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Chris Lawrence, Linux/m68k Documentation Supremo

Linux/m68k ist die Portierung des Betriebssystems Linux auf die Motorola 680x0-Prozessoren (auch m68k genannt). Linux/m68k, das erste Projekt, das eine Portierung von Linux auf einen Nicht-Intel-Prozessor darstellt, wurde 1993 von Hamish Macdonald und Greg Harp gestartet, die den Kernel auf den Amiga portierten. Mehrere Atari-Benutzer, darunter Björn Brauel, Roman Hodek und Andreas Schwab, paßten Hamishs-Kernel-Anfänge im gleichen Jahr an die 32-Bit-ST-Serie von Atari an.

Wie Sie aus der Liste der Rechner, auf denen Linux/m68k läuft, sehen können, war die größte Herausforderung bei der m68k-Portierung, den Kernel so flexibel zu gestalten, daß die Vielfalt der Umgebungen abgedeckt werden konnte. Viele dieser Abstraktionen - hier sind besonders Martin Schallers und Geert Uytterhoevens Framebuffer- und Konsolenabstraktionen zu nennen - sind seitdem in den Haupt-Kernel übernommen worden. Diese Abstraktionen haben dazu geführt, daß praktisch jedes Binärprogramm, das jemals für Linux/m68k geschrieben wurde - den Kernel eingeschlossen -, auf jeder m68k-Plattform ausgeführt werden kann, ohne neu kompiliert zu werden.

Linux/m68k hat seine Widerstandsfähigkeit in der rauhen Wirklichkeit bewiesen: Mehrere öffentlich zugängliche Webserver wie http://shadow.cabi.net und http://amiga.nvg.org laufen unter Linux/m68k, und einer der Entwickler verwendet einen Amiga, auf dem Linux läuft, als Web- und E-Mail-Server für sein Wohnheim. Tausende anderer Anwender verwenden Linux für eine Vielzahl von Anwendungen - von der Softwareentwicklung über Textverarbeitung bis hin zu akademischer Forschung.

Linux stellt, zusammen mit anderen freien Unix-Clones, den m68k-Anwendern ein dynamisches, sich stetig verbesserndes Betriebssystem zur Verfügung, wie es diese Plattformen seit ihrer Glanzzeit in den späten achtziger und frühen neunziger Jahren nicht mehr gekannt haben.

Softwareversionen

Zur Zeit ist die aktive Entwicklung der 2.0-Kernel-Reihe eingestellt; es wird sich jetzt darauf konzentriert, in naher Zukunft einen grundstabilen 2.2-Kernel zu schaffen. Die neuesten Linux/m68k-Kernel können immer von http://sunsite.auc.dk/ftp/projects/680x0/ heruntergeladen werden. Für stabile Kernel gibt es vorkompilierte Images, außerdem stehen für alle Versionen Quellbäume und Patches (sowohl relativ zu den Vorgängerversionen als auch zu den Releases von Linus) zur Verfügung.

Wie andere Plattformen auch ist Linux/m68k dem Achterbahnkurs von libc genau gefolgt; dank der harten Arbeit von Andreas Schwab, unserem lokalen gcc- und libc-Guru, lagen wir nie zu weit hinten. Derzeit werden beide wichtigen Distributionen mit glibc 2.0 (libc 6) ausgeliefert, und es wird am Übergang auf glibc 2.1 (libc 6.1) für zukünftige Versionen von Linux/m68k-Distributionen gearbeitet. Allerdings unterstützt der Kernel immer noch libc 4- und libc 5-Applikationen für diejenigen Anwender, die das benötigen.

Unterstützte Hardware

Grundsätzlich werden Prozessoren der Reihen 68020, 68030, 68040 und 68060 unterstützt.

Für den 68020 ist eine separate MMU (Memory Management Unit) notwendig. Die EC-Versionen des 68030, 68040 und 68060 haben keine MMUs; Linux läuft daher nicht auf diesen.

