Ubuntu 10.04をVMware Player 3.1で動かす

久々にLinuxネタを書いてみます（まだ、ブログタイトルにLinuxを冠していますし）。単に最新Linuxディストリビューションをインストールするのもつまらないので、もはや旬は過ぎていますが、仮想環境を使ってみることにしました。

仮想環境がインストールできるデスクトップPCには既にWindows 7様が鎮座しているため、お手軽に導入できる仮想環境としてVMware Playerを使用しました。今回導入したVMware Playerは仮想化方式としては、ホスト型に分類されます（このあたりの解説はこのサイトを参考にさせていただきました）。性能を追求するためには、Xen Serverのようなハイパバイザー型の仮想環境がよいのですが、デスクトップ環境で複数OSを動かす選択肢としてはホスト型がよいと思います。

仮想化のメリット・デメリット

以下に、私が考える仮想化環境利用のメリット・デメリットをまとめてみました。

メリット

• Linuxを立ち上げる際にPCをリブートする必要がない
  → ホスト型仮想化では、ホストOSの１アプリとしてゲストOSが動く
• 複数のゲストOS（Windows XP, 各種Linuxディストリビューションなど）を容易にインストール可能

デメリット

• ホスト型の仮想化は、仮想環境(VMware)→ホストOS(Windows)を介してのハードアクセスになるため、Linuxを直接インストールする形式に比べるとパフォーマンスで劣る（ハイパバイザー方式の仮想化だと、このオーバーヘッドは縮まると思います）
• 仮想環境ではハードの全機能にアクセスできない（VMware PlayerのLinux環境では3Dアクセレレーターを使ったOpenGLなどは使えない）

インストール手順

インストール手順は、こちらを参考にさせていただきました。

Step-1：
VMware PlayerをダウンロードしてPCにインストール（インストール先はデフォルトのままです）。

Step-2：
VMware Playerを起動し、「新規仮想マシンの作成」を実行

 

Step-3：
新しい仮想マシンウイザードにてインストール元を指定せず、「後でOSをインストール」を選択。

 

ゲストOSの種類など、各種パラメーターを入力すると、空のVMができあがります。VMに割り当てるメモリー量やCPUコア数は後で変更ができるためとりあえずはデフォルトでもよいです。デフォルトの512Mだとスワップが頻発してしまうため、私は最終的に1024M & 2 CPUに変更しています。作業途中で、「VMware Toolをダウンロードするか」と聞いてきますが、後でダウンロードを選択しておきます。

Step-4：
ゲストOS（今回は、Ubuntu 10.04）のISOイメージをダウンロード。VMware Playerホームメニューの「仮想マシン設定の編集」をクリック。CD/DVDをクリックし、接続先として「ISOイメージファイルを使用する」を選択し、ダウンロードしたISOファイルのパスを設定。

Step-5：
OKボタンを押して、ホーム画面に戻り、「仮想マシンの再生」をクリック。インストーラーが起動して、インストールが始まります。最近のLinuxディストリビューションはインストーラーがよくできているので、デフォルトの設定でどんどん進みます。

自分の環境だと、15分足らずでインストールが完了しました。CD/DVDを焼かずに、ISOイメージを使ったインストールは始めて行ったのですが早いです。これまでで、最速のLinuxインストールかも。

Step-6：
めでたく立ち上がりました。

Step-7：
お約束のパッケージアップデートを実行。VMware Toolsのダウンロードを再度聞いてくるので今度はダウンロードを実施。ダウンロードしたtarファイルを解凍、vmware-tools-distribに移動して、sudo ./vmware-install.plを実行。設定は全てデフォルト（Enter）でOKです。VMware Toolをインストールすると、ホスト～ゲストOS間でコピペができるようになり非常に便利ですのでインストール必須です。

注意点

インストール後、ゲストOS（Ubuntu）でUSBデバイスを認識しない問題が出ていました。色々調べてみると、Xperiaのアップデーターをインストールしていると、ホストOS（Windows）のUSB Root HubドライバがSony Ericsson製に書きかえらるため問題が出るようです。このサイトの手順に従って、Xperiaアップデーターの削除とドライバーのロールバックを行うことで問題が解決しました。この問題に遭遇する方は少数だと思いますが・・

VMware PlayerではUSBデバイス（USBメモリーなど）は、ホスト or ゲストOSどちらかが排他的に使用できる作りになっており、ゲストOSでUSBデバイスを使う場合はメニューから明示的に接続処理を行う必要があります（同様に、使い終わったら切断する）。USB接続でも、マウスはウインドウのフォーカスがある側に自動的に切り替わります。

未解決問題

私は７ボタンマウス（Logitech MX510）を使っていますが、以前はサイドボタンをブラウザーの「戻る・進む」ボタンに割り当てができていたのですが、VMware Player環境下ではサイドボタンが使えなくなってしまいました。ホイールによるスクロールは動きます。

xorg.confの設定かなと思い/etc/X11を覗くと、見慣れたxorg.confファイルが見当たりません！う～ん、最新のxorg X serverでは、ハード構成が自動認識になっているのですね・・Ubuntu 8.10以降ではxorgがHALを使ってハード構成を検出しているため、xorg.confは使うなとあります。/usr/lib/X11/xorg.conf.dにデバイス毎の設定ファイルがあるため、設定を追加してみましたがダメです。あきらめモードですが、ホスト・ゲスト間でコピペが使えるため、ブラウザはホストOS側で使えばよいかと思っています。

Fedora 11にCellクロス開発環境（SDK 3.1）をインストール

超久々にLinux & Cellの記事を書きます。記事数的には、Cell/LinuxよりArduinoの記事数が多くなっているのですが依然としてベスト３はCell系の記事です。PS3 Linux, Arduinoともニッチな世界だと思うのですが、PS3 Linuxの方がユーザー数が多いのでしょうか。

少し古い数字ですが、2008/12時点でPS3の総出荷台数は2130万台です（日本経済新聞出版の「任天堂”驚き"を生む方程式」より）。国内向けの出荷台数は266万台です。その中で、Linuxをインストールする方は1%以下だと思いますので、国内のPS3 Linuxユーザーは1万人以下といったことろでしょうか。

