SIMH (History Simulator) des Computer History Simulation Project ist eine Sammlung von Simulatoren für historisch bedeutende oder einfach nur interessante Computerhardware und -software aus der Vergangenheit. Ziel des Projekts ist es, hoch portable Systemsimulatoren zu erstellen und diese als Freeware im Internet mit frei verfügbaren Kopien bedeutender oder repräsentativer Software zu veröffentlichen. Das Projekt soll zudem dazu dienen, älterer Software weiterhin eine Umgebung zu bieten, auch wenn die Original-Hardware nicht mehr zur Verfügung steht. Auch wird es verwendet, um Betriebssysteme wie OpenVMS, RSTS, RSX-11, RT-11, TOPS-10 oder TOPS-20 auf PCs laufen zu lassen.
Unter der Liste der emulierten Hardware sind folgende Computer vertreten:
einige der PDP-und VAX-Reihe von Digital Equipment Corporation
Nova und Eclipse von Data General
Großrechner von IBM der 700er-/7000er-Serie
Minicomputer von Hewlett-Packard und Honeywell
die CDC 1700 von Control Data Corporation
den Microcomputer Altair 8800 von MITS (wahlweise mit Zilog Z80 oder Intel 8080 Prozessor)
und viele andere
Die aktuelle, stabile Version vom SIMH ist die 3.x. Diese ist auch in allen aktuellen und namenhaften Linux-Distributionen, sowie BSD-Systemen als vorkompiliertes Paket in den Repositories enthalten. Ich aber hingegen bevorzuge lieber den aktuellen Beta-Zweig v4.0 – 19-01 Current von der GitHub Projektseite. Dies hat auch mehrere Gründe.:
In der aktuellen Beta 4 ist bereits USE_NETWORK als Teil der Kompilierungsbefehlszeile definiert, damit die PDP-11- und VAX-Simulatoren die Ethernet-Emulation unterstützen.
Neben der Emulation von DECs VAX11/780 und MicroVAX3900 aus dem SIMH-Zweig 3.x, wurden in dem Beta-Zweig 4.x Current weitere VAX-Modelle implementiert. – Allerdings muss ich dazu sagen, dass bei meinen Internetrecherchen ich festgestellt habe, dass andere User von fehlerhafter Netzwerkunterstützung berichteten. Ich selber habe bei einigen neu hinzugefügten VAX-Modellen das Problem gehabt, die Datenträger korrekt zu definieren und der Emulator konnte die virtuellen Geräte nicht ansprechen.
Von allen (neuen) VAX-Modellen sind die Boot-ROMs mit den eventuellen Patch-Dateien enthalten. Gerade bei Linux-Distributionen wie Debian-Linux, welche den Fokus haben, im Wesentlichen ein System aus freier Software zu bestehen, fehlen die Boot-ROM-Dateien, da sie proprietären Bytecode enthalten.
Um den aktuellen Beta-Release des SIMH-Emulators nun auf dem Computer installieren zu können, ist es wichtig folgende Pakete vorher zu installieren, sofern noch nicht geschehen. (als Benutzer root unter Debian-Linux):
Quellcode des aktuellen Beta-Releases laden und den Emulator – zum Beispiel einer MicroVAX3900 von DEC – kompilieren.
$make {simulator-name (i.e. vax)}
git clone https://github.com/simh/simh.git cd simh make vax
Die so erstellte Binärdatei wird im SIMH-Verzeichnis in dem Unterverzeichnis BIN/vax gespeichert.
Damit das emulierte System auch Teil des heimischen IPv4 Netzwerkes ist, habe ich bereits in meinem Blog-Artikel „Netzwerk-Bridge unter Linux mit TUN/TAP“ beschrieben, wie unter einem Debian-basierten Linux eben diese einzurichten ist.
