コグノスケ

歴代据え置きハードのCPUとGPU

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最近、据え置きハードのCPUとGPUがNVIDIAとAMDに収束していますね。歴代の据え置きゲームハードのCPUとGPUを並べてみました。スペックはWikipediaとネット検索して探した情報ですので、間違っていたらすみません。

CPUからIBM、Intel、SONY、GPUからSONYが脱落し、多様性がどんどんなくなっていることがわかります。PlayStation 4, 5とXbox One, Series Xは実質同じハードでは？？と思えるくらい共通点が多いです。

ネックは高性能GPUを作れるベンダーで、現状NVIDIAとAMDしかいないためこの2社に集約するのは仕方ないことです。携帯機向けGPUは意外と種類が多くて、老舗Imagination PowerVR、Qualcomm Adreno、ARM Maliなんかがあります。今後ゲーム機の形態によってはこれらのGPUが採用されることもあるかもしれません。

気になる点としてNVIDIAは昔に自社製のゲーム機（NVIDIA SHIELD）で自爆したせいか、ゲーム機関連のやる気を感じません。今後はNintendoもAMDを使う（AMDの独占）のか、現在のNVIDIA/AMD二強時代がしばらく続くか、新星が現れるか？今後が楽しみです。

Nintendo Switch 2当選

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Switch 2の抽選4回目で当選してました。わーい。今回も落選だった場合は抽選5回目となるかと思いきや、今までのように次の抽選に自動移行するのはやめるらしいです。生産が追いついてきたのでしょうか？

抽選販売といえばCOVID-19のときSHARPのマスク購入抽選を申し込みましたが、全く当選せず流行が終わったことを思い出しますね。2020年とかマスクが超余ってる時代になっても、ずっと当選通知が送られてきていました。高いのもあって結局1回しか買わなかった、ごめんね……。

THPを一時的に無効にする方法

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何か訳があってLinuxのTHP（Transparent HugePages）を一時的に無効にしたいときの方法をメモしておきます。OSを再起動すると元に戻ってしまいます。

# echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled

# cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
always madvise [never]


# echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag

# cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
always defer defer+madvise madvise [never]

やり方は/sys/kernel/mm/transparent_hugepageにあるenabledやdefragに値neverを書き込むことで無効化できます。有効化するには値alwaysやmadviseを書き込めば良いです。とても簡単でありがたいです。

# echo 0 > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/khugepaged/defrag

# cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/khugepaged/defrag
0

THP関連の機能はkhugepagedもいます。アイドル状態のときに動作して、まとめられそうなメモリをTHPに置き換えていくカーネルスレッドです。この機能はkhugepaged/defragで有効/無効を切り替えることができます。

新しめのRaspberry Pi OS LiteをQEMUで使う

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以前（2022年2月2日の日記参照）、ARMやAArch64系のQEMUで動作確認するためのイメージとしてRaspberry Pi OS Liteを使いました。正しい方法ではありませんがとりあえず動作するので便利でした。

しかしRaspberry Pi OSの実装が変わって、デフォルトユーザー（ユーザー名: pi、パスワード: raspberry）がなくなってしまいました（参考: Changing the default login user from pi - Raspberry Pi Forums）。QEMUで起動してもログインできなくて困ってしまいました。

素直に別のrootfs（buildrootなど）を使うのも一つの方法ですが、今回はRaspberry Pi OS Liteのイメージを書き換えて無理やりパスワードを設定する方法をご紹介したいと思います。

• OS Liteのイメージをマウント
• ユーザーモードQEMUをインストール
• chrootしてパスワード設定

ざっくりいうとこんな操作をします。この操作はRaspberry Pi OS Liteだけでなく他のOSイメージにも応用できるので知っておくと割と便利です。

OS Liteのイメージをマウント

OSイメージをダウンロードします。公式サイト（Operating system images - Raspberry Pi）からダウンロードできます。パーティションの開始位置を知るためにfdiskコマンドを使います。

$ xz -d 2025-05-13-raspios-bookworm-arm64-lite.img.xz
$ /sbin/fdisk 2025-05-13-raspios-bookworm-arm64-lite.img

Welcome to fdisk (util-linux 2.40.4).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.


