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やさぐれ読書録
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村岡研のB4(学部4年)、M2(修士2年)の中間発表を聞く。前回のテーマ発表から比べるとそれなりに前進しているカンジ。
ただし…発表資料を眺めてみると、今回発表された約20件ほどのうち、その8割近くがタイトルに「システム」という言葉を含んでいる、あるいは本文中に「システムを構築する」「システムを提案する」という表現を使っている。
それ自体は決して悪いものではない。しかし「システム」という言葉は「既製品を適当に組み合わせただけのシロモノを、もっともらしく見せるための隠れ蓑」にも使えるのである。今回の発表の全てがそうである、などということは無い。ただ、そのような事になっていないか、という確認だけはしておいた方が良い、と思う。
7月1日から読んでいた''A Wizard of Earthsea''(Ursula K. Le Guin)を読了。いわゆる「ゲド戦記」の第一巻に当たる本。
"mciML"は第7章"Translation to Intermediate Code"の3回目の読み直しを終わり（というか無理やり終わらせ）、第5章、第6章で作成したSemantics Analysisおよびスタックフレーム管理部分と、本章で作成した中間コード生成部分との連結にとりかかる。中間コード生成部分自体もまだ未完成なところが多いので、決着までには時間がかかりそうな予感。
7月5日から読んでいた''A Quarter Century of UNIX''を読了。
"A Quarter Century of UNIX"の読了ついでに、UNIX Version 6(1975年リリース)を動かしてみることにした。まずVersion 6のディスクイメージ(v6_rl02_unknown.gz)が、Unix Archiveの/pub/projects/Ancient_Unix/PDP-11/Boot_Imagesにあるので、これをダウンロードする。
当時のUNIXは、今は亡き?DEC(Digital Equipment Corporation)の、 PDP-11（写真はこんなカンジ）というマシンで動作していたワケだが、ダウンロードしたディスクイメージをPC上で実行するためには、当然PDP-11のシミュレータが必要となる。今回はThe Computer History Simulation ProjectのSIMHを使うことにした。Windows用の実行ファイルを同ページからダウンロードし、適当なディレクトリへ展開する。そこへ先にダウンロードしたディスクイメージ"v6_rl02_unknown.gz"をgunzipにて展開したものをコピーする。これにて準備は完了。
pdp11.exeを起動し、こんなカンジでテキトウに入力してみると…
ブートする。#はコマンドプロンプト。
binディレクトリのコマンドを眺める。生のUNIX Version 6ではなく、少し味付けがされているみたいである。V6にはまだ入っていないはずのawkがあるし。
（つづく）
7月10日に怪しげなUnix Version 6をブートしてみたワケだが、Googleで探してみると同様のことを試している人々のページが沢山見つかる。中でも群を抜いているのが「2238クラブ または 私は如何にして心配するのを止めてUNIXカーネルを愛するようになったか」なるページ。雑誌ならば"UNIX USER"の「UNIX考古学」という連載にも詳しい説明がある（らしい）。今さら書くことはないな…と一瞬思ったが、とりあえず気にせずに引き続き遊んでみることにした。
「2238 Club」によるとThe Computer History Simulation Projectの"Software Kits"のページにPDP-11用のUNIX V6があるということなので、まずはこれを入手する。「2238 Club」の「UNIX第6版を動かす」に従ってコマンドを入力すると…
ブートする。「UNIX第6版を動かす」の説明中"set cpu 18b"と入力する箇所は、PDP-11シミュレータのバージョンが上がったことによる影響により、現在は"set cpu u18"とするのが正解らしい。
binディレクトリには何があるのかな…とさりげなく"cd bin"と打ってみるとエラーが出た。"cd"ではなく"chdir"とするのが正解らしい。
binディレクトリの内容を眺める限り、どうやら前回（7月10日）に使ったものよりもこちらのディスクイメージの方がVersion 6の忠実な配布物らしいことが分かる。
今日はCコンパイラ(cc)を使って"Hello, World"をコンパイル・実行してみることにした。まず準備運動として一般ユーザによるログインを試みる。/etc/passwdをチラリとのぞいてみると中身はこんなカンジ。
