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Portal:Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik/Fehlende Artikel

2025-04-19T05:44:18Z

84.158.115.212: – Windmessstation

''Grundbegriffe:''
[[Regelungskonzept]]
– [[Stellgerät]]

''Systeme:''
[[Ereignisdiskretes System]]
– [[Hybrides dynamisches System]]
– [[System verteilter Parameter]]

''Modelle:''
[[Inneres-Modell-Prinzip]]

''Nichtlineare Übertragungsglieder:''
[[Sättigungskennlinie]]

''Hilfsmittel zur Systemanalyse:''
[[Erreichbarkeitsbaum]]
– [[Identifikationstechnik]]
– [[Koppelmaß]]

''Regelungskonzepte:''
[[Bremsregelsystem]]
- [[Dahlin-Regler]]
– [[Datenfeld relativer Verstärkung]] [[:en:Relative gain array|(en)]]
– [[Kompensationsregler]]
– [[Mehrgrößenregelung]] ([[MIMO-Regelung]])
– [[Modalregelung]]
– [[Prädiktive Regelung]]
– [[Störgrößenbeobachter]]
– [[Überlaufspeicher]]

''Steuerungskonzepte:''
[[Prozessautomation]]

''Entwurfsmethoden:''
[[Flachheitsbasierte Regelung]]

''Stabilität:''
[[Hyperstabilität]] [[:en:Hyperstability|(en)]]

''Regelungstechniker:''
[[Jürgen Ackermann]]
– [[Vasile Mihai Popow]] [[:en:Vasile M. Popov|(en)]]

''Sensorik:''
[[Dreiachsenmagnetometer]]

''Messtechnik:''
[[Beschleunigungsmessung]]
– [[Datenaufzeichnung]]
– [[Drehmomentmessung]]
– [[Empfindlichkeitsmessung]] 
– [[Geräuschmessung]]
– [[Partikelanzahl]]
– [[Prüftechnik]]
– [[Prüfwerkzeug]] 
– [[Schwingungsmesstechnik]]
– [[Taylorscher Grundsatz]]
– [[Volumenmessgerät]]
- [[Wasserstandsanzeiger]] bzw. [[Limnimeter]]
– [[Windmessstation]]

''Mechatronik:''
[[Verallgemeinertes Netzwerk]]

''Geräte:''
[[Abbé-Komparator]]
– [[Drallregler]] [http://www.fh-luh.de/fb6/labore/stroemungsmaschinen/diplom-sm/drallregler.html web]
– [[Koordiskop]]
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GNU Compiler Collection

2025-04-19T01:44:12Z

84.158.115.212: /* Literatur */ Der Autor hat den TeXinfo Quellcode seines Buches auf github hochgeladen. Dies ist auch die neuste Version.

{{Infobox Software
|Name =
|Logo = [[Datei:GNU Compiler Collection logo.svg|150px|Logo von GNU Compiler Collection]]
|Screenshot =
|Beschreibung =
|Erscheinungsjahr =
|Maintainer =
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|AktuelleVorabVersionFreigabeDatum =
|Betriebssystem = plattformübergreifend
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}}

'''GCC''' ist der Name der [[Compiler]]-Suite des [[GNU-Projekt]]s. '''GCC''' stand ursprünglich für '''GNU C Compiler'''. Da GCC heute aber außer [[C (Programmiersprache)|C]] noch einige andere Programmiersprachen übersetzen kann, hat GCC inzwischen die Bedeutung '''GNU Compiler Collection''' erhalten ({{enS}} für ''GNU-Compilersammlung''). Das Kommando '''gcc''' (in Kleinbuchstaben) steht weiterhin für den C-Compiler.

== Überblick ==
Die Sammlung enthält [[Compiler]] für die [[Programmiersprache]]n [[C (Programmiersprache)|C]], [[C++]], [[Objective-C]], [[D (Programmiersprache)|D]], [[Fortran]], [[Ada (Programmiersprache)|Ada]] und [[Go (Programmiersprache)|Go]]. Sie unterliegt den Bedingungen der [[GNU General Public License]].

GCC wird von einer Reihe von Systemen als Standardcompiler genutzt, darunter viele [[Linux-Distribution]]en, [[Berkeley Software Distribution|BSD]]-Varianten, [[OPENSTEP|NeXTStep]], [[BeOS]] und [[ZETA]]. Zudem bietet er auch Unterstützung für die Laufzeitumgebung [[Cygwin]] und die Entwicklerwerkzeuge [[MinGW]].<ref>{{Internetquelle | url=http://www.golem.de/1008/76893.html | titel= Compiler GCC 4.5.1 veröffentlicht | autor = Jens Ihlenfeld | hrsg=golem.de | datum=2010-08-02 | zugriff=2015-04-27 |sprache=}}</ref> Er wurde auf mehr Systeme und Rechnerarchitekturen portiert als jeder andere Compiler und bietet sich insbesondere für [[Betriebssystem]]e an, die auf verschiedenen [[Hardware]]plattformen laufen sollen. Der GCC lässt sich auch als [[Cross-Compiler]] installieren.<ref>Nikolaus Schüler: ''Der Gcc-Compiler – Überblick und Bedienung''. 1. Auflage. bhv, Kaarst 1997, S. 28. ISBN 3-89360-873-7</ref>

2014 erhielt er den [[Programming Languages Software Award]] von ACM SIGPLAN.

