では、pi SDK を使用します。

import {
  createAgentSession,
  DefaultResourceLoader,
  SessionManager,
  SettingsManager,
} from "@mariozechner/pi-coding-agent";

const resourceLoader = new DefaultResourceLoader({
  cwd: resolvedWorkspace,
  agentDir,
  settingsManager,
  additionalExtensionPaths,
});
await resourceLoader.reload();

const { session } = await createAgentSession({
  cwd: resolvedWorkspace,
  agentDir,
  authStorage: params.authStorage,
  modelRegistry: params.modelRegistry,
  model: params.model,
  thinkingLevel: mapThinkingLevel(params.thinkLevel),
  tools: builtInTools,
  customTools: allCustomTools,
  sessionManager,
  settingsManager,
  resourceLoader,
});

applySystemPromptOverrideToSession(session, systemPromptOverride);

3. イベント購読

subscribeEmbeddedPiSession() は pi の AgentSession イベントを購読します。

const subscription = subscribeEmbeddedPiSession({
  session: activeSession,
  runId: params.runId,
  verboseLevel: params.verboseLevel,
  reasoningMode: params.reasoningLevel,
  toolResultFormat: params.toolResultFormat,
  onToolResult: params.onToolResult,
  onReasoningStream: params.onReasoningStream,
  onBlockReply: params.onBlockReply,
  onPartialReply: params.onPartialReply,
  onAgentEvent: params.onAgentEvent,
});

主に次のイベントを処理します。

message_start / message_end / message_update（ストリーミング中のテキスト/思考）
tool_execution_start / tool_execution_update / tool_execution_end
turn_start / turn_end
agent_start / agent_end
auto_compaction_start / auto_compaction_end

4. プロンプト送信

セットアップ後、セッションに対してプロンプトを送ります。

await session.prompt(effectivePrompt, { images: imageResult.images });

SDK 側で、LLM への送信、tool call の実行、応答のストリーミングを含むエージェントループ全体を処理します。画像注入はプロンプトローカルです。OpenClaw は現在のプロンプトから画像参照を読み取り、そのターンに限って images 経由で渡します。過去の履歴ターンを再走査して、画像ペイロードを再注入することはありません。

ツールアーキテクチャ

ツールパイプライン

ベースツール: pi の codingTools（read、bash、edit、write）
カスタム置き換え: OpenClaw は bash を exec / process に置き換え、sandbox 向けに read / edit / write をカスタマイズ
OpenClaw ツール: messaging、browser、canvas、sessions、cron、gateway など
チャンネルツール: Discord / Telegram / Slack / WhatsApp 固有のアクションツール
ポリシーフィルタリング: profile、provider、agent、group、sandbox のポリシーでツールを絞り込む
スキーマ正規化: Gemini / OpenAI の実装上の癖に合わせてスキーマを調整
AbortSignal ラップ: 中断シグナルを尊重するようにツールをラップ

ツール定義アダプター

pi-agent-core の AgentTool は、pi-coding-agent の ToolDefinition とは異なる execute シグネチャを持ちます。pi-tool-definition-adapter.ts の adapter が、その差分を吸収します。

export function toToolDefinitions(tools: AnyAgentTool[]): ToolDefinition[] {
  return tools.map((tool) => ({
    name: tool.name,
    label: tool.label ?? name,
    description: tool.description ?? "",
    parameters: tool.parameters,
    execute: async (toolCallId, params, onUpdate, _ctx, signal) => {
      // pi-coding-agent signature differs from pi-agent-core
      return await tool.execute(toolCallId, params, signal, onUpdate);
    },
  }));
}

ツール分割戦略

splitSdkTools() はすべてのツールを customTools 経由で渡します。

export function splitSdkTools(options: { tools: AnyAgentTool[]; sandboxEnabled: boolean }) {
  return {
    builtInTools: [], // Empty. We override everything
    customTools: toToolDefinitions(options.tools),
  };
}

これにより、OpenClaw の policy filtering、サンドボックス統合、拡張 toolset を provider ごとにぶらさず適用できます。

システムプロンプトの構築

システムプロンプトは buildAgentSystemPrompt()（system-prompt.ts）で構築されます。Tooling、Tool Call Style、安全ガードレール、OpenClaw CLI リファレンス、Skills、Docs、Workspace、Sandbox、Messaging、Reply Tags、Voice、Silent Replies、Heartbeats、ランタイムメタデータに加え、有効時には Memory と Reactions、さらに任意の context file や追加 system prompt も含めて、完全なプロンプトを組み立てます。subagent 用の minimal prompt mode では、各セクションを短縮します。プロンプトは、セッション作成後に applySystemPromptOverrideToSession() を通じて適用されます。

const systemPromptOverride = createSystemPromptOverride(appendPrompt);
applySystemPromptOverrideToSession(session, systemPromptOverride);

