DR=デベロッパリリースですので技術的な内容が多いですが、開発者じゃない人でも簡単に読み飛ばせるように表記しました。この色がついている部分を読み進んでください。誤訳があれば指摘してくださいね。

README.txt for Einstein Emulator DR2

イントロダクション
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アインシュタイン・エミュレータはNewton N2プラットフォーム（MP2x00、eMate300）のエミュレータ。StrongARM110ハードウェアとNewtonOSを機能させるための全てのサブシステムをエミュレートしています。これには不可能と思われていた、Voyagerと呼ばれるASIC（特定用途向けIC）デコードのエミュレーションも含んでいます。たしかに多くのASICはエミュレートされてきましたが、Newtonだけは別物でした。NewtonOSのドライバーを、ARMの特殊なコプロセッサ経由のネイティブコード・ドライバに置き換えるというトリックを使って実現しているわけです。
この方法についてはWorldwide Newton Conferenceで発表しています。

起動に必要な環境
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このプログラムは2005年2月27日までの期限付き試用版です。アインシュタイン・エミュレータは今のところMaxOS-XのAppleX11上で動作します。プログラムコードはgccを使ってG4プロセッサに最適化コンパイルされていますが、なるべくほかのプログラムを動作させず、クラッシック環境も停止した状態で、このエミュレータを動かしてください。PowerBookG4チタニウム 1GHzの私の環境では、それなりに動いています。

アインシュタイン・エミュレータはサウンド出力に Portaudioを使っており、サウンド入力もこれで対応する予定です。アインシュタイン・エミュレータDR2はFrankGruendel作のNewtTestのプレビュー版も同梱しています。
http://www.pda-soft.de/newttest.html
http://www.pda-soft.de/ge_newttest.html

アインシュタイン・エミュレータの動作にはMP2x00英語版, MP2x00ドイツ語版または eMate300のROMイメージが必要です。

操作説明
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Newton本体からROMイメージを吸い上げる方法には２つあります。

ROMファイルを欲しいという人がいますが、NewtonOSのROMはApple Computer Inc.とライセンシーが著作権を持っていますので、ROMイメージを譲渡することはできません。

Hammer/Newtsbug (シリアル接続を使った場合)
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HammerやNewtsbugといった下位レベル・デバッガを使ってメモリ・ダンプを作ることができます。シリアル接続を使うため、時間がかかります。
必要なものは：
　-クラッシック環境
　-HammerまたはNewtsbug（UNNAで入手できます, http://www.unna.org/）
　-Keyspanなどクラッシック環境で動作するシリアルアダプター

HammerまたはNewtsbugを接続し、メモリーを0から8MBまで保存してください。8MBは16進数で 00800000です。

ROM Dumper (TCP/IP接続の場合)
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ROM Dumperを使うと早くROMを吸い上げることができます。同梱されているROM DumperをNewton本体にインストールし、startボタンをタップします。10080ポートでlistenするTCP/IPサーバとして機能しますので、ターミナルのncコマンドなどでアクセスし、ROMをダンプします。

ncコマンドの文法は：
nc ipアドレス port番号

Newton側のIPアドレスを192.168.0.3に設定してある場合には
　　nc 192.168.0.3 10080 > rom
でROMをダンプすることができます。ROM Dumperのソースファイルもついていますので詳細が知りたい方はそちらを見てください。

ROMイメージを吸い上げたら
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ROMイメージファイルの名前を次のようにしておいてください：
717006 (MP2x00英語版の場合)
737041 (MP2100ドイツ語版の場合)
747129 (eMate300の場合)

ROMファイルをEinstein.rexファイルが入っているdataフォルダに入れてください。（Einstein.rexファイルはアインシュタイン・エミュレータ用のROM拡張ファイルで、アインシュタイン・ドライバとFrankのNewtTestプログラムが入っています。）
アインシュタインを起動するには、ターミナルから次のようにタイプします。
　　$ ./einstein --machine=XXXX data
ここでXXXXの部分は次のいずれかです。
717006 (MP2x00英語版の場合)
737041 (MP2100ドイツ語版の場合)
747129 (eMate300の場合)