== Geschichte ==
Die erste öffentliche Version (0.9) des GCC wurde am 22. März 1987 von [[Richard Stallman]]<ref>[https://groups.google.com/forum/#!msg/mod.compilers/ynAVuwR7dPw/-IirjtgwPxsJ GNU C compiler beta test release] – Nachricht bei ''[[Google Groups]]'', vom 22. März 1987, abgerufen am 1. März 2017 (englisch).</ref><ref>{{Internetquelle | url= https://www.heise.de/newsticker/meldung/GCC-4-7-und-25-Jahre-GNU-Compiler-Collection-1478304.html | titel= GCC 4.7 und 25 Jahre GNU Compiler Collection | autor = Alexander Neumann | hrsg=heise.de | datum=2012-03-22 | zugriff=2012-03-24 |sprache=}}</ref> für das [[GNU-Projekt]] freigegeben (Version 1.0 erschien am 23. Mai desselben Jahres) und wird heute von Programmierern auf der ganzen Welt weiterentwickelt. Die Erweiterung des C-Compilerpakets zur Compiler-Collection erfolgte im Rahmen des EGCS-Projektes, das eine Weile parallel zum GCC existierte und schließlich zum offiziellen GCC wurde.

=== EGCS ===
1997 spaltete sich das Projekt ''Experimental/Enhanced GNU Compiler System'' (''EGCS'', engl. für ''experimentelles/verbessertes GNU-Compilersystem'') von GCC ab, und wurde 1999 mit diesem wieder vereinigt.<ref>{{Internetquelle |url=http://gnu.ist.utl.pt/software/gcc/faq.html#gcc |titel=GCC FAQ: What is the relationship between GCC and EGCS? |werk=gnu.ist.utl.pt |datum=2006-06-21 |sprache=en |abruf=2022-06-02}}</ref>

GCC 1.x hatte 1991 eine gewisse Stabilität erreicht, jedoch verhinderten architekturbedingte Einschränkungen viele Verbesserungen, sodass die [[Free Software Foundation]] (FSF) damit begann, GCC 2.x zu entwickeln. Mitte der 1990er kontrollierte die FSF jedoch sehr genau, was zu GCC 2.x hinzugefügt werden durfte und was nicht, sodass GCC als Beispiel für das „Cathedral“-Entwicklungsmodell Verwendung fand, das [[Eric S. Raymond]] in seinem Buch [[Die Kathedrale und der Basar]] beschreibt.

Da GCC freie Software ist, ist es Programmierern, die in eine andere Richtung arbeiten wollten, erlaubt, eigene [[Abspaltung (Softwareentwicklung)|Abspaltungen]] zu entwickeln. Viele Abspaltungen erwiesen sich jedoch als ineffizient und unübersichtlich. Dass ihre Arbeiten vom offiziellen GCC-Projekt oft nicht, oder nur unter Schwierigkeiten akzeptiert wurden, frustrierte viele Entwickler.

Daher gründete eine Gruppe von Entwicklern 1997 EGCS, um mehrere experimentelle Abspaltungen in einem einzigen Projekt zu vereinen. Dazu gehörten g77 ([[Fortran]]), PGCC ([[Pentium]]-optimierter GCC), das Einpflegen vieler Verbesserungen an C++, sowie Compiler-Versionen für weitere Prozessor-Architekturen und Betriebssysteme.

Die Entwicklung von EGCS erwies sich als schneller, lebhafter und insgesamt besser als die des GCC-Projektes, sodass die FSF 1999 offiziell die Weiterentwicklung von GCC 2.x einstellte und stattdessen EGCS als offizielle GCC-Version übernahm. Die EGCS-Entwickler wurden zu Projektverantwortlichen (engl. {{lang|en|''[[maintainer]]''}}) des GCC. Von da an wurde das Projekt explizit nach dem „Basar“-Modell entwickelt, nicht mehr nach dem „Cathedral“-Modell. Mit der Veröffentlichung von GCC 2.95 im Juli 1999 waren beide Projekte wiedervereinigt.

== Zielsysteme ==
[[Datei:GCC 4.1.3 ubuntu7.10 de.png|mini|GCC 4.1.3 in einem ''[[Kommandozeile]]n''-Fenster unter [[Ubuntu (Betriebssystem)|Ubuntu]] 7.10 mit [[Gnome]] 2.20]]

Das GCC-Projekt bezeichnet einige Plattformen offiziell als primäre und andere als sekundäre Evaluationsplattformen. Vor jeder Veröffentlichung einer neuen Version werden insbesondere diese beiden Gruppen getestet. GCC kann Programme für folgende Befehlssatzarchitekturen erzeugen (primäre und sekundäre Evaluationsplattformen sind markiert):
* [[Alpha-Prozessor|Alpha]]
* [[Arm-Architektur|Arm]]: sowohl AArch32 (ab [[Arm-Architektur#ARMv1|ARMv1]] bis [[Arm-Architektur#Armv9-A|Armv9-A]], 32-Bit) als auch AArch64 (ab [[Arm-Architektur#Armv8-A|Armv8-A]], auch „ARM64“, 64-Bit) (sekundär, unter Linux)
* [[Hitachi H8|H8/300]]
* [[S/370]], [[S/390]]
* [[IA-32|i386]] (32-Bit-[[x86-Architektur|x86]]) und [[x64|x86-64]]
* [[Itanium-Architektur|Itanium]] (IA-64)
* [[Motorola 68000]] und [[Motorola Coldfire]]
* [[Motorola 88000]]
* [[MIPS-Architektur]] (primär unter [[IRIX]])
* [[PA-RISC]] (primär unter [[HP-UX]])
* [[PDP-11]]
* [[PowerPC]]
* [[RISC-V]]
* [[SuperH]]
* [[Sun SPARC]] (primär unter Solaris, sekundär unter Linux)
* [[Virtual Address eXtension|VAX]]

