NetBSD 1.2をAlphaにインストールする

1. 赤貧的RISCマシン補完計画とは
2. 主要部品
3. 起動実験
4. SRMモニタへの変更
5. SRMの使い方
6. NetBSD/Alphaの起ち上げ
7. NetBSD/Alphaの各種設定
8. HDDのディスクラベル再設定
9. Zipドライブをブート可能HDDにする
10. X Window
11. Multiaというマシン
12. おわりに
13. 参考URL
1. UNIXマガジン掲載時のマクラを読む

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DEC Alphaは世界最高のクロック周波数を誇るRISCマシンです。
クロックが速けりゃいいもんじゃないという気もしますが、僕は PDP11を知っ たときからのDECファンでとってもAlphaが欲しかったのです。

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• マザーボード
  

  マザーボードにはDEC社の純正品 AXPpci33ボードを使用します。
  この基板は OEMを意識して作られた物で別名「noname」とも呼ばれます。 NetBSD/Alphaや Linux/Alphaのドキュメント中でもしばしばnonameとして参照さ れています。
  

  CPUとしてAlpha AXP 21064 233MHzを搭載済みのもので、最近では、秋葉原の 「ぷらっとほーむ」や大阪日本橋の「ファーストバック」でも売られています。
  さすが高速を誇るAlphaチップだけあって、CPUには巨大なアルミのヒートシン クが取り付けられています。3.3V駆動でこのバカでかさ。入手時には感動しまし た。

  お店で売られているのは、通常、WindowsNT版です。
  ちなみに、買ってきたそのままでは、DEC UNIXもNetBSD/Alphaもブートさせる ことができません。
  最近の Linux/AlphaはブートローダがWindowsNT用モニタにも対応しているので、 このままでも大丈夫なはずです。

  マザーボードのWindowsNT版とUNIX版との違いは、

  • FlashROMにあらかじめ搭載されているモニタ・プログラム
  • キーボード接続コネクタ
  • PS/2マウス・コネクタ
  だけです。
  そもそもの基板は同じ物を使用して、ハードウェア的には、コネクタに差があ るだけです。

  WindowsNT用モニタは「ARC」と呼ばれ、Mips CPUを使用したマザーボードなど にも搭載され、WindowsNT標準ソフトウェアです。メニュー・ドリブンで使用感 はあんまり楽しくありません。

  DEC UNIX用のモニタは「SRM」と呼ばれ、コマンド・ラインで対話する、通好 みのモニタです。:-)
  NetBSDのブートのために、モニタをARCからSRMに変更しなければなりません (後に詳述)。

  キーボード・コネクタはWindowsNT版ではIBM PC-AT用の大きなコネクタ。
  UNIX版ではPS/2シリーズの小さなコネクタとなり、物理的な大きさが異るだけ で電気的、論理的には、まったく同じ物です。

  PS/2マウス・コネクタはUNIX版にのみ存在し、WindowsNT版には存在しません (WindowsNTでは、シリアル・マウスを使用する)。
  基板は同じ物なので、単に WindowsNT版にPS/2マウス・コネクタをハンダ付す れば良さそうなのですが、そうは問屋が卸しません。
  僕がキーボード・コネクタをそのままにして、PS/2マウス・コネクタだけをは んだづけして試したところ、PS/2マウスは認識されませんでした。
  ひょっとすると、キーボード制御用マイコンのファームウェアが異なっている のかも知れません。

  PS/2マウスがなくてもNetBSDはブートできるので、一度、全部組み上げて動作 確認した後X windowサーバについては考えるべきでしょう。

  このマザーボードは、一般的なIBM PC互換機のマザーボードと同様、

  • SCSIインターフェース
  • IDEインターフェース
  • シリアル・インターフェース * 2
  • パラレル・インターフェース
  • PCIスロット * 3
  • ISAスロット * 5 (ただし、PCI#3とISA#1はバルクヘッド兼用)
  • 72pin SIMMソケット * 4
  が備わっているので、コネクタとケーブルを用意するだけで、他にはほとんど なにも必要ありません。