Für den 68020 und den 68030 wird außerdem eine FPU (Floating Point Unit) empfohlen. Während wir dies schreiben, steht zwar ein FPU-Emulator auf Kernel-Ebene kurz vor der Veröffentlichung, aber 68882-FPUs sind schon für etwa 50 DM erhältlich und verbessern die Performanz vieler Applikationen. Auch Benutzer eines 68LC040 können den FPU-Emulator verwenden, allerdings weisen viele der 68LC040-Chips Fehler auf, die die FPU-Emulation instabil machen.

Die minimal benötigte Speichermenge liegt im allgemeinen zwischen 4 und 8 MB, aber je mehr RAM, desto besser ist es natürlich, und jedes kleine bißchen Mehr hilft. Amiga-Benutzer sollten noch beachten, daß Linux das Chip-RAM nur für die Grafik-, Sound- und Diskettentreiber verwenden kann. Das X Window System ist normalerweise nur mit 12-16 MB an RAM und einer beschleunigten Grafikkarte komfortabel zu verwenden, kann aber auch mit den Standard-Amiga- und Atari-Videomodi mit weniger Speicher ausgeführt werden.

Sie können zwar ein minimales Linux-System auf einer 20-30 MB großen Partition installieren, aber für ernsthaftes Arbeiten benötigen Sie über 100 MB und eine separate Swap-Partition. Ein sinnvoller Ansatz besteht darin, die größte Festplatte zu kaufen, die Sie sich leisten können, Linux darauf zu installieren und dann dabei zuzusehen, wie sich die Platte füllt. Auf den verschiedenen Plattformen werden viele SCSI- und IDE-Controller unterstützt, auch wenn diese Unterstützung nicht so vollständig ist, wie wir das gern hätten, denn es gibt nur relativ wenige Entwickler, und die Hardware ist relativ teuer (die billigste Ethernet-Karte für einen »großen« Amiga kostet über 200 DM). Alle Amiga-Modelle, die eine passende CPU haben, werden von Linux unterstützt. Clones, die nicht die speziellen Amiga-Chips enthalten (wie etwa der DraCo), werden im Moment noch nicht unterstützt, andere Clones wie der BoXeR können funktionieren oder auch nicht (uns standen noch keine Rechner zum Testen zur Verfügung).

Die meisten 32-Bit-Ataris (ST/Mega ST/TT/Falcon) werden unterstützt, auch wenn viele Leute Schwierigkeiten mit der Afterburner040-CPU-Karte hatten. Auch die Clones Medusa und Hades werden unterstützt.

Bei Macintosh-Modellen ist die Sache schon unsicherer. Apple hat in seiner m68k-Reihe oft die Hardware verändert, und nicht alle der möglichen Kombinationen werden derzeit unterstützt. Die Portierungsarbeiten werden noch zusätzlich durch Apples Weigerung erschwert, Entwicklern freier Software Dokumentation zur Verfügung zu stellen. Insbesondere die Unterstützung von PowerBooks ist sehr eingeschränkt, weil diese einen anderen ADB (Apple Desktop Bus) verwenden. Trotzdem ist von mindestens 27 Mac-Modellen bekannt, daß auf diesen die Tastatur, die Maus und das Display unterstützt werden.

VMEbus-Einplatinen-Computer verschiedener Hersteller werden unterstützt; diese Rechner werden vielfach in industriellen und Forschungsapplikationen eingesetzt. Dank Richard Hirst werden derzeit die MVME 147, 162, 166, 167, 172 und 177 von Motorola unterstützt. Außerdem hat Richard Linux/m68k auf die BVME 4000 und 6000 von BVM Ltd. und den Tadpole TP34V portiert.

Auf anderen Plattformen sieht die Unterstützung schon dürftiger aus, was vor allem daran liegt, daß nur wenige oder keine Leute an Portierungen von Linux/m68k auf diese Systeme arbeiten. Beispielsweise funktionieren derzeit nur die NeXTs mit 25 MHz.