Dazu kommt noch eine Reihe von Architekturen von Prozessoren für [[Eingebettetes System|eingebettete Systeme]], wie
* Motorola [[68HC11]]
* A29K
* Adapteva Epiphany
* Atmel [[Atmel AVR|AVR]]
* [[Blackfin]]
* C4x
* [[ETRAX CRIS|CRIS]]
* D30V
* DSP16xx
* FR-30
* FR-V
* [[Intel i960]]
* IP2000
* M32R
* MCORE
* [[MicroBlaze]]
* [[MMIX]]
* MN10200, MN10300
* NS32K
* ROMP
* Stormy16
* Synopsis Designware ARC
* Texas Instruments [[TI MSP430|MSP430]], [[TI MSP432|MSP432]]
* [[V850]]
* Xtensa

Nicht Bestandteil des offiziellen GCC, aber davon abgeleitet und kommerziell vertrieben gibt es Derivate für
* Atmel [[Atmel AVR32|AVR32]]
* Infineon [[C167]]
* Infineon [[Infineon TriCore|TriCore]]
* Microchip [[PICmicro#Kostenloser Compiler|PIC]]24, dsPIC (nur in C) und PIC32 (auch in C++)

Insgesamt unterstützt der GCC mehr als 60 Plattformen.<ref>''[https://gcc.gnu.org/install/specific.html Host/Target specific installation notes for GCC].'' In: ''gnu.org'', 23. Februar 2006 (englisch).</ref>

== Struktur ==
[[Datei:GCC Schema.svg|mini|400px|Design Flow von GCC]]

Das externe Interface des gcc entspricht dem eines Standard-Unix-Compilers.

# Der Benutzer ruft ein Hauptprogramm mit dem Namen <code>gcc</code> auf.
# GCC interpretiert das Kommandozeilen-Argument.
# GCC stellt die Programmiersprache der vorliegenden Eingabedatei fest.
# Der entsprechende Sprach-[[Compiler]] wird aufgerufen.
# Die Ausgabe wird dem [[Assembler (Informatik)|Assembler]] übergeben.
# Schließlich wird der [[Linker (Computerprogramm)|Linker]] aufgerufen.
# Ein vollständiges, d. h. lauffähiges [[Computerprogramm|Programm]] wurde erstellt.

Jeder Sprachcompiler ist ein separates Programm, das Quellcode entgegennimmt und Assemblersprache produziert. Im abgebildeten Schema sind Beispiele für C und Assembler gegeben, welche sich beide dem [[Präprozessor|Preprocessing]] unterziehen müssen, bei dem Compiler[[makro]]s, eingebundene [[Header-Datei]]en und Ähnliches umgewandelt werden, um reinen C-Code bzw. Assembler zu erhalten. Jenes sprachabhängige [[Frontend]] [[Parser|parst]] die entsprechende Sprache und erzeugt einen [[Abstrakter Syntaxbaum|abstrakten]] [[Syntaxbaum]], der an ein [[Front-End und Back-End|Backend]] übergeben wird, das den Baum in GCCs ''{{lang|en|Register Transfer Language}} (RTL)'' überführt (im Diagramm nicht gezeigt), verschiedene [[Compiler#Programmoptimierung (ausführlich)|Codeoptimierungen]] durchführt und zum Schluss [[Assemblersprache]] erzeugt.

Ursprünglich wurden die meisten Bestandteile der GCC in C geschrieben. Im Rahmen des Vorhabens „GCC in Cxx“<ref>{{Internetquelle |url=https://gcc.gnu.org/wiki/gcc-in-cxx |titel=THE GCC Wiki - gcc-in-cxx |werk=gcc.gnu.org |hrsg=Gnu Org |datum=2012-04-06 |sprache=en |abruf=2022-05-04}}</ref> wurde 2010 die Umstellungen der gcc-Quellen auf C++ geplant und begonnen. Ziel dieser Umstellung ist, die GCC verständlich und wartbar zu halten. Im Nachfolgeprojekt<ref>{{Internetquelle |url=https://gcc.gnu.org/wiki/cxx-conversion |titel=cxx-conversion - GCC Wiki |werk=gcc.gnu.org |datum=2012-12-11 |sprache=en |abruf=2022-05-04}}</ref> wurde auch die noch fehlende Stufe 1 des GCC-Bauprozesses auf C++-Code umgestellt.<ref>{{Internetquelle | url= https://www.heise.de/newsticker/meldung/GCC-setzt-intern-verstaerkt-auf-C-1668224.html | titel= GCC setzt intern verstärkt auf C++ | autor = Thorsten Leemhuis | hrsg=heise.de | datum=2012-08-16 | zugriff=2015-04-26 |sprache=}}</ref> Ausnahmen sind Backends, die in wesentlichen Teilen in RTL formuliert sind, sowie das Ada-Frontend, welches zum größten Teil in Ada geschrieben ist.

=== Frontends ===
Frontends müssen Bäume produzieren, die vom Backend verarbeitet werden können. Wie sie dies erreichen, bleibt ihnen überlassen. Einige [[Parser]] benutzen [[Yacc]]-ähnliche Grammatiken, andere verwenden handgeschriebene, rekursive Parser.

Mit dem Tree-[[Static Single Assignment|SSA]]-Projekt, das in die Version GCC 4.0 integriert wurde, wurden zwei neue Formen von sprachunabhängigen Bäumen eingeführt. Diese neuen Baumformate wurden ''GENERIC'' und ''GIMPLE'' getauft. Parsing wird nun durchgeführt, indem ein temporärer sprachabhängiger Baum nach GENERIC konvertiert wird. Der sogenannte „Gimplifier“ überführt diese komplexe Form in die SSA-basierte GIMPLE-Form, von der ausgehend eine Reihe neuer sprach- und architekturunabhängiger Optimierungen durchgeführt werden kann.

