在模拟器中安装 A/UX 1.1：重现 90 年代苹果 UNIX 系统的完整指南

本文详细记录了在 Snow 模拟器上从原始软盘镜像安装 A/UX 1.1 的过程，包括硬件模拟、系统分区、内核启动、Bug 修复及技术细节。

引言

最近，我成功在自制的复古 Mac 模拟器 Snow 上让 A/UX 启动并稳定运行。A/UX 是苹果公司为其基于 68k 系列 Mac 打造的 UNIX 操作系统。它要求系统具备内存管理单元（MMU）以实现进程隔离——要么是原始 68020 版 Macintosh II 上的可选 68851 PMMU，要么是 68030 和 68040 机器中集成的 MMU。此外，它还需要浮点运算单元（FPU），因此只能在高端机器上运行，例如 Macintosh II 系列及后来的 Quadra，而 LC 系列则无缘于此。关于 A/UX 兼容性的更多信息，可参考 A/UX Penelope 这个不错的资源。你还可以在 Infinite Mac 上，通过 Snow 模拟的 Macintosh IIx 在浏览器中直接体验 A/UX 3.1.1。

最近，我有机会使用一套新归档的 A/UX 1.1 安装介质。这套介质来自 Dominic Sharp，我们一直在 Tinker Different 上交流。Dominic 获得了这套介质并希望将其公开归档，但不确定磁盘的状态。据我所知，此前没有任何 A/UX 1.1 软件被公开归档；最接近的是 1.1.1 的预装镜像，但当时在 Snow 上还无法运行。Dominic 同意将这套介质分享给我，以便我尝试安装并在此过程中修复 Snow 的问题。

这套介质包含 34 张软盘镜像，全部是 800K 的 GCR 格式。原始文件是原始磁通镜像（flux images），我首先使用 Applesauce 进行了转换。

硬件模拟的准备工作

首先，模拟器必须提供正确的硬件支持。Snow 已经模拟了所需的机器、CPU、FPU 和 PMMU，但之前只模拟了 Macintosh Display Card 8-24，我不确定 A/UX 1.x 是否支持这块显卡。A/UX 1.x 对视频硬件特别挑剔。根据 A/UX Penelope 的资料，Macintosh II 的原生显卡（代号“Toby”）是原生支持的，所以我首先在 Snow 中实现了这块显卡作为额外选项。

安装过程

A/UX 随附了非常 UNIX 风格的手册，因为操作系统和安装过程并不简单，这些手册必不可少。幸运的是，这些手册已经在 Bitsavers 上归档。

我带着数字版手册，开始了安装。

第一步：系统设置与 README 磁盘

安装从“System setup and README”磁盘开始。我们需要先对硬盘进行分区，然后做一个反直觉的操作：在 Mac 分区上安装 System 6。这是因为有一个 Mac 应用程序负责启动 A/UX 的引导过程：SASH（A/UX 独立 Shell）。这个“预引导环境”允许启动 A/UX 内核，并执行一些磁盘和恢复操作。

分区通过熟悉的 HD SC Setup 工具完成，过程相当直接；HD SC Setup 中包含了 A/UX 的模板布局。

第二步：安装 System 6 与 SASH

分区完成后，我们安装一个非常精简的 System 6，然后将“SASH and utilities”磁盘的内容复制到新安装中。

第三步：启动 A/UX 安装程序

现在，终于到了真正进入 A/UX 的时刻。通过从“Floppy Launch”磁盘启动来实现。这张磁盘会自动启动 SASH，接着启动 A/UX 内核，然后系统会提示插入“Floppy Root”磁盘。这开始了安装的第一部分，该部分会格式化 A/UX 分区并将一个引导系统复制进去。

遇到的 Bug 及修复

Bug 1：ADB 键盘修饰键卡死

在此过程中，我发现了一个 Snow 的 Bug：由于 ADB Talk 2 命令的实现不正确，导致修饰键（如 Command、Option 等）卡死。有趣的是，这个问题之前从未出现过，即使是 A/UX 3.x 也能正常运行。

问题的根源在于，ADB 键盘寄存器 2 的修饰键位是低电平有效的，而之前的实现错误地将其处理为高电平有效。修复后的代码片段如下：

diff
--- a/core/src/mac/adb/keyboard.rs
+++ b/core/src/mac/adb/keyboard.rs
@@ -140,29 +146,34 @@ impl AdbDevice for AdbKeyboard {
response
}
2 => AdbDeviceResponse::from_iter(

•        AdbKeyboardReg2::default()
  

•        // The key/modifier bits of register 2 are ACTIVE LOW
  

•        AdbKeyboardReg2(0xFFFF)
  

•        // LED state bits (0..2) are host-controlled and active-high
         .with_led_numlock(self.keystate[SC_NUMLOCK as usize])
         .with_led_capslock(self.capslock)
         .with_led_scrolllock(self.keystate[SC_SCROLLOCK as usize])
  

