SONY NEWS NetBSD移植作業とNWS-3260展示 / KOF2023

関西オープンフォーラム KOF2023 の「BSDなひととき」のセミナー および オープンソースカンファレンス2023広島の NetBSDセミナーで発表した『SONY NEWS NetBSD移植作業とNWS-3260展示』のスライドです

Transcript

1. SONY NEWS NetBSD移植作業と NWS-3260 展示 〜NetBSD developer 清水さんとの思い出〜 関西オープンフォーラム 2023 NEWSでNetBSDを始めてから25年以上経ちました Izumi Tsutsui tsutsui@NetBSD.org Twitter: @tsutsuii Mastodon: @tsutsuii@social.mikutter.hachune.net
2. 今回のスライドは、 同年代で同じ時期に 「NetBSDを新機種に移植する」 という趣味作業を共有する NetBSD開発者仲間であった 清水 了さん (ryo@NetBSD.org) のこと を思い出しながら作りました
3. 今年のNetBSDブース展示  2023年KOF展示は SONY NWS-3260です https://twitter.com/tsutsuii/status/1717607436935393621 https://twitter.com/tsutsuii/status/1721933477527077307
4. ところで、今年も k-of.jp に記載の タイムテーブルを 見ると……
5. KOF タイムテーブル  「BSDなひととき」 https://www.k-of.jp/2023/session/bsd_days/
6. KOF タイムテーブル  「BSDなひととき」 4.4BSDの流れをくむ FreeBSD/NetBSD/OpenBSDなど、 BSD系UNIXのユーザグループ合同で、 BSD系UNIX全般を対象とした 幅広いテーマで議論します。 https://www.k-of.jp/2023/session/bsd_days/
7. 過去は LUNA 昨年は Sun 今年は NEWS と 幅広く(?) 話をしてみます
8. SONY NEWS とは 例によって KOFに来られるような濃い方には 蛇足かもしれませんが、 さすがに時が流れたので……
9. SONY NEWS (ニューズ)  Wikipedia より 「NEWS（ニューズ、頭字語: Network 　Engineering WorkStation）とは、 　1980年代後半から1990年代前半にかけて 　ソニーが開発・発売した 　UNIXワークステーションシリーズ」 「デジタルオーディオで活躍していた 　土井利忠を中心に社内ベンチャーの形で 　開発され、1987年に最初のモデルが 　発売された」 https://ja.wikipedia.org/wiki/NEWS_(%E3%82%BD%E3%83%8B%E3%83%BC)
10. SONY NEWS (ニューズ) 「その当時、日本でも多くのエンジニアに使ってもらえる 　ソフト開発用ワークステーションを作ろうという 　国家プロジェクトが進行中であり、ソニーがこれに 　先駆けた形となった」 https://www.sony.com/ja/SonyInfo/CorporateInfo/History/SonyHistory/2-12.html#block3  SONY公式サイト「Sony History」より
11. NWS-3470D •1991年 11月発売 •CPU: MIPS R3000 25MHz •RAM: 16MB〜 max 64MB •価格: 155万円
12. NWS-5000 •1992〜1994年 発売 •CPU: MIPS R4000 or R4400 100〜200MHz •RAM: 32MB〜 max 256MB •価格: 130〜925万円
13. NWS-3260 •1991年 1月発売 •CPU: MIPS R3000 25MHz •RAM: 16MB〜 max 48MB •価格: 175万円 CQ出版社 インターフェース 1991年2月号 292ページ / https://twitter.com/gussunoyoyo/status/1674286899282984960
14. NEWS-OSと4.4BSD/news3400  WIDEプロジェクトによるBSD移植 すべて(?)のBSDのベースである カリフォルニア大バークレー校による 4.4BSDでは、NEWS3400もサポート 4.4BSDリリースノート記載のサポート機種： + HP 9000/300 68000-based workstations + DECstation 3100 and 5000 MIPS-based workstations + Sparcstation I & II SPARC-based workstations + Sony News MIPS-based workstations + Omron Luna 68000-based workstations + Intel 386/486-based machines (ISA/AT or EISA bus only)