• ビデオボード

  僕は、

  ATI社製Mach64 DRAM

  を使用しています。
  IBM PC互換機用のごく普通のPCIのビデオカードです。

  これは、DEC UNIXが要求したもので、あまり深い意味はありません。

  WindowsNTでは快調に動作しています。
  DEC UNIXのX Windowサーバも快調に動作します。
  また、Linux/Alphaでも使えるはずです。

  ところが、NetBSD/Alphaでは、コンソールは問題ないのですが、X Windowがサ ポートされていません。

  NetBSD/AlphaのX Windowサーバは、DEC社製のTGAというボードしかサポートし ていないのです。 僕の赤貧RISCマシン補完計画もここは噸座しています。

  新たにビデオボードを購入する場合は、TGAを入手すべきでしょう。しかし TGAは現在日本橋のお店では手に入りません。

• TGAビデオボード

  TGAはDEC純正のビデオカードです。NetBSD/AlphaのX windowサーバは現在、こ のカードしかサポートしていません。

  TGAと呼び習わされているカードにも何種類かあるようです。
  僕が入手した物は、ZLXp-E1 (PBXGA-AA)という型番のものです。このビデオカー ドは8プレーンなので、256色のX Windowサーバが動きます。

  このビデオカードには、4PのDipスイッチがついています。ドキュメントが入 手できていないので詳細は不明ですが、僕の実験によると、このスイッチはリセッ ト直後の解像度のデフォールト値を指定する物のようです。

  実験によって得られた、代表的な設定値を示します[表1]。

  TGAはDEC UNIXでも、WindowsNTでも快調に動作します。

  表: TGAのDipスイッチ設定

  Dip SW 1	O	X	X	O
  2	O	O	X	O
  3	X	X	X	O
  4	O	O	O	X
  グラフィック解像度	640×480	640×480	1024×768	1024×864
  テキスト解像度	52×21	66×27	80×34	80×34

  凡例 O: SWをOpen , X: SWをClose
  
  
  
  
• Ethernetカード

  NetBSD/Alpha、Linux/Alpha、WindowsNTは、DECのEthernetチップの載った Ethernetカードをサポートしています。
  しかし、I/Oポートのアドレスなどが仕様として固定されている訳ではなく、一 部、動作しないカードも存在するようです。

  僕は、

  • DEC社製 DE434 (10Base T)
  • DEC社製 DE500 (100Base TX)
  • SusTeen LANMASTER FastEthernet Card 100Base
  を実際に使用しています。

  DEC社のカードは自動切り替えも問題無く動作します。

  SusTeen LANMASTER FastEthernetはDEC Chipを使用したEthernetカードです。
  NetBSD/Alphaでちゃんと使用できます。100Baseという名前ですが、10BaseTと 100BaseTXの両用です。それぞれに別個にコネクタが用意されているので、 10Base/100Baseの自動切り替えに付随する問題が少なくなっています。 残念ながら現在では入手困難です。

  NetBSD/AlphaとLinux/Alphaでは、Planet社のPCI Ether 100Base-TXボード (DECチップ搭載)も使えると聞いていますが、確認はしていません。

• ハードディスク

  ハードディスク(以下HDD)は、SCSIディスクならなんでも良いのですが、最初 のインストールには、406MBytes以上の容量が必要です。
  

  それというのも、NetBSD/Alphaはrz25という406MBytesのHDDイメージをそのま ま配付しており、最初はそのイメージをそのままHDDに書き込んでブートさせる しか起ち上げ方法がないからです。
  やっぱりハッカーの仕事というのは、かく有りたいものですね。:-P :-)