一方、Arduinoの出荷台数は、2008/12時点で６万ユニットとあります。クローン込みの総出荷台数が１０万ユニット、日本のユーザー比率が8%とすると（PS3の日本向け比率と同じと仮定）、日本向けの出荷が８千、ユーザー数で４～６千程度と思われます（一人当たり複数台所有と仮定）。

Fedora 11のインストール

前置きが長くなってしまいました。これまで、Fedora 9を使っていたのですが、PC LinuxをFedora 11に更新しました。Linux上でARMの開発環境を試してみたいと思っており、Linux自体を最新化しようと思ったのがことの始まりです。最終的にはWindowsベースになりそうな気もしますが、GNU/gccやmake toolなどはLinuxの方が親和性が高いように思うためです。

Fedora 11のインストールはいろんなところに解説がありますので説明するまでもないと思います。ただ、１点だけハマった箇所がありました。Nvidia proprietary driverのインストールです。

Fedora 11ではオープンソースのnouveauドライバがデフォルトになっています。別にゲームをするわけではないのですが、nvidia proprietaryドライバに比べるとウインドウの移動など通常の操作でももたついてしまうことがありました。そのため、nvidia proprietaryドライバのインストールをいつもの手順で実行しました。 RPM Fusion のリポジトリを設定して、
# yum install akmod-nvidia
で必要なパッケージをインストールして再起動すると、立ち上がりません、、、
(Ferora 9の時代はkmod-nvidiaを使っていましたが、最近はakmod-nvidiaの方がよいことを今回知りました）

ログを見ると，カーネルは起動しており、X Windowのドライバ初期化のところで止まっています。lsmodすると、nouveauとnvidiaドライバの両方がロードされており、後からロードされたnvidiaドライバがGPUを初期化できずにX Windowが立ち上がらない模様。さらに調べると、以下の設定を追加することでnouveauドライバのロードを抑止できるとあります。

1) /etc/modprobe.confに以下を追加
alias nouveau off

2) /etc/modprobe.d/blacklist.confに以下を追加
   blacklist nouveau

上記の設定を加えても、nouveauがロードされnvidiaドライバと競合してしまいます。他の方のインストール例ではこの設定で動作しているため、最新のドライバ or カーネルで何か変更があったのか？ 諦めかけたのですが、initrdを再構築すると問題が解消するというforum discussionを見つけ、こちらを試したところ、ビンゴでした。以下の手順でinitrdを再構築します。

# cd /boot
# mv initrd-2.6.30.5-43.fc11.i586.img  initrd-2.6.30.5-43.fc11.i586.img.bak
# mkinitrd /boot/initrd-2.6.30.5-43.fc11.i586.img 2.6.30.5-43.fc11.i586

initrd-2.6.30.5-43では、initrdの起動イメージの中でnouveauを組み込んでしまうため、blacklist.confを書いても意味がなかったということのようです。1)2)の修正を行ってmkinitrdを行うと、再構築したinitrdからはnouveauが削除され問題が解決します。

2009/11/2追記：
kernelを2.6.30.9-90にアップデートしました。この版数では、nvidiaドライバとnouveauドライバの競合は発生しませんでした。最新版では、問題が解消しているようです。

Cell SDK 3.1のインストール

こちらは、「Cell SDK 3.1のインストール」に示した手順通りで問題なくインストールができました。

Fedoraのリポジトリから以下のspu-binutilsが配信されています。(執筆時点）
spu-binutils          i586          2.19.50.0.1-3.fc11

yum updateで上記パッケージに更新を行うとspeプログラムのコンパイルができなくなりました。そのため、以下の設定を追加して、自動更新を抑止しています。
/etc/yum.conf に以下を追加
exclude=spu-*

EclipseのCell SDK IDEが動くかが懸念点でした。Eclipse/CDTはFedora 11収録パッケージのEclipse 3.4.2とCDT 5.0.2をyumでインストール。JREも同時にインストールされるOpen JDK 1.6を使用。SDK 3.1指定のFerora 9ではCDT4.0を使用しているため互換性の問題が考えられしたが、こちらもOKです。以前最新のCDTを使った際に、新規プロジェクト作成画面にCellプロジェクトが現れない現象があったように記憶しているのですが、下のキャプチャー画面にあるようにOthersの中に隠れていました。

ビルドを行う際に以下のワーニングが出ますが問題なくビルドができています。
****  WARNING: The "ppu-gnu32-debug" Configuration may not build  ****
****  because it uses the "PPU GNU 32 bit Debug Tool Chain"  ****
****  tool-chain that is unsupported on this system.  ****

****  Attempting to build...  ****

「使用するtool-chainが未サポートである」云々を言っていますが、プラットフォームがFedora 9であることをチェックしているだけなのかもしれません。今のところ動作に問題はありません。

「Cellプログラムのデバッグ」に示したPS3実機を使ったリモートデバッグも動作しています。

おわりに

Cell SDKはFedora 11であっけなく動作しました。

Nvidiaドライバのトラブルに関しては、Ubuntuのように、nvidia GPUを検出した場合は、積極的にnvidiaドライバをインストールしてくれた方が私にはメリットが高いです。UbuntuだとSunのJava VMもaptパッケージとしてインストールができ便利です。Fedoraはオープンソースしか収録しないというポリシーにこだわりすぎているのではと思うのですが。

実は、Fedora 11をインストールする前に、一度Ubuntu 9.04をインストールしています。Cell SDKもrpmパッケージをdebパッケージに変換することでインストールが出来、サンプルソースのコンパイルやEclipse IDEでのコンパイルは通っていました。唯一PS3を使ったリモートデバッグが動作せず、Fedora 11をインストールした次第です。今思うにPS3側がFedora 9であったためリモートデバッグができなかった可能性があります。短時間の使用でしたがUbuntuの方が使い勝手に好感が持てたため、PS3側とセットで再度Ubuntuに更新してみようかと思っています。

Fedora 9でのサウンド設定

PS3へのFedora 9デフォルトインストール状態ではサウンドの出力ができません（確か以前使用していたFedora 7でも）。PS3 Linuxでサウンド出力が必要になることがなかったので放置していたのですが、Webカメラの接続でサウンド関連の問題（詳細は最後に記載します）が出たためサウンド設定の見直しを行いました。