Informationen, ob Ihre spezifische Konfiguration (einschließlich Erweiterungskarten) unterstützt wird, finden Sie in der Linux/m68k-FAQ unter http://www.linux-m68k.org/faq/faq.html . Mac-Benutzer können auch einen Blick auf die Macintosh-spezifischen Seiten zur Hardwareunterstützung unter http://www.mac.linux-m68k.org werfen.

Distributionen

Es gibt derzeit zwei größere Multiplattform-Distributionen von Linux für m68k. Sie enthalten Kerneln, die mit dem größten Teil (wenn nicht sogar mit allen) der unterstützten Hardware umgehen können:

Debian (http://www.debian.org )

Debian ist die einzige Multiplattform-Distribution, die Linux/m68k offiziell unterstützt. Debian 2.1 war die zweite Debian-Version, die offiziell Linux/m68k-Pakete und Installationswerkzeuge enthielt. Diese Distribution ist mit ihren mehr als 860 MB an komprimierten Paketdateien ziemlich sicher die größte Sammlung freier Software für 680x0-Systeme, die je produziert wurde.

Debian wird von einem weltweiten Team von Freiwilligen entwickelt, und das Debian/m68k-Team ist in vielerlei Hinsicht ein Mikrokosmos dieser Struktur, denn es umfaßt Mitglieder aus Europa und Nordamerika, die auf Amigas, Ataris, Macs und VMEbus-Systemen arbeiten.

Zwei kommerzielle Distributionen, Whiteline Linux/68k und Eagle Linux M68K, basieren auf der Version 2.0 von Debian und werden möglicherweise auf die Version 2.1 aktualisiert. Außerdem werden die offiziellen Debian-CD-ROMs von mehr als zwei Dutzend Herstellern weltweit reproduziert und zu Preisen von 10 bis 40 DM für ein CD-ROM-Paket nur mit Binärprogrammen verkauft; außerdem kann die komplette Distribution umsonst aus Debians weltweitem Netzwerk von Spiegel-Servern heruntergeladen werden.

Weitere Informationen über Debian/m68k finden Sie unter http://www.debian.org/ports/m68k /.

Außerdem gibt es zwei kommerzielle Distributionen aus Deutschland, die auf älteren Versionen von Debian basieren:

Whiteline (Atari)

http://www.atari-world.com/dlm/linux.htm

Eagle (Amiga)

http://www.eagle-cp.com/www/m68k.html

Red Hat (http://www.redhat.com )

Zwar unterstützt Red Hat Software Jes Sørensens m68k-Portierung ihrer Distribution nicht offiziell, aber sie ist doch als Bestandteil des Rough Cuts-Pakets auf CD-ROM von Red Hat erhältlich. Die Versionen von Red Hat für m68k folgen normalerweise den offiziellen Versionen von Red Hat Software. Im Moment ist die aktuelle m68k-Version die Version 5.1, und eine Betaversion von 5.2 steht schon zum Testen bereit und enthält Red Hats Programm Xconfigurator, das die Konfiguration des X Window Systems erleichtert. Wie Debian ist diese Distribution von mehreren Herstellern auf CD-ROM erhältlich und kann von Servern in den USA, Italien und Dänemark per FTP heruntergeladen werden. Die inoffizielle Red Hat-Portierung enthält ein Installationsprogramm für Amigas; Atari- und Mac-Anwender haben aber mit manuellen Installationen auch schon Erfolg gehabt. Nähere Informationen finden Sie in Ron Florys inoffizieller Red Hat-Installations-FAQ unter http://www.feist.com/~rjflory/linux/rh/index.html .

Die Wahl der Distribution ist im großen und ganzen eine Frage des Geschmacks, aber diejenigen, die schon auf einem System Debian verwenden, werden das auch auf anderen Systemen tun wollen; das gleiche gilt für Red Hat. Wenn Sie noch nie zuvor Linux verwendet haben, kann die Auswahl schwierig sein (und ist etwas, mit dem wir frühen Hacker nie konfrontiert worden sind). Debian ist sicherlich im Vorteil, wenn es um die Anzahl der verfügbaren Pakete geht, auch wenn die zunehmende Größe die Installation langsam mühsam macht. Die kommerziellen Distributionen aus Deutschland können interessant sein, wenn Sie Wert auf deren technischen Support legen.