  NetBSD起ち上げ後、ディスク・ラベルを編集してHDDの容量を使い切ることに します。

  そのために、あらかじめ、 sector/track, track/cylinder, cylinder 数など を調べておきます。
  これらを知るには、

  • MacintoshのHDDツールを使用する。
  • disklabelを壊しておいてから、
    FreeBSDや NetBSDのdisklabelコマンドを起動し、HDDから情報を取って来させる
  等のやり方があるでしょう。
  どちらにしてもHDDを使用する前に調べておいた方が安心です。

• シリアル・ケーブル

  必要な時に、意外と手に入らないのが、マザーボードから匡体の後ろにコネク タをだすためのケーブルです。
  AXPpciには、IBM PC互換機用のケーブルがそのまま使えます。

  ケーブル屋さんで、ケーブルを作ってもらうための資料も書いておきます。

  AXPpciの基板上のコネクタは10pinです。

  図: シリアル・コネクタ

  DCD(1ピン)	RXD	TXD	DTR	SG
  DSR	RTS	CTS	Ring	FG

  という配置になっています。

  IBM PC互換機の9pinシリアル・コネクタは

  
  	 (1番)
  	¥-------+-------+-------+-------+------/
  	 ¥DCD	|RXD	|TXD	|DTR	|SG   /
  	  ¥----------------------------------/
  	   ¥   DSR  |  RTS   |  CTS  |Ring  /
  	    ¥-------+--------+-------+-----/
  	(オスコネクタを圧着側から見たところ)
    

  です。

  そこで、ケーブル屋さんで、コネクタを圧着して作ってもらう時には、

  1. 10pのヘッダー型コネクタと Dsub9pオスのコネクタを用意し、
  2. 1番を合わせて、10番を余らせる
  と、うまくできます。

  これでIBM PC互換機で一般的なシリアル・ケーブルができ、AXPpci33でも使用 できます。

• フロッピ・ドライブ

  IBM PC互換機用のフロッピ・ドライブを使用します。
  DEC UNIXではあまり必要性を感じませんが、今回、モニタ・ソフトウェアをARC からSRMへ変更するために、必要です。

• マウス

  NetBSD/AlphaのX Windowサーバは、PS/2マウスを必要とします。
  DEC UNIXでは、Logitech社の3ボタンPS/2マウスが快調に使えています。
  PS/2マウスが認識できないと、SRMモニタが起動時にmouse errorを報告します。
  蛇足ながら、WindowsNTでは、Logitech社のシリアル3ボタンマウスも使えます。
  

• キーボード

  IBM PC互換機用なら大抵なんでも大丈夫です。
  ただし英語版(JISでない配列) でないと色々と不便です。
  僕はT-Zoneで安売りされていたDEC純正キーボードを使っています。:-)
  

• 匡体

  匡体はどんなものでもいいのですが、CPUの上に巨大なヒートシンクがあるの で、それが他の部分と干渉しないような大型の物がいいでしょう。
  また、ヒートシンクにじかに冷却風があたるものが、望ましいでしょう。
  5Vから3.3Vに降圧するレギュレータのヒートシンクは非常に熱を持ちます。こ のヒートシンクには何も接触しないように気をつけるべきです。
  僕はGT-300という割と有名な匡体を使っていますが、上記条件をすべて満たし ている上に非常にメンテナンスがしやすく、気に入っています。
  ただし、PS/2マウスを使用するには、コネクタが顔を出す穴を加工しなければ なりませんでした。
  

• メモリ

  パリティー付き70nsecの72pinSIMMです。2つを一組として実装しなければなり ません。
  SRMモニタは32MBytes以上のメモリが実装されていないとまったく起動しませ ん。
  ちなみにARCは16MBytes以上で動作し、WindowsNTのインストールは可能なよ うです。
  

• 2次キャッシュ・メモリ

  32K×8bitか、128K×8bitのスタティックRAMを使用します。
  IBM PC互換機で一般的な外部キャッシュ用メモリです。
  パリティ(ECC)も必要なので、全部で11個使用します。
  

