Журнал «Компьютерра» №44 от 29 ноября 2005 года

ТЕМА НОМЕРА: Homebrew Technology

Иногда кажется, что все технологии уже открыты, и всё, что можно было изобрести, изобретено. Словно написаны все стихи и песни. На создание чего-то действительно инновационного тратятся миллиарды долларов, месяцы работы суперкомпьютеров и тонны самого качественного серого вещества. Однако для того, чтобы сделать жизнь интереснее, иногда бывает достаточно всего лишь одной гениальной мысли и безудержного желания пары людей изменить мир вокруг себя.

В ноябре в калифорнийском Музее компьютерной истории, что в Маунтин-Вью, неподалеку от Кремниевой Долины, в рамках 8-го ежегодного фестиваля Vintage Computer Festival отпраздновало свое тридцатилетие интересное сообщество - Homebrew Computer Club. В свое время в клуб, известный также под именем amateur Computer User’s Group, вошли десятки людей, которых называли компьютерными энтузиастами, технологическими аддиктами и просто гиками. Он стал самым знаменитым компьютерным сообществом Америки 70-х, и именно из него впоследствии вышла элита Кремниевой Долины. Например, один из основателей apple - Стив Возняк (Steve Wozniak), который, выступая на юбилейном заседании клуба, вспоминал события давно минувших дней. Самым ценным, по его мнению, было, конечно, общение. Когда приглашенные специалисты по каким-то причинам не могли прийти и выступить, организаторы просто начинали выяснять, - кто и что знает о проблеме собрания. В результате встречи перерастали в горячие дискуссии и рождали новые фантастические идеи. Возняк говорил тогда немало, но самыми яркими были его совместные выступления с главой корпорации apple Стивом Джобсом (Steve Jobs), в ходе которых были представлены персональные компьютеры apple I и apple II. Да, как ни удивительно, презентацию первых ПК apple провела не где-нибудь, а именно в клубе Homebrew.

Юбилейную встречу посетили несколько сотен людей, бывших членами клуба в разные периоды своей жизни и профессиональной карьеры. Лейтмотив собраний за тридцать лет остался неизменным - к «цифровому творчеству» нужно подходить с такой же широкой, как у Возняка, улыбкой.

Слово «Homebrew» в буквальном смысле означает нечто сделанное «на коленке». Многие современные технологии и устройства в свое время рождались в гаражах и подвалах, людьми с горящим взором и паяльником в руках. Сегодня, как уже было отмечено, технологии достигли такого непостижимого для обычного человека уровня, что «слепить» что-то собственное и уникально-революционное просто невозможно. Глина стала совсем другой - не для рук простого смертного, пусть и гения.

Попробуйте, к примеру, как-нибудь вечерком самостоятельно собрать музыкальный плейер iPod Nano, чья элементная база производится почти десятком высокотехнологичных компаний мира, а к общему знаменателю все приводится на ультрасовременной линии в Китае. Ну или разработайте свою разновидность флэш-памяти, на что у известных брэндов уходят годы и миллиарды долларов…

Так что же, «энтузиазму на коленке» нет места в современном мире? Время левшей прошло? Отнюдь! «Цифровое творчество» Homebrew просто перешло в несколько иную плоскость. Речь сегодня идет не о самостоятельном изобретении инновационных устройств, а о не менее интересном деле - внесении улучшений и изменений в существующие технологии и потребительские продукты.

Чем сложнее и функционально богаче устройство и чем большим интересом оно пользуется у рядового потребителя, тем больше новых и недоступных ранее функций в нем хочется открыть и увидеть многочисленным Homebrew-энтузиастам. Что же, давайте заглянем в их укромные убежища.

Самым популярным объектом Homeb-rew-творчества всегда были и останутся развлекательные платформы - консоли и игровые наладонники. Обойдемся без исторического экскурса и сразу перейдем к текущему поколению консолей - Nintendo GameCube, Microsoft Xbox, Sony PlayStation 2 и портативной PlayStation Portable (PSP).

На любой из них можно запустить backup-копию игры или стороннее программное обеспечение путем установки так называемых MOD-чипов, которые изменяют некоторые внутренние команды приставки - например, распознавание типа носителя, проверку на электронную подпись приложения, шифрование данных, запуск только внутреннего ПО и др.

Возьмем GameCube - платформу мощностью 10,5 млрд. операций в секунду, построенную на базе IBM PowerPC 486 МГц, графической подсистемы от ATI и имеющей на борту 40 Мбайт оперативной памяти. Для хранения информации там используется оптический накопитель (диски диаметром 8 см, 1,5 Гбайт) и два кард-ридера (MMC/SD-карты), а в качестве опции идет Ethernet-адаптер.

Помимо прямого назначения - развлечений и игр, GameCube можно использовать как «тонкий клиент», мультимедийный терминал, интернет-сервер и платформу для разработки программного Homebrew. Все это благодаря проекту www.GC-Linux.org, который существует уже полтора года, но первый загрузочный ISO9660-диск его участники сделали только в минувшем октябре. Цена консоли в Европе давно опустилась ниже 90 долларов, так что теперь GameCube превратилась в идеальный объект для альтернативного использования в самых разнообразных областях жизни.