•        .with_numlock(self.keystate[SC_NUMLOCK as usize])
  

•        .with_capslock(self.capslock)
  

•        .with_scrolllock(self.keystate[SC_SCROLLOCK as usize])
  

•        .with_cmd(self.keystate[SC_COMMAND as usize])
  

•        .with_numlock(!self.keystate[SC_NUMLOCK as usize])
  

•        .with_capslock(!self.capslock)
  

•        .with_scrolllock(!self.keystate[SC_SCROLLOCK as usize])
  

•        .with_cmd(!self.keystate[SC_COMMAND as usize])
         .with_control(
  

•            self.keystate[SC_LCTRL as usize] || self.keystate[SC_RCTRL as usize],
  

•            !(self.keystate[SC_LCTRL as usize] || self.keystate[SC_RCTRL as usize]),
         )
         .with_option(
  

•            self.keystate[SC_LOPTION as usize] || self.keystate[SC_ROPTION as usize],
  

•            !(self.keystate[SC_LOPTION as usize] || self.keystate[SC_ROPTION as usize]),
         )
  

•        .with_delete(self.keystate[SC_DELETE as usize])
  

•        .with_shift(
  

•            !(self.keystate[SC_LSHIFT as usize] || self.keystate[SC_RSHIFT as usize]),
  

•        )
  

•        .with_delete(!self.keystate[SC_DELETE as usize])
         .to_be_bytes(),
     ),
     3 => AdbDeviceResponse::from_iter(
         AdbReg3::default()
             .with_exceptional(true)
             .with_srq(true)
  

•            .with_address(Self::INITIAL_ADDRESS)
  

•            .with_handler_id(2) // Apple Extended Keyboard M0115
  

•            .with_address(self.address)
  

•            .with_handler_id(self.handler_id)
             .to_be_bytes(),
     ),
     _ => {
  

Bug 2：SCSI 控制器 DMA 结束位问题

修复第一个 Bug 后，我们重新从硬盘启动，运行 SASH 并真正进入 A/UX 安装的第二部分。在这里，我又遇到了另一个 Snow 的 Bug：内核启动时卡住，等待 NCR 5390 SCSI 控制器的“DMA end”位。同样，这个问题在之前从未出现，即使是更新的 A/UX 版本也没有问题。

问题的原因是，在非 DMA 模式下，dma_end 位不应该被置位。修复后的代码片段如下：

diff
--- a/core/src/mac/scsi/controller.rs
+++ b/core/src/mac/scsi/controller.rs
@@ -771,10 +771,13 @@ impl BusMember

for ScsiController {
NcrReadReg::BSR => Some(
self.reg_bsr
.with_dma_req(self.get_drq())

•                .with_dma_end(!matches!(
  

•                    self.busphase,
  

•                    ScsiBusPhase::DataIn | ScsiBusPhase::DataOut,
  

•                ))
  

•                .with_dma_end(
  

•                    self.reg_mr.dma_mode()
  

•                    && !matches!(
  

•                        self.busphase,
  

•                        ScsiBusPhase::DataIn | ScsiBusPhase::DataOut,
  

•                    ),
  

•                )
                 .with_phase_match(self.phase_match())
                 .0,
         ),
  

第四步：安装 26 张系统磁盘

第二部分安装需要依次插入整整 26 张“Installation disks”，其中包含实际的操作系统。可以想象，这过程相当耗时……如果你有磁带机，可以选择从磁带安装，从而省去所有换盘操作。Dominic 的收藏中也有这一历史设备。如果这份磁带镜像将来被归档，我肯定会为 Snow 添加一个模拟的 Apple 40SC 磁带机，以便进行磁带安装。

第五步：完成安装

在插完 26 张磁盘后，再次重启，最终就得到了一个完整的 A/UX 1.1 安装，由硬盘上的 SASH 引导启动。

庆祝与图形界面

为了庆祝，我玩了一些经典的 UNIX 游戏。我很高兴 Snow 能够顺利完成整个安装过程，并且 A/UX 1.x 现在也能流畅运行。

你可能会问，A/UX 1.x 是否有图形界面。A/UX 3.x 的图形界面相当华丽，甚至可以通过 mac32 模拟层运行 Mac 应用程序（我曾在 A/UX 3.x 上运行过《神秘岛》），还支持 X11 应用程序。结果发现，如果你通过 init 2 进入多用户模式，可以运行一些称为“Toolbox 应用程序”的图形程序（指的是 Macintosh ROM 中的 GUI Toolbox），但这样的程序只有三个。

致谢

再次感谢 Dominic 分享这些磁盘，这些镜像最终将被公开归档。

原文链接：https://thomasw.dev/post/aux11/