15. NetBSD/newsmipsの歴史  NetBSD移植職人？ • 過去に sun3/80 への移植をされ、 その後PowerPC Macへの移植もされた つばいさん による1997年6月の メーリングリストアナウンス： 「最近 SONY NEWS34xx で NetBSDを 　動かして遊んでいます」 「まだまだいじっている途中ですが、 　きりがないのでとりあえず公開します」
16. NetBSD/newsmips黎明期  「OSを新たなマシンに移植する」ということ • つばいさんと同じ店でNWS-3470を購入 （電話＋現金書留＋着払で25,000円） • クロスビルド環境を作って各種テスト • 実は NetBSD初の Big Endian MIPS でした • port-mips-jp というメーリングリスト を作って関係者数人でワイワイと作業 • NetBSD本家へのマージもお手伝い • 1998年2月に NetBSD本家にマージ
17. NetBSD/news 秘話①  “来たるべき移植機種” • 当初は「NetBSD/news」としてコミット • 「NetBSD/newsmipsじゃなかったの？」 と、えらい人(?)から問い合わせが…… • news→newsmips にリネームされる • その際のアナウンス： “Per discussion w/ Tsubai, I have just renamed NetBSD/news to NetBSD/newsmips. This is to facilitate an eventual NetBSD/news68k port :-)” https://mail-index.netbsd.org/port-mips/1998/03/04/0000.html
18. その後のつばいさんとの会話  「NetBSD移植してみたい病」感染者 その１ 1998年3月頃のやりとり： 私：「to facilitate an eventual NetBSD/news68k port 　　　 って表現に思わず笑ってしまいました。うーむ」 つばいさん： 　　「m68kだと結構簡単なので、 　　　はじめて移植してみる人への課題にはよさそう 　　　なんですよね。ドライバーの情報さえあれば。」 なお、NetBSD/luna68kについては「手下にやらせている」というお話でした
19. 一方、そのころ……  「NetBSD移植してみたい病」感染者 その２？ 清水さんの日記ページより： http://www.execsw.org/~ryo/d/1998/1998022400.html
20. NetBSD/news68k 始動  発症者 その１ http://www.ceres.dti.ne.jp/tsutsui/netbsd/port-news68k.html#19990410
21. NetBSD/news5000 始動  発症者 その２？ http://www.execsw.org/~ryo/d/1999/1999061800.html
22. 「printfが動く感動」①  症例 その１ 1999年6月3日 http://www.ceres.dti.ne.jp/tsutsui/netbsd/port-news68k.html#19990603
23. 「printfが動く感動」②  症例 その２ 1999年6月24日 http://www.execsw.org/~ryo/d/1999/1999062402.html
24. NetBSD/news 秘話②  “資料はソースコードだけ” • 「NEWS関連の資料をもらえないか」と いろんなコネを使ってSONY関係者に相談 • 一時は前向きな返事をいただくも、結局 「事業部が解散しており判断が困難」と頓挫 • 同時期に清水さんも同じ話をされていて、 「電通大はNEWS-OSのソースライセンスを 　所持している」ということが判明 • 電通大所属であった清水さんは 提供された NEWS-OSソースコードを参照しつつ作業
25. そんなこんなで 半年後① https://mail-index.netbsd.org/source-changes/1999/12/09/0011.html  “Initial import of news68k” Module Name: syssrc Committed By: tsutsui Date: Thu Dec 9 14:53:25 UTC 1999 Added Files: syssrc/sys/arch/news68k: Makefile syssrc/sys/arch/news68k/compile: .keep_me syssrc/sys/arch/news68k/conf: GENERIC INSTALL LIBERO Makefile.news68k files.news68k std.news68k syssrc/sys/arch/news68k/dev: clock_hb.c dmac_0266.h hb.c hbvar.h if_le.c md_root.c ncr5380sbc.c si.c zs.c syssrc/sys/arch/news68k/include: Makefile ansi.h aout_machdep.h asm.h autoconf.h bswap.h cdefs.h cpu.h db_machdep.h disklabel.h [略] Log Message: Initial import of news68k port.