□PS3でのサウンド出力設定

lsmodではサウンド関連のモジュールはロードされているように見えます。

# lsmod
Module　　　　　Size　　Used by
snd_ps3　　　　  33208 　0
snd_pcm　　　　 140284  2 snd_ps3,snd_pcm_oss
snd　　　　　　  115664  9
soundcore　　　  26184　1 snd

以下の手順にてサウンド出力が可能となりました。

1) pulseaudioを削除

# yum erase pulseaudio*
Loaded plugins: allowdowngrade, fastestmirror, refresh-packagekit
Setting up Remove Process
Resolving Dependencies
--> Running transaction check
---> Package pulseaudio-core-libs.ppc 0:0.9.10-2.fc9 set to be erased
---> Package pulseaudio-module-x11.ppc 0:0.9.10-2.fc9 set to be erased
---> Package pulseaudio-libs-glib2.ppc 0:0.9.10-2.fc9 set to be erased
--> Processing Dependency: libpulse-mainloop-glib.so.0 for package: pavucontrol
--> Processing Dependency: libpulse-mainloop-glib.so.0 for package: padevchooser
--> Processing Dependency: libpulse-mainloop-glib.so.0(PULSE_0) for package: pavucontrol
--> Processing Dependency: libpulse-mainloop-glib.so.0(PULSE_0) for package: padevchooser
---> Package pulseaudio.ppc 0:0.9.10-2.fc9 set to be erased
--> Processing Dependency: pulseaudio for package: alsa-plugins-pulseaudio
---> Package pulseaudio-utils.ppc 0:0.9.10-2.fc9 set to be erased
---> Package pulseaudio-libs.ppc 0:0.9.10-2.fc9 set to be erased
--> Processing Dependency: libpulse.so.0 for package: gstreamer-plugins-pulse
--> Processing Dependency: libpulse.so.0(PULSE_0) for package: gstreamer-plugins-pulse
---> Package pulseaudio-libs-zeroconf.ppc 0:0.9.10-2.fc9 set to be erased
---> Package pulseaudio-module-gconf.ppc 0:0.9.10-2.fc9 set to be erased
---> Package pulseaudio-esound-compat.ppc 0:0.9.10-2.fc9 set to be erased
--> Running transaction check
---> Package pavucontrol.ppc 0:0.9.6-1.fc9 set to be erased
---> Package padevchooser.ppc 0:0.9.4-0.4.svn20070925.fc9 set to be erased
---> Package alsa-plugins-pulseaudio.ppc 0:1.0.16-4.fc9 set to be erased
---> Package gstreamer-plugins-pulse.ppc 0:0.9.5-0.5.svn20070924.fc9 set to be erased
--> Finished Dependency Resolution

2) サウンド出力デバイスの設定

GNOME Desktopのシステム→設定→ハードウェア→サウンドを開き、「音の再生」デバイスをALSAに設定。

□USB Audioの問題

pulseaudioを削除する前に、PS3にUSB入力のマイク付きWebカメラを接続すると、以下のログを吐いてUSBポートが停止しました。

Dec 23 09:55:08 ps3 kernel: usb 1-2.3: new high speed USB device using ps3-ehci-driver and address 5
Dec 23 09:55:08 ps3 kernel: usb 1-2.3: configuration #1 chosen from 1 choice
Dec 23 09:55:08 ps3 kernel: usb 1-2.3: New USB device found, idVendor=046d, idProduct=09a2
Dec 23 09:55:08 ps3 kernel: usb 1-2.3: New USB device strings: Mfr=0, Product=0, SerialNumber=2
Dec 23 09:55:08 ps3 kernel: usb 1-2.3: SerialNumber: 09C73120
Dec 23 09:55:11 ps3 kernel: Linux video capture interface: v2.00
Dec 23 09:55:11 ps3 kernel: uvcvideo: Found UVC 1.00 device <unnamed> (046d:09a2)
Dec 23 09:55:11 ps3 kernel: input: UVC Camera (046d:09a2) as /devices/ps3_system/sb_05/usb1/1-2/1-2.3/1-2.3:1.0/input/input4
Dec 23 09:55:11 ps3 kernel: usbcore: registered new interface driver uvcvideo
Dec 23 09:55:11 ps3 kernel: USB Video Class driver (v0.1.0)
Dec 23 09:55:11 ps3 kernel: usbcore: registered new interface driver snd-usb-audio
→ ここまではUSBデバイス（カメラ）を正しく認識

# ここからの挙動が怪しい #
Dec 23 09:55:13 ps3 pulseaudio[2629]: alsa-util.c: Device hw:1 doesn't support 44100 Hz, changed to 16000 Hz.
Dec 23 09:55:13 ps3 pulseaudio[2629]: alsa-util.c: Device hw:1 doesn't support 2 channels, changed to 1.
Dec 23 09:55:13 ps3 pulseaudio[2629]: alsa-util.c: Device hw:1 doesn't support sample format s16be, changed to s16le.
Dec 23 09:55:14 ps3 kernel: ps3-ehci-driver sb_05: force halt; handhake d000080080020014 00004000 00004000 -> -19
Dec 23 09:55:14 ps3 kernel: ps3-ehci-driver sb_05: force halt; handhake d000080080020014 00004000 00000000 -> -19
Dec 23 09:55:14 ps3 kernel: ps3-ehci-driver sb_05: force halt; handhake d000080080020014 00004000 00004000 -> -19
Dec 23 09:55:14 ps3 kernel: ps3-ehci-driver sb_05: HC died; cleaning up
Dec 23 09:55:14 ps3 kernel: usb 1-2: USB disconnect, address 2
Dec 23 09:55:14 ps3 kernel: usb 1-2.1: USB disconnect, address 4
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: irq 45: nobody cared (try booting with the "irqpoll" option)
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: Call Trace:
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: [c000000007ff7ce0] [c000000000011964] .show_stack+0x6c/0x16c (unreliable)
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: [c000000007ff7d90] [c0000000000e7bd0] .__report_bad_irq+0x50/0xb8
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: [c000000007ff7e10] [c0000000000e7f74] .note_interrupt+0x33c/0x40c
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: [c000000007ff7ef0] [c0000000000e8ebc] .handle_fasteoi_irq+0x13c/0x1cc
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: [c000000007ff7f90] [c000000000029794] .call_handle_irq+0x1c/0x2c
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: [c00000000079f990] [c00000000000d92c] .do_IRQ+0x130/0x22c
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: [c00000000079fa40] [c000000000004da8] hardware_interrupt_entry+0x28/0x2c
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: --- Exception: 501 at .raw_local_irq_restore+0x9c/0xb4
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel:    LR = .raw_local_irq_restore+0x8c/0xb4
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: [c00000000079fdc0] [c000000000013f24] .cpu_idle+0x11c/0x1b8
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: [c00000000079fe60] [c000000000484b80] .rest_init+0x7c/0x94
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: [c00000000079fee0] [c00000000066ccb4] .start_kernel+0x488/0x4b0
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: [c00000000079ff90] [c000000000008584] .start_here_common+0x4c/0xc8
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: handlers:
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: [<c000000000785cb8>] (usb_hcd_irq+0x0/0x10)
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: Disabling IRQ #45
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: usb 1-2.2: USB disconnect, address 3
Dec 23 09:55:16 ps3 kernel: usb 1-2.3: USB disconnect, address 5

