世界第一款CPU Intel 4004驚現運行Linux壯舉，啟動耗時5天，ls 需16小時
2024-09-26 08:36:11 EETOP程序員兼硬件愛好者德米特里·格林伯格（Dmitry Grinberg ）分享了一段視頻，視頻中他展示了一臺搭載Linux系統的Intel 4004處理器電腦如何啟動和運行命令。該視頻展示了執行任何操作或運行最簡單命令所需經歷的漫長等待時間。例如，啟動過程耗時4.76天，而輸入“ls”命令后，簡單的目錄列表直到16小時后才顯示在屏幕上。
格林伯格使用Linux提示符啟動了這臺機器。幸運的是，通過視頻編輯的魔力，命令之間的大部分等待時間被快速略過。雖然存在一個未經剪輯、以120倍實時速度播放的視頻版本，但對于追求完整的人來說，觀看完整視頻仍需超過1小時40分鐘。
視頻開頭指出，世界上第一款商用微處理器Intel 4004（約1971年）比Linux的首次發布早了整整20年。這一巨大的時間跨度，加上芯片的低速和缺乏現代功能，意味著Linux從未支持過它。因此，格林伯格需要一些數字技巧來完成他的壯舉。
關于項目的詳細信息和設置，格林伯格寫了一篇詳細的博客文章，題為“為樂趣、藝術和絕不盈利，在Intel 4004上緩慢啟動完整的Linux”。本質上，為了彌合硬件和軟件之間的鴻溝，這位愛好者模擬了功能更強大的MIPS R3000處理器，該處理器具備所需的C編譯器支持。
即使有了這些模擬手段，還需要完成很多其他后臺工作，而這項慢速計算成就的大部分基礎工作都花費在了速度優化上。格林伯格通過移除不必要的特性支持，成功將Linux內核大小減小到約2.5MB。因此，他將啟動時間從優化過程開始時的約8.4天縮短到了令人驚嘆的4.76天。
視頻中，我們看到它從介紹信息進展到“加載內核”，然后是“啟動操作系統”階段。最終，我們還會看到“歡迎使用uMIPS：請慢慢瀏覽”的信息和屏幕上閃爍的提示符。據這位程序員介紹，我們在開機后近五天才達到這一點。
為了開始在Linux演示中工作，格林伯格輸入了目錄列表命令。系統花了大約16小時來列出目錄中的五六個文件。輸入并執行顯示Linux內核版本（Linux uMIPS 4.4...）的命令也需要類似的時間。
格林伯格真是個自討苦吃的人，他繼續執行命令以顯示CPU版本——由于上述模擬過程，報告顯示為R3000 v.2。為了創建一些“花哨的圖形”，這位愛好者運行了一個ASCII Mandelbrot生成器。謝天謝地，他沒有添加任何參數來“開啟RTX”。
視頻以系統被詢問運行時間而結束。這個命令執行并輸出結果到屏幕上花了大約14個小時。
格林伯格承認他的Linux/4004項目主要是藝術性的，但它也展示了Linux的靈活性。他設計了定制的4004電路板，帶有閃爍的真空熒光顯示器（VFD）和內置顯示屏，用于安裝和展示在墻上。
如果你自己想嘗試這個項目，這位程序員慷慨地分享了原理圖、帶有價格和鏈接的零件清單、用于SD卡的磁盤映像等更多資料。格林伯格還在考慮將整個項目作為套件或預構建產品提供。如果你感興趣，可以通過他博客文章中的電子郵件地址與他聯系。然而，他警告說，預構建的系統可能不便宜，尤其是如果你想要一個包含所有1970年代組件的系統。
BLOG 鏈接：
https://dmitry.gr/?r=05.Projects&proj=35.+Linux4004
關鍵詞： 4004
