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>

openspec/changes/phase-3-runtime-bildschirm/specs/konsolen-basisbibliothek/spec.md

@@ -0,0 +1,208 @@
+## ADDED Requirements
+
+### Requirement: Vollständige Stringbibliothek
+Die Bibliothek SHALL sämtliche in der Original-Hilfe dokumentierten
+Stringfunktionen und -anweisungen mit der Semantik des Vorbilds
+bereitstellen — darunter `LEN`, `LEFT$`, `RIGHT$`, `MID$` (Funktion und
+Anweisung), `INSTR`, `UCASE$`, `LCASE$`, `LTRIM$`, `RTRIM$`, `STRING$`,
+`SPACE$`, `CHR$`, `ASC`, `STR$`, `VAL`, `HEX$`, `OCT$` und `SWAP` für
+Strings. Zeichen sind Unicode-Codepoints (dokumentierte Abweichung).
+Randfälle folgen dem Vorbild: `VAL` liest das führende Zahlenpräfix und
+überspringt Leerraum, `STR$` stellt nicht-negativen Zahlen ein Leerzeichen
+voran, `ASC("")` löst Laufzeitfehler 5 aus, eine Startposition kleiner 1
+bei `MID$`/`INSTR` ebenso, `LEFT$`/`RIGHT$` mit Länge über der Stringlänge
+liefern den ganzen String. Welche Elemente die Liste umfasst, MUST das
+Sprachinventar bestimmen; ein dort als `implementiert` geführtes Element
+MUST verfügbar sein.
+
+#### Scenario: VAL mit Restzeichen
+- **WHEN** `VAL(" 12.5abc")` ausgewertet wird
+- **THEN** ist das Ergebnis 12.5
+
+#### Scenario: Länge über Stringende
+- **WHEN** `LEFT$("ab", 10)` ausgewertet wird
+- **THEN** ist das Ergebnis `ab`
+
+#### Scenario: Ungültige Startposition
+- **WHEN** `MID$("abc", 0)` ausgewertet wird
+- **THEN** tritt Laufzeitfehler 5 auf
+
+### Requirement: PRINT USING und FORMAT$
+`PRINT USING`, `LPRINT USING` und `FORMAT$` SHALL die Formatzeichen des
+Vorbilds unterstützen: numerische Platzhalter (`#`), Dezimalpunkt,
+Tausendertrennung (`,`), Vorzeichenführung (`+`, `-`), Währungs- und
+Füllzeichen (`$$`, `**`, `**$`), Exponentialform (`^^^^`) sowie die
+String-Platzhalter `&`, `!` und `\ \`. Literale Zeichen SHALL unverändert
+übernommen werden, `_` SHALL das Folgezeichen literal machen. Passt ein
+Wert nicht in das Feld, SHALL die Ausgabe mit einem `%`-Präfix erfolgen
+und der Wert vollständig dargestellt werden; dieses Überlaufverhalten MUST
+in der Sprachreferenz festgehalten sein. Eine Formatzeichenkette ohne
+Platzhalter bei vorhandenen Argumenten MUST Laufzeitfehler 5 auslösen.
+`SetFormatCC` SHALL das für `$$` verwendete Währungszeichen und die
+zugehörige Stellung setzen; ohne Aufruf gilt ein dokumentierter
+Vorgabewert.
+
+#### Scenario: Numerisches Feld mit Nachkommastellen
+- **WHEN** `PRINT USING "###.##"; 3.14159` ausgeführt wird
+- **THEN** lautet die Ausgabe `  3.14`
+
+#### Scenario: Feldüberlauf
+- **WHEN** `PRINT USING "##"; 12345` ausgeführt wird
+- **THEN** beginnt die Ausgabe mit `%` und enthält den vollständigen Wert
+
+#### Scenario: Formatzeichenkette wird wiederverwendet
+- **WHEN** `PRINT USING "## "; 1; 2; 3` ausgeführt wird
+- **THEN** wird die Formatzeichenkette für jeden Wert erneut angewandt
+
+### Requirement: Datums- und Zeitbibliothek
+Die Bibliothek SHALL die Datums- und Zeitfunktionen des Vorbilds
+bereitstellen: `DATE$` und `TIME$` als Funktion und als Anweisung, `TIMER`,
+`NOW`, `DATESERIAL`, `TIMESERIAL`, `DATEVALUE`, `TIMEVALUE`, `DAY`,
+`MONTH`, `YEAR`, `WEEKDAY`, `HOUR`, `MINUTE`, `SECOND`. Serielle Datumswerte
+SHALL der Zählweise des Vorbilds folgen (ganzzahliger Anteil = Tag,
+Nachkommaanteil = Tageszeit). `WEEKDAY` SHALL 1 für Sonntag liefern.
+Ungültige Datums- oder Zeitangaben MUST Laufzeitfehler 5 auslösen.