26. そんなこんなで 半年後②  “First cut of news5000 support” Module Name: syssrc Committed By: tsubai Date: Wed Dec 22 05:55:27 UTC 1999 Modified Files: syssrc/sys/arch/newsmips/conf: GENERIC files.newsmips syssrc/sys/arch/newsmips/dev: fb_sub.c zs.c syssrc/sys/arch/newsmips/include: Makefile adrsmap.h cpu.h intr.h syssrc/sys/arch/newsmips/newsmips: autoconf.c clock.c conf.c cpu_cons.c locore_machdep.S machdep.c machid.h mainbus.c Added Files: syssrc/sys/arch/newsmips/apbus: apbus.c apbus_subr.c apbusvar.h clock_ap.c if_sn.c if_sn_ap.c if_snreg.h if_snvar.h zs_ap.c syssrc/sys/arch/newsmips/conf: DEJIKO [略] Log Message: First cut of news5000 support. Mostly from SHIMIZU Ryo <dejiko@di.gi.charat.org>. https://mail-index.netbsd.org/source-changes/1999/12/21/0069.html
27. その後の清水さん活動  いろんな作業をされていました •NetBSD/dreamcast サウンドドライバ •i386 AMD Geodeチップセットサポート •NetBSD/evbarm Caviumサポート •NetBSD/evbarm Netwalkerサポート •NetBSD/sh3 SH4向け最適化関数 •TCP/IP ネットワークスタック関連修正 等々
28. 清水さん勧誘(?)活動  ただ developer（コミッタ）への誘いには…… https://twitter.com/rsh/status/7158283595
29. 清水さん勧誘(?)活動  そんなある日のツイート https://twitter.com/rsh/status/24855639521
30. 清水さん勧誘(?)活動  私の方からいろいろとPUSH •developer申請の書類書き方指南 •admin手続き担当者（sodaさん）のフォロー •申請時の sponsor （後見人）に名乗り そしていろいろあって •2010年10月に書面とPGP key送付 •翌11月に無事 developerアカウント取得
31. 清水さん初コミット  最初は名簿から Subject: CVS commit: src/distrib/notes/common From: "Ryo Shimizu" <ryo@netbsd.org> Date: Mon, 20 Dec 2010 19:51:04 +0000 Module Name: src Committed By: ryo Date: Mon Dec 20 19:51:03 UTC 2010 Modified Files: src/distrib/notes/common: main Log Message: add myself https://mail-index.netbsd.org/source-changes/2010/12/20/msg016129.html
32. 清水さんの貢献 ハイライト  aarch64 （ARMv8）サポート Module Name: src Committed By: ryo Date: Sun Apr 1 04:35:06 UTC 2018 Modified Files: src: build.sh [略] src/sys/arch/aarch64/aarch64: aarch64_machdep.c bus_space.c core_machdep.c cpu_machdep.c db_disasm.c db_interface.c db_machdep.c db_trace.c exec_machdep.c fpu.c genassym.cf idle_machdep.S locore.S pmap.c process_machdep. [略] Log Message: Add initial support for ARMv8 (AARCH64) (by nisimura@ and ryo@) - sys/arch/evbarm64 is gone and integrated into sys/arch/evbarm. (by skrll@) - add support fdt. evbarm/conf/GENERIC64 fdt (bcm2837,sunxi,tegra) based generic 64bit kernel config. (by skrll@, jmcneill@) https://mail-index.netbsd.org/source-changes/2018/04/01/msg093820.html
33. 清水さんの貢献 ハイライト  aarch64 SMPサポート Module Name: src Committed By: ryo Date: Mon Jul 9 06:19:53 UTC 2018 Modified Files: src/sys/arch/aarch64/aarch64: cpu.c cpu_machdep.c db_machdep.c genassym.cf locore.S src/sys/arch/aarch64/include: cpu.h locore.h machdep.h Log Message: add MULTIPROCESSOR support https://mail-index.netbsd.org/source-changes/2018/07/09/msg096616.html
34. 清水さんの貢献 ハイライト  aarch64 big.LITTLEサポート Module Name: src Committed By: ryo Date: Sun Aug 26 18:15:50 UTC 2018 Modified Files: src/sys/arch/aarch64/aarch64: aarch64_machdep.c cpu.c cpufunc.c genassym.cf locore.S src/sys/arch/aarch64/include: cpu.h cpufunc.h src/sys/arch/arm/broadcom: bcm283x_platform.c src/sys/arch/arm/fdt: cpu_fdt.c psci_fdt.c Log Message: add support multiple cpu clusters. * pass cpu index as an argument to secondary processors when hatching. * keep cpu cache confituration per cpu clusters. Hello big.LITTLE! https://mail-index.netbsd.org/source-changes/2018/08/26/msg097842.html
35. 清水さんとの思い出  SUMMARY INFORMATION BAD / SALVAGE? https://twitter.com/rsh/status/32872331974025216
36. 清水さんとの思い出  UNEXPECTED INCONSISTENCY https://twitter.com/rsh/status/35007987542134784
37. 清水さんとの思い出  今でもたまに着ています
38. 清水さんとの思い出  2023年 4月 15日 https://twitter.com/rsh/status/1647159239490809857
39. ……
40. https://twitter.com/gussunoyoyo/status/1653728052474712065
41. https://www.facebook.com/100063733142961/posts/pfbid0t6teMBGsGwb4Y88eNp16X9RZoBUguauh8Uv44ESTFcoEqBGuVAs6mcLE48Pt2RcXl/
