johnrash/bebox

来源：https://github.com/johnrash/bebox

BeBox

BeBox 是一个 Haiku 应用程序，用于模拟 Be Inc. 的 BeBox——BeOS 诞生的双处理器计算机。它可以运行 PowerPC 各型号机器，使用其原始启动 ROM，支持从开发者发布版 6 到 R5.0.3 的 PowerPC 版 BeOS。它还能运行更早期的 Hobbit 原型机，该机型搭载两颗 AT&T Hobbit 处理器，可使用 Be 1993-94 年系统的存世磁盘运行。

窗口显示的是前面板两列 LED 灯（“blinkenlights”）之间的模拟屏幕，每列各十六段导光条：左侧是电源 LED 上方的十五颗 LED 组成的 CPU 负载条，右侧是磁盘 LED 上方的负载条，颜色为石灰色和琥珀色，与真实机器一致（也可以选择红色和绿色）。

模拟了什么

• 双处理器（PowerPC 603/603e 解释器，含 603 的软件 TLB）、MPC105 桥接芯片、BeBox 中断和 CPU 控制寄存器。
• 启动 ROM：nub 和主 ROM 存放在可写闪存中（BeOS 的 ROM 更新程序可用）、NVRAM 和实时时钟。
• 显卡：Number Nine #9 GXE64（S3 Vision864，AT&T 21C498 RAMDAC）及其图形引擎（默认）；或 Cirrus Logic CL-GD5434。分辨率 640x480 到 1280x1024，每像素 8 位和 32 位色深（BeOS 驱动提供的选项）。
• 声卡：Crystal CS4231A 编解码器，通过 Haiku 媒体套件播放。
• AT 键盘和 PS/2 鼠标；四个游戏接口（轴和按钮）。
• 存储：NCR 53C810 SCSI（ID 0-6 上的磁盘和 CD-ROM）、IDE、软驱。
• 四个串口：可连接到控制台窗口、TCP 服务器或客户端、主机串口或日志文件。
• 以太网：NE2000 兼容 ISA 网卡，位于主机背后的专用网络中（通过 libslirp 实现 NAT）：BeBox 可以访问主机和互联网，主机端口也可转发给 BeBox。
• 共享文件夹：Haiku 文件夹以 SCSI 磁盘的形式出现在 BeOS 中，可读可写；BeOS 关机后更改会同步回文件夹。

尚未模拟：并口、GeekPort、MIDI 和红外端口。

你需要什么

• BeBox 启动 ROM（不随本项目提供）：从一台 BeBox 上获取的 bootnub.rom（16 KB）和 bootmain.rom（Be Boot ROM 1.1d7），放在你选择的文件夹中。
• PowerPC 版 BeOS：CD 镜像（ISO、BIN/CUE 或 Toast）。
• 对于使用 Be 文件系统的版本（Advanced Access 到 R5）：需要较新的启动 ROM，Preview Release 2、R3 和 R4.5 的 CD 中包含该 ROM，路径为 /beos/etc/bebox_bootmain.image（Advanced Access、Preview Release 1 和 R5 使用其中之一）。BeBox 会自动为你提取（见下文）。

快速上手

1. 打开 Machine > Preferences > ROM & NVRAM，选择存放 ROM 的文件夹。对于 BFS 版本，将其 CD 镜像选为 Boot ROM image：BeBox 会从 CD 中复制启动 ROM（PR2 的 ROM 同样可以启动 Advanced Access 和 PR1）。
2. 在 Storage 中，将 CD 镜像放到某个 SCSI ID 上作为 CD-ROM（经典选择是 ID 3），再给另一个 ID 分配一块磁盘用于安装：Choose… 会打开一个文件面板，其中的 New disk image… 按钮可以就地创建一个新镜像（位于面板显示的文件夹中）并自动分配到该 ID。
3. Machine > Power on。较新的启动 ROM 在未设置启动卷时会停留在启动菜单：按 Return 键继续。硬件更改需要重启机器。未指定文件的设备类型在保存偏好设置时会被恢复为“None“。

Hobbit 原型机

在 PowerPC BeBox 之前，Be 围绕两颗 AT&T 92010 “Hobbit” 处理器、三颗 AT&T DSP3210 信号处理器和 BeBus 构建了其机器。少数原型机连同磁盘存世，运行着 Be 1993-94 年的系统：一个窗口服务器、一个控制台、Browser 及其 Dock。

