Chili Palmer
a6f005d023
- Neue Hauptspecs: bytecode-kompilat, vm-ausfuehrung, vm-fehlerbehandlung, konsolen-basisbibliothek - Erweitert: sprach-frontend (Typisiertes HIR als Sema-Ausgabe), kompat-testkorpus (Laufzeitvergleich, Phase-2-Korpusabdeckung) - Change nach openspec/changes/archive/2026-09-02-phase-2-bytecode-vm verschoben; openspec validate --all: 9/9 Co-Authored-By: Claude Fable 5 <noreply@anthropic.com>
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# Phase 2 — Bytecode und VM (`tb-vm`)
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## Why
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Das Sprach-Frontend (Phase 1) liefert einen typgeprüften AST, aber es gibt
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keine Ausführungsschicht: `tb-vm` besteht aus leeren Stub-Modulen, der
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Kompatibilitäts-Testkorpus ist nur eine ruhende Verhaltensspezifikation.
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Phase 2 macht aus dem Frontend einen Compiler mit lauffähigem Ergebnis —
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Bytecode-Erzeugung, serialisierbares Kompilat (`.tbc`) und die TBVM als
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Interpreter — und löst damit den Plan-Meilenstein ein: der Konsolen-Korpus
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läuft per `tbc run` mit byte-genau korrekter Ausgabe.
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## What Changes
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- **Typisiertes HIR als Sema-Ausgabe** (Entscheidung 2026-09-02, Explore-
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Session): Die semantische Analyse behält ihr Wissen — sie liefert neben
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Diagnostics einen abgesenkten, typisierten Zwischenbaum (Namen → Slots,
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Typen explizit, Konstanten gefaltet, implizite Konvertierungen als
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explizite Knoten). Der Codegen wird ein einfacher Tree-Walk.
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- **Bytecode-Feindesign** (Eingangsaufgabe aus Phase 0): monomorpher,
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typisierter Opcode-Satz; Zahlenkonvertierungs-Matrix (implizite Casts,
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Banker's Rounding, Überlauf → Fehler 6) als Tabelle in
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docs/tbvm-design.md und als Korpustest verankert.
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- **`.tbc`-Container**: Serialisierung mit eigenem Writer/Reader (Magic,
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Formatversion, Abschnittstabelle: CONSTS, TYPES, PROCS, CODE, DATA,
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LINES); Prozedurtabelle von Beginn an modul-qualifiziert.
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- **TBVM-Interpreter**: Ausdrücke, Kontrollfluss (`IF`, `SELECT CASE`,
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Schleifen, `GOTO`/`GOSUB`), Prozeduraufrufe mit BYREF-Semantik,
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`DEF FN`, `DATA`/`READ`/`RESTORE`.
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- **Fehlerbehandlung**: `ON ERROR GOTO` (modulweit), `ON LOCAL ERROR`
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(prozedurlokal), `RESUME [0|NEXT|label]`, `ERR`/`ERL`, Propagation die
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Aufrufkette hoch, Fehler im Handler fatal.
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- **Unterbrechbarkeit**: `step()`-basierte VM, Tick-Prüfung an
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Anweisungsgrenzen (ein Flag-Wort), Breakpoints, Einzelschritt,
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Variableninspektion — Grundlage für den IDE-Debugger (Phase 5).
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- **Runner-Verhalten** (Entscheidung 2026-09-02): `STOP` außerhalb der IDE
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terminiert mit Meldung und Exit-Code ≠ 0, `END` mit Exit-Code 0;
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`CONT` bleibt IDE-Konzept (Phase 5).
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- **Konsolen-Basisbibliothek (vorgezogene Phase-3-Scheibe)**: Builtin-ABI
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(Dispatch-Tabelle in `tb-runtime`), `Host`-Trait für Konsolen-E/A
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(blockierende Host-Calls, kein Yield-Modell), PRINT-Zahlenformatierung
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und Druckzonen sowie die vom Korpus benötigten Stringfunktionen.
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- **Test-Harness**: `cargo test` führt jede Korpusdatei per `tbc run` aus
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und vergleicht byte-genau gegen `.out`.
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- **Benchmarks** in `benches/`: Compile-Budget (~50k Zeilen < 1 s, Modul
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< 50 ms) und VM-Durchsatz; Ergebnisse in docs/tbvm-design.md.
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**Non-Goals:** Mehrmodul-Linking/`COMMON`-Verknüpfung über Moduleinheiten
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(kommt mit Projekten, Phase 5); Datei-E/A, Ereignissteuerung, `tbc build
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--exe` (spätere Phasen); vollständige Standardbibliothek (Phase 3).
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## Capabilities
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### New Capabilities
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- `bytecode-kompilat`: Codegen HIR → Bytecode, Opcode-Satz,
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`.tbc`-Format und Serialisierung, Instant-Compile-Budget.
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- `vm-ausfuehrung`: Interpreter-Semantik — Ausdrücke inkl.
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Zahlenkonvertierungs-Matrix, Kontrollfluss, Prozeduraufrufe/BYREF,
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`GOSUB`, `DEF FN`, `DATA`/`READ`, Runner-Verhalten (`STOP`/`END`) und
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Unterbrechbarkeit (Ticks, Breakpoints, Einzelschritt).
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- `vm-fehlerbehandlung`: `ON [LOCAL] ERROR`, `RESUME`, `ERR`/`ERL`,
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Handler-Scoping und Fehlerpropagation.
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- `konsolen-basisbibliothek`: `Host`-Trait, Builtin-ABI,
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PRINT-Formatierung/Druckzonen, Korpus-Stringfunktionen.
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### Modified Capabilities
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- `sprach-frontend`: Die Sema SHALL zusätzlich zum Diagnostik-Ergebnis
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ein typisiertes HIR liefern (neue Ausgabe-Anforderung des Frontends).
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- `kompat-testkorpus`: Neuer Laufzeitvergleich — jede Korpusdatei läuft
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per `tbc run`, Ausgabe wird byte-genau gegen `.out` geprüft.
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## Impact
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- `crates/tb-frontend`: Sema-Umbau (HIR-Ausgabe), neues HIR-Modul.
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- `crates/tb-vm`: `bytecode.rs`, `codegen.rs`, `interp.rs` von Stub zu
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Vollimplementierung; neue Benchmarks.
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- `crates/tb-runtime`: Builtin-Dispatch-Tabelle, PRINT-Formatierung,
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Stringfunktionen (Scheibe).
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- `crates/tb-cli`: `tbc run` (Kompilieren + Ausführen), Konsolen-`Host`.
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- `tests/compat`: Harness + neue Korpusdateien (u. a. Konvertierungs-
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matrix, Fehlerbehandlung); `docs/tbvm-design.md` wird fortgeschrieben
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(Opcode-Satz, Matrix, Benchmark-Ergebnisse), PLAN.md-Haken folgen bei
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Abschluss.
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