Start-Konsole mit Hilfe Übersicht
Um die Simulation der MicroVAX3900 nun starten zu können, muss lediglich die erstellte Binärdatei noch ausgeführt werden. SIMH startet dann immer erst in den Kommandomodus. Diese Konsole ist sehr mächtig und beinhaltet eine sehr umfangreiches Hilfesystem in dem alle Parameter zur Ausführung der Simulation, sowie die unterstützten Hardwarekomponenten des emulierten Computersystems aufgeführt werden. Ferner kann über die Konsole auch ein Log über die Simulation erstellt werden.
SIMH-Hilfe show-BefehlZusätzliche Informationen der HilfeInformationen der Specifikationen
Mit der Konsole können auch dann direkt die Maschinen-spezifischen Parameter gesetzt werden und zur Ausführung für ein Betriebssystem der Hardware die Emulation gestartet werden.
Parameter setzen und Boot
Es sei nochmal darauf hingewiesen, dass SIMH neben der VAX-Reihe von DEC auch andere Computerarchitekturen (anderer Hersteller) simuliert. Daher ist die Konsole von SIMH auch bei den anderen Simulatoren ähnlich umfangreich. – Zum Beispiel habe ich die Altair-Emulation mit dem Zilog Z80 Prozessor mal kurz ausprobiert gehabt.
Apple hat sein Smartphone-Betriebssystem iOS – in den ersten drei Majorreleases noch unter dem Namen iPhone OS vermarktet – von Anfang an so abgeschottet, dass es einem als User und Entwickler nicht möglich ist, mit Dateien in einem Dateisystem App-übergreifend arbeiten zu können, sowie mit einer Applikation weitere Programme sich auf das Gerät installieren zu können. – Auch unter dem Begriff Sideloading bekannt. – Jede Applikation soll ausschließlich separat über den Apple-eigenen iOS App Store auf iPhone oder iPad bezogen und installiert werden. Dies ist von Apple auch in den Regularien für App-Entwickler vorgeschrieben und wird vor der Veröffentlichung in einem Review-Prozess kontrolliert. Apple begründet dies damit, dass Nutzer so vor schädlicher Malware geschützt werden sollen. Der Nachteil dabei ist aber, dass die Smartphones und Tablets von Apple in der Nutzungsmöglichkeit weitaus unflexibler als die Geräte für Googles Android oder den Apple-eigenen Laptops, also Computern sind. Besonders ärgerlich ist dies am größten bei den iPads, weil selbst Apple diese spätestens seit dem iPad Pro auch inzwischen als Computer-Kategorie vermarktet, die einem klassischen Laptop – also Apples eigene MacBook (Air/Pro) ersetzen können sollen. Mit den Smart-Keybords bietet Apple selber auch Peripherie für ihre Tablets an, die das Handling eines klassischen Laptops ermöglicht – dazu aber zusätzlich ein Touch-Display für die Bedienung mit Fingergesten und Stift direkt auf das Display. Apple hat mit der eigenen Files-Apps für iOS und iPadOS ein Programm für den Umgang mit Dateien inzwischen implementiert, aber an die Möglichkeiten die der Finder auf den Macs oder der Datei-Explorer unter Windows bietet, kommt diese App nicht im Ansatz heran. Apple hatte aber bereits nun vor über sechs Jahren das Unternehmen Burstly übernommen gehabt, mit deren App Testflight einem es möglich war, auch Apps im Rahmen von Beta-Tests von Entwicklern außerhalb des Apple-eigenen App Stores sich auf iPhone oder iPad installieren zu können. Das machte es sehr interessant, eine iOS-Applikation für einen wirklich sehr begrenzten Umfang an Benutzern entwickeln und ausrollen zu können, ohne die App durch Apples Review-Prozess hindurch in den App Store veröffentlichen zu müssen. Zum Beispiel für eine selbstgebaute Smarthome-Steuerung für weniger als 100 iOS-Usern in einem Verein oder MakerSpace. Die angenommenen 100 User hätte man einfach als die Beta-Tester deklariert.
