Phase 3 (Kern): Laufzeitbibliothek, Bildschirm und Datei-E/A
Setzt den OpenSpec-Change phase-3-runtime-bildschirm um (77/77 Aufgaben). Abdeckung laut Inventar: 195 implementiert, 37 offen, 53 Non-Feature. Vollstaendigkeits-Inventar - docs/inventar.md mit 285 Eintraegen aus den Themenlisten von bas7advr.hlp und qb45advr.hlp, je mit Status und Fundstelle - crates/tb-frontend/tests/inventar.rs haelt die Tabelle in beide Richtungen gegen den Code; der Abdeckungsstand kann nicht veralten Bruchschritt (Puffer, Host, Korpus) - Cell/TextScreen ziehen ratatui-frei nach tb-runtime::screen; tb-ui behaelt Farbabbildung, Widget und den neuen Terminal-Host - Host wechselt vom Zeichenstrom auf Anzeige des Zellenpuffers plus Ereignisse (Taste, Groessenaenderung, Abbruch) - Korpusvergleich auf getrimmten Bildschirm-Snapshot; die acht bestehenden Sollausgaben blieben dabei unveraendert Groessenunabhaengigkeit - 80x25 ist nirgends mehr eine feste Grenze; Groessenaenderungen waehrend der Ausfuehrung werden zugestellt (Inhalt oben links erhalten, Cursor und VIEW PRINT geklemmt) - Korpusnachweis: dasselbe Programm bei 80x25 und 120x40 mit je eigener Sollausgabe, plus ein Programm mit Groessenwechsel mitten im Lauf Bibliothek - Breite Unicode-Zeichen belegen zwei Zellen (Cursor, POS, Randumbruch) - Bildschirm: CLS, COLOR, LOCATE, WIDTH, VIEW PRINT, SCREEN, CSRLIN, POS - Tastatur: INKEY$, INPUT$, Funktionstasten-Makros (KEY n / LIST / ON) - PRINT USING, LPRINT USING, FORMAT$, SetFormatCC - Mathematik mit kompatiblem PRNG (gleiche Saat, gleiche Folge) - Datum und Zeit mit Serienwerten ab 1899 - Finanzmathematik: FV#, PV#, Pmt#, IPmt#, PPmt#, NPer#, Rate#, NPV#, IRR#, MIRR#, SLN#, SYD#, DDB# - Datei-E/A: sequenziell, RANDOM (Recordpuffer und UDT-Variablen), BINARY, FIELD/LSET/RSET, Statusfunktionen, Dateisystem, MK$/CV - System: ENVIRON, FRE, CLEAR, TRON/TROFF, STACK, ERDEV, ERR-Anweisung Altlasten aus Phase 2 - ON ERROR GOTO auf Modulebene ist aus Prozeduren ansprechbar (prozeduruebergreifender Fixup im Codegenerator) - DATA behaelt seinen Rohtext (Gross-/Kleinschreibung, innerer Leerraum) - Die vier TODO-verify-Zellen der Konvertierungsmatrix sind aufgeloest Vom Inventar aufgedeckte Fehler - Zwoelf Non-Features wies der Compiler entgegen der Phase-1-Spec nicht ab (CALLS, SSEG, POINT, VIEW, COM, PEN, STRIG, STICK, die String*-Routinen, LINE und OPEN "COMn:") -- geschlossen - Drei Gruppen fehlten im urspruenglichen Umfang: Finanzmathematik, Record-Konvertierung, Rest der Dateisystemfunktionen - bas7advr.hlp allein ist keine vollstaendige Quelle; das Inventar bildet die Vereinigung mit qb45advr.hlp Neue Changes - phase-3-isam: schliesst Phase 3 ab (Speicherschicht redb) - phase-3-ortszeit: zieht die UTC-Abweichung zurueck Neue Abhaengigkeit: unicode-width. Dokumentiert: sprachreferenz.md und tbvm-design.md sind TODO-frei, docs/bibliothek.md neu, PLAN.md fortgeschrieben. Co-Authored-By: Claude Opus 5 (1M context) <noreply@anthropic.com>
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180
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180
openspec/changes/phase-3-ortszeit/design.md
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@@ -0,0 +1,180 @@
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## Context
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Siehe proposal.md — Why. Der Ist-Zustand ist eng umrissen:
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- `tb-runtime::datetime` rechnet vollständig selbst: Kalenderumrechnung
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(Howard Hinnant), serielle Datumswerte ab dem 30.12.1899, `WEEKDAY`,
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Textformen. Diese Rechnung ist getestet und bleibt.
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- Der einzige Punkt, an dem die Zeitzone eine Rolle spielt, ist
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`jetzt_sekunden()` — Sekunden seit der Unix-Epoche. Alles Weitere
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(`jetzt_serial`, `DATE$`, `TIME$`, `TIMER`, `NOW`) baut darauf auf.