pulseaudoがマイクを正しく識別せず、その後USBドライバが落ちているように見えます。pulseaudoの設定で改善できたかもしれませんが、pulseaudioを削除したところエラーが回避できるようになりました。

サウンド設定にて、「音のキャプチャ」デバイスにUSB Audioを設定すると、依然として上記のUSBドライバ停止が発生します。そのため、音声入力は無音の設定で使用中です。

x86用のFedora 9では、pulseaudio, USB audio共にデフォルト設定にて問題なく動いていますので、PS3のUSBドライバに何か問題があるのかもしれません。カーネルのバージョンは執筆時点での最新版である2.6.27.7-53です。

Cell SDK 3.1のインストール

久しぶりの更新になります。

Cell SDK 3.1が公開されましたので、PS3とPC（クロス開発環境）にインストールを行いました。SDK 3.1はFedora 9が動作条件のため、Linux環境もFedora 9に更新しました。インストールの手順と気がついた点を記載します。

PS3へのSDK 3.1インストール

□1. ファイルのダウンロード

IBM Cell Broadband Engine resource centerからインストールに必要なファイルをダウンロードします。上記のページから、「Download SDK 3.1 for Fedora 9 from developerWorks」のリンクに進み以下のファイルをダウンロードします。（ダウンロードにはUser ID登録が必要です）。

• CellSDK-Devel-Fedora_3.1.0.0.0.iso
• CellSDK-Extras-Fedora_3.1.0.0.0.iso
• cell-install-3.1.0-0.0.noarch.rpm

ダウンロードしたファイルを適当なディレクトリに保存します。例えば；
   /tmp/cellsdk31

□2. インストール手順

1)yum update daemonが動いている場合事前に停止

デフォルトではインストールされないと思います。以下のコマンドを実行して、エラーになったらそのまま次に進みます。
# /etc/init.d/yum-updatesd stop
bash: /etc/init.d/yum-updatesd: そのようなファイルやディレクトリはありません
　→エラーの例

2)インストールに必要なパッケージを追加

# yum install glibc-devel.ppc64 numactl numactl-devel rsync sed tcl wget
glibc-devel.ppc64/numactlはサンプルソースのコンパイル時に必要となります。

3)インストールスクリプトの実行

ダウンロードファイルを保存したディレクトリ移動して以下のファイルを展開
# rpm -ivh cell-install-3.1.0-0.0.noarch.rpm

/opt/cellに移動して、インストールスクリプトを実行
# ./cellsdk --iso </tmp/cellsdk31> install
< >内は、ダウンロードファイルを保存したディレクトリ名を指定

インストーラーの指示（ライセンス条件に同意など）に従えば作業完了です。

4)後処理

libspe2などがyumで更新されないように、/etc/yum.confに以下の定義を追加
exclude=blas blas-devel elfspe2 kernel lapack lapack-devel libspe2 libspe2-debuginfo libspe2-devel oprofile oprofile-devel

#./cellsdk verifyにてインストール内容を確認。

追加インストールしたいパッケージがあれば、以下の手順で追加が可能。
#opt/cell/cellsdk --iso /tmp/cellsdk31 mount
#yum install <追加したいパッケージ名>

パッケージの概要はマニュアルを参照。

PCへのSDK 3.1のインストール

基本的には、PS3へのインストールと同様です。

1)事前作業

# yum install rsync sed tcl wget
PCによるクロス開発環境の場合、yum-updateの影響はないため、yum updateの停止やexcludeの設定は不要だと思います。

2)インストールスクリプトの実行

PS3版と同様です。

3)後処理

#./cellsdk verifyにてインストール内容を確認。

Cell IDEのインストール

Eclipse IDE用に、Cellプログラム開発用プラグインが提供されています。導入手順は以下の通りです。

1)Eclipse IDEのインストール

EclipseはFedora 9のディストリビューションに入っている3.3を使用します。Eclipseはデフォルトではインストールされないため追加が必要ですが、Fedora 9のパッケージ管理（gpk-application）はグループ単位の指定ができず、Eclipseのパッケージが列挙されてしまうため、最低限何をインストールすればよいのかが分かりません。以前のPuirtの方がよっぽど使いやすかったのですが、、、 YumExをインストールして、Fedora Eclipseグループを指定すればOKです。

2) IBM Java環境の導入

Fedora 9のデフォルトでは、以下の通り、Open JDKがインストールされます。

$ java -version
java version "1.6.0"
OpenJDK  Runtime Environment (build 1.6.0-b09)
OpenJDK Server VM (build 1.6.0-b09, mixed mode)

IDEのインストールマニュアルによると、IDEにはIBMのJREが必要となるため、以下の手順でインストールします。

# /opt/cell/cellsdk --iso /tmp/cellsdk31 mount  → ダウンロードしたisoイメージをマウント
# yum install ibm-java2-i386-jre

パスを以下のように編集
JAVA_HOME=/opt/ibm/java2-i386-50/jre
SYSTEMSIM_TOP=/opt/ibm/systemsim-cell
PATH=$JAVA_HOME/bin:$SYSTEMSIM_TOP/bin:$HOME/bin:$PATH

export SYSTEMSIM_TOP
export JAVA_HOME
export PATH

$  java -version
java version "1.5.0"
Java(TM) 2 Runtime Environment, Standard Edition (build pxi32dev-20080710 (SR8))
IBM J9 VM (build 2.3, J2RE 1.5.0 IBM J9 2.3 Linux x86-32 j9vmxi3223-20080710 (JIT enabled)