"ken"とは言わずと知れた、あのお方のこと。"SETTING UP UNIX - Sixth Edition"によれば、"ken"はユーザアカウントの"prototype(サンプル)"として用意されている、ということらしい。本来は新たなユーザを追加するのが正しいのだが、面倒くさいので今回はこれを使わせてもらうことにした。
ホームディレクトリに当たる/usr/kenのownerはbinになっているため、chownによってownerの変更を行う。Ctrl-dでログアウトした後に"ken"でログイン、Cのプログラムを書いてコンパイルしてみるが…
謎のエラーが続出する。一時ファイルの入出力で何やら失敗しているらしい。こりゃファイルシステムが変なのかも。fsckとかないのかな…と思いながら"SETTING UP UNIX - Sixth Edition"を見るとicheckコマンドなるものが使えるようだ。これを使ってディスクの状態を確認してみると…
"dup"は何か良くないことが起きているしるしである（らしい）。ということで、icheckに-sオプションを付けて強制修復を試みることにした。ダウンロード直後の状態のディスクイメージを使ってブート、rootでログイン後にすぐicheck -sを実行、syncした後にCtrl-eでUNIXを強制終了し、再度ブートする。
今度は問題なさそうである。ということで改めて"Hello, World!"のコンパイルに挑戦。
今度は無事コンパイルできた。めでたしめでたし。ちなみに"hello.c"の全体的な書式はVersion 6のソースリストを参考にした。#include <stdio.h>とか書かなくてもprintf()が使えるというのは結構不思議なカンジである。
7月11日より読んでいた''The UNIX Philosophy''(Mike Gancarz)を読了。かなり良い本。
今回は一息いれてゲームでも。UNIXの誕生にゲームが深くかかわっていることは歴史上の事実であるが、UNIX Version6にも当然のようにゲームが含まれている。
/usr/gamesに置かれているゲームのうち主なものをざっと紹介しておこう。
ttt(tic-tac-toe)。いわゆる三目並べ。とても弱い。何やら学習機能がついているようだが、三目並べのレベルならばそんなモノは必要ないのではないかという気がしなくもない…まぁいいか。
mooは4けたの数字を当てるゲーム。"bulls"は数字も位置も合っている箇所、"cows"は数字は合っているが位置は違っている箇所のことを指している。"4 bulls"になれば勝ち。つい本気になって遊んでしまったのがこちらの画面。
chessもある。強いかどうかは不明。駒の動かし方を知るために10分ほどあちこちのサイトを探し回ったり。なんと無駄な贅沢な時間の過ごし方であろうか。
カーネルの再構築に挑戦である。2238クラブの説明にもあるとおり、SIMHの"Software Kits"にあるUNIX Version6のパッケージにはカーネルのソースコードが付属していないため、Unix Archiveの/pub/projects/Ancient_Unix/PDP-11/Distributions/research/Dennis_v6にある"v6root.gz"を使う。同ファイルをダウンロードし、gunzipにて展開後、"v6root.dsk"という名前に変更し、これをPDP-11シミュレータがインストールされたディレクトリに配置する。.dskという拡張子は必須ではないのだが、他のディスクイメージと合わせるために付けた。要するに気分の問題である。
もはやPDP-11シミュレータのコンソールからコマンドを一つ一つ打って起動するのは面倒くさいので、設定ファイルを使うことにする。
set cpu u18
att rk0 unix0_v6_rk.dsk
att rk1 unix1_v6_rk.dsk
att rk2 unix2_v6_rk.dsk
att rk3 unix3_v6_rk.dsk
att rk4 v6root.dsk
boot rk0
以上のような内容が書かれたファイルを、"uboot"とかテキトウな名前でPDP-11シミュレータのディレクトリに置いておく。これを起動時の引数に指定するか、PDP-11シミュレータの起動後に"DO uboot"などと入力してやるだけで、ブートに必要な準備は全て出来上がっているという寸法。カーネルソース入りのディスクは/dev/rk4に用意される。
/dev/rc4に配置されたディスクを読み書き出来るようにするには、/etc/mountコマンドによって、明示的にマウントしてやる必要がある。ちなみにrk0はブートディスクなので問答無用にマウントされ、rk1からrk3までのディスクは/etc/rcに書かれた内容に従って起動時に自動的にマウントされているという次第。