=== Middleend ===
Optimierung an Bäumen passt eigentlich nicht in das Schema von „Frontend“ und „Backend“, da sie nicht sprachabhängig sind und kein Parsen beinhalten. Die GCC-Entwickler haben diesem Teil des Compilers daher den Namen „Middleend“ gegeben. Zu den gegenwärtig am SSA-Baum durchgeführten Optimierungen gehören ''[[Dead code elimination]]'', ''Partial Redundancy Elimination'', ''Global Value Numbering'', ''Sparse Conditional Constant Propagation'', ''Scalar replacement of Aggregates'' und [[Feld (Datentyp)|Array]]-basierende Optimierungen, wie automatische [[Vektorisierung (Programmierung)|Vektorisierung]].<ref>[https://gcc.gnu.org/projects/tree-ssa/vectorization.html ''Auto-vectorization in GCC'']. gcc.gnu.org, abgerufen am 25. Juli 2021 (englisch).</ref>

=== Backend ===
Das Verhalten des GCC-Backends wird teilweise durch Präprozessor-Makros und architekturspezifische Funktionen bestimmt, mit denen zum Beispiel die [[Byte-Reihenfolge|Endianness]], Wortgröße, und Aufrufkonventionen definiert und die Registerstruktur der Zielmaschine beschrieben werden. Unter Verwendung der Maschinenbeschreibung, einer [[Lisp]]-ähnlichen Beschreibungssprache, wandelt GCC die interne Baumstruktur in die RTL-Darstellung um. Obwohl diese dem Namen nach prozessorunabhängig ist, ist die Sequenz an abstrakten Instruktionen daher bereits an das Ziel angepasst.

Die Art und Anzahl der vom GCC an der RTL durchgeführten Optimierungen werden mit jeder Compiler-Version weiterentwickelt. Zu ihnen gehören etwa ''(global) [[common subexpression elimination]]'', verschiedene Schleifen- und Sprungoptimierungen ({{enS|''if-conversion, branch probability estimation, sibling calls, constant propagation'', ...}}) sowie der ''combine-pass'', in dem mehrere Instruktionen zu einer einzigen kombiniert werden können.

Seit der Einführung von globalen SSA-basierten Optimierungen an GIMPLE-Bäumen haben die RTL-Optimierungen leicht an Bedeutung verloren, da in der RTL-Repräsentation des Programms weit weniger der für viele Optimierungen wichtigen High-Level-Informationen enthalten sind. Allerdings sind auch maschinenabhängige Optimierungen sehr wichtig, da für viele Optimierungen Informationen über die Maschine vorliegen müssen, etwa darüber, welche Instruktionen eine Maschine kennt, wie teuer diese sind und wie die [[Pipeline (Prozessor)|Pipeline]] der Zielarchitektur beschaffen ist.

In der „Reload“-Phase wird die prinzipiell unbeschränkte Anzahl an abstrakten Pseudo-[[Register (Computer)|Register]]n durch die begrenzte Anzahl an echten Maschinenregistern ersetzt, wobei hier unter Umständen neue Instruktionen in den Code eingefügt werden müssen, um zum Beispiel Pseudo-Register auf dem [[Stapelspeicher|Stack]] der Funktion zwischenzuspeichern. Diese [[Registerzuteilung]] ist recht kompliziert, da die verschiedenen Eigenheiten der jeweiligen Zielarchitektur besonders berücksichtigt werden müssen.

In der letzten Phase werden Optimierungen durchgeführt, wie ''peephole optimization'' und ''[[Branch Delay Slot|delay slot scheduling]]'', bevor die recht maschinennahe Ausprägung der RTL auf Assemblercode abgebildet wird, indem die Namen von Registern und Adressen in Zeichenketten umgesetzt werden, welche die Instruktionen spezifizieren.

== Siehe auch ==
* [[GNU Compiler for Java]]
* [[GNU Pascal]]
* [[GNU Fortran]]
* [[GNU Debugger]]
* [[GNU Assembler]]
* [[GNU Make]]
* [[GNU_Build_System]]
* [[distcc]], [[ccache]]
* [[MinGW]], eine Portierung auf Windows
* [[Portable C Compiler]]

== Literatur ==
* Nikolaus Schüler: ''Der Gcc-Compiler: Überblick und Bedienung''. bhv, 1997. ISBN 3-89360-873-7.
* Brian J. Gough, Richard M. Stallman: ''[https://github.com/briangough/gccintro An Introduction to GCC: For the GNU Compilers GCC and G++]''. Network Theory Ltd. 2004. ISBN 978-0-954-16179-8.
* William von Hagen: ''The Definitive Guide to GCC''. 2. Ausgabe, Apress 2006. ISBN 978-1-590-59585-5.

== Einzelnachweise ==
<references />

== Weblinks ==
{{Commons|GCC|GNU Compiler Collection}}
* [https://gcc.gnu.org GCC, the GNU Compiler Collection] – offizielle Website (englisch)

{{Normdaten|TYP=s|GND=4294848-4}}

{{SORTIERUNG:Gnu Compiler Collection}}
[[Kategorie:Freies Programmierwerkzeug]]
[[Kategorie:C (Programmiersprache)]]
[[Kategorie:C++]]
[[Kategorie:Objective-C]]
[[Kategorie:Linux-Software]]
[[Kategorie:Unix-Software]]
[[Kategorie:MacOS-Software]]
[[Kategorie:GNU-Paket]]

Structure and Interpretation of Computer Programs

2025-04-19T00:58:00Z

84.158.115.212: /* Weblinks */ [https://github.com/source-academy/sicp SICP JavaScript Edition] Diese Version verwendet JavaScript anstatt Scheme

[[Datei:SICP cover.jpg|mini|right]]
'''Structure and Interpretation of Computer Programs''' ('''SICP''') ist ein [[1985]] bei [[MIT Press]] veröffentlichtes [[Informatik]]-Lehrbuch, welches grundlegende Konzepte der [[Programmierung]] behandelt. Geschrieben wurde es von den [[Massachusetts Institute of Technology|MIT]]-Professoren [[Hal Abelson]] und [[Gerald Jay Sussman]] sowie [[Julie Sussman]]. Es wurde als Basistext für den Einführungskurs 6.001 in Programmierung für die Informatikstudenten des MIT und anderer Hochschulen verwendet.