3)シミュレーターのインストール

SDKのisoイメージには入っていないため、「IBM Full-System Simulator」サイトから追加ダウンロードが必要です。ダウンロードしたrpmファイルをインストールします。
# yum install sysroot_image-3.1-1.noarch
# yum install libBLT24.so
# rpm -ivh systemsim-cell-3.1-8.f9.i386.rpm

ただし、シミュレーターの起動スクリプトに問題があるようで、IDEのデバックモードでシミュレーターを使うことはできませんでした。以前投稿した方法で、PS3実機をリモートマシンとしてPCのIDEからデバッグが可能です。

4)IDEプラグインのインストール

# yum install cellide
/opt/cell/ide/eclipseにプラグインのファイルが展開されます。

Eclipseを起動して、以下のメニューをたどり、プラグインをインストールします。
Help→ Software Update→ Find and Install→ Select new features to install →
next→ New local site→ /opt/cell/ide/eclipseを指定

使ってみて

IDEはCDT 4.0ベースとなったため、コード補完機能が賢くなり以前より使い勝手が向上しました。SDK 3.0 (CDT 3.1)で作成したプロジェクトは概ね自動変換ができました。（ただし、一部変換がエラーになり、プロジェクトを再作成したケースがありました）。

IDEからのデバックですが、SDK 3.0では、speプログラム内に設定したブレークポイントでうまく停止しない問題によく遭遇しましたが、今のところspeプログラム内のブレークも問題なく動いており、SDK 3.0のデバック環境より安定していると感じています。

以前このブログで投稿した、行列積の計算プログラムが今回も添付されていますが、speプログラムがフルアセンブラ化され、より最適化が進んでいます。gccでコンパイルして3072 x 3072の行列積計算を実行してみると、何と152.24 GFlopsとなりました；

# ./matrix_mul -i 5 -m 3072 -p -H -s 6 -o 4
Initializing Arrays ... done
Running test ... done
Performance Statistics:
  number of SPEs     = 6
  execution time     = 1.90 seconds
  computation rate   = 152.24 GFlops/sec
  data transfer rate = 9.62 GBytes/sec

SDK 3.0では同様の条件で、139.36 GFlopsでしたので、かなり性能が向上しています。152.24 GFlopsは論理性能（153.6GFlops）の99%に達しており、いくらアセンブラでカリカリにチューニングしているとは言え、この値を信じてよいものか若干疑問ではありますが、、、

自作の行列和プログラムをSDK 3.1でコンパイルして実行したところ、SDK 3.0と同一の実行時間となったため、コンパイラの最適化レベルは上がっていないようです。SDK 3.0, 3.1ともgcc 4.1.1を使用しているため当然です。

と言う訳で、IDEを使用したPCのクロス環境を使う場合、SDK 3.1に切り替える価値はありだと思います。

Cell SDK 3.0のアップデート

Cell SDK 3.0.0.3 (Fix Pack)を使用したSDKのアップデートを行いましたのでその際の手順を以下に示します。SDKのインストール・アップデートを行っているLinuxはFedora 7です（SDK 3.0の指定バージョンです）。

SDK 3.0.0.3でのアップデート内容

今回のアップデートでは、主に以下のモジュールがアップデートされます。

• GCC C/C++コンパイラ
• Fortranコンパイラ
• GNAT
• GDB
• newlib Cライブラリー
• blas
• lapark（こちらは新規に追加されたように思います）
• libmc-rand-devel
• ppu-mass-devel, spu-mass-devel
• ドキュメント

アップデートに必要なファイルのダウンロード

newlib Cライブラリーまでの部分は、BSCからダウンロードします。

blas以下のパッケージ（科学技術計算ライブラリ関連）は、IBMのサポートサイトからダウンロードします。左記のリンクからFix Central → QS Blade（version = 3.0, platform = linux) を選択してダウンロードに進むと、 CellSDK-3.0.0.3.tarがダウンロードできます。

Cell SDKには、Fedora 7用とRHEL 5.1用が存在しますが、今回のアップデートはRHEL用のようです。上記のtarには以下のファイルが含まれます

• CellSDK-Updates-RHEL_3.0.0.3.0.iso　→　名前からRHEL用のisoイメージ
• cell-install-3.0.0-3.0.noarch.rpm　→ インストールスクリプト

最初に、SDK 3.0をインストールした際に使用した/opt/cell/cellsdkスクリプトのupdateオプションではアップデートができませんでした。Fixstarさんのサイトにも、3.0.0.3を直接インストールすることができないという記載があります。

そのため、インストールはrpmコマンドを使用して行います。

CellSDK-Updates-RHEL_3.0.0.3.0.isoを指定して、3.0.0.3のインストールスクリプトをinstallオプションで起動するとコンパイラ類も含めてアップデートパッケージを自動インストールしてくれたのですが、yumレポジトリが中途半端に書き換わってしまい、サンプルソースなどインストール済みのパッケージが一部見えなくなってしまいました（yum list installedで表示がでない）。Fedoraユーザーは手動アップデートが必要と思われます。

コンパイラ類のアップデート

BSCからダウンロードしたrpmファイルをrpmコマンドでインストールします。

# rpm -Uvh ppu-* spu-*

アップデート前後のバージョンは以下の通りです：
　ppu-gcc-4.1.1-57　→　ppu-gcc-4.1.1-57.3
　ppu-gcc-c++-4.1.1-57　→　ppu-gcc-c++-4.1.1-57.3
　spu-gcc-4.1.1-107　→　spu-gcc-4.1.1-107.5
　spu-gcc-c++-4.1.1-107　→　spu-gcc-c++-4.1.1-107.5
　spu-gdb-6.6.50-12　→　ppu-gdb-6.6.50-29

科学技術計算ライブラリーのアップデート

ダウンロードしたCellSDK-Updates-RHEL_3.0.0.3.0.isoを以下のコマンドでマウントします。

# mount -t iso9660 -o loop  /tmp/CellSDK-Updates-RHEL_3.0.0.3.0.iso  マウントディレクトリ

マウントディレクトリに移動して、アップデートしたいモジュールをrpmコマンドで以下のように更新します。

　# rpm -Uvh libmc*
　# rpm -Uvh ppu-mass* spu-mass*
　# rpm -Uvh lapack*
　# rpm -Uvh blas*

追加パッケージのインストール

/opt/cell/cellsdkスクリプトを使用したSDK 3.0の標準インストールでインストールされなかったオプションパッケージをインストールする方法は以下の通りです。