模拟的内容：

• 两颗 Hobbit 处理器（根据 AT&T 程序员参考手册编写的解释器：包含栈缓存、MMU、定时器、事件序列）。
• 主板：其 I/O 和中断寄存器、处理器复位、软驱 DMA；PC 兼容 I/O 芯片（键盘和 PS/2 鼠标、实时时钟、两个串口、软驱）以及 NCR 53C94 SCSI 控制器。
• 显卡：一块 Trident VGA，带有 XGA 风格图形引擎，挂在 BeBus 上（640x480 或 800x600，256 色，由窗口服务器设置）。

未模拟：三颗 DSP 及其挂载的设备（声音、电话和调制解调器）、以太网卡、摇杆控制器和并口。没有它们系统也能启动（其声音服务器会报告错误）。

这些机器没有任何启动 ROM 存世，因此 BeBox 承担了启动 ROM 的职责：从启动卷加载 /system/kernel（如果插入了软盘则从软盘启动，否则从 ID 最小的 SCSI 磁盘加载）并启动它。

运行方法：

1. 在 Preferences > Machine 中选择 Hobbit prototype，并选择 4、8、16、20 或 32 MB 内存（其内核支持的大小）。
2. 在 Storage 中，将 Hobbit 磁盘镜像放到某个 SCSI ID 上作为磁盘。如果你想使用自己的内核而非磁盘上的内核，在 ROM & NVRAM > Hobbit kernel 中选择它。
3. Machine > Power on。内核会在串口 1 上报告其进度（在 Serial 中为它分配一个控制台窗口即可查看）。

注意事项：

• 1994 年 11 月的磁盘启动的是 /system/Browser，但实际路径是 /system/browser：因此会改为启动控制台（真实机器也是这样）。在控制台中输入 /system/browser & 即可启动 Browser。
• 软驱是内核的驱动器 1。
• 系统会写入其磁盘（交换文件等）：请保留镜像的副本，或使用 QCOW2 叠加层（bebox-img create -b IMAGE OVERLAY.qcow2）。
• 前面板灯被隐藏了：Hobbit 的内核不驱动它们。

从软盘安装

安装盘和 1of7 至 7of7 磁盘可以将 1994 年 11 月的系统（即 “pixels” 磁盘上的系统）安装到新磁盘上。安装盘没有自己的窗口：其 /system/Browser 会将一个最小系统（内核、服务器、shell、/Installer）从软盘复制到第一块硬盘上，不会询问，也不会显示任何内容（只有一个光标指针）。只在有待安装磁盘的情况下启动它：它会替换它找到的任何其他 Hobbit 磁盘上的系统文件。

1. 将 Hobbit 磁盘的副本（或其叠加层）放到 SCSI ID 0 上，将新磁盘镜像放到 ID 1 上（在 Storage 中，ID 对应的文件面板有 New disk image…；120 MB 就够了，原始磁盘为 120 到 170 MB）。开机，在控制台中输入 /bin/format，选择 ID 为 1 的 SCSI 磁盘，给卷命名，然后输入 0 退出。关机。
2. 将 Hobbit 磁盘从 ID 0 上移除，将新磁盘放到 ID 0 上。插入安装盘并开机。大约一分钟后（你只能看到光标指针），关机并弹出软盘。
3. 开机：控制台会从新磁盘启动。输入 /Installer，点击 Begin，然后插入 1of7（Media > Insert floppy…），点击 Continue，依此类推直到 7of7。Installer 随后会解压缩、校验并提取归档文件（需要几分钟），点击 Install 完成：“Installation complete”。开始解压缩时，控制台会显示 VOLUME:/_install_/archive.Z: System Error 0：无害的错误，真实的 Hobbit 也一样（compress 在文件仍处于打开状态时就删除了归档文件，而该文件系统不允许这样做；Installer 最终会删除它）。
4. 重启，输入 /system/browser & 启动 Browser。
5. 可选：再次运行 /Installer，使用 update.img 作为 1 号磁盘：Be 于 1994 年 11 月 28 日发布的更新（修复了 storage_server，并包含 /system/phone 中 Phone 电话答录机的语音提示，与 “be” 磁盘上的内容一致）。

配置档案

每个版本都偏好自己的机器配置（其启动 ROM、磁盘，可能是 133 MHz 型号），因此机器配置保存在**配置档案（profile）**中：除键盘与鼠标和 LED 外观外的所有偏好设置，加上启动 ROM 闪存（含 BeOS 安装的启动 ROM 更新）和 NVRAM（含启动卷）。

