Sanos PDP-11 Simulator mit UNIX V7

Wer seinen PC in eine PDP-11 von DEC mit der UNIX Time-Sharing System Seventh Edition (V7) als Betriebssystem verwandeln möchte, der kann den Sanos-Port von Bob Supnik’s PDP-11 simulator ausprobieren. Denn mit Diesem ist es möglich, UNIX so auszuführen, wie es Dennis Ritchie und Ken Thompson im Jahr 1979 getan haben.
Ein Sanos-Entwickler hat ein ISO-Image mit Sanos, dem PDP-11-Simulator und dem UNIX V7-Kit vom Computer History Simulation Project erstellt. Einfach eine CD-ROM in den PC einlegen und starten. Danach wird für alle nostalgischen UNIX-Geeks der PC zu einer PDP-11 mit dem UNIX V7.

Um die UNIX V7-Demo ausprobieren zu können, zuerst das ISO-Image herunterladen und entpacken. Es ist möglich, das Image mit dem bevorzugten Brennprogramm auf eine CD-ROM zu brennen und dann den Computer von dieser CD-ROM zu starten. Es ist aber inzwischen weitaus sinnvoller, es mit einer Desktop-Virtualisierungslösung wie VirtualBox auszuprobieren, indem die pdp11.iso Datei als ISO-Image für das CD-ROM festgelegt wird. Die Quelle, mit der das Image erstellt wurde, ist unter dem entsprechenden Link zu finden.

Wenn von der CD-ROM gebootet wird, startet Sanos und dieses startet den PDP-11-Simulator. Der Simulator startet dann UNIX V7 vom Image.

  • Bei dem Boot-Prompt b eingeben.
  • Bei dem @-Prompt ist boot<enter> einzugeben.
  • Bei dem : ist folgendes einzugeben: rl(0,0)rl2unix<enter>
  • Bei dem # ist <ctrl-d> zu drücken
  • Bei dem Login root als User mit dem Passwort root
UNIX V7 Emulator Boot
UNIX V7 Emulator Boot

Das Unix V7 ist dann betriebsbereit. Es können die gewohnten Unix-Befehle wie cat, ls, man und andere verwendet werden. Es kann dann auch ein einfaches C-Programm kompiliert und ausgeführt werden.

UNIX V7 Hello World
UNIX V7 Hello World

Mein absolutes Kernfeature ist, dass es als Texteditor nur den Zeilen-orientierten ‚ed‘ gibt. Der ‚vi‘ war seinerseits noch nicht verfügbar.

Links:
Sanos PDP-11 Simulator with UNIX V7
Bob Supnik’s PDP-11 simulator
Geschichte von Unix (engl. Wikipedia)
DEC PDP11 (engl. Wikipedia)
VirtualBox (engl. Wikipedia)
Kurzeinstieg zum ed-Editor (eigenes Blog)

macintosh.js

Ich bin zu den Macintosch-Computern von Apple gewechselt, nachdem diese den CPU-Plattformwechsel von der Power-Architektur auf die Intel x86 Architektur bereits vollzogen hatten. Zu der Zeit war Mac OS X 10.4 alias Tiger das aktuelle Mac-Betriebssystem. Also habe ich im wesentlichen nur noch die Betriebssysteme von Apple kennen gelernt, die auf der Basis von dem Apple-eigenen BSD Unix-Derivat Darwin beruhen. Im Umkehrschluss heißt das natürlich, dass ich mit dem Mac OS Classic nicht mehr in Berührung gekommen war, da dessen letztes Major Release im Jahr 2001 veröffentlicht wurde.

Screenshot: macintosh.js

Der Entwickler Felix Rieseberg hat nun eine auf Electron basierende Anwendung namens „macintosh.js“ programmiert und stellt diese kostenlos auf GitHub zur Verfügung. Dabei wird für die Anwendung ein Macintosh Quadra 900 aus dem Jahr 1991 emuliert. Der Macintosh Quadra 900 war seinerzeit mit einem 25 Megahertz getakteten Motorola 68040 Prozessor bestückt und besaß in der Grundausstattung lediglich 4 Megabyte RAM, der aber auf bis zu 256 Megabyte erweitert werden konnte.
Als Betriebssystem ist in der fertigen Emulation ein Mac OS 8.1 integriert, dessen Release im Januar 1998 war. Als Softwarepaket sind unter anderem einige Demo- oder Vollversionen von Spielen, sowie einigen Programmen von Adobe enthalten.
Der Emulator ist aber leider nicht netzwerkfähig.

Das emulierte Mac OS 8.1 System ist ziemlich schnell gestartet und lässt sich relativ Latenz-frei bedienen.
Mein derzeitig persönlicher Eindruck ist auch, dass inzwischen die Desktopcomputer so schnell geworden sind, dass bei einigen Emulatoren die abgebildeten Systeme performanter geworden sind, als auf ihrer originalen, physischen Hardware.