• CDROMドライブ

  SCSI CDROMなら、DEC UNIXでもWindowsNTでも使えます。
  しかし、現行のNetBSD/Alphaからはうまく使えません。よって、是非とも必要 なものではありません。

• Zipドライブ

  ZipドライブはNetBSDからはHDDにみえます。
  WindowsNT4では、リムーバブル・ドライブとして認識されます。
  OSのブートにも使用できるので、色々な OSを切り替えて使う時には便利です。
  アクセス速度はフロッピに毛が生えたようなものですが、 OSが一揃い入って、 ブートできるという利点は侮りがたいものがあります。
  

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組み立ては、5V電源のコネクタ(3.3V用電源コネクタもある)を間違えなければ、 あとは各コネクタの1番ピンに注意するだけです。マザーボードに付属のマニュ アルをよくみれば、なにも難しいことはありません。

ジャンパJ8は、リセット・スイッチを本当のリセットとするか、割り込みとす るかの切り替えですが、我々には、リセットの方が便利なので、Reset (Pin1-2 ショート)にしておきます。

部品を組み上げたら、とりあえず電源を入れて起動実験を行います。一番最初 は、HDDはつないでおかない方がいいかも知れません。

異常がなければ、モニタ・ソフトウェアが起ち上がります。

UNIX版マザーボードならば、画面が暗いままの状態で数秒経過したあと、SRM モニタが起ち上がります。
SRMが使える場合は、NetBSDのインストールに進みます。

WindowsNT版マザーボードならば、ARCモニタが起動します。

ARCでハードウェアの確認をするには、

1. "Boot menu:" において "Supplementary menu..."を選び
2. "Supplementary menu:" において "Display hardware configuration"を選ぶ

AXPpci33のSCSIバスは高速動作を行うので、SCSIデバイスが見つからないこと があります。
そういう時は、ターミネーションを確認して、必ずSCSIバスの両端にだけター ミネータが存在するようにします。また、SCSIデバイスはパリティをイネーブル しておきます。

ハードウェアに問題ない場合、WindowsNTのインストールならそのまま始めら れます。(ちなみにWindowsNT V4 日本語ファイナルβは、このマシンで快調に動 作しています)

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ARCモニタの場合は、NetBSDのために、モニタ・ソフトウェアをSRM にします。

ARCからSRMへモニタを取り換えるためには、ファームウェア・アップデイト・ ソフトウェアを入手しなければなりません。

ファームウェア・アップデイト・ソフトウェアはDEC社のftpサイト ftp://ftp.digital.com/pub/DEC/Alpha/firmware/ から入手可能です。

ftp://ftp.digital.com/pub/DEC/Alpha/firmware/v3.7/decaxppci33/ には、以下のようなファイルがあります。

-r--r--r--   1 0        0         904704 Aug 19 08:11 decaxppci33_v1_4.exe
-r--r--r--   1 0        0         905216 Aug 19 08:11 decaxppci33_v1_4.sys
-r--r--r--   1 0        0         903168 Aug 19 08:11 decaxppci33_v1_5.exe
-r--r--r--   1 0        0         903680 Aug 19 08:11 decaxppci33_v1_5.sys
-r--r--r--   1 0        0           1854 Aug 19 04:04 fwreadme.txt
 

以下、ARCでのファームウェア・アップデイト・ソフトウェアの使用方法です。

1. decaxppci33_v1_5.exeをgetします。
   
   
2. 1.44MBytesのDOSファイルシステムのフロッピにdecaxppci33_v1_5.exeを FWUPDATE.EXEという名のファイルとして書き込みます。
   FreeBSD等でmtoolsがインストールされている環境なら、