Machine > Profile 列出各配置档案以便切换（运行中的 BeBox 会用另一个配置档案重启），并提供 New profile…（复制当前配置档案，命名为如 “BeOS5 133 MHz” 或 “DR8 66 32 MB”）、Rename 和 Delete。状态栏显示当前配置档案。配置档案是 ~/config/settings/BeBox/Profiles/ 中的文件夹；在配置档案功能出现之前的设置成为了 “Default” 配置档案。

“-” 表示尚未测试。DR8.2 镜像是 Mac 更新程序，R4 镜像仅支持 x86。来自 R3 CD 的启动 ROM 可与这里测试过的所有版本配合使用，因此使用它的单一配置档案可以运行所有版本。

DR6 早于 1.1d7 启动 ROM：BeBox 会以旧版格式向其内核提供 PCI 设备表。按照 CD 上的说明安装它：从 CD 启动，从 Dock 运行 Installer，格式化 SCSI 磁盘（在左侧弹出菜单中选择 “Format:”），然后安装到该磁盘上并将其设为启动磁盘。DR6 的鼠标驱动向左和向下移动指针的距离是向右和向上的两倍（这是 DR6 的问题，不是模拟器的问题）。开发者版本的 date 会将年份输出为自 1900 年以来的年数（2026 年显示为 126）。

使用方法

• 窗口处于活动状态时，键盘属于 BeBox。点击屏幕捕获鼠标；按主机键（右 Ctrl 键）释放鼠标。偏好设置中的 Keyboard & mouse 可以选择其他主机键并设置鼠标速度。
• 偏好设置中的 Game ports 可以将主机摇杆连接到四个游戏摇杆上（每个游戏接口两个，如同使用 Y 型线）。
• 状态栏显示软盘、CD 和硬盘的状态（含磁盘活动指示）；点击软盘即可插入。
• Machine 菜单提供电源、复位和中断开关，以及带启动菜单或在串口 4 上输出内核调试信息的重启方式（开机时按住 F1，与真实 BeBox 一致）。Send Ctrl+Alt+Delete 将 Haiku 保留的按键发送给 BeOS：BeOS R3 及之后的版本会显示 Team Monitor，再次发送则重启。
• 当两个处理器都繁忙时，它们会在两个主机核心上运行（Preferences > Advanced，默认开启）：速度提升接近两倍，这对在较慢计算机上运行 133 MHz 型号很有必要。状态栏以真实 BeBox 的百分比显示当前速度。
• Tools > Serial console 显示连接到控制台的串口。
• View 以实际大小、双倍大小或适应窗口显示屏幕，并显示或隐藏 LED。

网络

在 Preferences > Network 中启用以太网卡（默认端口 300h，IRQ 5，与 Be 的软件期望一致）。在 BeOS 的网络偏好设置中，添加 “Novell NE2000 compatible adapter (ISA)”，使用相同的端口和 IRQ，并选择 DHCP（R4.5）或手动设置 IP 10.0.2.15、子网掩码 255.255.255.0、网关 10.0.2.2 和 DNS 10.0.2.3。从 BeBox 角度看，主机地址为 10.0.2.2。

转发的主机端口（tcp:2121:21, tcp:2323:23）使 BeOS 中运行的服务可从主机访问。

共享文件夹

在 Preferences > Storage 中，将某个 SCSI ID 设为 Shared folder 并选择一个 Haiku 文件夹。开机时 BeBox 会将该文件夹（含其属性：文件类型、图标）复制到一个全新的 BFS 卷中，BeOS 会像普通磁盘一样挂载它；带有 BFS 的版本（Advanced Access 及之后）可以使用它。当 BeOS 关机（Be 菜单 > Shut Down）且 BeBox 断电后，BeOS 的更改会同步回文件夹：新增和修改的文件、属性、删除。如果双方都修改了同一个文件，Haiku 版本会被保留，BeOS 的版本保存在旁边，命名为 “NAME (BeBox)”。如果 BeOS 未正常关机，该卷会被保留，下次开机时仍交给 BeOS，以便先进行修复。由于每次开机都会复制整个文件夹，请保持文件夹尽量小。