コマンドラインオプションの　--machine　は英語版ROM（717006）の場合には省略できます。
./einstein --help　とタイプするとその他のコマンドラインオプションが表示されます。

nsコマンドとinstallコマンド
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DR2からはinstallとnsの2つのコマンドが追加されています。
　einstein> ns command
はNewtonScriptコマンドを実行します。結果がエミュレータコントローラに戻ってこないことに注意してください。たとえばこんなふうに使います：
einstein> ns Backlight(true);

einstein> install path
でパッケージがインストールできます。

モニターモード
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DR1からモニターモードが搭載されました。NetBSDプロジェクトの逆アセンプラを使っています。
--monitorオプションでモニターモードに入ると、ブレークポイントの設定ができます。
モニターモードでは以下のブレークポイントがデフォルトでONになっています：
　-文字列をデバッガに渡すためのNewonOS UND命令
　　リブート後に実行されNewtonは停止し、モニターに文字列が表示されます。
　-起きてはならないバイオレーション・ブレーク

breakコマンドを使ってブレークポイントを設定することができます。p10コプロセッサのレジスタ０に0x00000116をロードすることによってもブレークポイントをセットすることができます。以下のアセンブラコードは、モニターにブレークしてくるためのサブルーチンです。

　stmdb　　sp!, {lr}
　ldr　　　　lr, breakinmonitor_val
　mcr　　　　p10, 0, lr, c0, c0
　ldmia　　　sp!, {pc}
breakinmonitor_val
　DCD　　　0x00000116

モニターモードではすでにログが取られているので--logオプションと--monitorオプションは同時には使えません。ログはモニタースクリーンにスクロール表示されるので、ファイルにログを落とすことができます。

モニターモードではシンボルファイルを使うことができます。シンボルファイルのファイル名は、たとえば717006.symbolsのようにROMイメージファイルにあわせます。
ファイルの書式は：
　　address symbol comment.
の繰り返しで、address部分は16進数でソートされていなくてはなりません。

このシンボルファイルはHammerやNewtsbugのデバッガイメージを使って、簡単に生成することができます。Newton C++ツールのDumpAIFプログラムの-sオプションを使ってシンボルリストをダンプします。これでプログラム行を好きなように取り扱うことができるようになります。

Flashについて
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DR1からフラッシュメモリをdataディレクトリ内のflashという名のファイルに保存するようになりました。スタートアップ時にROMチェックサムが計算され、フラッシュメモリの０番ブロックがこの値で埋め尽くされます。NewtonハードウェアのROMボードを取り替えると、NewtonOSはフラッシュメモリを消去しようとしますが、これでNewtonOSがフラッシュメモリを消去しないようになります。ROMイメージファイルを--machineオプションを使って切り替える場合には、flashファイルを削除したほうが良いです。

DR2ではflashファイルを新規に作成する時に限り、システムに適合したファクトリー・キャリブレーションデータを書き込んでいます。Newton画面上に「factory calibration・・・」メッセージを出さないようにするには、一度flashファイルを削除した上でアインシュタイン・エミュレータを起動してください。flashファイルへの書き込みはパワーオフの時（エミュレータがパワーオフになる場合、またはフラッシュメモリチップがパワーオフになる場合）に行われます。アインシュタイン・エミュレータでは8MBのフラッシュメモリをエミュレートしています。これは4MBのメモリバンクを２つ実装しているためで、最大の容量です。これ以外にもバンクはあるようなのですが、フラッシュメモリサイズを指定できないようです。