Die in JavaScript programmierte Anwendung gibt es aber auch für Linux und Windows.

Links:
macintosh.js (GitHub – Felix Rieseberg)
Macintosh Quadra 900 (engl. Wikipedia)
Mac OS 8.1 (engl. Wikipedia)

Netzwerk-Bridge unter Linux mit TUN/TAP

Seit längerem trage ich bereits das Projekt in meinem Kopf herum, einen Mainframe-Computer der VAX-Reihe von Digital Equipment Corporation (kurz DEC) zu emulieren und auf diesem emulierten System wiederum das auch von DEC dazu entwickelte ‚Virtual Memory System‘ (kurz VMS später OpenVMS) als Betriebssystem zu installieren um damit ein wenig herum zu spielen. Ich habe aber bereits NetBSD, das ebenfalls von DEC entwickelte und proprietäre Unix Ultrix, als auch OpenVMS auf die emulierte Maschine kurz installiert. Nur waren diese Unternhmungen eher halbherzig, denn eine wichtige Komponente hatte ich bisher nie mit einbezogen. Nämlich die Netzwerkfähigkeit eines dieser Systeme. Ohne Netzwerk ist so eine emulierte Maschine zwar schön zum anschauen und herum probieren, aber sie verharrt weiterhin als eine Art Insellösung, wie früher, als die Computer in den häuslichen Wohnstuben noch nicht mit einem (Drahtlos-) Netzwerk verbunden waren und selbst das Internet mittels eines Modemzugangs noch teuer und keine Selbstveständlichkeit waren. Erst die Kommunikation von Computern untereinander macht sie flexibel und nochmals interessanter. Mit einer Netzwerkanbindung lassen sich Betriebssystem und Programme updaten oder gar upgraden, Dateien und Nachrichten hin und her übertragen und eigene Dienste anbieten.

Die Möglichkeit der Netzwerkkonnektivität ist aus meiner Sicht zumindest bei der Desktop-Virtualisierung eine recht einfache Sache. Denn die VMWare’s, Parallels und VirtualBox’es dieser Welt richten während ihrer Installation eine Netzwerkbridge in Software für das Wirtssystems automatisch mit ein, da sie die nötigen Treiber bereits mitbringen. So kann für eine virtuelle Maschine der Bridge-Modus zum direkten Zugriff auf ein physikalisches Netz, ein geteiltes Subnet mit NAT für mehrere virtuelle Maschinen untereinander oder eine Peer-To-Peer Verbindung zum Wirtssystem angeboten werden.

Bei der Emulationssoftware simh ist das etwas anders. Das Programm bringt keinen eigenen Treiber für eine Netzwerkbridge mit. Das Programm selber ist zwar netzwerkfähig, aber es ist nötig einen virtuellen Netzwerk-Kernel-Treiber wie TUN/TAP zu installieren, um die Netzwerkgeräte zu simulieren.

TUN simuliert dabei ein Ende-zu-Ende-Netzwerkgerät (ISO OSI-Schicht 3) und kommuniziert mit IP-Paketen mit der Software, während TAP eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung mittels Ethernet-Gerät simuliert (ISO OSI-Schicht 2) und über Ethernet-Frames mit der Software kommuniziert.

In meinem DokuWiki habe ich einen ersten Workaround zur Erstellung einer Netzwerk-Bridge unter Linux mit TUN/TAP erstellt.:
Netzwerk-Bridge mit TUN/TAP für eine Computer-Emulation

Links:
TUN/TAP (engl. Wikipedia)
TUN/TAP (Projektseite auf source forge)
SIMH (dt. Wikipedia)
DEC VAX (engl. Wikipedia)
DEC OpenVMS (engl. Wikipedia)
Ultrix (engl. Wikipedia)
NetBSD (dt. Wikipedia)

Individuelles ISO-Image unter macOS erstellen

Im Zuge meines Vorhabens dass ich mir nach langer Zeit wieder ein MS-DOS virtualisiert habe, stand ich auch wieder vor dem Problem ein individuelles ISO-CD-Image mit Computerdateien unter macOS zu erstellen. Im graphischen Programm ‚Disk Utility‘ (dt.: Festplattendienstprogramm) ist dies leider nicht direkt möglich. Allerdings muss im ‚Disk Utility‘ über das Menü ‚File‚ -> ‚New Image‚ -> ‚Blank Image …‚ ein leeres Image erstellt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass im Dialogfenster unter ‚Partitions‘ ‚CD/DVD‘ und bei ‚Image Format‘ ‚DVD/CD-Master‘ als Optionen ausgewählt sind.

Somit ist erst einmal ein Image mit der Dateierweiterung .cdr erstellt, das mit Dateien gefüllt werden kann. Um daraus nun ein CD-ROM-konformes ISO-Image zu erstellen, ist das Kommandozeilenprogramm hdiutil nötig.