Debian und Red Hat für m68k sind sehr viel billiger erhältlich als das offizielle Paket von Red Hat für Intel, so daß Sie vielleicht beide ausprobieren sollten. Auf jeden Fall gibt es für beide nichtkommerziellen Distributionen eine große Anzahl von Anwendern, die immer bereit ist, Neulingen bei ihren Fragen zu helfen.

Installation

Jede Distribution verwendet ein eigenes Installationsverfahren; außerdem unterscheidet sich das Vorgehen auf den einzelnen Plattformen. Daher ist es in diesem Anhang nicht möglich, die Installation erschöpfend zu behandeln. Einige spezielle Probleme sollten aber doch angesprochen werden.

Linux booten

Es ist zwar auf so ziemlich jedem System technisch möglich, Linux direkt zu booten, aber das Schreiben eines Boot-Loaders, der außerhalb des Betriebssystems funktioniert, ist reichlich schwierig. Derzeit können Amigas, Ataris und VME-Systeme ohne Starten des nativen Betriebssystems gebootet werden (dazu wird eine m68k-spezifische Version von LILO verwendet).

Auf anderen Plattformen und für spezialisierte Applikationen auf Amigas stehen Boot-Loader zur Verfügung, die unter dem nativen OS laufen (und damit ähnlich loadlin auf Intel-Systemen sind). Die Boot-Loader für Amigas und Ataris sind ziemlich rudimentär, auch wenn der letztere eine gewisse Unterstützung für das Einlesen von Kerneln über das Netzwerk bietet. Der Macintosh-Boot-Loader namens Penguin ist eine native MacOS-Applikation, die eine benutzerfreundlichere Schnittstelle hat und die Konfiguration einiger Einstellungen (wie etwa des Bildschirms) ermöglicht, von denen die Mac-Portierer noch nicht herausgefunden haben, wie sie unter Linux vorgenommen werden können. Andere Systeme verwenden »gehackte« Boot-Loader von anderen Betriebssystemen oder werden von den Boot-Managern in der Hardware gestartet.

Die zulässigen Boot-Optionen für Linux/m68k stehen in der Datei kernel-options.txt im Verzeichnis Documentation/m68k des Kernel-Quellbaums.

Partitionierung und Dateisysteme

Jede Plattform verwendet ein eigenes oder ein von einem anderen Betriebssystem angepaßtes Partitionierungsschema. Im allgemeinen kann aber gesagt werden, daß die Partitionierungsschemata offensichtlicher als die auf MS-DOS-Systemen sind. Amigas, Ataris und Macs unterscheiden nicht zwischen primären und logischen Partitionen und können grundsätzlich ohne auftretende Probleme mit der Plattengröße konfiguriert werden, die es auf Intel-Systemen gibt (wie beispielsweise die 1024-Zylinder-Einschränkung). Aufgrund der umfassenden Unterstützung anderer Plattenpartitionierungsschemata im Linux-Kernel können native HP/UX- und SunOS-Partitionen auf den entsprechenden Plattformen verwendet werden.

Auch wenn jedes Partitionierungsschema anders ist, versuchen doch alle unter Linux, fdisk-Hilfsprogramme zu verwenden, die auf dem ursprünglichen fdisk-Programm für DOS-basierte Plattformen basieren, so daß die Menüs mit einigen wenigen Ausnahmen die gleichen sind; beispielsweise bietet die Amiga-Version von fdisk zusätzlich die Möglichkeit, den »mountable«-Schalter des AmigaOS zu setzen.