+
+#### Scenario: Serienwert und Rückumwandlung
+- **WHEN** `d = DATESERIAL(1992, 3, 15)` gebildet und `YEAR(d)`, `MONTH(d)`, `DAY(d)` ausgewertet werden
+- **THEN** liefern sie 1992, 3 und 15
+
+#### Scenario: Wochentagszählung
+- **WHEN** `WEEKDAY` auf einen Sonntag angewandt wird
+- **THEN** ist das Ergebnis 1
+
+#### Scenario: Ungültiges Datum
+- **WHEN** `DATESERIAL(1992, 13, 1)` ausgewertet wird
+- **THEN** tritt Laufzeitfehler 5 auf
+
+### Requirement: Kompatibler Zufallszahlengenerator
+`RND` und `RANDOMIZE` SHALL die Zahlenfolge des Vorbilds reproduzieren:
+gleicher Startwert MUST dieselbe Folge liefern. `RND` ohne Argument und
+mit positivem Argument SHALL die nächste Zahl liefern, mit Argument 0 die
+zuletzt gelieferte wiederholen, mit negativem Argument die Folge auf einen
+aus dem Argument abgeleiteten Startwert setzen. `RANDOMIZE` ohne Argument
+SHALL einen Startwert erfragen, `RANDOMIZE TIMER` einen zeitabhängigen
+setzen. Der verwendete Algorithmus MUST in der Sprachreferenz dokumentiert
+sein.
+
+#### Scenario: Reproduzierbare Folge
+- **WHEN** zweimal `RANDOMIZE 42` gefolgt von drei `RND`-Aufrufen ausgeführt wird
+- **THEN** sind beide Dreierfolgen identisch
+
+#### Scenario: RND(0) wiederholt
+- **WHEN** nach einem `RND`-Aufruf `RND(0)` ausgewertet wird
+- **THEN** liefert es denselben Wert wie der vorangegangene Aufruf
+
+### Requirement: Mathematikbibliothek mit Überlaufverhalten
+Die Bibliothek SHALL die numerischen Funktionen des Vorbilds
+bereitstellen (`ABS`, `SGN`, `INT`, `FIX`, `SQR`, `EXP`, `LOG`, `SIN`,
+`COS`, `TAN`, `ATN`, `CINT`, `CLNG`, `CSNG`, `CDBL`, `CCUR`). Rundung
+SHALL kaufmännisch-symmetrisch zur geraden Zahl erfolgen (Banker's
+Rounding). Überschreitet ein Ergebnis den Wertebereich des Zieltyps, MUST
+Laufzeitfehler 6 „Overflow" auftreten; `SQR` und `LOG` mit unzulässigem
+Argument MUST Laufzeitfehler 5 auslösen, Division durch null Fehler 11.
+
+#### Scenario: Rundung zur geraden Zahl
+- **WHEN** `CINT(0.5)` und `CINT(1.5)` ausgewertet werden
+- **THEN** liefern sie 0 und 2
+
+#### Scenario: Überlauf bei Konvertierung
+- **WHEN** `CINT(40000)` ausgewertet wird
+- **THEN** tritt Laufzeitfehler 6 auf
+
+#### Scenario: Wurzel aus negativer Zahl
+- **WHEN** `SQR(-1)` ausgewertet wird
+- **THEN** tritt Laufzeitfehler 5 auf
+
+### Requirement: Finanzmathematische Funktionen
+Die Bibliothek SHALL die finanzmathematischen Funktionen des Vorbilds
+bereitstellen: `FV#` (Endwert), `PV#` (Barwert), `Pmt#` (Zahlung),
+`IPmt#` (Zinsanteil), `PPmt#` (Tilgungsanteil), `NPer#` (Anzahl
+Zahlungsperioden), `Rate#` (Zinssatz), `NPV#` (Kapitalwert), `IRR#`
+(interner Zinsfuß), `MIRR#` (modifizierter interner Zinsfuß), `SLN#`
+(lineare Abschreibung), `SYD#` (arithmetisch-degressive Abschreibung) und
+`DDB#` (geometrisch-degressive Abschreibung). Alle SHALL in DOUBLE
+rechnen. Das Argument für die Fälligkeit SHALL zwischen nachschüssiger
+und vorschüssiger Zahlung unterscheiden. Ungültige Argumente — etwa ein
+Zinssatz von null bei `NPer#` oder eine Periode außerhalb der Laufzeit
+bei `IPmt#`/`PPmt#` — MUST Laufzeitfehler 5 auslösen. `Rate#` und `IRR#`
+nähern sich iterativ; findet die Näherung keine Lösung, MUST
+Laufzeitfehler 5 auftreten statt eines stillen Ersatzwerts. Die
+Abbruchbedingung der Näherung MUST in docs/bibliothek.md dokumentiert
+sein.