1) SDK 3.0 isoイメージのマウント

　# /opt/cell/cellsdk --iso isoイメージディレクトリ mount

• isoイメージディレクトリには、CellSDK-Devel-Fedora_3.0.0.1.0.isoとCellSDK-Extras-Fedora_3.0.0.1.0.isoの両方を格納しておきます

2) インストール済みパッケージのリストを表示

　# opt/cell/cellsdk verify

3) 追加インストールしたいモジュール名を探す。例えば；

　optional  CellPerformanceTools      cell-spu-timing not installed
　yum installコマンドで上記モジュール名を指定してインストール
　# yum install cell-spu-timing

Fedora 8でのSDK 3.0インストール

PC側のCPUを交換した際にHDDも交換したため、PC側にFedora 8＋SDK 3.0をインストールしました。SDK 3.0のインストール自体は問題がなかったのですが、Eclipse IDE用のプラグインがうまく動作せず、結局Fedora 7に戻しています。当面はPS3側も含めてFedora 7で行こうと思っています。ちなみに、Fedora 8 + IDEの問題点は以下でした。

1. Cell SDKのEclipse IDE用プラグインは、Eclipse 3.2とCDT 3.1に依存した作りになっているようです。Fedora 8では、Eclipseは3.3 ＋ CDT 4.0の組み合わせになります。CDT 4.0では新規プロジェクトの作成時に、Cell PPU/SPU executableの選択メニューが出なくなりました
2. 仕方なく、Fedora 8上にEclipse 3.2をインストールしたのですが、Eclipseがうまく起動してくれませんでした。Java runtimeの問題のようなのですが、SunのJavaに入れ替えてもうまく動作せず

CDT 4.0はコードの補完など機能が向上しているため使ってみたかったのですが残念な結果です。

システムソフトウェア2.10でkbootが起動しない

本日システムソフトウェア2.10にバージョンアップを行ったのですが、以下の問題が発生しています。

• XMBから優先起動システムを「他のシステム」に変更して再起動するとディスプレーに何も表示が出ない状態で止まってしまう
• ディスプレーはHDMI接続の液晶テレビ（起動した際に720p等の解像度表示が出ないため、PS3からの信号を認識していないように思われます）
• 電源ボタン長押しで一旦電源を切り、電源ONの際に電源ボタン長押し（ピッと音がするまで）でXMBが復旧（解像度設定がリセットされた状態で起動）
• kbootはv1.5（20071023版Addon CDに添付）を使用

試しに、kbootをv1.4（20070817版）に戻したところ正常に起動しました。

v1.4では、kbootがディスプレー解像度を1080iに自動設定するのですが、私の液晶テレビの解像度では文字がつぶれて読めません。その点、v1.5は480pで起動してくれるためこちらの方が使い勝手がよかったのですが。。。。

(2007/12/22追記)

Addon-20071220版のkboot（v1.5.1）で問題が解決しました。CHANGES-j.txtに以下の記載がありました。
--------------------
  PS3 System Software 2.10 では、GPU へのコマンドが格納されるバッファのサイズを
  2MB 以上にしないと処理が正常に行われません。v1.5 の Linux kernel はこれが原因で
  モニタに正常に画面出力を行うことができません。

Cell SDK 3.0のインストール

前回投稿した通り、PS3にFedora 8をインストールしていたのですが、GNOMEデスクトップの安定性がいまいちであったため、結局Fedora 7に戻すはめになりました。時を同じくしてPC側のFedora 7でファイルシステムが損傷してしまい（FSCKでも修復できず）、こちらもHDDのフォーマット&再インストールとなってしまいました。

そのため、最近公開されたCell SDK 3.0をインストールしました。IBMが公開しているCell SDK 2.1のファイルは既にダウンロードができなくなっており、Eclipse IDE用の修正版プラグインが入手できなくなってしまったこともCell SDK 3.0に移行する要因となりました。

PS3/PC LinuxへのCell SDK 3.0インストール手順

インストールは、FixStarsさんのWebページに掲載されている手順で行いました。PS3/PC Linuxとも同様の手順で行うことができます。SDK 3.0からインストールがyumを使った方法になり、インストールスクリプトを実行すると、必要なファイルを自動的にダウンロードしてくれます。ただ、サーバーが混雑しているようで、ダウンロードにはかなりの時間を要しました。

インストール後は、インストールに使用したisoイメージがマウントされたままになっていますが、この状態で「ソフトウェアの追加／削除」を実行するとデフォルトでインストールされなかったオプションパッケージを追加インストールできます。

XLCの導入

IBMが提供しているXLCはデフォルトではインストールされないため、追加インストールする必要があります。XLCはgccに比べてCellに最適化されたコードを生成してくれるため、速度比較用にインストールしていますが、こいつがちょっと曲者です。

インストール用のisoイメージにXLCが含まれているのですが、このXLCは「シングル・ソースコンパイラ」と呼ばれ、SDK 2.1で配布されたバージョンと動作が異なります。具体的には、一回のコンパイラ起動で、ppu・spuのソースを同時にコンパイルできるため、ppu-gcc, spu-gccのようにコンパイラを起動するコマンドにppu, spuの区別がありません。

そのため、シングル・ソースコンパイラではmakefileの作り方が変わってしまうようで、SDK 3.0に添付のサンプルプログラムがコンパイルできなくなります。同様に、Eclipse IDEで作成した既存のプログラムもコンパイルできなくなります。

ではどうするかと言うと、SDK 2.1のXLCと同様の動作をしてくれる、「XL C/C++ for Multicore Acceleration for Linux」というバージョンがあり、こちらを使用します。ファイルは、以下のURLからダウンロードできます：

• x86用
• PPC用

インストール方法は、ダウンロードしたファイルを適当なディレクトリに展開して、xlc_installを実行するだけで完了します。

Eclipse IDEの設定

まずは、「ソフトウェアの追加／削除」を起動し、「開発」→「Cell Development Tools」からcellide-3.0.0-18-noarchをインストールします。/opt/cell/ideにプラグインのファイルが展開されます。

