在中国接入互联网30周年之时，搭一台1994年的Linux服务器（下）

作者：蓬岸 Dr.Quest
知乎文章编号：701922083
创建于：2024-06-06 2:01:20
修改于：2024-06-06 10:41:46

在上两集中，我们参照1994年时的技术条件，完成了一台接入互联网的早期Linux服务器的还原，而这一篇，我们将从1990年代到2000年代初Linux安装最让人向往却又头疼的部分开始——Xwindow。

在中国接入互联网30周年之时，搭一台1994年的Linux服务器（上）

在中国接入互联网30周年之时，搭一台1994年的Linux服务器（中）

配置XFree86

从Linux 0.95第一次运行起Xwindows图形界面开始，直到千禧年前后的在第一波Linux桌面热潮，Xwindow的配置一直是让许多爱好者心惊胆战的话题之一。先不说市面上显卡支持程度不一，如果你不能正确配置ModeLine所包含的所有参数，报错并弹回黑窗口只是小意思，它甚至会“炸毁”你的显示器。

在Hackaday上一篇提到90年代Linux体验的文章中，评论区里有提到ModeLine损坏显示器的情况

hackaday.com/2023/11/08

1994年的Linux支持哪些显卡？

跟安装黑苹果一样，我一向建议所有Linux装机者先搞明白哪些硬件可以兼容，然后再装机。SLS提供的Xwindow是XFree86 2.0版本，发布于1993年10月，我们至今仍然能在网上找到其发行公告：Announcing the release of XFree86 2.0

在第五节Supported video-card chipsets中，我们可以找到所有支持的显卡列表，在整个列表中，只有ISA和VLB插槽的显卡，在86Box模拟器中，大多数对应的显卡都可以找到，但在闲鱼等线下市场上，只有Cirrus Logic GD542x系列略微容易找到，Trident TVGA8900/9000系列偶尔出现，而S3、ATI等芯片的ISA显卡即使出现价格也偏高，而较为常见也比较便宜的Realtek RTG3105/3106、Chips & Tech 655xx则不被支持，只能使用黑白或16色的显示模式。

配置XFree86支持的显卡（包括PCI后续型号）

我们以Pocket 386使用的Cirrus Logic GD5429为例，使用root用户登录，首先我们用SLS提供的syssetup命令简化一些配置操作，先选5，系统会提示鼠标的类型，按照机器真实的情况选择就可以，比如我先择2，就是PS/2鼠标，然后会问显卡的类型，我们选7，也就是Super VGA 256 Color。

这一步系统主要是创建两个软链接，一个是/dev/mouse指向特定的鼠标外设，一个是/usr/X386/bin/X，指向特定的X server类型。

p:softland:~$  ls -l  /dev/mouse  /usr/X386/bin/X
lrwxrwxrwx   1 root     root            6 Jun  5  1924 /dev/mouse -> ps2aux
lrwxrwxrwx   1 root     root            9 Jun  5  1924 /usr/X386/bin/X -> XF86_SVGA*

接下来就可以配置/usr/X386/lib/X11/Xconfig了，先把样本文件复制一份

cd /usr/X386/lib/X11/
cp Xconfig.dist Xconfig

我们需要改动的地方有两处，一处是鼠标，默认是Microsoft，也就是微软协议的串口鼠标，因为我的案例使用的是PS/2鼠标，所以要把微软鼠标一行注释掉，改为PS/2鼠标，如果鼠标有中键，就把Emulate3Buttons注释掉。

#
# Mouse definition and related parameters
#
#Microsoft      "/dev/mouse"
PS/2        "/dev/mouse"
#  BaudRate     9600
#  SampleRate   150
#  Emulate3Buttons

然后需要改动的一处是VGA256项目下，需要：

VGA256

#
# To disable SpeedUp, use NoSpeedUp
#
#  NoSpeedUp
#  Virtual      1152 900
  Chipset "clgd5420"
  VideoRam 1024
#  Virtual      1024 1024
  ViewPort      0 0
  Modes         "1024x768" "800x600" "640x480"

如果你使用的是支持的芯片组的后续型号，可以尝试在Chipset项目中设置对应芯片组的较老型号，比如Cirrus Logic GD5429并没有出现在XFree86 2.0的说明文档中，但它在86Box中与clgd5420/clgd5422/clgd5424选项都是兼容的。而PCI插槽的后续型号也可能兼容，比如更常见的PCI显卡CL-GD5446，只要保证VideoRam选项设置正确，就同样可以使用clgd5420/clgd5422/clgd5424选项驱动，而PCI插槽的Trident 9660/9680等则可以兼容tvga9000选项。

XFree86 SVGA故障诊断

下面带大家直面90年代~2000年代初最可怕的XFree86错误提示！我想在2000年前侯应该有无数Linux爱好者见过这样的画面，如果它在当时是你唯一的电脑，这意味着你没有任何图形界面，只能使用陌生的VIM编辑器，和纸质手册（如果你有的话）来排查Xconfig的问题，由于语言的障碍，许多人走到这一步就会放弃，然后的结局就是：