Vor zwei Jahren hatte dann der Softwareentwickler Theodore Dubois das Projekt iSH auf GitHub veröffentlicht gehabt, mit dessen es dann möglich war, sich ein emuliertes Linux auf das iDevice installieren zu können. Bei iSH handelt es sich dabei um eine iOS-App, in der im Usermode des Darwin-Systems – also der Betriebssystemunterbau von iOS auf Basis des BSD-Unix von Apple – ein Emulator zu Ausführung von Maschinenbefehlen der x86_32 Architektur läuft mit einem Alpine-Linux. Alpine-Linux ist wiederum eine auf BusyBox basierende Linux-Distribution, die in erster Linie für „Power-User entwickelt wurde, die Sicherheit, Einfachheit und Ressourceneffizienz schätzen“. Das Alpine-Linux verwendet als eigenes Paketverwaltungssystem apk-tools. Somit ließ sich weitere quelloffene Software aus der GNU-Linux-Welt mit zum ersten mal außerhalb Apples App Store auf iPhone beziehungsweise iPad installieren. Möglich war dies, weil Apple vor rund zwei Jahren selber mit der Swift-Playground App für iOS eine einfache und spielerische Möglichkeit geschaffen hat, auf iPhone und iPad anhand ihrer eigenen Programmiersprache Swift das Programmieren zu erlernen. Und es ist in Testflight für Entwickler möglich, für App-Tester Programmteile aus dessen Quellen nachinstallieren zu können. Über die Testflight-App musste man sich automatisch zu einem Beta-Tester für iSH aktivieren und schon konnte man für jede „Testversion“ von iSH für einen vorher definierten Zeitraum die Testversion benutzen. Allerdings war aber die Anzahl der Beta-Tester auf maximal 10.000 User begrenzt.
Vor 3 Tagen ging dann die Meldung durch die IT-Tech-Presse, dass von iSH die Version 1.0 von Apple im App Store zum Download freigegeben wurde. Die Frage ist aber, wie ist das möglich, wenn die Regularien des App Stores das Sideloading von weiteren Programmen aus einer App verbietet? Die Antwort ist: Das Kommandozeilenprogramm apk ist nicht mehr Teil von iSH, so dass keine weiteren Programmpakete erst einmal nachgeladen werden können. Dass es aber über einen kleinen Umweg möglich ist, werde ich am Ende noch kurz dokumentieren.
Zuvor aber noch ein paar Worte zu iSH, wie es bereits seit der zuvor zweijährigen Testflight-Beta gibt und verhält.: Das Alpine-Linux in iSH enthält bereits eine Reihe gängiger Kommandozeilenprogramme wie wget, curl und den Texteditor vi. Alpine setzt nach wie vor auf das einfache und leichte OpenRC als Init-System. Allerdings funktionieren nicht alle Pakete. Darunter zum Beispiel nicht ifconfig, ip, nmap, arp, dpkg, lighthttpd und weitere andere. Die Linux-Umgebung mitsamt Kernel ist nur wenige Megabyte groß. Über eine File-Provider-Extension lässt sich iSH auch in Apples vorinstallierte Dateien-App integrieren und erlaubt so einen Zugriff auf das eigene Dateisystem – um das Kopieren von Dateien in andere iOS-Apps zu ermöglichen.
Da ich derzeit ein iPhone 8 mit 256 Gigabyte Flssh-Speicher besitze, steht also der gesamte noch verfügbare Flash-Speicher für die Erweiterung des Linux mit Programmen, Bibliotheken und Daten zur Verfügung. Das heißt aber auch im Umkehrschluss, dass in das Alpine Linux nachinstallierte Programmpakete und Bibliotheken seitens des iOS als Nutzer-Daten und Dokumente angesehen werden. Der Nachteil: Mein iPhone-Backup fällt auch entsprechend im Laufe der Nutzung größer auf meinen Backup-Medien aus. Der Vorteil ist aber, dass im Fall eines iPhone-Wechsels das gesamte System auf das neue Gerät mit der Migration des iPhone-Backups in einem Rutsch mit kopiert wird. – Allerdings sofern die Gesamtkapazität des neuen Gerätes nicht die Größe des Backups unterschreitet.