磁盘镜像

硬盘使用原始镜像或 QCOW2 镜像，QCOW2 仅占用实际写入的空间（精简配置），并且可以作为叠加层叠加在基础镜像之上。bebox-img 用于管理它们，也可以从 BeOS 卷（BFS）和 Hobbit 原型机磁盘中读取文件：

bebox-img create [-f raw|qcow2] [-b BACKING] FILE SIZE
bebox-img info FILE
bebox-img check FILE
bebox-img convert [-O raw|qcow2] SOURCE DESTINATION
bebox-img ls IMAGE [PATH]
bebox-img attr IMAGE PATH
bebox-img extract IMAGE PATH OUTPUT

例如：bebox-img extract "BeOS Release 3 PowerPC.iso" /beos/etc/bebox_bootmain.image r3.rom。

在 Hobbit 磁盘上，extract 还可以将整个目录（/ 表示整个磁盘）复制到新文件夹中，保留文件日期；ls 可以显示文件的类型和创建者：

bebox-img extract hobbit-930800009.img / pixels

没有任何 BeOS 版本可以读取 Hobbit 的文件系统（DR6 到 DR8 使用了后来的不兼容版本，其余使用 BFS），因此这是访问其文件的方式：先提取，然后将文件夹作为共享文件夹交给某个 BFS 版本。Hobbit 的程序无法在 PowerPC 上运行；其源代码、头文件、文本和图片才是真正有价值的。

脚本控制

机器窗口支持 hey 命令：

hey BeBox get Running of Window BeBox          # 也可 set ... 为 true/false
hey BeBox get Speed of Window BeBox             # 实时时间的百分比
hey BeBox get LedLevels of Window BeBox         # 左、右 (0-15)
hey BeBox get SerialLog 4 of Window BeBox       # 某个控制台端口的输出
hey BeBox set Floppy of Window BeBox to /path/disk.img
hey BeBox type of Window BeBox with text=ls     # 在键盘上输入
hey BeBox shot of Window BeBox with path=/tmp/screen.png

另外还有 get Mips、get EmulatedTime、get DiskLed、get AudioStats（音频输出计数器：下溢即间隙）、get Profiles、get Profile 和 set Profile（切换配置档案，运行中的机器会重启），以及命令 pwon、pwof、rset 和 cadl（Ctrl+Alt+Delete）。回复在动作执行后返回。

命令行

BeBox [--profile NAME] [--rom-dir DIR] [--boot-rom IMAGE] [--model 66|133|hobbit] [--kernel FILE] [--ram MB] [--video s3|cirrus] [--scsiN-disk FILE] [--scsiN-cd FILE] [--scsiN-share FOLDER] [--ide0 FILE] [--floppy FILE] [--net] [--net-forward SPEC] [--power-on]

用于配置机器（设置会被保存）。--profile 先切换到指定配置档案，若不存在则将其创建为当前配置档案的副本；其他选项修改该配置档案。

bebox-headless 在无窗口模式下运行机器，用于测试和调试：串口输出到文件或 TCP、脚本化键盘和鼠标操作、截图、指令追踪、内存转储和监视点。bebox-headless --help 列出所有选项。

构建

在 Haiku 上（需要 haiku_devel、zlib_devel 和 libslirp_devel）：

• make 构建应用程序；
• package/build-package.sh 构建应用程序和工具，并创建安装包。

模拟器核心是可移植的 C++17 代码，在 Linux 上经过测试：

• make -C tests/linux check：处理器测试（以 qemu-ppc 为参照）、Hobbit 处理器测试、多处理器和设备测试、QCOW2 测试（以 qemu-img 为参照），在 AddressSanitizer 和 UndefinedBehaviorSanitizer 下运行。
• tests/boot-regression.sh：以无窗口模式启动每个 BeOS 版本（介质和安装磁盘放在 work/ 中）以及 Hobbit 磁盘（放在 Hobbit/ 中），通过临时叠加层运行。
• tests/vm-test.sh user@haiku-host：在 Haiku 机器上构建应用程序并用 hey 驱动。

design/ 描述了硬件和模拟器的设计。

作者

• Claude Opus 5.5
• John Rash

许可证

MIT 许可证，详见 LICENSE。

应用程序图标（artwork/BeBox.hvif）由 zuMi 制作，采用 MIT 许可证。

artwork/icons 中的图标来自 Haiku 的图标集（MIT 许可证，Haiku, Inc.）。

BeBox ROM 和 BeOS 不属于本项目。