盆栽マシンの記録

ロースペックマシンをあれこれとチューニングして それなりに動作するように手を加えることを自分の中では盆栽と 呼んでいるのだが、 何台かあるマシンのうち 典型的な盆栽について紹介したいと思う*1

概要

このマシンは、勤務先の人から個人的に譲り受けたPC本体に、 手持ちの周辺機器の実装、取付治具などの自作を行い作成した。 スペックは以下の通り;

ベースシステムIBM Aptiva 330
CPUIntel 486DX4 / 100MHz
メモリ24MB
ハードディスクIDE×4式: 425MB, 700MB, 800MB, 3GB
I/OバスISAバス: スロット×4
ネットワークNE2000互換×2式: 10BASE-5, 10BASE-5, 10BASE-T
シリアルポートRS-232C×4チャンネル
パラレルポート1チャンネル
フロッピーディスク3.5インチ×1

外形

All.jpg

本体はIBMのAptiva 330がベース。 ディスプレイは、モノクロ9インチCRTを接続。
OSには、Unix系のOpenBSDをインストールしている。 このマシンは実装メモリが24MBと少ないため、X Windowはインストールしておらず、 本機単体でのグラフィックや日本語の表示はできない。ASCIIのみ表示可。

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ペリフェラル

I/OバスはISAのみ*2。 よってIRQの割当は全て手動設定である。

IO_IntrNear.jpg
CENTER:IRQ割当表 - ほぼ全てが割当済

I/Oスロットは全部で4つある。

Inner_Back.jpgIO_SlotMidium.jpg
CENTER:I/Oスロット実装状況I/Oスロット使用状況

4スロットのうち、2スロットにEthernetカードを実装。 どちらもNE2000互換カードで10BASE-2, 10BASE-Tに 対応*3
残り2スロットには、マルチI/Oカードを実装。 このカード中、シリアルポート2チャンネルを 使用(パラレルおよびゲームポートは、割り当てるIRQがないため、未使用)。 本体の2チャンネルと併せ、計4回線を接続可。

ストレージ

ハードディスクは4式を実装。
本来、実装できる台数は2式(wd0, wd1)までだが、CD-ROMを取り外し、 空スペースにwd2を増設(前面にはブランクパネルを取付)。
さらに3.5インチフロッピーディスクドライブ下に吊り下げる形で 自作HDDベイを設置し、wd3を増設。

Disk_BP.jpgInner_Front.jpg
前面ブランクパネルCENTER:ブランクパネルの内部
Disk_Stack13.jpgDisk_ExtBayFar.jpg
wd0~wd2取付状況wd3増設状況

これにより、IDEインターフェースのチャンネルは全て埋まっているため、 現時点で最大限の実装状態となっている。

ソフトウェア

OS_Login.jpg

使用OS: OpenBSD 3.0 (2001年) ~ OpenBSD 4.3 (2008年現在)

実装メモリ量が小さいため、OSカーネルは不必要な機能を削った カスタムカーネルを作成し使用している。
このカーネル起動時のdmesgはこちら→ filedmesg.boot.txt
ログインしてオペレーションを行った例はこちら→ filetypescript-hsv.txt

このマシンにはOpenBSD本体以外に、以下のようなソフトウェアが導入されている;
bzip2 (ファイル圧縮), DeleGate (プロキシサーバ), dmassage (カーネル作成支援ツール), GNUPLOT (グラフ描画ソフト), ircd (IRCデーモン), Kermit (シリアル通信/ファイル転送), NetPBM (画像ファイル加工・変換ユティリティ), ng (日本語Micro GNU Emacsテキストエディタ), PHP-4 (スクリプト言語), APC (PHPアクセラレータ), screen (スクリーンマネージャ), Ruby (オブジェクト指向スクリプト言語), QuickML (メーリングリストドライバ), smtpfeed (高速メール配送エージェント)

このマシンは当初、外向けゲートウェイの予備機として運用されていたため、 追加インストールされたソフトウェアには、ネットワーク関連のものが多い。

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このマシンの動作速度の実測を行った結果を以下に示す。
測定対象として、セキュリティスキャナであるchkrootkit-0.48を 用い、そのコンパイル、及びchkrootkit自身の実行時間を測定した。

CPUメモリコンパイル所要時間 (秒)実行時間 (秒)
実時間ユーザシステム実時間ユーザシステム
486DX4 100MHz (盆栽)24MB70.8832.8719.85219.9357.74130.87
Pentium/MMX 200MHz64MB13.024.562.5345.5811.7518.94
Pentium-III 540MHz192MB2.251.140.678.882.715.49
Core2 4300 1800MHz1024MB0.410.210.182.000.851.78

以上の結果から、この「盆栽マシン」は、概ね 2007~2008年頃の標準的な性能を持つマシンの1/50~1/200程度の処理能力であることがわかる。

「盆栽」の意義


*1 この kaw.ath.cx も結構な盆栽だったりするが
*2 まだPCIどころかEISAも出ていなかった
*3 うち、1枚は、10BASE-5用のAUIポートも実装

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