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- `tb-runtime` hat bislang eine einzige Abhängigkeit mit fachlichem
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Gewicht: `unicode-width`.
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Damit ist die Aufgabe klein: **eine Zahl** — der UTC-Versatz zu einem
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Zeitpunkt — kommt künftig von außen.
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## Goals / Non-Goals
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**Goals:**
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- Zeitfunktionen liefern das, was die Uhr des Rechners zeigt.
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- Sommerzeit wird zum jeweiligen Zeitpunkt berücksichtigt.
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- Die Berührungsfläche zur Bibliothek bleibt eine Funktion, damit sie
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austauschbar ist und die getestete Kalenderrechnung unberührt bleibt.
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- Zeitverhalten bleibt automatisiert prüfbar, ohne von der Zone des
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Testrechners abzuhängen.
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**Non-Goals:**
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- Zeitzonenbehaftete Datentypen im Dialekt — das Vorbild kennt nur
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Wanduhrzeit.
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- Eine Sprachanbindung an die Bibliothek (Zonennamen, Umrechnung zwischen
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Zonen). Das ist der Stufe-2-Eintrag im PLAN, nicht dieser Change.
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- Historische Zonendaten jenseits dessen, was die Systemdatenbank
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hergibt.
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## Decisions
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### D1: `jiff` als Zeitzonenbibliothek
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*Gewählt:* `jiff` — sie liest die Zeitzonendatenbank des Systems und
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liefert den Versatz zu einem Zeitpunkt ohne Einschränkung.
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*Alternativen:*
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| Bibliothek | Bewertung |
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| `jiff` | Für genau diese Frage gebaut; Systemzonendatenbank; keine Sicherheitsauflage. **Gewählt.** |
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| `chrono` (≥ 0.4.20) | Gleichwertig sicher, seit 0.4.20 ohne `localtime_r` (Zonenermittlung über `iana-time-zone`, Datenbank über einen `tz-rs`-Zweig). Etablierter, bringt aber Serde-/Ökosystem-Anbindung mit, die hier niemand braucht. Tragfähige zweite Wahl. |
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| `time` | Der lokale Versatz ist auf Unix nur nach ausdrücklichem Opt-in in möglicherweise undefiniertes Verhalten verfügbar (`set_soundness`). **Verworfen** — das ist kein Preis für eine Uhrzeit. |
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| Eigenbau (`iana-time-zone` + TZif-Parser) | Hieße, die Zonendatenbank selbst zu lesen und dauerhaft nachzupflegen. Genau das, wofür man eine Bibliothek nimmt. **Verworfen.** |
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*Warum die Wahl leicht revidierbar bleibt:* Die Bibliothek wird an genau
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einer Stelle aufgerufen (D2). Ein Wechsel zu `chrono` wäre ein Austausch
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dieser einen Funktion.
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### D2: Berührungsfläche ist eine Funktion
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```
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tb-runtime::datetime
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utc_versatz(zeitpunkt: i64) -> Option<i32> // Sekunden, None = Zone unbekannt
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└── einziger Aufruf der Bibliothek
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jetzt_sekunden() ─┐
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jetzt_serial() ├── rechnen weiter selbst
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civil_from_days() │
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weekday() … ─┘
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```
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Die Kalenderrechnung sieht die Bibliothek nie. Sie bekommt nach wie vor
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Sekunden seit der Epoche — nur eben um den Versatz verschobene.
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*Warum nicht die Bibliothek durchreichen:* Ihre Datums-/Zeittypen wären
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ein zweites Kalendermodell neben dem des Dialekts (der bei 1899 zählt,
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`WEEKDAY` = 1 für Sonntag, CURRENCY-nahe Serienwerte). Zwei Modelle
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nebeneinander wären eine dauerhafte Fehlerquelle; die vorhandene Rechnung
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ist getestet und bleibt maßgeblich.
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### D3: Der Versatz gilt je Zeitpunkt, nicht je Programmlauf
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`utc_versatz` bekommt den Zeitpunkt als Argument. Ein Programm, das über
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eine Zeitumstellung hinweg läuft, folgt ihr; ein Programm, das mit
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`DATE$ =` in einen anderen Teil des Jahres springt, bekommt den dort
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gültigen Versatz.
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*Preis:* Eine Zonenabfrage je Zeitabfrage. Bei den Aufrufmengen eines
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Terminalprogramms belanglos; die Bibliothek hält die Zonendaten selbst
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vor.
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### D4: Zonenquelle ist umschaltbar — damit Tests nicht von der Maschine abhängen
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```rust
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pub enum Zeitzone {
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/// Zone des Rechners (Vorgabe).
