オープンギャラリー：GXemul(NetBSD/macppc環境の構築とネットワーク編)

GXemul(NetBSD/macppc環境の構築とネットワーク編)

GXemulは多くのプラットフォーム上(NetBSD, Linux等)で動作するエミュレータです(オープンソース)。
GXemulがエミュレートするネットワークデバイスは限定されています。
ホストOSがNetBSDの場合、そのGXemulはNetBSDのGXemulはDECchip 21143 Ethernetをエミュレートします。

今回はVirtual PC 2007環境のNetBSD/i386にGXemulを導入し、そのGXemulでNetBSD/macppcを動作させる手順を中心に紹介します。
尚、ここで使用するNetBSDはi386版、macppc版共にver 3.1とします。
更に、VMware Server上のNetBSD/i386 4.0上のGXemul環境でのNetBSD/macppc 3.1についても若干紹介します。

GXemulがあればPowerPCのMacマシン実機がなくてもクロスコンパイルしたプログラムをftp転送して動作確認できるので重宝します。

１．Virtual PC 2007の実行環境

Virtual PC 2007の実行環境(ハードウェア/ソフトウェア構成)は以下の通りです。
・CPU：Intel Core 2 Quad Q6600
・メモリ：8GB
・VGAカード：nVIDIA GeForce 8800GT
・OS：Windows Vista Ultimate(32bit版)

２．Virtual PC 2007上でのNetBSD/i386の構築

(1)Virtual PC 2007環境でのNetBSD/i386のインストール手順詳細はこちらをご参照下さい。
※GNOMEデスクトップの導入手順も記載済みです。
(2)NetBSD/i386へのGXemul(ver 0.4.3)の導入手順は以下の通りです。
# cd /usr/pkgsrc/emulators/gxemul
# make install clean CLEANDEPEND=1

３．GXemul上でのNetBSD/macppcの構築

NetBSD/macppc用仮想ディスク(2GB)の作成

# dd if=/dev/zero of=nbmacppc31.img bs=1m count=2048
NetBSD/macppcのインストーラの起動

gxemul -x -e g3 -d nbmacppc31.img -d b:macppccd-3.1.iso -j macppc/binary/kernel/netbsd-INSTALL.gz

(1)「-x」は別のxtermを自動起動してゲストOSのコンソールを表示するオプションです。
「-x」を省略するとGXemulコンソール上にゲストOSのコンソール出力内容も混在して表示されます。
(2)「-x」の代りに「-X」を指定するとデスクトップサイズの端末を自動起動してゲストOSのコンソールを表示します。
(3)「-e g3」指定はPowerPC G3のエミュレートを指します(ちなみにg4はPowerPC G4を意味します)。
(4)macppccd-3.1.isoはNetBSD/macppcのインストールCDイメージファイルです。
(5)macppc/binary/kernel/netbsd-INSTALL.gzはインストールCDイメージ中のインストール用カーネルです。
(6)「-I」オプションでCPUクロック周波数を指定できます。
※例えば「-I 1000000000」は1000 MHzを指しますが特段高速になるということでもありません。

NetBSD/macppcインストーラの表示メッセージと対話の開始(gxemulで「-X」指定の表示例)

Copyright (c) 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
    The NetBSD Foundation, Inc.  All rights reserved.
Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1991, 1993
    The Regents of the University of California.  All rights reserved.

NetBSD 3.1 (INSTALL) #0: Tue Oct 31 05:13:48 UTC 2006
        builds@b1.netbsd.org:/home/builds/ab/netbsd-3-1-RELEASE/macppc/200610302
053Z-obj/home/builds/ab/netbsd-3-1-RELEASE/src/sys/arch/macppc/compile/INSTALL
total memory = 65536 KB
avail memory = 53420 KB
mainbus0 (root)
cpu0 at mainbus0: 750 (Revision 2.2), ID 0 (primary)
cpu0: HID0 809000a4
cpu0: 40.00 MHz L2 cache present but not enabled 
uninorth0 at mainbus0
pci0 at uninorth0 bus 0
pci0: i/o space, memory space enabled
pchb0 at pci0 dev 11 function 0
pchb0: vendor 0x106b product 0x001e (rev. 0xff)
tlp0 at pci0 dev 12 function 0: DECchip 21143 Ethernet, pass 4.1
tlp0: interrupting at irq 1
tlp0: Ethernet address 10:20:30:00:00:10
tlp0: 100baseTX, 10baseT, auto
obio0 at pci0 dev 15 function 0: addr 0xf3000000
zsc0 at obio0 offset 0x13000: irq 15,16
zstty0 at zsc0 channel 0
zstty1 at zsc0 channel 1 (console)
wdc0 at obio0 offset 0x20000 irq 13: DMA transfer
atabus0 at wdc0 channel 0
md0: internal 2048 KB image area
Kernelized RAIDframe activated
atapibus0 at atabus0: 2 targets
cd0 at atapibus0 drive 1:  cdrom removable
cd0: drive supports PIO mode 4
wd0 at atabus0 drive 0: 
wd0: drive supports 128-sector PIO transfers, chs addressing
wd0: 2048 MB, 4162 cyl, 16 head, 63 sec, 512 bytes/sect x 4195296 sectors
wd0: drive supports PIO mode 4
wd0(wdc0:0:0): using PIO mode 4
cd0(wdc0:0:1): using PIO mode 4
boot device: cpu0
root on md0a dumps on md0b
root file system type: ffs
erase ^H, werase ^W, kill ^U, intr ^C, status ^T
mount_mfs: Unable to determine file system size
Terminal type? [vt100] Enter
Erase is backspace.                                                     
(I)nstall, (S)hell or (H)alt ? i Enter