Inzwischen in überarbeiteter Fassung (second edition, ISBN 0-262-51087-1) erschienen, wird es allgemein als [[Klassiker]] der Informatik angesehen. Es wird auch als '''Wizard Book''' (ein Zauberer ist auf dem Titel des Originals zu sehen) und seltener als '''Purple Book''' bezeichnet. Die deutsche Ausgabe ist unter dem Titel '''Struktur und Interpretation von Computerprogrammen''' (ISBN 3540423427) erschienen. Das Buch verwendet den [[Lisp]]-Dialekt [[Scheme]], um Konzepte wie [[Abstraktion]], [[Rekursion]] und [[Interpreter]] zu erklären.

== Weblinks ==
* [http://mitpress.mit.edu/sicp/ Offizielle SICP-Webpräsenz] Dort ist auch der vollständige Buchtext im HTML-Format verfügbar
* [https://web.mit.edu/alexmv/6.037/sicp.pdf MIT] 2. Auflage 1996 des Buches im PDF-Format
* [http://swiss.csail.mit.edu/classes/6.001/abelson-sussman-lectures/ Videos der SICP-Vorlesungen der Buchautoren]
* [https://github.com/source-academy/sicp SICP JavaScript Edition] Diese Version verwendet JavaScript anstatt Scheme

[[Kategorie:Literarisches Werk]]
[[Kategorie:Literatur (20. Jahrhundert)]]
[[Kategorie:Literatur (Englisch)]]
[[Kategorie:Sachliteratur (Informatik)]]
[[Kategorie:Lisp]]

VESA BIOS Extension

2025-04-16T19:26:54Z

84.158.115.212: /* Nachfolger */ Korrigiert. Nur GOP hat BitBlt in Hardware. Quelle: UEFI und VESA VBE Spec

{{Lückenhaft|Was waren das für weitere, von der Hardware unterstützte Funktionen, wie es im Artikel beschrieben steht? Siehe zur Frage auch die Diskussionsseite.|Artikel}}

{{Überarbeiten|1=[[Diskussion:VESA_BIOS_Extension#Überarbeiten:_Struktur|Diskussionsseite]]}}

'''{{lang|en|VESA BIOS Extension}}''' ('''VBE''') ist ein in den 1990er Jahren entwickelter [[Standard]] der [[Video Electronics Standards Association]] (VESA) für [[Grafikkarte]]n in [[IBM-PC-kompatibler Computer|IBM-PC-kompatiblen]] [[Computer]]n ([[Personal Computer|PCs]]).

Er ist eine üblicherweise im Grafikkarten-[[BIOS]] implementierte [[Programmierschnittstelle]] (API), die den Programmen [[Interrupt]]s zur Verfügung stellt, um damit Aktionen wie das Setzen oder Abfragen von [[Videomodus|Videomodi]] durchzuführen sowie weitere, von der Hardware unterstützte Funktionen (z. B. Synchronisation von [[Shutter-3D-System|3D-Shutterbrillen]]), anzusprechen. So waren Programme und Spiele für [[PC-kompatibles DOS|DOS]] oft auf ein VBE angewiesen und funktionierten somit auf allen Systemen, die ein „VESA BIOS“ bereitstellten. Auf Grafikkarten ohne VBE im Grafik-BIOS kann unter DOS ein [[TSR-Programm|speicherresidenter]] Treiber geladen werden, der die Funktionen der Extension bereitstellt. Software die später erschien, setzt auf die schnelleren APIs von [[DirectX]], [[OpenGL]] und deren Nachfolgern auf, die jedoch auf Betriebssystemebene implementiert sind. Die ''{{lang|en|VESA BIOS Extension}}'' ist nur für [[IBM-PC-kompatible Computer]] mit BIOS verfügbar.

== Einsatzbereich ==
Primär war die ''{{lang|en|VESA BIOS Extension}}'' für [[16-Bit-Architektur|16-Bit]]-Applikationen unter [[PC-kompatibles DOS|DOS]] gedacht. Die meisten [[MS-DOS]]-basierten [[PC-Spiel]]e zwischen etwa 1993 und 1997 verwendeten die schnellen 16-Bit-Modi mit niedriger Auflösung wie etwa 320×200 oder 320×240, später 640×480. Der [[Framebuffer]] kann allerdings auch von [[32-Bit-Architektur|32-Bit]]-[[DPMI]]-Programmen verwendet werden. Mit der Einführung von VBE 2.0 war es möglich, Grafikmodi in 16-Bit-[[Farbtiefe (Computergrafik)|Farbtiefe]] (65.536 Farben) mit Auflösungen bis zu 1600×1200 Pixeln zu verwenden, ohne gezielt programminterne Unterscheidungen zur verwendeten Grafikhardware zu implementieren. Außerdem wurde mit VBE 2.0 ein linearer Framebufferzugriff aus dem [[Protected Mode]] ermöglicht, was zu einem deutlich beschleunigten Bildaufbau führte.<ref>{{Literatur |Autor=Nico Ernst |Titel=VESA-Treiber und UniVBE - So wird SVGA schneller |Sammelwerk=PC Player Special: Tipps & Tricks zu 400 Spielen |Nummer=1 |Datum=1997 |Sprache=de |ISSN=0943-6693 |Seiten=10 |Online=http://www.pcplayer.de/history/sonderhefte/tut011997P.php |Abruf=2024-06-25}}</ref> Unter DOS gab es vorher keine standardisierte Schnittstelle für Grafik, die über den [[Video Graphics Array|VGA]]-Standard hinausging.