   	% mwrite decaxppci33_v1_5.exe a:fwupdate.exe
    

   とします。
   当然ながら、この作業は、DOS FATファイルシステムがアクセスできるなら、 どんなシステムで行っても構いません。
   
   
3. フロッピをAlphaマシンのフロッピ・ドライブに入れ、ARCの
   1. "Boot menu:" において "Supplementary menu..."を選び
   2. "Supplementary menu:" において "Install new firmware..."を選ぶ。
   すると、自動的にCD-ROMとフロッピをチェックし、フロッピからアップデイ ト・ソフトウェアをロードした後、それに制御を移します。
   
   
4. プロンプトが表示されたら、アップデイトコマンドでモニタをSRMにします。

   	Apu-> u srm
    

   イメージをRAMにロード、ベリファイ後、最終確認プロンプトが出るので、

   	APU-I ****** READY TO PROGRAM DEVICE ? (Y/N ) ****** y
    

   'y'を入力します。このあと、電源異常などでシステムが落ちないように緊 張しながら待ちます。:-)

   	Rom Update Successful
    

   と表示されたら終了です。
   
   
5. 自動的にベリファイされていますが、気休めにベリファイするのもいいでしょう。

   	Apu-> v srm
    

   
   
   
6. ハード・リセットすると、次からはSRMが起動します。

また、万が一、ARCに戻したくなった時のために、 ftp://ftp.digital.com/pub/DEC/axppci/fw_v1_4.image も入手しておくべきです。
これは、SRMでブート可能なfirmware V1.4のフロッピ・イメージです。このイ メージがなければ、SRMをARCに戻すことはできません。

このイメージをfwupdate.exeから作ることは、DEC UNIXが稼働していれば可能 です。が、そういう環境はめったにないでしょうから、イメージで入手しておき ましょう。

このイメージを、FreeBSDなどで、

	% dd if=fw_v1_4.image of=/dev/rfd0a bs=40960
 

SRMからフロッピをブートする場合には、

	>>>b dva0
 

ここで作成したフロッピはFlashROM内のモニタが壊れた時の修復にも使用でき るので重宝します。(モニタが壊れた時には、SROM SelectジャンパJ29の1-3 を ショートし、このフロッピをブートに使用して、モニタを修復できる)

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SRMが起動したら、まずハードウェアの確認をしましょう。

	>>>sho dev
 

	>>>sho mem
 

	>>>sho config
 

	>>>sho
 

	>>>set console serial
	>>>init
 

	>>>set console graphics
 

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NetBSD1.2はftp.netbsd.orgなどから手に入ります。
日本国内ならば、国内のミラーサイトから入手すべきでしょう。

最初のインストールには、

	NetBSD-1.2/alpha/binaries/rz25-image.gz
 

このrz25-image.gzは400MBytesのHDD全体のイメージをddで読みだしてgzipし たものです。
インストールするには、逆にgzipを解きながら、ddしてHDDに書き込むだけで す。簡単ですね。しかしなんというダイナミックさ! :-)

この作業を行うには、gunzipが動作し、HDDにddできる機械が必要です。
僕は、DEC UNIXの動作しているAXPpci33で作業を行いましたが、FreeBSDマシ ンやSUNなどでも同様でしょう。

適当な機械にHDDを接続し、

	% gunzip < rz25-image.gz | dd of=/dev/rsd?c  obs=409600
 

HDDにイメージが書き込めたら、AXPpci33に接続し、SRMよりブートします。

	>>>boot dka?00
 

すると、NetBSD/Alphaのブートが始まります。
基本的なブートが終ったあたりで、日付のエラーを報告しつつ、強制的にシン グル・ユーザ・モードになり、 shellを尋ねてきます。それには、[return]を押 下するだけで、/bin/shが起動します。
ここまでくれば、一安心です。あっけないでしょう。