RAMについて
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DR2からRAMサイズを64KB単位で指定できるオプションが追加されました。デフォルトは64KB。MP2100では4MBが可能なようです。最大に使用できるRAMサイズは64KBが255ユニット分で16MB近くになるようです。それ以外にもサポート外のRAMバンクもあるようですが。RAM、ROMおよびフラッシュメモリはホストシステム上ではRAMに展開されることに注意してください。スレッドエミュレーションのためにROMとRAMは本来の4倍のサイズで展開（デコードされた命令と関数ポインタを含むため）されています。

パッケージのインストールについて
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パッケージのインストールが遅いのはNewtonとの通信方法に起因しています。基本的にパッケージは236バイトのパケットに分割され、NewtonScriptタスクにイベントとして送信されます。DR2からインストール具合を表すウィンドウが追加されましたが、これはNewtonへ転送されているパケットの進捗を表しているだけです。このウィンドウが閉じると、パケットがバイナリに変換されていきますが、ここに時間がかかります。
また、デフォルトのストアにパッケージサイズの２倍の空きがないとインストールは失敗します。
endpointをエミュレートし、SuckpackageFromEndpointを利用するのがより効果的でしょう。通常のインストーラープログラムを使えるようにAppletalkバインディングを用意すれば面白いですね。

stopボタンを押してインストールを中断することもできますが、ダウンロードを中断することはできません。

デベロッパーのためのノート
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DR1から、Einstein.rexファイルにはEinsteinエミュレータのハードウェアを本物と区別するためのGestaltエントリーが定義されています。以下のC言語用の宣言はネイティブコードがアインシュタイン・エミュレータで動作中かどうかをGestaltで判断するための定義です。

#define kGestalt_Einstein_Base 0x03000001
#define kGestalt_Einstein_EmulatorInfo (kGestalt_Einstein_Base + 1)

// Version
#define kDR1Version 0x00010000
#define kDR2Version 0x00010000

// Host CPU.

struct SGestaltEinsteinEmulatorInfo
{
KUInt32 fVersion; ///< Current version.
};

ｆVersionフィールドはシステム情報のROMVersionと同様にMacOS/NewtonOSのバージョン書式です。位16ビットはメジャーバージョンNo.で下位16ビットはマイナーバージョンです。（DR2はバージョン1.1ということになります）あるいは次のようなNewtonScriptコードで同様の情報を記述してもよいでしょう。

constant kGestaltArg_EinsteinEmulatorInfo := '[0x03000002, [struct,long], 1];
constant kDR1Version := 0x00010000;
constant kDR2Version := 0x00010001;

/**
* Determine if we're under Einstein Emulator, and if so, its version.
*
* @return nil if we're on a hardware unit, the Einstein Emulator version
* otherwise.
*/
DefConst('kDetermineEinsteinEmulatorVersionFn,
func()
begin
local theResult := Gestalt(kGestaltArg_EinsteinEmulatorInfo);
if (theResult) then return theResult[0] else return nil;
end);

ROMエクステンションではアインシュタイン・エミュレータのバージョン情報を取得する GetEinsteinVersionString() 関数も定義されています。

すでに分かっている問題
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　-キーボードがエミュレートされていない。eMateではExtrasドロワを開くために次のNewtonScriptコマンドを使ってください。
　　　ns GetRoot().extrasdrawer:Open();
　-シリアルポートがエミュレートされていない。
　-PCMCIAカードがエミュレートされていない。
　-X11スクリーンが完全に閉じない（クリックすると閉じる）
　-quitコマンドX11サーバとのコネクションを切る時に若干問題あり。quit後にCtrl-Cでターミナルに戻ります。
　-時々スローダウンすることがある。割り込み処理が関係していると思われる。
　-サウンド出力が、あまりうまく動かない。
　-ソフトウェア側で音量を調整しても、エミュレータ側では無視しているので音量が変わらない。
　-サウンド入力がエミュレートされていない。
　-X11は100万色モードでしか描画しない。また作り方が汚いせいか、リトルエンディアンのX11サーバではカラーマスクが無視されてしまう。