KOF2016 NetBSD dreamcast IDE HDD

Slide 1

Slide 1 text

NetBSD/dreamcast IDE HDD接続ふたたび KOF 2016 KOF では 7年ぶりの展示です Izumi Tsutsui [email protected] Twitter: @tsutsuii OSC東京版からちょっと更新

Slide 2

Slide 2 text

NetBSD/dreamcast  2000年 12月に本家ツリーにマージ http://mail-index.netbsd.org/source-changes/2000/12/11/0081.html

Slide 3

Slide 3 text

DC IDE HDD Interface http://homepages.compuserve.de/bITmASTER32/dc/dc-ide.html  2000年にはすでにトライしている人が

Slide 4

Slide 4 text

IDE I/F 概要  PC/AT用回路 ● コントローラがドライブ側にある ● データバス、レジスタ選択、割り込みの信号をつなぐだけで動く ⇒簡単なロジック回路だけで構成可能

Slide 5

Slide 5 text

2001年 3月 4日  「NetBSD/dreamcast を入れた」　というとある後輩に向かってメール（前ページのURLを示して）「IDE-HDDのインターフェースを作って NetBSDのドライバを書くとかどう?」

Slide 6

Slide 6 text

2001年 3月 24日  後輩からの返信メール「というわけで、作ってみました」「DEVICE IDENTIFY の結果です」

Slide 7

Slide 7 text

( ﾟдﾟ)

Slide 8

Slide 8 text

2001年 3月 27日  後輩からの返信メール「READに成功しました」

Slide 9

Slide 9 text

2001年 5月 1日  後輩からの返信メール「WRITEも動きました」

Slide 10

Slide 10 text

2001年 6月某名大祭  元祖(?) 謎マシン展示

Slide 11

Slide 11 text

2001年 NeBSD BoF http://www.jp.netbsd.org/ja/JP/JNUG/event/20010630BOF/dcwdc/mgp00001.html

Slide 12

Slide 12 text

2001年 12月  ISA NE2000と謎マシンの関係

Slide 13

Slide 13 text

2002年 6月  CPLDバージョン登場

Slide 14

Slide 14 text

「俺も遊ぶから　もう一台作って」と横暴な先輩モードを発動

Slide 15

Slide 15 text

拡張バス割り込み探索  ハックしよう！ ● 適当な割り込みハンドラを書く ● ハンドラに printf を入れる ● 機能が不明なピンにプルアップ抵抗を順に当てていく ● 触った瞬間にカーネルが反応したらそのピンが割り込み端子？ ⇒13番ピンがそれっぽい？

Slide 16

Slide 16 text

2002年 7月  割り込み駆動で動作 NetBSD 1.6B (DIGNITY) #30: Sat Jul 13 19:43:13 JST 2002 tsutsui@mirage:/home/spool/src/sys/arch/dreamcast/compile/DIGNITY SEGA Dreamcast : dppbus0 at shb0 ne0 at dppbus0 port 0x0a00 irq 0x0008 ne0: NE2000 (RTL8019) Ethernet ne0: Ethernet address 00:00:f4:69:34:49 ne0: 10base2, 10baseT, 10baseT-FDX, auto, default [0x00 0x10] auto wdc0 at dppbus0 port 0x1000 irq 0x0010 wd0 at wdc0 channel 0 drive 0: wd0: drive supports 8-sector PIO transfers, LBA addressing wd0: 1222 MB, 2484 cyl, 16 head, 63 sec, 512 bytes/sect x 2503872 sectors wd0: drive supports PIO mode 4, DMA mode 2 : # dd if=/dev/rwd0a of=/dev/null bs=64k 1031+1 records in 1031+1 records out 67576320 bytes transferred in 61.470 secs (1099338 bytes/sec)

Slide 17

Slide 17 text

2002年当時は OSC も KOF も無くて「謎マシンの展示」という概念自体が無かったんですよね…

Slide 18

Slide 18 text

時は流れて 2005年10月

Slide 19

Slide 19 text

KOF2005 ＠大阪産業創造館 https://k-of.jp/2005/

Slide 20

Slide 20 text

謎マシン展示＠Kansai http://www.soum.co.jp/~jun/KOF2010.pdf EWS4800/360AD NetBSD/ews4800mips マージ直前展示ドリキャスキーボードとマウスドリキャス本体はこのへんドリキャス接続 IDE-HDD と NE2000 画面は NetBSD/dreamcast のXサーバー