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System,
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/// Fester Versatz in Sekunden — für Tests und den Korpus.
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Fest(i32),
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/// Zone nicht ermittelbar; es gilt UTC.
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Unbekannt,
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}
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```
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`RtState` hält eine `Zeitzone`. Die Vorgabe ist `System`; schlägt die
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Ermittlung fehl, wird daraus `Unbekannt`. Tests und Korpusprogramme
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setzen `Fest(n)`.
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*Warum nicht `TZ` in den Tests setzen:* Umgebungsvariablen sind
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prozessweit, Tests laufen nebenläufig, und `set_var` ist seit Rust 2024
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`unsafe`. Ein Zustand im `RtState` ist der offensichtliche Weg — er ist
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genau so weit sichtbar wie nötig.
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*Korpus:* Das Harness bekommt eine Kopfzeilen-Direktive analog zu
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`' tb-screen:` und `' tb-tempdir`:
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```text
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' tb-tz: +02:00
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```
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Damit bleibt die Sollausgabe eines Zeitprogramms unabhängig davon, wo der
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Testrechner steht.
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### D5: Rückfallebene ist sichtbar, nicht still
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Ohne ermittelbare Zone gilt UTC — ein Abbruch wäre unverhältnismäßig, ein
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stiller Wechsel aber ein Verstoß gegen den Guiding Principle. Die Laufzeit
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führt den Zustand mit, und der Zustand ist abfragbar; die Sprachreferenz
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beschreibt ihn.
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*Wie ein Programm es erfährt:* Über die vorhandene Systemabfrage
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`ENVIRON$` wäre es geraten. Stattdessen bekommt die Laufzeit einen
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benannten Zustand, den der Runner beim Start auf die Fehlerausgabe
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schreibt, wenn er `Unbekannt` ist — einmal, nicht je Abfrage. Ein
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Programm, das es programmatisch braucht, bekommt es in Stufe 2 über die
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Bibliotheksanbindung.
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### D6: Reihenfolge der Umsetzung
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```
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1. Abhaengigkeit + utc_versatz() -> isoliert testbar
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2. jetzt_sekunden/jetzt_serial umstellen -> DATE$/TIME$/TIMER/NOW folgen
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3. Zeitzone im RtState + Korpusdirektive -> Tests werden maschinenunabhaengig
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4. Doku: Abweichung zurueckziehen, PLAN Stufe 2
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```
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## Risks / Trade-offs
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- **Erste schwere Abhängigkeit der Laufzeit** → bewusst entschieden
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(2026-09-04). Die Berührungsfläche ist eine Funktion (D2); ein Wechsel
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der Bibliothek bleibt ein lokaler Eingriff.
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- **Zeitabhängige Tests werden flatterig** → deshalb D4: kein Test und
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kein Korpusprogramm fragt die echte Zone ab. Was die Systemzone
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betrifft, wird über `Fest(n)` und `Unbekannt` geprüft.
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- **Zeitumstellung erzeugt mehrdeutige Wanduhrzeiten** (Rückstellung) und
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nicht existierende (Vorstellung) → betrifft nur die Richtung
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Wanduhr → Zeitpunkt. Die Zeitfunktionen dieses Dialekts gehen die
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andere Richtung (Zeitpunkt → Wanduhr) und sind davon nicht betroffen.
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`DATEVALUE`/`TIMEVALUE` lesen Wanduhrzeit und rechnen gar nicht um.
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`DATE$ =`/`TIME$ =` setzen einen Versatz gegen die aktuelle Wanduhrzeit
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— auch das ist eindeutig.
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- **Die Systemzonendatenbank kann fehlen** (schlanke Container) → D5.
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- **Bauzeit und Binärgröße wachsen** → für ein Werkzeug, dessen Programme
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Uhrzeiten anzeigen, ist eine falsche Uhrzeit der größere Preis.
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## Migration Plan
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Rein verhaltensändernd, ohne Formatbruch: `.tbc`-Dateien, Korpus-Golden-
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Files und Schnittstellen bleiben unberührt. Das einzige beobachtbare
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Verhalten, das sich ändert, ist der Wert von `DATE$`, `TIME$`, `TIMER`
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und `NOW` — und zwar zum Richtigen hin.
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Rücknahme: Ein Zurücksetzen auf UTC wäre `Zeitzone::Unbekannt` als
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Vorgabe; die Abhängigkeit bliebe ungenutzt.
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## Open Questions
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- Ob die Bibliotheksanbindung in Stufe 2 (Zonennamen, Umrechnung zwischen
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Zonen als BASIC-Funktionen) auf derselben Bibliothek aufsetzt oder eine
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eigene Wahl trifft, entscheidet Stufe 2. Für diesen Change ohne
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Wirkung — hier wird nur der Versatz gebraucht.
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