Eclipseを起動して、「Help」→「Software Update」→「Find and Install」→「Search for new features for install」→「New local site」から上記のプラグインディレクトリを指定します。

私の場合、Eclipseも新規インストールした状態でしたが、SDK 2.1のプラグインがインストールされている場合、事前に削除してからSDK 3.0のプラグインをインストールするのがよいと思います。

gccを使用したコンパイルはこれで可能となりますが、xlcに関してはコンパイラのパス名を変更する必要があります。「Window」→「Preferences」→「Cell」→「Managed Builder Paths」→「XL Tools Managed Build Paths」を/opt/ibmcmp/xlc/cbe/9.0/binに修正します。

Eclipse IDEのManaged Make C Projectで、ppu-gnu32-release等を選択するとエラーとなる場合があります。この場合、Restore Defaultsを行うとエラーが解消しました。

Automountの設定

CD/DVDやサーバーの共有ディレクトリを自動的にマウントするため、以下のようにautofsを設定しました。

</etc/auto.masterの設定>
/misc   /etc/auto.misc  --timeout=60

</etc/auto.miscの設定例>
#BD-ROM mount
cd              -fstype=iso9660,ro,nosuid,nodev   :/dev/scd0

#NFS mount
pc_tmp        -fstype=nfs,hard,intr                  pc:/tmp

#CIFS mount
share           -fstype=cifs,username=xxxx       ://sv/share

• /dev/scd0はBD-ROMドライブのデバイス名です
• pc, svは共有ディレクトリを公開しているサーバーのhost名です（ipアドレスを直接指定するか、/etc/hostsファイルにて設定を行います）
• 設定後autofsサービスを再起動(/etc/rc.d/init.d/autofs restart)

cd /misc/cd,  cd /misc/pc_tmp, cd /misc/shareなどcdコマンドでマウントディレクトリに移動すると、自動的にマウントが行われます。

PS3にFedora 8をインストール

Fedora 8をインストールしてみました。Fedora 7での問題がどこまで解決できたか楽しみです。

インストール前の作業

ブートローダーを最新版に更新しました。Sonyが配布しているPS3 Linux用AddOnの最新版（2007/1０/23日版）に入っているブートローダーをインストールします。インストール方法はここを参照して下さい。

現在使用しているブートローダー（2007/8月版）は、ディスプレー解像度の自動選択機能によって、kbootのプロンプト表示の際に解像度が1080iとなり我が家の液晶TVでは文字が潰れて非常に見づらい状態でした。最新版のブートローダーでは、解像度の自動選択を止めて480p固定で表示するようになったため見やすくなりました。

インストール用のDVD-imageは理研さんのFTPサーバーからゲットしました。

インストール手順

基本的には以前ご紹介したFedora 7のインストール手順と同様です。

PS3のBDドライブにインストール用のDVDを挿入後、XMBから優先起動システムを他システムに変更してkbootを起動し、プロンプトが表示されたら以下のコマンドを入力します。

　kboot:linux64 xdriver=fbdev video=720p

インストーラーが起動したらメニューの指示に従って進めます。

1. 言語・キーボードの選択で日本語を指定
2. パーティションの設定
   デフォルトのお任せ設定にしました（LVMを使用したパーティションが設定されます）
   「メモリーが不足しているため新しいパーティションを直ちに書き込まなければなりません」という警告が出た場合は、「はい」を選択します
3. ネットワークの設定
   ・ホスト名をデフォルトから変更（必要な場合）
4. タイムゾーンの設定
5. ルートパスワードの設定
6. インストールパッケージの選択
   ・ソフト開発」を追加します
   ・「Additional Fedora Software」という項目は選択しません
7. インストールの開始
   一時間以上かかりますが辛抱強く待ちます

インストール後のチューニング

PS3はメモリー量が少ないのがLinuxを動かす上での弱点ですので、少しでも空きメモリーを確保するために以下のチューニングを行っています。

1. 不要なプロセスを止める
   Linuxインストール後のカスタマイズでいつもお世話になっているwebサイトの情報を参考に、不要になプロセスを停止しました。
   SE Linuxも無効にして関連プロセスを停止しています。
2. IPv6を無効にする
   IPv6を使用しているサイトは殆んどいないこと（当然私のインターネットアクセス環境もIPv4のみ）、IPv6のドライバーを無効にすることで多少メモリー使用量を減らすことができるため、以下の手順でIPv6を無効にしました。
   1) /etc/sysconfig/networkに以下の設定行を追加
   　 NETWORKING_IPV6=no
   2) /etc/modprobe.confに以下の設定行を追加
   　 alias net-pf-10 off
   　 alias ipv6 off

解決した問題点

1. shutdonw/rebootが途中で停止する
2. 起動時にLVMボリュームを認識できない
3. ps3-boot-game-os実行後のrobootでkbootが立ち上がってしまう（電源off後の次回起動でXMBが立ち上がる）

未解決・新たな問題

1. X-Windowが不安定
   ログイン画面（ＧDM）からログインした際に、X-Windowが落ちてログイン画面に戻ってしまうことが数回ありました
2. GNOME Desktopが不安定
   GNOME Desktopにログイン後、メニューバーをクリックしても反応しないことがかなりの確率で発生
3. BD-ROMドライブにCD/DVDを挿入した際に、GNOME Desktopにてメディアを自動的にマウントしてくれない（USBメモリーは自動マウントできる）
4. 音量調整アプレットが動作しない

問題2は深刻で、発生するとログアウトもできません。そのため、デスクトップ環境は使用に耐えない状況です。もともと、デスクトップ環境はメモリー不足で快適と言えないため、PCからのリモート接続主体で使用しながらアップデート待ちといったところです。

kernel-2.6.23-rc3の導入

Sonyが配布しているPS3 Linux用AddOnの最新版（8/17版）にて、kernelが2.6.23-rc3に更新されました。修正内容にshotdown/rebootが途中で停止する問題が対処されているとあったためインストールしてみました。