+
+#### Scenario: Endwert einer Rentenzahlung
+- **WHEN** `FV#` für 10 Perioden, 5 % Zins und eine Zahlung von 100 nachschüssig ausgewertet wird
+- **THEN** entspricht das Ergebnis dem dokumentierten Sollwert der Bibliotheksreferenz
+
+#### Scenario: Zins- und Tilgungsanteil ergänzen sich
+- **WHEN** `IPmt#` und `PPmt#` für dieselbe Periode desselben Darlehens ausgewertet werden
+- **THEN** ist ihre Summe gleich `Pmt#` für dieses Darlehen
+
+#### Scenario: Näherung ohne Lösung
+- **WHEN** `IRR#` mit einer Zahlungsreihe ohne Vorzeichenwechsel ausgewertet wird
+- **THEN** tritt Laufzeitfehler 5 auf
+
+### Requirement: System- und Umgebungsanweisungen
+`ENVIRON$` SHALL Umgebungsvariablen nach Namen oder Position liefern,
+`ENVIRON` sie setzen. `COMMAND$` SHALL die Aufrufargumente ohne
+Programmnamen liefern. `FRE` SHALL einen Speicherwert liefern, `CLEAR`
+Variablen zurücksetzen, `TRON`/`TROFF` die Ablaufverfolgung schalten.
+`STACK` SHALL als Anweisung die Stapelgröße setzen und als Funktion die
+verfügbare Stapelgröße liefern. `SYSTEM` SHALL das Programm beenden und
+die Kontrolle an das Betriebssystem zurückgeben. `ERDEV` und `ERDEV$`
+SHALL den Fehlercode bzw. den Namen des zuletzt meldenden Geräts
+liefern. Nicht abbildbare Größen (Speicher- und Stapelwerte, Gerätefehler)
+MUST einen definierten, dokumentierten Ersatzwert liefern statt still zu
+variieren; der Ersatzwert MUST in docs/sprachreferenz.md unter
+„Abweichungen" stehen.
+
+#### Scenario: Umgebungsvariable lesen
+- **WHEN** eine Umgebungsvariable gesetzt ist und `ENVIRON$("NAME")` ausgewertet wird
+- **THEN** liefert es deren Wert
+
+#### Scenario: SYSTEM beendet das Programm
+- **WHEN** ein Programm `SYSTEM` ausführt
+- **THEN** endet es mit demselben Beendigungsstatus wie bei `END`
+
+#### Scenario: Unbekannte Umgebungsvariable
+- **WHEN** `ENVIRON$` für einen nicht gesetzten Namen ausgewertet wird
+- **THEN** ist das Ergebnis der leere String
+
+## MODIFIED Requirements
+
+### Requirement: Host-Abstraktion für Konsolen-E/A
+Alle Konsolenwirkungen der Ausführungsschicht SHALL über eine
+austauschbare Host-Schnittstelle laufen, die einen Bildschirmzustand
+darstellt statt eines Zeichenstroms: Übergabe des Zellenpuffers zur
+Anzeige, Abholen von Tastatur- und Größenänderungsereignissen sowie die
+Abbruchprüfung (Strg+Untbr). Host-Aufrufe dürfen blockieren.
+`tbc run` SHALL einen Konsolen-Host verwenden, der den Puffer im Terminal
+darstellt und Tastendrücke liefert. Tests MUST einen Host verwenden
+können, der ohne Terminal arbeitet, den Bildschirmzustand nach jedem
+Schritt festhält und vorbereitete Tastendrücke einspeist. Eine
+Bildschirmwirkung, die nur über einen Zeichenstrom ausdrückbar wäre, MUST
+NOT vorkommen: `LOCATE`, `COLOR`, `CSRLIN`, `POS` und die Funktionsform
+von `SCREEN` MUST über diese Schnittstelle vollständig abgebildet sein.
+
+#### Scenario: Capture-Host im Test
+- **WHEN** ein Korpusprogramm im Test-Harness läuft
+- **THEN** entsteht der vollständige Bildschirmzustand im Capture-Host und ist vergleichbar, ohne dass ein Terminal vorhanden ist
+
+#### Scenario: Cursorbewegung über die Schnittstelle
+- **WHEN** ein Programm `LOCATE 5, 10 : PRINT "x"` ausführt
+- **THEN** meldet der Host-Bildschirmzustand das Zeichen `x` an Position (5, 10)
+
+#### Scenario: Tastendruck aus dem Host
+- **WHEN** der Test-Host einen vorbereiteten Tastendruck liefert und das Programm `INKEY$` auswertet
+- **THEN** erhält das Programm diese Taste
+
+## REMOVED Requirements
+
+### Requirement: Korpus-Stringfunktionen
+**Reason**: Die auf den Phase-2-Korpus zugeschnittene Teilliste wird durch
+die Anforderung „Vollständige Stringbibliothek" ersetzt, die den
+vollständigen dokumentierten Funktionsumfang fordert und ihren Umfang aus
+dem Sprachinventar bezieht.
+**Migration**: Alle bisher geforderten Funktionen und Randfälle sind in
+„Vollständige Stringbibliothek" enthalten; kein Verhalten entfällt.