格盘，重装Win98！

标准VGA显示只有25行，所以上面的信息有一些不完整，我们以使用尝试使用TVGA9000兼容模式驱动Trident 9680为例来展示诊断XFree86 SVGA的思路，我把完整的报错信息在putty上抓取下来：

XFree86 Version 2.0 / X Window System
(protocol Version 11, revision 0, vendor release 5000)
Operating System: Linux
Configured drivers:
  VGA256: server for 8-bit colour SVGA (Patchlevel 0):
      et4000, et3000, pvga1, wd90c00, wd90c10, wd90c30, wd90c31, gvga, ati,
      tvga8800cs, tvga8900b, tvga8900c, tvga8900cl, tvga9000, clgd5420,
      clgd5422, clgd5424, clgd5426, clgd5428, clgd6205, clgd6215, clgd6225,
      clgd6235, ncr77c22, ncr77c22e, cpq_avga, oti067, oti077
(using VT number 7)

Xconfig: /usr/X386/lib/X11/Xconfig
(**) stands for supplied, (--) stands for probed/default values
(**) Mouse: type: PS/2, device: /dev/mouse, 3 button emulation
(**) FontPath set to "/usr/X386/lib/X11/fonts/misc/,/usr/X386/lib/X11/fonts/Type      1/,/usr/X386/lib/X11/fonts/Speedo/,/usr/X386/lib/X11/fonts/75dpi/"
(**) VGA256: chipset:  tvga9000
(--) VGA256: videoram: 1024k
(--) VGA256: clocks:   0.00  28.32  57.30  57.20   0.00  28.30   0.00   0.00
(--) VGA256: clocks:   0.00   0.00   0.00   0.00   0.00   0.00   0.00   0.00
(--) VGA256: Maximum allowed dot-clock: 90MHz

Fatal server error:
There is no defined dot-clock matching mode "1024x768"

xinit:  Interrupted system call (errno 4):  unexpected signal 13

我们在错误信息里看到芯片组目前配置的是tvga9000，显存1MB，如果这两项设置与你的硬件不符，就参考前一节修改Xconfig的VGA256一节。但目前并非是上述情况，我们继续分析错误信息，最后一条是：

Fatal server error: There is no defined dot-clock matching mode "1024x768"

这个错误说明该驱动无法自动识别显卡所支持的像素时钟频率，这在利用向后兼容性驱动PCI显卡的情况下特别常见，我们翻查Xconfig最后的modeline部分，发现1024x768分辨率需要50，62，65（单位是Mhz）的像素时钟频率。

 "1024x768"  62    1024 1092 1220 1344    768  786  791  810
             65    1024 1072 1176 1272    768  778  779  804
             50    1024 1056 1240 1272    768  768  775  806
             50    1024 1056 1256 1288    768  768  775  806

类似地我们可以查到其他分辨率所需的像素时钟，因此我们在VGA256一节加入Clocks一段，后面跟随需要提供的像素频率即可。需要注意的一点是，在Modes里定义的每一项分辨率，都要有至少一个对应的像素时钟频率，比如这里25、28对应640x480，40对应的是800x600。

#
# The 8-bit colour SVGA driver
#
VGA256

#
# To disable SpeedUp, use NoSpeedUp
#
  NoSpeedUp
#  Virtual      1152 900
  Chipset "tvga9000"
#  Virtual      1024 1024
  ViewPort      0 0
  Modes         "1024x768" "800x600" "640x480"
  VideoRam  1024
  Clocks 65 62 50 25 28 40

如果你使用的是老式显示器，请尽可能查阅手册确定其支持的像素时钟频率，有些时候这一参数也被称作视频带宽。一些老式14寸显示器会标称其最高分辨率为1024x768，但视频带宽只有45Mhz，这种情况如果使用65Mhz的像素时钟，则可能造成显示器损坏，因为该显示器支持的是隔行显示的1024x768i，刚好使用45Mhz的像素时钟。

 "1024x768i" 44    1024 1064 1224 1264    768  777  785  817   Interlace
#            45    1024 1032 1192 1264     768 768 778 793     Interlace
#            45    1024 1064 1224 1264    768  789  799  817   Interlace
             45    1024 1024 1184 1256     768 769 779 797      Interlace

如果一切顺利，就能看到FVWM正常启动了。

配置不兼容显卡的16色/黑白模式

如果你有不兼容的显卡，比如Realtek RTG3106，可以尝试使用VGA16色或者黑白模式，这两个模式都可以支持800x600分辨率，仍然是以syssetup开始，我们以16色模式为例，在选择显卡类型时选择Standard VGA 16 color，然后仍然是编辑/usr/X386/lib/X11/Xconfig文件，不过这次我们关注的是VGA16一节：

# The 16-colour VGA driver
#
VGA16
#  Virtual       800 600
  Viewport      0 0
  Modes         "800x600" "640x480"
  Chipset "generic"
  Clocks 25 40

Chipset设置为generic，这是大多数VGA显卡通用的选项（另一个选项是et4000），Modes加入“800x600”，Clocks添加对应的时钟选项，就可以以16色启动桌面了。