Slide 21

Slide 21 text

NetBSD/dreamcast で Xサーバーを動かして NetBSD/ews4800mips のシリアルコンソール端末にしてました誰にもわからなさ過ぎる展示でしたね……

Slide 22

Slide 22 text

さらに時は過ぎ KOF2009

Slide 23

Slide 23 text

MPlayer on dreamcast http://www.soum.co.jp/~jun/KOF2010.pdf

Slide 24

Slide 24 text

謎マシン展示でもマニアックすぎるネタは気づいてもらえないという反省 (´・ω・｀)

Slide 25

Slide 25 text

2010年に入って https://twitter.com/tsutsuii/status/16513319813

Slide 26

Slide 26 text

8年も経つと自作の基板はいろいろ劣化が… ISAスロット抜き差しがきつかった模様

Slide 27

Slide 27 text

デバッグを試みるも……  NetBSD/dreamcast カーネル起動方法 ● CD-Rにカーネルを焼いて起動 ⇒カーネル作るたびに焼くとかやっとれん ● NetBSDカーネルが起動した状態で　NFS等のファイルシステムから　カーネルを読み込み ⇒NE2000もダメ、BbAもつなげられない

Slide 28

Slide 28 text

SDカード接続等を試みるも、結局挫折したまま5年 https://twitter.com/tsutsuii/status/669927653701390336

Slide 29

Slide 29 text

2016年2月

Slide 30

Slide 30 text

検索でこんなページが http://www.dc-swat.ru/blog/hardware/874.html

Slide 31

Slide 31 text

 衝撃の事実 ● ドリキャスの GD-ROMは実は IDE/ATAPI ● IDE が接続可能なランドが基板上にある ● GD-ROM が master で、配線だけすれば slave 設定の HDD が直接つながる！？ ATA on Dreamcast http://www.dc-swat.ru/blog/hardware/874.html

Slide 32

Slide 32 text

本当に ATA なら、 NetBSDだったらちょっとドライバ書けば一瞬で動くんじゃ……

Slide 33

Slide 33 text

とりあえず工作してみる

Slide 34

Slide 34 text

 シールドその他でガードが固いどこから配線するか

Slide 35

Slide 35 text

 わりと豪快な解決策実施例を見てみる https://fnhack.wordpress.com/2014/10/16/soldering-to-the-motherboard/