Der Befehl lautet:

hdiutil makehybrid -iso -o CD-ROM.ISO CD-ROM.cdr

Bei der Benennung der Output-Datei ist es aber nicht nötig .ISO als Dateierweiterung an zu hängen, da hdiutil dies automatisch tut.

Links:
Einrichten eines virtualisierten MS-DOS Systems (eigener Blogartikel)
ISO 9660 (dt. Wikipedia)

Einrichten eines virtualisierten MS-DOS Systems

Erst einmal eine Sache vorweg: Auch wenn ich bei der Lösungserstellung VMWare Fusion für Mac als Desktop-Virtualisierung verwendet habe, wird diese aber auch mit VMWare Desktop für Linux oder Windows, den Virtualisierungslösungen Parallels Desktop oder Oracle VirtualBox, und sogar mit diversen x86-Emulatoren funktionieren.

Der Hintergrund warum ich diesen Artikel erstellt habe ist, dass ich mich vor einigen Tagen in ein Gespräch mit zwei mir mehr und weniger bekannten Personen dazu gesellt habe, wo es um eine Software zur Erstellung von Partituren im MIDI-Format ging. Ich berichtete, dass ich im Alter von 15 bis 17 Jahre selber eine Windows-Software besaß, mit der es möglich war in Form einer Partitur MIDI-Songs zu erstellen, um die musikalischen Partner für das Üben zu ersetzen. Die Software die ich damals einsetzte – und auch heute auf Diskette noch habe, heißt „MIDI Recording Session“. Auch wenn es sich bei dieser um ein 16-bittige Windows 3.x Anwendung handelt, so konnte ich sie dennoch ohne Probleme in einer bestehenden virtuellen Maschine mit Windows XP starten und benutzen. Allerdings kam mir bereits bei dem ersten Gedanken das Programm nach so langer Zeit mal wieder zu Starten auch die Idee, nach recht langer Zeit ein MS-DOS mit Windows 3.11 mal wieder zu virtualisieren.
So habe ich meine Disketten-Images aus dem Schrank geholt und das Microsoft DOS 6.2 in eine virtuelle Maschine installiert. Um das Windows for Workgroups in der Version 3.11, sowie das Microsoft Works für Windows Version 2 von CD-ROM in die DOS-VM installieren zu können, bedarf es allerdings auch noch einen Treiber um überhaupt auf das optische Laufwerk zugreifen zu können.

Bei meiner Recherche nach einem adäquaten DOS-Treiber für das virtualisierte MS-DOS bin ich auf das Technology Blog von Werner Ziegelwanger gestoßen. Dieser hatte es sich zu seinem Hobby gemacht einen DOS-PC zusammen zu bauen und ist bereits auf das selbe Problem gestoßen wie ich, nur mit der zusätzlichen Schwierigkeit im Gegensatz zu mir, dass er eben kein virtualisiertes System verwendet, wo sich die (Pseudo-) Hardware immer gleich verhält, sondern dass er mit den Herstellereigenen Besonderheiten der Laufwerke zu kämpfen hatte, die immer für Fummelarbeiten bei den Treibern unter einem nativ ausgeführten DOS sorgten.
Ziegelwanger hat die Arbeitsschritte sehr schön dokumentiert, so dass es mir ohne Probleme möglich war das optische Laufwerk aus der virtualisierten DOS-Umgebung ansprechen zu können. Ich habe sie als Anleitung nochmals in mein Wiki übernommen.

Links:
Anleitung im eigenen Dokuwiki
Technology Blog – DOS CD Rom Treiber installieren

Darüber hinaus stand ich vor dem Problem, Dateien, wie zum Beispiel eben die Treiber für den Zugriff auf das CD-Laufwerk, von meinem Host-System (macOS) in die virtuelle Maschine zu übertragen. Der Trick ist für das erste aber recht einfach.:

  1. Über das Terminal unter macOS (Linux, BSD) ein leeres Disketten-Image mit dem Konsolenprogramm dd erstellen.
    dd if=/dev/zero bs=512 count=2880 of=msdos-floppy.img
  2. Das erstellte Disketten-Image mit dem Virtualisierungsprogramm als Diskettenlaufwerk verbinden und mit dem Befehl format a: mit dem Dateisystem FAT12 unter DOS formatieren.
  3. Image von der VM wieder lösen und im Dateimanager (macOS Finder oder dem jedes anderen Host-Systems) wieder mounten und dann die Dateien hineinkopieren.
  4. Zuletzt das Image wieder aus dem Dateimanager auswerfen und mit der virtuellen Maschine verbinden. Die Dateien können gelesen beziehungsweise wenn nötig verändert werden.

Auf Dauer ist dies aber natürlich keine Lösung und ziemlich umständlich sowie nervend.