インストールメニュー
GXemul環境でのNetBSD/macppcのインストール手順は実機へのインストールと同様に進められます。
パーティション設定
GXemul環境では実機でのNetBSD/macppc起動の場合とは異なりOpenFirmwareは使用されません。
そのためpdiskによるApple_HFSパーティション作成は省略可能です。
インストール完了

NetBSD/macppcのネットワーク設定
(1)インストールの場合と同様に以下のコマンドでGXemulを起動します。

gxemul -x -e g3 -d nbmacppc31.img -d b:macppccd-3.1.iso -j macppc/binary/kernel/netbsd-INSTALL.gz

(2)chrootでのNetBSD/macppc操作
chrootでNetBSD/macppcのファイルシステムに入ってネットワーク設定を行います。
GXemulでのネットワークはQEMUのユーザモードネットワークに近いものです。
ゲストからホストOSを含めた外部へのssh接続やftp接続等が問題なく利用できます。

朱書きした下線部分がキー入力部分です。

Terminal type? [vt100] Enter
Erase is backspace.
(I)nstall, (S)hell or (H)alt ? s Enter
# mount /dev/wd0a /mnt
/dev/wd0a: file system not clean (fs_clean=4); please fsck(8)
/dev/wd0a: lost blocks 0 files 0
# chroot /mnt
# vi /etc/rc.conf
「rc_configured=NO」を「rc_configured=YES」に変更します。
以下の設定を追加します。
hostname="gxemulppcnb31"
defaultroute="10.0.0.254"
ifconfig_tlp0="inet 10.0.0.1 netmask 255.255.255.0"
keymap="jp.106"
# vi /etc/resolv.conf
下記の行を追加します。
nameserver 10.0.0.254
# /etc/rc.d/network start
Starting network.
Hostname: gxemulppcnb31
IPv6 mode: host
Configuring network interfaces: tlp0.
add net default: gateway 10.0.0.254
Adding interface aliases:
Terminal type is vt100.
# ping -c 1 www.yahoo.com|grep icmp ※pingのテストです。
64 bytes from 209.131.36.158: icmp_seq=0 ttl=2 time=1.643 ms
# shutdown -h now

４．GXemul上でのNetBSD/macppcの実行

NetBSD/macppcの起動
今回試した環境ではインストール用カーネル(netbsd-INSTALL.gz)を使用したNetBSD/macppc起動が最も安定していました。
NetBSD/macppcのインストールCDからnetbsd-INSTALL.gzをNetBSD/i386側にコピーしておいて下記コマンドを実行します。
※NetBSD/macppcのインストールCDイメージファイルは使用しません。

gxemul -x -e g3 -d nbmacppc31.img netbsd-INSTALL.gz
NetBSD/macppcの操作
やはりchrootでNetBSD/macppcのファイルシステムに入ってNetBSD/macppcを操作します。

大量データの受け渡し
GXemul環境でのftpはかなり低速です。
下記はGXemul環境上のNetBSD/macppcからWindows Vistaへのftp実行の様子です。
通常の6～7 MB/sに程遠い速度で、かつtimeout多発のため転送を中断しました。

ftp> lcd /
Local directory now: /
ftp> mput netbsd
local: netbsd remote: netbsd
500 'EPSV': command not understood
227 Entering Passive Mode (          ,199,246).
125 Data connection already open; Transfer starting.
 11% |****                                 |   640 KB   31.97 KB/s  - stalled -tlp0: transmit timeout
 16% |*****                                |   896 KB   20.83 KB/s  - stalled -tlp0: transmit timeout
 20% |*******                              |  1152 KB   11.06 KB/s  - stalled -tlp0: transmit timeout
 24% |********                             |  1376 KB    8.18 KB/s  - stalled -tlp0: transmit timeout
 28% |**********                           |  1600 KB    6.89 KB/s  - stalled -tlp0: transmit timeout
 28% |**********                           |  1600 KB    6.50 KB/s  - stalled -^C
send aborted. Waiting for remote to finish abort.
226 Transfer complete.
1736704 bytes sent in 04:06 (6.88 KB/s)
Continue with mput [anpqy?]? n
ftp> bye