Die Neben-Story meines derzeitigen iPhones ist ja, dass ich vor genau drei Jahren bei dem Wechsel von meinem bis dahin genutzten iPhone 5 mit 32 GB Flashspeicher nicht abschätzen konnte, welche Speicherkonfiguration des damals neu angebotenen iPhone 8 für mich die richtige ist. Mein Ziel seit damals ist ja, dass ich das Gerät auch wieder mindestens 5 Jahre durchgängig nutzen möchte. Voraussetzung war aber, dass ich alle Apps und Daten des restlos vollen 32 Gigabyte Gerätes mit auf das damals neue iPhone 8 migriere und übernehme. Das Problem bestand aber darin, dass ich dachte, die weiteren 32 Gigabyte auf die 64 Gigabyte in der kleinsten Konfiguration könne für die immer größer werdenden Apps nicht für die 5 kommenden Jahre reichen. Apple hat cleverer weise dann kein 128 Gigabyte Modell angeboten, weil sie genau wussten, dass der unsichere Kunde wie ich im Zweifel sowieso gleich auf die nächsthöhere Speicherkonfiguration zurückgreifen wird, und haben für weitere 170,- Euro dann nur noch die 256 Gigabyte-Variante angeboten. – Um nun auf den Punkt zu kommen: Von den unterschätzten 64 Gigabyte sind nun nach drei Jahren noch 6,4 Gigabyte frei, und die insgesamt noch verfügbaren 198,4 Gigabyte machen nun für mich endlich richtig Sinn. Anstatt furchtbarer HTML-WebApps um Audio-/Video-Dateien bearbeiten und konvertieren zu können, jetzt die Kraft von FFmpeg auf der Shell. Statt herumfummeln mit Browser und Apps wie Documents, Dateien mit wget herunterladen. Oder anstatt Geld für eine grafische App zahlen zu müssen, um Python-Code in einem Interpreter ausführen zu können, mit der Gefahr, dass numerische Ergebnisse ungewöhnlich ausgegeben werden, der originale Interpreter wie ich ihn von jeder Unix-Konsole her kenne.
Apple! – Dafür dass Ihr berechtigterweise es tatsächlich geschafft habt, mich für 192 Gigabyte zusätzlichen Flashspeicher um weitere 170,- Euro über den Tisch zu ziehen, verzeihe ich euch dafür ein wenig, weil ihr euch bezüglich des Sideloading-Verbotes von Theodore Dubois austricksen habt lassen. – Ich hoffe, ihr überlegt es euch nicht noch einmal anders und schmeißt iSH eben nicht wieder dafür aus dem App Store!
Jetzt noch zum Schluss das kurze HowTo, wie sich nach dem Download von iSH weitere Linux-Pakete installieren lassen.:
In meinem Blog-Artikel „Netzwerk-Bridge unter Linux mit TUN/TAP“ habe ich bereits geschrieben, dass ich einen Computer der VAX-Reihe des Herstellers Digital Equipment Corporation emulieren möchte, um ein wenig das ebenfalls ursprünglich von DEC entwickelte Betriebssystem OpenVMS ausprobieren zu können. Ich habe in dem Artikel auch erwähnt gehabt, dass ich das nach wie vor sich in der Weiterentwicklung befindliche Open-Source BSD-Unix NetBSD und das inzwischen historische, ebenfalls von DEC entwickelte, proprietäre Unix ULTRIX kurz in der mit SIMH emulierten Maschine zu installieren ausprobiert habe.
In einer Mini-Serie möchte ich nacheinander auf die drei einzelnen Betriebssysteme in der Emulation eingehen.
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
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
Mein absolutes Kernfeature ist, dass es als Texteditor nur den Zeilen-orientierten ‚ed‘ gibt. Der ‚vi‘ war seinerseits noch nicht verfügbar.
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.