Die aktuelle Version des Standards 3.0 ist abwärtskompatibel zur vorherigen Spezifikation 2.0. Die wesentliche Neuerung der Version 3.0 ist der ''[[Protected Mode]] Entry Point'', der sowohl vom 16- als auch vom 32-Bit-Protected-Mode aus aufgerufen werden kann. Version 3.0 wird von Anwendungssoftware nur selten vorausgesetzt, da bereits mit VBE 2.0 alle wesentlichen Funktionen zur Verfügung stehen.

VBE wird auf Computern mit BIOS, und damit auch auf (U)EFI-Systemen im BIOS-kompatiblen Modus „CSM“ (für ''{{lang|en|Compatibility Support Module}}''), von den meisten modernen Grafikkarten unterstützt. Die ''{{lang|en|VESA BIOS Extension}}'' ist dabei im Grafik-BIOS der Grafikkarte enthalten. Da bei Einführung der ''{{lang|en|VESA BIOS Extension}}'' nicht alle Grafikkarten eine entsprechende Funktionalität implementiert hatten, gibt es universelle „VESA-Treiber“ – Zusatzprogramme wie beispielsweise ''UniVBE'' oder ''Scitech Display Doctor'', aber auch hardwarespezifische Treiber der Grafikkartenhersteller selbst (etwa ''S3VBE Core 2.0'' für [[S3 Inc.|S3]]-Grafikkarten oder ''TLIVESA'' für Grafikkarten von [[Tseng Labs]]) – die unter DOS [[Speicherresidenz#TSR|speicherresident]] als [[TSR-Programm]] geladen werden und ein VBE-Grafik-BIOS nachrüsten. Mit manchen entsprechenden Zusatzprogrammen ist es auch möglich, zusätzliche Grafikmodi einzufügen bzw. vorhandene auszutauschen; das kann z. B. dann erforderlich sein, wenn die native Auflösung eines Monitors verwendet werden soll, diese jedoch in den voreingestellten Standard-Auflösungen im VBE-Grafik-BIOS fehlen. Dem gleichen Prinzip folgend wurden auf Laptops einige der VBE-Standard-Modi im Grafik-BIOS z. B. mit [[Extended Graphics Array|WXGA]]-Auflösungen überschrieben, wenn dies der nativen Display-Auslösung entspricht.

Von Anwendungssoftware für moderne Betriebssysteme wird VBE kaum noch verwendet, da diese die Hardware nicht mehr direkt ansprechen können – auf Desktop-Systemen wie [[Microsoft Windows|Windows]], [[macOS]] oder [[Linux]] werden von der Grafikkarte unabhängige APIs verwendet, die die entsprechende Funktionalität über herstellerspezifische [[Gerätetreiber|Treiber]] mit definierten Schnittstellen umsetzen. Linearer Framebuffer Zugriff (LFB) ist unter Windows in einer [[Virtual DOS Machine]] mittels NTVDM nicht möglich, da dessen [[DPMI]] nur Vesa Modi ohne linearen Framebuffer Zugriff unterstützen. Einige Anwendungen ermöglichen daher die höheren VESA Modi per CLI Parameter nicht zu nutzen und zu VESA 1.2 zurückzufallen. In VESA 1.2 gibt es noch keinen Linearen Framebuffer Zugriff, sondern nur Bank Switching, was wiederum von NTVDM und dessen DPMI unterstützt wird.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.sierrahelp.com/XPHelp/VESAModesAndXP.html |titel=VESA Support & XP |werk=sierrahelp.com |sprache=en |abruf=2022-01-10}}</ref>

Der Standard spielt heute noch unter Betriebssystemen eine Rolle, für die es keine spezielle Treiberunterstützung für einen bestimmten Grafikchipsatz gibt. Sind bspw. für Windows, Linux oder FreeBSD keine Grafikkartentreiber für bestimmte Grafikkarten verfügbar, so können nur durch Verwendung eines VESA-Treibers, der die hier beschriebene Funktionalität nutzt, Auflösungen von mehr als 640×480 Pixel bei mehr als 256 Farben verwendet werden.

Unter Windows wird im [[Abgesicherter Modus|abgesicherten Modus]] vom VESA-Modus massiv Gebrauch gemacht, weil in diesem Modus in der Regel keine herstellerspezifischen [[Drittanbieter|3rd-Party]]-Treiber geladen werden.

Der Standard deckt allerdings keine 2D- oder [[3D-Beschleuniger]]funktionen ab. Bei der Darstellung von 2D- oder 3D-Inhalten muss die CPU also alles in Software rendern.