セッション管理

セッションファイル

セッションは、ツリー構造（id / parentId のリンク）を持つ JSONL ファイルです。pi の SessionManager が永続化を処理します。

const sessionManager = SessionManager.open(params.sessionFile);

OpenClaw はこれを guardSessionManager() でラップし、tool result の取り扱いを安全側に寄せています。

セッションキャッシュ

session-manager-cache.ts は SessionManager instance をキャッシュし、同じファイルの再解析を避けます。

await prewarmSessionFile(params.sessionFile);
sessionManager = SessionManager.open(params.sessionFile);
trackSessionManagerAccess(params.sessionFile);

履歴制限

limitHistoryTurns() は、チャンネル種別（DM 対グループ）に応じて会話履歴を切り詰めます。

Compaction

自動 compaction はコンテキストオーバーフロー時に発動します。compactEmbeddedPiSessionDirect() が手動 compaction を処理します。

const compactResult = await compactEmbeddedPiSessionDirect({
  sessionId, sessionFile, provider, model, ...
});

認証とモデル解決

認証プロファイル

OpenClaw は、provider ごとに複数の API key を持てる認証 profile store を維持します。

const authStore = ensureAuthProfileStore(agentDir, { allowKeychainPrompt: false });
const profileOrder = resolveAuthProfileOrder({ cfg, store: authStore, provider, preferredProfile });

profile は、cooldown を追跡しながら失敗時にローテーションされます。

await markAuthProfileFailure({ store, profileId, reason, cfg, agentDir });
const rotated = await advanceAuthProfile();

モデル解決

import { resolveModel } from "./pi-embedded-runner/model.js";

const { model, error, authStorage, modelRegistry } = resolveModel(
  provider,
  modelId,
  agentDir,
  config,
);

// Uses pi's ModelRegistry and AuthStorage
authStorage.setRuntimeApiKey(model.provider, apiKeyInfo.apiKey);

フェイルオーバー

FailoverError は、設定されている場合に model fallback を発動します。

if (fallbackConfigured && isFailoverErrorMessage(errorText)) {
  throw new FailoverError(errorText, {
    reason: promptFailoverReason ?? "unknown",
    provider,
    model: modelId,
    profileId,
    status: resolveFailoverStatus(promptFailoverReason),
  });
}

Pi 拡張

OpenClaw は、特化した挙動を実現するためにカスタムの pi extension を読み込みます。

Compaction Safeguard

src/agents/pi-extensions/compaction-safeguard.ts は、適応的な token budget に加えて、tool failure と file operation の要約を含む compaction の guardrail を追加します。

if (resolveCompactionMode(params.cfg) === "safeguard") {
  setCompactionSafeguardRuntime(params.sessionManager, { maxHistoryShare });
  paths.push(resolvePiExtensionPath("compaction-safeguard"));
}

Context Pruning

src/agents/pi-extensions/context-pruning.ts は、Cache-TTL ベースの context pruning を実装します。

if (cfg?.agents?.defaults?.contextPruning?.mode === "cache-ttl") {
  setContextPruningRuntime(params.sessionManager, {
    settings,
    contextWindowTokens,
    isToolPrunable,
    lastCacheTouchAt,
  });
  paths.push(resolvePiExtensionPath("context-pruning"));
}

ストリーミングとブロック返信

ブロックチャンク化

EmbeddedBlockChunker は、ストリーミングテキストを個別の返信ブロックへ分割して管理します。

const blockChunker = blockChunking ? new EmbeddedBlockChunker(blockChunking) : null;

Thinking / Final タグの除去

ストリーミング出力は、<think> / <thinking> ブロックを除去し、<final> の内容を抽出するよう処理されます。

const stripBlockTags = (text: string, state: { thinking: boolean; final: boolean }) => {
  // Strip <think>...</think> content
  // If enforceFinalTag, only return <final>...</final> content
};

返信ディレクティブ

[[media:url]]、[[voice]]、[[reply:id]] のような返信ディレクティブは、解析されて抽出されます。

const { text: cleanedText, mediaUrls, audioAsVoice, replyToId } = consumeReplyDirectives(chunk);

エラー処理

エラー分類

pi-embedded-helpers.ts は、後続処理を分岐させるために error を分類します。

isContextOverflowError(errorText)     // Context too large
isCompactionFailureError(errorText)   // Compaction failed
isAuthAssistantError(lastAssistant)   // Auth failure
isRateLimitAssistantError(...)        // Rate limited
isFailoverAssistantError(...)         // Should failover
classifyFailoverReason(errorText)     // "auth" | "rate_limit" | "quota" | "timeout" | ...