42. R.I.P.
43. たくさんのマシンの中から  2023年 6月 29日 https://twitter.com/gussunoyoyo/status/1674215298009014273
44. https://twitter.com/gussunoyoyo/status/1674286899282984960
45. 清水さんの日記より http://www.execsw.org/~ryo/d/2007/2007101400.html  2007年 10月 14日の記事
46. しかし…… https://twitter.com/gussunoyoyo/status/1674643878266429441
47. 古マシンメンテナンス歴  心して引き取り •直前までやりとりさせてもらっていた 　Dreamcast関連は送付をお願いしました •NWS-3470, NWS-5000は他の方が引受け •NWS-3260については、よくある事例の 　NVM電池切れの対応をしても起動しない 　という状況とのことで 「他の方に送っても置いたままになる」 「つついさんが修理してみるのであれば」
48. 正直なところ 「電源は入るが起動しない」 というものについては 「接触不良で抜き差しで直った」 という軽微なもの以外は まともに直せたことがなく、 「その気になったら動かしてみる」 でもよければ、ということで 送っていただきました
49. そして 約3か月後の10月 OSC東京で今回も展示があるなら あわよくば持っていく案もあるか、 と気持ちを奮い立たせて 重い腰を上げて見てみることに
50. まずは状況確認 https://twitter.com/tsutsuii/status/1713604330820153448  2023年10月15日深夜
51. とりあえず動いているが何かが変？  メモリがおかしい？ •NVM電池切れ対策 「電源ボタンを押しながらRESETを押して 　RESET→電源ボタンの順に離す」 　でシリアルにメッセージは出た！ これでちょっと安心したものの…… •「NO MAIN MEMORY」と言われて 　RAMをまったく認識していない？ •メモリテストコマンドはすべてエラー •SIMM抜き差しをしても症状変わらず
52. ちょっと厳しい診断 https://twitter.com/tsutsuii/status/1713616834463932801
53. そもそも RAMがないのに どうやってROMモニタは 動いているのか？ という謎 スタックも使えないから サブルーチンコールすら できないはず？？
54. 考えられた診断機能 https://twitter.com/tsutsuii/status/1713616834463932801  まさかの「NVRAMにスタック」という設計
55. 経験則で症状から状態を予想  ちょっと厳しいという予感 •症状は「RAMに書き込みできていない」 •何度試しても同じ結果になる •接触不良やハンダ不良の線はないはず •電解コンデンサ劣化にしては症状が 安定しすぎている •経験則では「半導体チップ劣化」という 修理困難な事例しか思いつかないが……
56. とりあえずサーベイしてみると……  予想外のクリティカルヒット https://twitter.com/bitsavers/status/1302274738962612225 https://twitter.com/bitsavers/status/1302275641929154568
57. 4級塩電解コンデンサ問題  X680x0 や LUNA 等のマシンで何回もありました •1990年前後に開発された 「4級塩電解液の電解コンデンサ」 　の電解液漏れ・腐食問題 •小型高容量を謳っていたが、製造後数年で 　電解液封止ゴム劣化による液漏れが多発 •強アルカリ性電解液による基板腐食による 　断線や短絡による故障が多数発生し、 　部品メーカの間では黒歴史化したとか…
58. 4級塩電解コンの 液漏れ問題ならば、 基板パターン腐食による 信号線断線という原因 もあり得る？
59. さらにサーベイすると……  Sony NEWS Technical Manual
60. 診断予想を補強する情報？  ゲートアレイ名 WSC-DMEMC •横にあるのはメモリデータバスコントローラ？ •「書き込みできない」という症状と符合する？
61. 意を決して分解診断  分解手順は後でまとめます…… •翌週末に分解にトライして、壊すことなく基板に到達 https://twitter.com/tsutsuii/status/1715386484432457895