1. kernel-2.6.22以降のHDDドライバ変更とLVMの関連

ネットでも情報が流れていますが、kernel-2.6.22から、PS3 LinuxでLVM (Logical  Volume Manager)を使用している場合、Linxuが起動できなくなってしまいました。Fedora 7インストーラーのデフォルトがLVMのため、私もLVMでHDDの領域設定を行っていましたが、yum updateでカーネルを2.6.22に更新したら起動できなくなりました。

起動時にカーネルはブートしていますが、LVMを使用している論理ボリュームをルートディレクトリにマウントする段階で「VolGroupが見つからない云々」のエラーを吐いて停止します。ネットで調べてみると、kernel-2.6.22からPS3のHDD driverが変更になり、デバイス名が/dev/sdaから/dev/ps3daになったことでPS3 HDD上のLVMボリュームを認識でなくなったことが原因のようです。

LVMはこれまでデフォルトインストールのままで使用していたのですが、こちらもネットで調べてみると、以下の機能であることが分かりました。

• HDDを数MB単位のブロック（PEと呼ぶ）に分割し、このPE単位に論理ボリューム(LV)に割り付けを行う
• LVは/homeや/varなどのファイルシステムにマウントする単位となる（これまでは物理ディスクのパーティション単位でマウントしていた）
• 同一物理ディスク配下のPEを異なるLVにマッピングできる。例えば、/homeと/verの容量を増やしたい場合、増設したHDDのPEを追加割り当てすることで容量の拡張ができる。LVMを使用していない場合は、パーティションの再設定など繁雑な作業が必要になる

考えてみるとLVMは大量のストレージを管理するエンタープライズサーバーに必要な機能であって、HDDの増設を行うことができない（外付けのUSB HDDなら増設できますが）PS3 Linuxではそもそも必要がない機能だったのですが、そいつに足を引っ張られてしまいました。

LVMの最新パッケージは対策を行っているという情報があったので、LVMのパッケージをアップデートしたり、2.6.22-rc3のソースを再コンパイルするなど色々とトライしたのですがどうしてもLVMを使用した状態で起動することはできませんでした。なんでHDDのデバイス名が変わるような設計変更をやったのでしょうか？

最後はあきらめて、HDDをext3で領域確保する形で（LVMを使用しない形で）Ferora 7を再インストールしました。インストール方法は、「PS3にFedora 7とCell SDK 2.1をインストール」を参照してください。

2. kernel-2.6.23-rc3のインストール

AddOnをダウンロードしてCD-ROMに焼いたら、CD-ROMをマウントして以下のrpmをインストールします。必要なファイルは/target配下にあります。

  # rpm -ivh kernel-2.6.23-20070817.ppc64.rpm
  # rpm -ivh kexec-tools-20070810-1.ppc64.rpm
  # rpm -ivh ps3pf_utils-2.0-1.ppc.rpm
  # rpm -Uvh glibc-kernheaders-2.6.23-20070817.ppc.rpm
  # cp initrd.img-2.6.23 /boot

インストールが終わったら、/boot/etc/yaboot.confを編集して、2.6.23-rc3の設定を追加します。

(2007/9/11追記)
yaboot.confの編集内容を追記します（書こうと思っていたのですが、ついつい手抜きしてしまいました）。私のyaboot.confを以下に示します。

  1:  # yaboot.conf generated by anaconda
  2:
  3:  boot=/dev/ps3da1
  4:  init-message=Welcome to Fedora!\nHit <TAB> for boot options
  5:
  6:  partition=1
  7:  timeout=80
  8:  install=/usr/lib/yaboot/yaboot
  9:  delay=5
10: enablecdboot
11: enableofboot
12: enablenetboot
13: nonvram
14: mntpoint=/boot/yaboot
15: usemount
16:
17: default=2.6.23-rc3　←　デフォルトで起動するカーネルのラベル名を指定
18:
19: image=/vmlinuz-2.6.23-0.164.rc5.fc8
20:        label=2.6.23-0.164.rc5
21:        read-only
22:        initrd=/initrd-2.6.23-0.164.rc5.fc8.img
23:        append="video=720p root=LABEL=/"
24:
25: image=/vmlinux-2.6.23　　←　新たに追加したカーネル
26:        label=2.6.23-rc3　　　←　ラベルを付与して起動時にカーネルを選択
27:        read-only
28:        initrd=/initrd.img-2.6.23
29:        append="video=720p root=LABEL=/"

• 25～29行目を追加します（image=とinitrd=の後には、今回/bootに追加インストールしたファイル名を記載）
• 17行目のdefautlコマンドを追加
• その他の行は現状まま変更しません
• kboot:のプロンプトが表示された時点で、delayで指定した時間(例では5s)何も入力しない場合は、defaultで指定したカーネルが起動します
• kboot:のプロンプトが表示された時点で、TABキーを押す毎にyaboot.confで指定したlabelが交互に表示され、起動するカーネルを指定できます
• これまで起動実績があるカーネル指定部分（例では、19～23行）を残すことで、万が一新カーネルが起動しない場合も旧カーネルで起動できます（私は4項に示したFedora-developmentのカーネルを既にインストールしているため2.6.23になっていますが、インストール直後の場合、2.6.21のカーネル起動設定が存在します）

3. kernel-2.6.23での変更点

主要な変更点は以下です

1. hddのデバイス名が/dev/sda → /dev/ps3daに変更となった
2. usbメモリーは/dev/sdaとなる
3. XMBに戻すコマンドがboot-game-os → ps3-boot-game-osに変更となった（boot-game-osは正常に動作しません）
4. kbootも2.6.23-rc3ベースに変更となっているため再インストールがおすすめです（kbootのプロンプトからXMBに戻す際に、旧kbootのboot-game-osが動作しないため）

デバイスドライバー関連のソースコードはかなり変更が入っているようです。
Fedora 7のカーネルと異なり、addon版のカーネルパッケージではデバイスドライバーがPS3で必要なものしか入っていません。

問題のshutdown/reboot/poweroffコマンドはやっと正常に動作するようになりました。

4. Feroraのカーネルパッケージ

(2007/12/16追記)
最新のFerora 7はカーネルが2.6.23のリリース版に置き換わっています。そのため普通にyum updateを実行するとkernel-2.6.23がインストールされます。Add-on CDのカーネルは必要最小限のドライバのみが有効になっており、nfs/autofsなどが使えないため、私はFedora kernelに変更しています。ps3-boot-game-osの問題も解決しています。