大量/大容量データはftpは使用せず、CDイメージファイルを作成してNetBSD/macppcに受け渡した方が無難なようです。
(1)CDイメージファイルの作成元操作

# mkisofs -o dir1.iso -R -J dir1

(2)NetBSD/macppc側操作
CDイメージファイル(dir1.iso)を受け取り、以下のコマンドで起動します。
# gxemul -x -e g3 -d nbmacppc31.img -d b:dir1.iso netbsd-INSTALL.gz
更にchroot後は以下のコマンドでCDイメージファイルをマウントして利用できます。
# mount /dev/cd0a /mnt

ゲストOSコンソールの複数起動
ゲストOSコンソールを複数起動するには次の操作を行います。
[ホストOS側]
# xhost +
[NetBSD/macppc側]
# export DISPLAY=ホストOSアドレス:0.0
# xterm &

・ゲストOSコンソールの複数利用の様子(別コンソールでtopを実行中)
Xウィンドウ
NetBSD/macppcのXウィンドウを表示してみました。
GXemul 0.4.3のヘルプ内容

５．VMware Server上のNetBSD/i386 4.0上のGXemul環境でのNetBSD/macppc 3.1実行

VMware Server上のNetBSD/i386 4.0のGXemulもDECchip 21143 Ethernetをエミュレートします。

NetBSD/macppcの起動
Virtual PC 2007で使用したNetBSD/macppc 3.1の仮想ディスクをVMware Server上のNetBSD/i386 4.0内に転送して実行してみました。
まずVirtual PC 2007環境同様にNetBSD/macppcのインストールCDからnetbsd-INSTALL.gzをNetBSD/i386 4.0側にコピーします。
次に下記コマンドを実行します。
※NetBSD/macppcのインストールCDイメージファイルは使用しません。

gxemul -x -e g3 -d nbmacppc31.img netbsd-INSTALL.gz
NetBSD/macppcの操作
VMware Server環境でもNetBSD/macppcはネットワークを使用できます。

・VMware Server環境のNetBSD/i386 4.0 GXemul上でのNetBSD/macppc 3.1操作例

６．Ubuntu 8.04でのGXemul利用について

上記と同じVirtual PC 2007環境上にUbuntu 8.04(x86版)をインストールしGXemulを導入してみました。

Virtual PC 2007環境上でのUbuntu 8.04のインストール
Virtual PC 2007環境でのUbuntu 8.04のインストールポイントは以下の通りです。
(1)今回使用したインストールCDイメージファイルはubuntu-8.04.1-alternate-i386.isoです。
(2)最初のメニュー画面では「F6 その他のオプション」で「noreplace-paravirt vga=791」を追加指定します。
※「noreplace-paravirt」部分は/boot/grub/menu.lstに自動反映されます。
(3)インストール後の再起動時、GRUBメニューのkernel行にある「quiet splash」は削除します。
(4)/etc/X11/xorg.confでのXサーバドライバとしてvesaを明示指定します。
・インストーラが自動生成したxorg.conf(横長の画面になります)
・変更後のxorg.conf(DefaultDepthは24)
※テキストログイン画面も乱れて操作困難なため仮想ディスクを別の仮想マシンに接続して別OSからxorg.confを変更。
(5)rootユーザのログインを許可し、/root/.profine中のLANG=CをLANG=ja_JP.UTF-8にします(LANGUAGEも同様)。
(6)ネットワークの設定はローミングを無効にしてスタティックなネットワーク設定にします。
(7)Ubuntu 8.04起動時にプログレスバーが表示されるように下記の操作をします。
# vi /etc/usplash.conf
下記の2行を追加します。
xres=1024
yres=768
# update-initramfs -u -k all
本コマンドで/boot/initrd.img-2.6.24-19-genericが更新されます。
# reboot
ブート時、プログレスバーが表示されます。
GXemul(ver 0.4.6)のインストール
# apt-get install gxemul
NetBSD/macppc用仮想ディスク(2GB)の作成

# dd if=/dev/zero of=nbmacppc31.img bs=1M count=2048
NetBSD/macppcのインストーラの起動

gxemul -x -e g3 -d nbmacppc31.img -d b:macppccd-3.1.iso -j macppc/binary/kernel/netbsd-INSTALL.gz

Virtual PC 2007環境のUbuntu 8.04(i386)はネットワークカードをDECchip 21140 Ethernetとして認識します。
※21143ではなく21140です。
Ubuntu 8.04(i386)用のGXemulはDECchip 21143 Ethernetをエミュレートしません。
このためGXemul環境でNetBSD/macppcインストーラを起動してもNetBSD/macppc側はネットワークカードを認識しません。
ネットワーク不可のゲストは用途が限定されるためUbuntu 8.04のGXemul環境でのNetBSD/macppcインストールは中止しました。