In jüngeren Kerneln werden native Dateisysteme in hohem Maße unterstützt. Alle Amiga-Dateisystemformate (OFS und FFS) werden unterstützt, desgleichen GEMDOS von Atari (das eigentlich nur eine Variante des MS-DOS-Dateisystems ist) und HFS von Macs. Die nativen Dateisysteme der anderen Plattformen stehen im allgemeinen über die Kernel-Unterstützung für System V- und Berkeley FFS-Dateisysteme ebenfalls zur Verfügung.

Das X Window System

Die meisten Leute pflegen eine Haßliebe zur Konfiguration von X. Unter Linux/m68k sieht die Sache nicht anders aus; wegen der Fähigkeiten der Framebuffer-Geräteschnittstelle ist die Konfiguration allerdings etwas einfacher als auf anderen Plattformen.

Linux/m68k verwendet den FBDev-X-Server von XFree86, einen Standard-XFree86-Server, der zur Verwendung mit dem Framebuffer-Gerät geschrieben wurde. Damit können Videoeinstellungen von der Linux-Konsole geerbt werden, womit man sich die umfangreichen Editierarbeiten an der Datei XF86Config sparen kann. Möglicherweise wollen Sie die Einstellungen für die Farbtiefe ändern, aber die anderen Einstellungen können Sie normalerweise so lassen, wie sie sind.

Die Benutzer von hochauflösenden Grafikkarten möchten möglicherweise eine Auflösung auf der Konsole und eine (oder mehrere) höhere Auflösung(en) unter X verwenden. Dazu ist es notwendig, daß der jeweilige Framebuffer-Treiber die Programmierung des Grafikmodus unterstützt (also den Modus nicht vom nativen Boot-Loader des Rechners erbt oder nur einen festen Modus unterstützt). Sie können zur Datei XF86Config programmierbare Grafikmodi hinzufügen. Das Format der Modusinformation ist identisch mit dem auf allen anderen Architekturen; Sie können sogar mit dem Hilfsprogramm fbset passende Modelines generieren.

Der X-Server und die Konsole arbeiten auch dahingehend zusammen, daß Sie die Einstellungen des Framebuffers von der Konsole mit dem Programm fbset ändern und dann die Einstellungen in einem Format ausgeben können, das Sie direkt in Ihre XF86Config-Datei kopieren können, um unter X den Modus wechseln zu können.

Unglücklicherweise enthalten die XF86Config-Dateien der einzelnen Distributionen normalerweise externe Informationen, die für m68k-Benutzer irrelevant sind (und nur verwirren). Das Linux/m68k-Team plant, sich in naher Zukunft dieser Sache anzunehmen.

Das System erneut booten

Registrierung

Wir führen Buch über die Linux/m68k-Anwender, um einen Überblick über die Verwendung unserer Portierung zu bekommen und Leute zu finden, die Treiber für neue Hardware testen können. Wenn Sie möchten, können Sie sich auf der von Geert Uytterhoeven verwalteten Website http://www.cs.kul- euven.ac.be/~geert/ Linux/m68k/ als Linux/m68k-Anwender registrieren lassen.

Weitere Informationen

Linux/m68k-Anwender sollten die Newsgruppe comp.os.linux.m68k lesen, wo sie auch ihre Fragen loswerden können. Diese Gruppe wird von einer Reihe von Leuten gelesen, die gern bereit sind, Fragen zu beantworten - zumindest diejenigen Fragen, die noch nicht an anderer Stelle beantwortet worden sind. Die FAQ ist eine weitere wertvolle Ressource: http://www.linux-m68k.org/faq/faq.html .

Es gibt auch Mailing-Listen für Debian- und Red Hat-Anwender; unter http://www.linux-m68k.org/mail.html finden Sie Hinweise, wie Sie sich auf diesen Listen anmelden können.

Nähere Informationen zu Linux/m68k, darunter auch Verweise auf alle hier gegebenen Informationen und die vollständige FAQ, finden Sie auf den Linux/m68k-Seiten unter http://www.linux-m68k.org oder auf dem Hauptspiegel in den Vereinigten Staaten: http://www.lordsutch.com/linux/ .

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