VESA VBE 1.2 unterstützt virtuelles [[Scrolling]] und [[Double Buffering|Double]] und [[Dreifachpufferung|Tripple Buffering]] in Hardware.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.monstersoft.com/tutorial1/VESA_intro.html#6.9 |titel=Introduction to VESA programming |titelerg=6.9 Function 07h - Set/Get Display Start |werk=monstersoft.com |sprache=en |abruf=2024-05-19}}</ref>

== Liste der Modi ==
{| class="wikitable sortable"
|-
! Modus<br />([[hexadezimal]]) || Auflösung<br />([[Pixel]]×Pixel) || Farbtiefe<br />(Bit) || Text/Grafisch || VESA VBE Version
|-
|0x100 || {{0}}640×{{0}}400 || {{0}}8 || || 1.0
|-
|0x101 || {{0}}640×{{0}}480 || {{0}}8 || || 1.0
|-
|0x102 || {{0}}800×{{0}}600 || {{0}}4 || || 1.0
|-
|0x103 || {{0}}800×{{0}}600 || {{0}}8 || || 1.0
|-
|0x104 || 1024×{{0}}768 || {{0}}4 || || 1.0
|-
|0x105 || 1024×{{0}}768 || {{0}}8 || || 1.0
|-
|0x106 || 1280×1024 || {{0}}4 || || 1.0
|-
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|}

Mit <math>n</math> [[Bit]] lassen sich <math>2^n</math> verschiedene Farben darstellen. Da für die rote, grüne und blaue Komponente eines Pixels jeweils 8 Bit zur Verfügung stehen, sind somit <math>2^8 \cdot 2^8 \cdot 2^8 = 2 ^ {24} = 16.777.216</math> verschiedenen Farben für ein Pixel möglich, auch [[True Color]] genannt (siehe dazu ''[[RGB-Farbraum]]''). Bei einer [[Farbtiefe (Computergrafik)|Farbtiefe]] von 16 Bit sind 65.536 verschiedene Farben für ein Pixel möglich, was [[High Color]] genannt wird.

== Nachfolger ==
Auf dem BIOS-Nachfolger [[Unified Extensible Firmware Interface|Extensible Firmware Interface]] (EFI) wurde VBE anfangs durch ''UGA ({{lang|en|Universal Graphics Adapter}})'' abgelöst, welches wiederum ab UEFI (''{{lang|en|Unified}}'' EFI ab Version 2) von ''GOP ({{lang|en|Graphics Output Protocol}})'' ersetzt wurde. Sowohl bei UGA, als auch GOP, handelt es sich um einen in den Hardwarefunktionen stark reduzierter Standard im Vergleich zu VESA VBE, da es das Ziel war, die Hardware auf die wesentlichen Funktionen für einfache Grafikmodi für UEFI Angelegenheiten zu vereinfachen und Transistoren einzusparen.
So verfügt UGA und GOP weder über Hardwarefunktionen, die das [[Scrollen]] unterstützen, noch [[Double Buffering]] und [[Dreifachpufferung|Triple Buffering]] Funktionen. In GOP wurde eine [[BitBlt]] Funktion hinzugefügt.

Für die meisten Betriebssysteme erfüllen VBE, EFI-UGA und UEFI-GOP eine Fallback-Funktion, falls kein Grafiktreiber zur Verfügung steht. Bei (U)EFI wird UGA/GOP vor dem Betriebssystemstart von der Firmware selbst verwendet, um für ein angeschlossenes Display per [[Display Data Channel|DDC]] in einen geeigneten Grafikmodus zu schalten.<ref>{{Internetquelle |url=https://uefi.org/sites/default/files/resources/UPFS11_P4_UEFI_GOP_AMD.pdf#page=4 |titel=Replacing VGA, GOP implementation for UEFI |titelerg=UEFI Summer Plugfest 2011 |hrsg=AMD |datum=2011-07 |seiten=4 |abruf=2021-01-13 |format=PDF; 840 kB |sprache=en |zitat=The ultimate goal of GOP is to replace legacy VGA BIOS and eliminate VGA HW functionality.}}</ref>

== Siehe auch ==
* [[Grafikstandard]]

== Weblinks ==
* [http://www.vesa.org/ VESA-Website]
* [http://www.phatcode.net/res/221/files/vbe20.pdf ''VESA BIOS EXTENSIONS (VBE) Core Functions Standard''] v2.0 Rev1.1 vom 18. November 1994. PDF-Dokument (englisch).
* [http://wiki.osdev.org/Getting_VBE_Mode_Info Getting VBE Mode Info] Entwickler/Programmierer-Wiki (englisch)
* [https://mendelson.org/wpdos/videomodes.txt Liste von standard-, VESA VBE (1.0 bis 3.0) und proprietären Text- und Grafikmodi für den PC]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Grafikstandard]]

Príncipe de Asturias (Schiff, 1988)

2025-03-26T02:36:49Z

84.158.115.212: Infobox wie bei Juan Carlos I (Schiff) angepasst.

{{Infobox Schiff
| Schiffskategorie = Kriegsschiff
| Name = ''Príncipe de Asturias''
| Bild = SNS Principe de Asturias (R11) during Dragon Hammer 92.jpg
| Bildtext =
|{{Infobox Schiff/Basis
| Land = {{ESP-SK}}
| andere Schiffsnamen =
| Schiffstyp = [[Flugzeugträger]]
| Schiffsklasse =
| Heimathafen = [[Marinebasis Rota|Rota]]
| Bestellung =
| Bauwerft = [[Navantia]]
| Baunr =
| Baukosten =
| Kiellegung = 8. Oktober 1979
| Stapellauf = 22. Mai 1982
| Taufe =
| Indienststellung = 30. Mai 1988
| Außerdienststellung = 6. Februar 2013
| Verbleib = 2017 Abbruch in Aliağa
}}
|{{Infobox Schiff/Daten
| Länge = 195,7
| Lpp =
| KWL =
| Breite = 24,3
| Tiefgang = 9,5
| Verdrängung = 16.700 [[Standardtonne|ts]]
| Vermessung =
| Besatzung = 764 Seeleute und Flugpersonal
}}
|{{Infobox Schiff/Antrieb
| Antrieb = [[COGAG-Antrieb|COGAG]]<br /> 2× Bazan-GE LM2500+-[[Gasturbine]]
| Maschinenleistung = 47044
| Geschwindigkeit_M = 27
| Propeller =
}}
|{{Infobox Schiff/Militär
| Bewaffnung =
* 4× Geschütz 20 mm
| Panzerung =
| Sensoren =
}}
|{{Infobox Schiff/SektionNeu
| Sektionstitel = Ausstattung
| Bezeichnung2 = Luftfahrzeuge
| Daten2 =
* bis zu 29 [[McDonnell Douglas AV-8|AV-8 Harrier]] und Hubschrauber
}}
}}
Die '''''Príncipe de Asturias'' (R-11)''' („[[Fürst von Asturien]]“) war ein [[Senkrechtstart und -landung|STOVL]]-[[Flugzeugträger]] und war jahrelang [[Flaggschiff]] der [[Armada Española|spanischen Marine]].