Command (m for help): p
Disk 2025-05-13-raspios-bookworm-arm64-lite.img: 2.57 GiB, 2759852032 bytes, 5390336 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0xd9c86127

Device                                      Boot   Start     End Sectors  Size Id Type
2025-05-13-raspios-bookworm-arm64-lite.img1        16384 1064959 1048576  512M  c W95 FAT32 (LBA)
2025-05-13-raspios-bookworm-arm64-lite.img2      1064960 5390335 4325376  2.1G 83 Linux

開始位置（セクタ単位）はStartの列に書いてあります。1つ目のパーティションはブート用なので放っておいて、2つ目のパーティションをloopbackファイルシステムでマウントします。オプションoffsetにはパーティションの開始位置（バイト単位）を指定します。開始位置（セクタ単位） * 512 = 1064960 * 512 = 545259520を渡してください。

$ mkdir mntdir
$ sudo mount -o loop,offset=545259520 2025-05-13-raspios-bookworm-arm64-lite.img ./mntdir/
$ ls mntdir/

bin  boot  dev  etc  home  lib  lost+found  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var

これでRaspberry Pi用ディスクイメージのマウントと読み書きができるようになりました。

ユーザーモードQEMUをインストール

まだchrootはできません、もう1つ準備が必要です。x86_64マシン上でAArch64バイナリを実行できるようにqemuをインストールし、イメージ内にコピーします。

$ sudo apt-get install qemu-user-static

$ sudo cp /usr/bin/qemu-aarch64-static ./mntdir/bin/

これでchrootの準備ができました。

chrootしてパスワード設定

ルートディレクトリにchrootすると、Lite OS上で操作しているときとほぼ同様にイメージを変更することができます。どうやらユーザーpiが元々存在しているようなので、passwdコマンドでpiユーザーのパスワードを好きなものに変えましょう。新規にユーザーを追加しても良いと思います。

$ sudo chroot ./mntdir/

# passwd pi

New password: pi
Retype new password: pi
passwd: password updated successfully

$ sudo umount ./mntdir/

このとき実行しているのは全てAArch64用のバイナリです。コンピュータがわかる人ほど不思議に思うんじゃないでしょうか。x86_64上で他アーキテクチャのバイナリを実行する仕組みは、昔に簡単な紹介（2024年8月6日の日記参照）をしていますので、興味があればご覧ください。

動作確認

QEMUで動作確認しましょう。linuxのビルド方法は以前の日記（2022年2月2日の日記参照）などをご参照ください。

$ qemu-system-aarch64 \
  -machine virt \
  -cpu cortex-a53
  -smp 1 \ \
  -m 4G \
  -serial stdio \
  -kernel arch/arm64/boot/Image \
  -append "rw root=/dev/vda2" \
  -drive file=2025-05-13-raspios-bookworm-arm64-lite.img,format=raw,if=virtio

[    0.000000] Booting Linux on physical CPU 0x0000000000 [0x410fd034]
[    0.000000] Linux version 6.15.0-next-20250605-00001-g34bdb989e513 (katsuhiro@blackbird) (aarch64-unknown-linux-gnu-gcc (crosstool-NG 1.24.0.501_5bf4485) 11.2.0, GNU ld (crosstool-NG 1.24.0.501_5bf4485) 2.37) #94 SMP PREEMPT Tue Jun 10 01:53:41 JST 2025
[    0.000000] random: crng init done
[    0.000000] Machine model: linux,dummy-virt
[    0.000000] efi: UEFI not found.
[    0.000000] OF: reserved mem: Reserved memory: No reserved-memory node in the DT

...

[  OK  ] Started NetworkManager-dis…Manager Script Dispatcher Service.
[  OK  ] Finished NetworkManager-wa…[0m - Network Manager Wait Online.
[  OK  ] Reached target network-online.target - Network is Online.
         Starting rpc-statd-notify.…- Notify NFS peers of a restart...

Debian GNU/Linux 12 raspberrypi ttyAMA0

My IP address is 10.0.2.15 fec0::a5fc:71ea:fb56:5aee

raspberrypi login: pi
Password: pi

Linux raspberrypi 6.15.0-next-20250605-00001-g34bdb989e513 #94 SMP PREEMPT Tue Jun 10 01:53:41 JST 2025 aarch64

The programs included with the Debian GNU/Linux system are free software;
the exact distribution terms for each program are described in the
individual files in /usr/share/doc/*/copyright.

Debian GNU/Linux comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY, to the extent
permitted by applicable law.

pi@raspberrypi:~$ 

ログインできました。良かった。