Thinking レベルのフォールバック

Thinking level がサポートされていない場合は、fallback します。

const fallbackThinking = pickFallbackThinkingLevel({
  message: errorText,
  attempted: attemptedThinking,
});
if (fallbackThinking) {
  thinkLevel = fallbackThinking;
  continue;
}

サンドボックス統合

サンドボックスモードが有効な場合、tool と path には制約が適用されます。

const sandbox = await resolveSandboxContext({
  config: params.config,
  sessionKey: sandboxSessionKey,
  workspaceDir: resolvedWorkspace,
});

if (sandboxRoot) {
  // Use sandboxed read/edit/write tools
  // Exec runs in container
  // Browser uses bridge URL
}

プロバイダー別の処理

Anthropic

Refusal の magic string 除去
連続する role に対するターン検証
Claude Code のパラメーター互換性

Google/Gemini

ターン順序の修正（applyGoogleTurnOrderingFix）
ツールスキーマのサニタイズ（sanitizeToolsForGoogle）
セッション履歴のサニタイズ（sanitizeSessionHistory）

OpenAI

Codex モデル向けの apply_patch ツール
Thinking レベルのダウングレード処理

TUI 統合

OpenClaw には、pi-tui の component を直接使うローカル TUI mode もあります。

// src/tui/tui.ts
import { ... } from "@mariozechner/pi-tui";

これにより、pi の native mode に近い対話型 terminal 体験を提供します。

Pi CLI との主な違い

Aspect	Pi CLI	OpenClaw Embedded
Invocation	`pi` command / RPC	`createAgentSession()` 経由の SDK
Tools	Default coding tools	カスタム OpenClaw ツールスイート
System prompt	AGENTS.md + prompts	チャンネル/コンテキストごとに動的
Session storage	`~/.pi/agent/sessions/`	`~/.openclaw/agents/<agentId>/sessions/`（または `$OPENCLAW_STATE_DIR/agents/<agentId>/sessions/`）
Auth	Single credential	ローテーション付きマルチプロファイル
Extensions	Loaded from disk	プログラム経由 + ディスクパス
Event handling	TUI rendering	コールバックベース（onBlockReply など）

今後の検討事項

今後の再設計候補として、次の領域があります。

ツールシグネチャの整合: 現在は pi-agent-core と pi-coding-agent のシグネチャ差分を吸収している
セッションマネージャーのラップ: guardSessionManager は安全性を高める一方で複雑さも増やす
拡張の読み込み: pi の ResourceLoader をより直接的に使える可能性がある
ストリーミングハンドラーの複雑化: subscribeEmbeddedPiSession が大きくなってきている
プロバイダー固有の癖: pi 側で吸収できる可能性のあるプロバイダー別コードパスが多い

テスト

Pi 統合のカバレッジは、次の test suite にまたがっています。

src/agents/pi-*.test.ts
src/agents/pi-auth-json.test.ts
src/agents/pi-embedded-*.test.ts
src/agents/pi-embedded-helpers*.test.ts
src/agents/pi-embedded-runner*.test.ts
src/agents/pi-embedded-runner/**/*.test.ts
src/agents/pi-embedded-subscribe*.test.ts
src/agents/pi-tools*.test.ts
src/agents/pi-tool-definition-adapter*.test.ts
src/agents/pi-settings.test.ts
src/agents/pi-extensions/**/*.test.ts

ライブ/オプトイン:

src/agents/pi-embedded-runner-extraparams.live.test.ts（OPENCLAW_LIVE_TEST=1 を有効化）

現在の実行コマンドについては、Pi 開発ワークフローを参照してください。

基礎

ブートストラップ

セッションとメモリ

マルチエージェント

メッセージと配信

​概要

​パッケージ依存関係

​ファイル構成

​コア統合フロー

​1. 組み込みエージェントの実行

​2. セッション作成

​3. イベント購読

​4. プロンプト送信

​ツールアーキテクチャ

​ツールパイプライン

​ツール定義アダプター

​ツール分割戦略

​システムプロンプトの構築

​セッション管理

​セッションファイル

​セッションキャッシュ

​履歴制限

​Compaction

​認証とモデル解決

​認証プロファイル

​モデル解決

​フェイルオーバー

​Pi 拡張

​Compaction Safeguard

​Context Pruning

​ストリーミングとブロック返信

​ブロックチャンク化

​Thinking / Final タグの除去

​返信ディレクティブ

​エラー処理

​エラー分類

​Thinking レベルのフォールバック

​サンドボックス統合

​プロバイダー別の処理

​Anthropic

​Google/Gemini

​OpenAI

​TUI 統合

​Pi CLI との主な違い

​今後の検討事項

​テスト

概要