== Geschichte ==
Die ''Principe de Asturias'' wurde Mitte der 1970er Jahre von der spanischen [[Marine]] zur [[U-Boot]]-Abwehr in Auftrag gegeben und auf der [[Navantia|Bazán-Werft]] gebaut. Man orientierte sich bei der Konstruktion an den kurz zuvor versuchsweise erprobten Kontrollschiffen („Sea Control Ships“) der [[United States Navy|US-Marine]].<ref>[http://www.globalsecurity.org/military/systems/ship/scs.htm Sea Control Ship.] globalsecurity.org, Stand: 3. April 2009.</ref> Zusätzlich übernahm man das Konzept des [[Flugzeugträger#Schanzenstart|Schanzenstarts]] als Starthilfe für [[Kampfflugzeug]]e vom [[Vereinigtes Königreich|britischen]] Flugzeugträger ''[[Viraat|Hermes]]''.  Die Bauarbeiten auf der Werft begannen im Juni 1979, der [[Stapellauf]] war am 22. Mai 1982 im Beisein von König [[Juan Carlos I.|Juan Carlos]].

Nach mehrfachen Umbauten der Kontrollsysteme wurde das Schiff erst 1988 offiziell an die spanische Marine übergeben. Ein Jahr später fand der erste reguläre Einsatz in Form eines Manövers mit der [[Marina Militare|italienischen Marine]] statt. Seitdem war das Schiff weltweit im Einsatz, unter anderem bei zwei Hilfseinsätzen mit der britischen ''[[Invincible (Schiff, 1980)|Invincible]]'' in der Karibik.

Nachdem sich das Konzept bewährt hatte, erhielt die Werft „Bazan“ 1992 den Auftrag für den Bau eines nahezu baugleichen Flugzeugträgers für die [[Thailand|thailändische]] Marine, der ''[[Chakri Naruebet]]''.

Wegen der Budgetkrise Spaniens (siehe [[Eurokrise#Spanien|Eurokrise in Spanien]]) wurde der Träger, eher als ursprünglich geplant, bereits 2012 aus der Fahrbereitschaft genommen, am 7. Februar 2013 im Beisein seines Namensgebers, Thronfolger [[Felipe VI.|Felipe]], außer Dienst gestellt. Felipe war auch Pilot bei der letzten Landung eines Flugzeuges auf dem Schiff.<ref>[http://www.meretmarine.com/fr/content/le-porte-aeronefs-principe-de-asturias-fait-ses-adieux-la-marine-espagnole Le porte-aéronefs Principe de Asturias fait ses adieux à la marine espagnole.] meretmarine.com</ref>

Es lag ab Anfang 2013 in [[Ferrol]].<ref>[http://www.passarodeferro.com/2013/12/angola-compra-porta-avioes-principe-das.html passarodeferro.com] Der Artikel berichtet von einem eventuellen Interesse Angolas an dem Flugzeugträger.</ref> Das Schiff wurde 2017 für 2,7 Millionen Euro zur Verschrottung nach [[Aliağa]] verkauft<ref>{{Internetquelle |url=http://www.infodefensa.com/es/2017/05/11/noticia-armada-formaliza-surus-venta-principe-asturias-millones.html|titel=La Armada formaliza con Surus la venta del Príncipe de Asturias por 2,7 millones |werk=infodefensa.com |datum=2017-05-11 |abruf=2017-05-18}}</ref> und erreichte die Abwrackwerft im Schlepp der ''Alice One''<ref>IMO 9598919</ref> am 29. August 2017.

== Flugzeuge und Hubschrauber ==
Eine Besonderheit der ''Principe de Asturias'' war der [[Hangar]], der nahezu die gesamte Länge und Breite des Schiffes einnahm und damit für einen STOVL-Flugzeugträger ungewöhnlich groß war. Normalerweise waren zwölf [[McDonnell Douglas AV-8|Harrier]]-Kampfflugzeuge und zwölf [[Hubschrauber]] auf dem Schiff stationiert; durch den großen Hangar konnten insgesamt 29 Flugzeuge von Bord des Flugzeugträgers eingesetzt werden.

== Siehe auch ==
* [[Liste historischer Flugzeugträger]]

== Weblinks ==
{{Commonscat|R11 Principe de Asturias (ship, 1988)|''Príncipe de Asturias''}}
* [http://www.naval-technology.com/projects/asturias/ ''Principe de Asturias''.] naval-technology.com (englisch).
* [https://abcblogs.abc.es/tierra-mar-aire/espana/imagenes-del-portaaviones-principe-de-asturias-casi-desguazado-en-turquia.html Bilder von der Verschrottung, Mai 2018.] abcblogs.abc.es

== Einzelnachweise ==
<references />

{{SORTIERUNG:Principe de Asturias #1988}}
[[Kategorie:Flugzeugträger (Spanien)]]
[[Kategorie:Gasturbinenschiff]]
[[Kategorie:Navantia]]
[[Kategorie:Abwrackung in Aliağa]]