62. コンデンサ状況  よく見た光景 •事前サーベイの写真と同様の液漏れ状況
63. とりあえず洗浄  ちょっとしんどい感じ •いろいろマズい感じだが、細かすぎて見えない……
64. 診断仮説を再度考える  当たるかどうかは不明 •「書き込みできない」が「write信号断線」 　とすると、外観上も怪しいところのある 　スルーホール（※）が切れているという要因 　である、という仮説が成立する？ ※スルーホール： 基板の表裏間や内層パターン間を電気的に接続するために、穴の壁面に 沿って銅箔を形成させた基板穴のこと
65. とりあえず仮組みでは改善せず  洗浄で直るのはショートモードなのでこれは予想通り
66. 修復作業のためにさらに分解  マザーボード取り出し •こちらも分解には困難は無く取り出し可能
67. 液漏れ電解コン取り外し  予想外に難航 •はんだ付けだけでなくボンド付けされてる罠
68. このへんがヤバそう？
69. 裏面はもっとひどい状態……
70. ここで診断方法と修理案を再考  あまり考えたくなかったが…… •断線ならば「正しい配線につなぎ直す」でよい •そのためには「本来どこにつながっているか」 を調べる必要がある •が、6層基板で見えない配線がある、と判明…
71. 限られた機材での診断  折れそうになる心を奮い立たせて •ひたすらテスタで各スルーホールの導通を見て 「断線している」と言えそうなところを特定
72. スルーホール修復  とりあえずはんだ付けするだけです •表側と裏側の銅箔接続なので、心を落ち着けて 配線材を通してそれぞれの面ではんだ付け
73. パターン断線の罠  組み立て後チェックは重要です •「これでいけるか」と思いながら電解コンを はんだ付けしたのに導通しない問題が発生 •心を落ち着けて再度取り外して修復作業
74. テストのために仮組み立て  「ヒリつくような気持ちで」と記録してました •とりあえず仮組みして、まずは従来同様で 　LED点滅動作になるところまで確認。 　（ここまででかなり消耗しました……）
75. メモリ認識！  この瞬間のために •「ｲﾖｯｼｬｰｰｰｰｰ!! ｷﾀｷﾀｷﾀｯｯｯｯ!!!!」……と 久しぶりに声を出してガッツポーズしました
76. メモリ認識用DIP SW  標準16MB •適当にRAMの横にあるDIP SWを設定して 無事16MBも 48MB も認識！
77. そして組み立て  組み立ては落ち着いて作業できました •間違えないように分解時写真を見ながら、分解時に 分類したネジを組み上げて、完全復活を確認！ https://twitter.com/tsutsuii/status/1716837684331843889
78. 直ったので 次は動かします  積年(?)の NWS-3260の課題 •LCD液晶のドライバが未対応だったのですが 4.4BSDにソースがあるのはわかっていたので 復活の翌日に3時間ほど作業して表示に成功！ https://twitter.com/tsutsuii/status/1717185753913119017
79. どんどん書いて動かします  That's NetBSD! •フレームバッファドライバが実装できれば X.orgサーバーもそのまま動いたりします https://twitter.com/tsutsuii/status/1717607436935393621
80. NEWS 3台でデバッグ  X.org wskbd問題という課題も片付きました •NEWS用キーマップ無しでキーボードも入力可能に！ https://twitter.com/tsutsuii/status/1720514077427138754
81. https://twitter.com/tsutsuii/status/1721933477527077307
82. 清水さんの思い出 再び  明日から本気出す
83. なぜNetBSDを移植するのか？  「そこに山があるから」 • ハードウェア仕様やプロトコル仕様を見て、 それを理解して考えて設計して、 その設計に基づいて実際に作って・書いて、 それが眼の前で動くということを見ることで、 「自分の考えが正しいことが証明される」 ➔ この楽しさは何ごとにも代え難いものがある • なので「いくらでもマシンが増えてしまう」 「いくらでもやるべきことが溜まっていく」 • だからこそ 「（このマシンの作業は）来年から本気出す」 になるんですよね！
84.  NetBSD/news という題材でBSDを語ってみました  「移植」という作業の楽しさ  複数人でやるともっと楽しい！  古いマシンは修理スキルも必要です  NWS-3260 は 本体も NetBSDも 一式動くようになりましたよ〜 まとめ