さて、ここで、fstabを適切に変更しなければなりません。
デフォールトの/etc/fstabは

/dev/sd0a	/	ffs	rw	1 1
/dev/sd0b	none	swap	sw	0 0
/dev/sd0d	/usr	ffs	rw	1 2
 

NetBSDの入っているHDDがsd0でない場合は、以下の手順でfstabをエディット します。(UNIXマガジン読者なら書くまでもないでしょうが)
ここでは、/dev/sd2にNetBSDが入っているとします。

	# mount -u /dev/sd2a /
	# cd /etc
	# ed fstab
	1,$s/sd0/sd2/
	wq
	#
 

この後、shellをexitすると、マルチ・ユーザ・モードへ移行します。
これで、NetBSD/Alphaの起ち上げは完了です。

なお、コンソールのターミナル・タイプは'sun'とするべきらしいのですが、 エディタなどが今一つうまく動きません。スクリーン・エディタを使う場合には、 別なホストからrloginなどして、別な端末を使った方が楽なようです。

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NetBSD/AlphaはBSDの伝統に従っているので、BSDでは常識的な設定ばかりです。
以下にNetBSD/Alphaで必要な設定項目を列挙します。

• ホスト名の設定。/etc/mynameにただ一行ホスト名をセットしておく。
  
  
• /etc/hostsに自機のホスト名とIPアドレスを入れておく。
  
  
• ネットワーク・インターフェースのアドレス設定。
  '/etc/hostname.インターフェース名' ファイル(DECのPCI Ethercardなら、 hostname.de0)に

  	inet ホスト名
      

  を入れる。(ホスト名は/etc/hostsに存在すること)
  
  
• タイムゾーンの設定

  	# rm /etc/localtime
  	# ln -s /usr/share/zoneinfo/Japan /etc/localtime
     

  とする。
  
  
• NFSを使用する場合は、/etc/netstartの

  	nfs_server=NO
  	nfs_client=NO
     

  を

  	nfs_server=YES
  	nfs_client=YES
     

  とする。
  なお、最近のBSDはexportfsコマンドがなくなったので、/etc/exportsを変更 した場合には、mountdにHUPシグナルを送ります。
  
  
• /etc/resolv.conf, /etc/mygate なども必要に応じて設定する。

最後に、NetBSDをシャットダウンし、SRMで

	>>>set boot_osflags A
 

	>>>set bootdef_dev dka?00
 

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今どき400MBytesのHDDなんか無いので、たぶん、インストール直後はHDDが無 駄になっていますね。
そこで、早いうちにディスクラベルを書き換えて、400MB以上の部分も使える ようにします。

今入っているNetBSDを消すと、再度入れ直す手間が生じるので、 今回は新たにパーティションを追加することにします。

NetBSD/Alpahは

• aパーティションを'/'
• bパーティションをswap
• dパーティションを'/usr'

Sector/track, track/cylinder, cylinder数などは、あらかじめわかっている とします。

僕は、ここではQuantumのLightning 730Sという720MBytesHDDを使用していま す。
またHDDは/dev/sd2であるとしています。

disklabelコマンドを-eオプション付で起動します。

	# disklabel -e /dev/sd2c
 

まず、下記のエントリを、HDDに合わせて適切に編集します。

sectors/track: 97
tracks/cylinder: 4
sectors/cylinder: 388
cylinders: 3658
total sectors: 1431760
 

5 partitions:
#        size   offset    fstype   [fsize bsize   cpg]
  a:   111600        0    4.2BSD     1024  8192    16   # (Cyl.    0 - 287*)
  b:   111600   111600      swap                        # (Cyl.  287*- 575*)
  c:  1431760        0    unused        0     0         # (Cyl.    0 - 3690*)
  d:   600408   223200    4.2BSD     1024  8192    16
  e:   608152   823608    4.2BSD     1024  8192    16
 

	# newfs /dev/sd2e
 

	# mount /dev/sd3a /mnt
	# cd /usr/mdec
	# cp boot /mnt
	# sync
	# sync
	# ./installboot -v /mnt/boot ./bootxx /dev/sd3c
 

	>>> arc