黑白的配置与16色模式非常相似，syssetup选择显示模式为Standard VGA Mono，然后修改Xconfig即可

# The 1-bit mono SVGA driver
#
VGA2

#  Virtual      800 600
  ViewPort      0 0
#  Modes                "640x480"
  Modes         "800x600" "640x480"
  Chipset "generic"
  Clocks  25 40

运行Mosaic 2.4

由于Mosaic的编译依赖Motif库，但在2012年之前，Motif库都并非开源软件，而开源社区的替代品LessTif 到1995年才出现，在当时，如果Linux爱好者要在本机编译Mosaic，需要花费100~200美元购买一个商业授权的Motif拷贝。但对于预编译的二进制程序而言，Motif库是可以作为静态链接库分发的，也因此，对当时的爱好者而言，最容易获得Mosaic的方式是在FTP上搜索别人已经编译好的二进制版本。

http://ibiblio.org保存了一系列较早的Mosaic二进制：/public/ftp/pub/Linux/apps/www/browsers/mosaic

我们使用Mosaic-2.4.bin.tar.gz，这个版本创建于1994年4月11日，与中科院高能所的WWW服务器设立的时间最为接近。需要注意的是，虽然它的文件名带有.gz，但并非是一个gzip格式的包，因此解压时只要tar xvf就好。

中科院高能所近期重建了他们的早期网站：Institute of High Energy Physics, Beijing 但由于高能所的新服务器已经不支持HTTP/1.0协议，它支持的最旧的协议是1997年的HTTP1.1，而至少要到1996年夏天的浏览器才开始支持相关特性，我们已经不能直接在Mosaic 2.4打开它，上面的截图是我将其首页下载到本地完成的。

注：IHEP保存的网页略晚于1994年夏天，用Mosaic 2.4版本打开有个多余的“-->”，用ibiblio提供的Mosaic 2.5版（Mosaic-2.5.bin.tar.gz）打开就没有问题，可以根据展示的需要调整。

如果你希望找到更老版本的Mosaic，可以尝试下载1993年底的Infomagic Linux CDROM，能够找到Xmosaic 1.3和Mosaic 2.0版本

archive.org/details/Inf

FVWM的小提示

如果你从没用过FVWM，可能会不太习惯它的操作，它有三个菜单用来管理窗口：

把它放到真的硬件上吧！

在 @张浩斌 老师的帮助下，我们成功地把这一镜像迁移到真实的硬件上：Pocket 386，一台符合了复古和现代硬件的平台，它使用了Ali M6117 SoC，内置一颗386SX 40Mhz CPU，并且配置了CL-GD5429显卡。因此它可以支持256色显示。

使用balenaEtcher，Win32 Disk Imager，或Linux的dd命令将86Box产生的.img镜像写入CF卡就可以尝试用Pocket 386启动了，建议使用512M的储存卡，如果使用大于512M的储存卡，则需要参考第一集：在中国接入互联网30周年之时，搭一台1994年的Linux服务器（上） 关闭LBA模式。

Pocket 386的最佳分辨率是640x480，显存是512K，因此我们需要修改Xconfig，把VideoRam改成512，然后Modes里面只保留“640x480”，之后再启动Xwindow。

# The 8-bit colour SVGA driver
#
VGA256

#
# To disable SpeedUp, use NoSpeedUp
#
  NoSpeedUp
#  Virtual      1152 900
  Chipset "clgd5424"
#  Virtual      1024 1024
  ViewPort      0 0
  Modes         "640x480"
  VideoRam  512
  Clocks 65 25 40

386SX加载Mosaic过慢的对策

在没有FPU的386SX/486SX电脑上，有时会遇到打开Mosaic很慢或卡死的问题，这是由于Mosaic尝试加载矢量字体，而这一操作又非常依赖系统的浮点性能的原因。此时需要修改Xconfig的FontPath设置：

# Multiple FontPath entries are allowed (which are concatenated together),
# as well as specifying multiple comma-separated entries in one FontPath
# command (or a combination of both methods)
#
FontPath        "/usr/X386/lib/X11/fonts/misc/"
#FontPath        "/usr/X386/lib/X11/fonts/Type1/"
FontPath        "/usr/X386/lib/X11/fonts/Speedo/"
FontPath        "/usr/X386/lib/X11/fonts/75dpi/"
# FontPath      "/usr/X386/lib/X11/fonts/100dpi/"

将Type1字体注释掉就可以大幅加快Mosaic加载的速度，如果需要，也可以将Speedo字体注释掉，但注释掉75dpi将导致Mosaic无法正确显示字体的大小和样式，不建议注释这一行。

后记

这个系列到这里就要结束啦！其实这个系列的工作量已经超出我的预期，这两周我几乎是全职在创作这篇文章。我希望这个系列不仅是推测并重现高能所中国主页的技术架构，也希望能够更加完整地展示早期Linux的技术特性和运用时所会遇到的技术挑战，这也是我为什么会事无巨细地记录各种可能性和可能遇到的“坑”的原因。

当那副只有偏色截图的IHEP/China Home Page重新出现在屏幕上的时候，即使它们无法做到完全一致，但这是值得的，因为在我看来，计算机历史本就应该是可以运行的。