いまどきのrcスクリプト（というかrc.dディレクトリ）と比べると呆然とするくらいシンプル。
/dev/rk4のマウント先は/usr2にした（手抜き）。お目当てのカーネルソースは/usr2/usr/sysに登場する。
"run"というファイルが見えるが、これがカーネル再構築に使用するコマンドを列挙したファイル。中身はこんなカンジである（makeコマンドはVersion6の時点ではまだ無かった）。このファイルをshに直接食わせても良いのだが、お目当て(rkunix)以外のカーネルも一緒に作られてしまうし、手順が少々見えづらくなること、また、"SETTING UP UNIX - Sixth Edition"によれば、ここに書かれている内容を参考に、ccとかmvとかやれ、ということらしいので、手作業で一つ一つコマンドを入れてみた。まずは"ken"ディレクトリに移動し、コンパイルである。
次は"dmr"（そう、あのお方である）ディレクトリにてコンパイル。
続いて"conf"ディレクトリにてコンパイル後、オブジェクトファイルのリンクを行い、これをrkunixという名前でルートディレクトリにコピーする。これにてカーネルの再構築は完了。
画面中、"lb#ib"となっているのは、打ち間違いを訂正した名残り。SIMHのPDP-11シミュレータと、現在使っているブートイメージの組み合わせでは、バックスペースやCtrl-hを打ってもカーソルが戻らない。打ち間違えたら#と入れて前の文字を取り消したことにし、続けて正しい文字を入れるという手順を踏むことになる。
ここまで出来たらシステムを一旦停止し、再度ブートしてみる。起動時には、今回コンパイルした"rkunix"を指定する。すると…
なんとかうまく行ったらしい。今回はrunスクリプトの手順どおりにやっただけであり、本格的に使おうと思う場合にはシステムの構成に合わせたカスタマイズが必要になるはずである（現に再構築したカーネルではpsコマンドが"no swap device"という謎の応答を返したりする）が、まぁそこらへんは追々調べてみることにする。
"mciML"は引き続きコード（というかコンポーネント）の連結作業。すこしずつであるが中間コードらしきものが生成されるようになってきた。だが…
/* a simple while */
let
var x := 5
in
while x < 10 do x := x + 1
end
とかいう簡単なソースを中間コードに変換し、これを表示させるとこんなに長ったらしい出力になる。しかもまだ未完成（"var x := 5"に当たる部分はまだ変換されていない）という状況で既にこの長さ。複雑なソースを相手にしたときにはどうなるのか、想像するだけでも恐ろしい。中間コードが正しく生成されているかを確認するのは骨の折れる作業になりそうである。
7月15日から読んでいた"The Art of UNIX Programming"(Eric S. Raymond)を読了。素晴らしい、さすがレイモンド、と言いたいのだが、結論を出すにはもう少し待つ必要がありそう。この本は2003年中頃のUnixの状況を切り取った、いわば「スナップショット」の要素が非常に強い。恐らく意図的にそうしたものと思うのであるが、これは一歩間違うと時代遅れになるという危険もはらんでいる。もし10年ほど経った後に読んでも「古びていない」という評価が下るのであれば文句なしの名著と言えるのだが、さて。
6月25日に入出力インタフェースの構成を決めたワケであるが、これを具体的にH8の入出力ポートへマッピングするとどうなるかをまとめてみることにした。ルネサスのサイトに掲載されている内部ブロック図を見ると分かるとおり、H8/3694には6つの入出力ポートが用意されている。これらを素直に入出力インタフェースにマッピングしてみたのが下の図。
入力ポート用のディップスイッチの接続先が複数のポートにまたがってしまうことになり、少々見通しが悪いが、まぁこれはしょうがない、とあきらめることにする。ついでなので基板上で部品配置をするとどんなカンジになるか、試してみたのが下の写真。
写真だけ見ると出来上がってしまったかのような錯覚をうけるが、これは単純に部品を置いてみただけであり、はんだ付けなどの作業はこれからである。先はまだ長い。
7月24日から読んでいた"The Tombs of Atuan"(Ursula K. Le Guin)を読了。いわゆる「ゲド戦記」の二巻目に当たる本。今日（7月26日）の「圏外からのひとこと」で紹介されている「英雄を呑み込んでしまおうとする太母との戦い」という言葉がぴったりとくる物語（これってシンクロニシティーと言って良いのかね）。
# k-koya [肝に銘じておきます ]
# しゅどう [作ることそのこと自体は研究じゃないし。 あー耳が痛いー！ ]