Slide 36

Slide 36 text

板金加工は大変なので手抜きを考える

Slide 37

Slide 37 text

このへんにすきまがある？

Slide 38

Slide 38 text

電源コネクタ横も一応すきまがある

Slide 39

Slide 39 text

とりあえずボード取り外し

Slide 40

Slide 40 text

IDEケーブル準備

Slide 41

Slide 41 text

はんだめっき

Slide 42

Slide 42 text

ランド確認

Slide 43

Slide 43 text

黙々と配線

Slide 44

Slide 44 text

さらに配線

Slide 45

Slide 45 text

配線整頓

Slide 46

Slide 46 text

すきまから引き出し

Slide 47

Slide 47 text

さらに引き出し

Slide 48

Slide 48 text

エッジ注意

Slide 49

Slide 49 text

電源基板取り付け

Slide 50

Slide 50 text

で、ドライバ作成開始

Slide 51

Slide 51 text

https://twitter.com/tsutsuii/status/706303710536728577

Slide 52

Slide 52 text

https://twitter.com/tsutsuii/status/706305209673211904

Slide 53

Slide 53 text

https://twitter.com/tsutsuii/status/706317376434757632

Slide 54

Slide 54 text

https://twitter.com/tsutsuii/status/706322812412100608

Slide 55

Slide 55 text

https://twitter.com/tsutsuii/status/706323002904850434

Slide 56

Slide 56 text

https://twitter.com/tsutsuii/status/706323584365436928

Slide 57

Slide 57 text

https://twitter.com/tsutsuii/status/706339280436596736

Slide 58

Slide 58 text

https://twitter.com/tsutsuii/status/706350693385252864

Slide 59

Slide 59 text

https://twitter.com/tsutsuii/status/706388037987487744

Slide 60

Slide 60 text

https://twitter.com/tsutsuii/status/706396799968215040

Slide 61

Slide 61 text

https://twitter.com/tsutsuii/status/706397480439533568

Slide 62

Slide 62 text

https://twitter.com/tsutsuii/status/706398442801623040

Slide 63

Slide 63 text

https://twitter.com/tsutsuii/status/706411492216705024 https://gist.github.com/tsutsui/713a2cb010435effad08

Slide 64

Slide 64 text

配線工作：2時間デバッグ：6時間やっぱり一瞬でした

Slide 65

Slide 65 text

 どこがおかしいのかわからない ● ドライバが悪いのかハード工作が悪いのか ● 最初テストに使った SATA-IDE 変換が Slave 設定ではちゃんと動かないという罠 ● NetBSDのドライバはコピペだけでも動く ⇒設計をサボって実装漏れとかやらかす ● デバドラでやらかすとデバッガが使えない ⇒いきなりリブートしたりするハマりポイント

Slide 66

Slide 66 text

CFスレーブ動作テスト

Slide 67

Slide 67 text

OSC展示用適当加工(展示2日前）

Slide 68

Slide 68 text

カッターナイフ工作

Slide 69

Slide 69 text

でろーん

Slide 70

Slide 70 text

というわけで展示物完成

Slide 71

Slide 71 text

 GD-ROMドライバ ● HDD用に MI ATA ドライバを使ったので GD-ROM も MI ATAPI ドライバを使って書き直す必要がある ● が、GD-ROMは微妙に ATAPI 準拠してない　　　……本題ではないせいで気合い入らず保留中今後の課題

Slide 72

Slide 72 text

 ATAPI とは ● IDE はもともとハードディスク用の規格 ⇒セクタ単位の READ, WRITE 転送のみ ● CD-ROM だと他にもいろんな操作が必要 ⇒音楽演奏とか Eject とか (☝ ՞ ਊ )☝ ՞ ウイーン ➢ HDD用の転送のしくみはそのままに、各種コマンドも送れるようにした仕様が ATAPI の規格 GD-ROM と ATAPI

Slide 73

Slide 73 text

ATA と ATAPI IDEバス物理ドライブマスター HDD スレーブ CD-ROM ディスクドライバ CD-ROMドライバ ATA 層ドライバ： ATAデータ転送・割り込み処理 ATAPI層ドライバ：コマンドパケット処理 ATAコマンド・データ転送データ転送要求データ転送要求各種アクセス

Slide 74

Slide 74 text

ATA関連ドライバ dmesg wdc0 at isa0 port 0x1f0 irq 14 atabus0 at wdc0 wd0 at atabus0 drive 0: atapibus0 at atabus0: 2 targets cd0 at atapibus0 drive 1:

Slide 75

Slide 75 text

データ転送時のバス状態ドライブ選択 ATA HDD アクセス ATA コマンドデータ転送 1,2… ドライブ選択 ATAPI アクセス ATA コマンドデータ転送データ転送コマンドパケット HDDにはコマンドパケットもデータ転送に見える

Slide 76

Slide 76 text

データ転送データ転送コマンドパケット GD-ROM の困った点ドライブ選択 ATA コマンド  ATAPI黎明期の混乱？ ● リセット動作が ATA標準と違う？ ● AUXレジスタの RST を叩いてもダメ？ ● ATAPI＿SOFT＿RESETコマンドが必要？ ● コマンドパケット転送で割り込みが入らずデータ転送完了時のみ割り込みが入る ➔MI ATA/ATAPI ドライバの修正から必要

Slide 77

Slide 77 text

●HDDがあると結構使える感じです ●標準ハードだと一瞬で動きます ●規格から外れたハードを作るとドライバ書く人が泣きます ●ハード工作してドライバ書いての自作自演楽しいですまとめ