Xbox - платформа еще более привлекательная: 733-мегагерцовый процессор от Intel, графическая подсистема от nVidia, 64 Мбайт памяти, DVD-привод и жесткий диск (8 или 10 Гбайт, в зависимости от времени выпуска). Плюс кард-ридер, Ethernet-адаптер, четыре USB-порта и 64-канальное аудио с поддержкой AC3 (Dolby Digital). Благодаря проекту www.xbox-linux.org, запустить Linux на Xbox можно, не устанавливая каких-либо MOD-чипов и не вскрывая консоль. А виной всему - промашки в загрузочном коде Xbox: по словам авторов проекта, в 512 байтах разработчики допустили три компрометирующие защиту ошибки. После ряда настроек на Xbox можно запустить практически любую ОС и любое приложение, превратив консоль в домашний компьютер. Подключите к приставке мышь, клавиатуру и обычный VGA-монитор и смело используйте в качестве сервера, маршрутизатора или кластера. Можно сделать так, чтобы Xbox сохранила все свои игровые функции и загружалась, по желанию владельца, или как обычная консоль, или как полноценный компьютер.

Корпорация Sony предвидела, что рано или поздно ее PlayStation 2 попытаются превратить в домашний компьютер и, опередив хакеров, в апреле 2002 года (спустя два года после появления консоли в продаже) сама выпустила Linux Kit. В комплект вошел DVD со специальной версией Linux, кабель для подключения PS2 к монитору, жесткий диск на 40 Гбайт, Ethernet-адаптер, мышь и клавиатура с интерфейсом USB. Для работы требовалась карта памяти на 8 Мбайт (с нее запускается ядро ОС) и 200 долларов. Интересно, что пакет, изданный небольшим тиражом, продавался недолго, а с выходом «тонкой» модификации PS2 он и вовсе перестал бы существовать, если б не Homebrew. Дело в том, что из новой модели SCPH-70000 Sony изъяла поддержку жесткого диска, однако умельцы изобрели коннектор, с помощью которого можно подключать винчестер через кард-ридер.

Сейчас от Linux Kit остались лишь неофициальный сайт playstation2-linux.com и проект xRhino, позволяющий обновлять ядро ОС. Из-за 128-битного процессора Emotion Engine 299 МГц и проприетарной архитектуры платформу производительностью 6,2 млрд. операций в секунду нельзя использовать ни под какие иные нужды, кроме Linux, официальных игрушек и просмотра DVD. Самой распространенной модификацией для PS2 остается добавление MOD-чипа, позволяющего обходить запрет на запуск видеодисков и игр для других регионов.

А вот малютка PSP, которых продано больше десяти миллионов штук, считается самым популярным объектом фантазии Homebrew. Пока модернизации исключительно программные - первый MOD-чип, который позволит запускать любые приложения с карты памяти и видеодиски любых регионов, обещает появиться лишь через пару месяцев. Но уже сейчас на сайте www.pspupdates.com можно найти сотни эмуляторов устаревших игровых платформ (NES, SEGA Dreamcast и т. п.), простеньких игр и приложений для PSP. Запускаются эти программы только на внутреннем программном обеспечении PSP версии 1.0 и 1.50, а во всех других версиях firmware возможность запуска Homebrew закрыта. Это сделано из соображений борьбы с пиратством - ведь самописные эмуляторы UMD-носителей позволяют запускать коммерческие игры с карт памяти и делать точные копии (дампы) дисков нажатием нескольких кнопок. В последнюю версию (2.50) добавлен браузер, возможность работы с файлами, защищенными средствами DRM, и множество новых функций, однако Homebrew-сообщество, которое насчитывает порядка двухсот человек, пока не нашло возможности запуска на ней сторонних приложений. Обидно, что после замены прошивки «откатиться» на прежнюю версию невозможно, а покупать вторую PSP за 250 долларов не каждому энтузиасту по карману. Но очевидно, что дыра рано или поздно будет обнаружена. Пока же PSP с firmware 1.0 и 1.50 получили дополнительные функции, например возможность переключать каналы на телевизоре, а также полезные программы вроде FTP-клиента. Но использовать альтернативы нужно с осторожностью - в Интернете появилось уже несколько программ, которые маскируются под даунгрейдеры firmware с версий 2.00 и 2.50 до 1.50. Вместо того чтобы научить PSP запускать Homebrew, патчеры стирают фрагменты прошивки и превращают игрушку в кусок дорогого пластика с мертвой электронной начинкой…

Нередко, чтобы захватить больший сегмент рынка и сэкономить на производственных издержках, производители оптических приводов используют для устройств среднего и высшего класса одно и то же шасси и электронику. Особенно этим «злоупотребляет» компания Ricoh. После того, как такие факты становятся известными, тут же выпускаются альтернативные прошивки, превращающие недорогие приводы во «флагманские» модели.

С помощью альтернативных прошивок, которые пишутся энтузиастами, можно снять искусственные запреты на высокую скорость копирования DVD-видео (RIP-Lock) и региональное кодирование (Region Code). Загрузка утилит с сайтов вроде club.cdfreaks.com и rpc1.org и заливка новой версии firmware занимает считанные минуты.

Чтобы смастерить систему охлаждения, воздушную или водяную, энтузиаст Homebrew может использовать любые подручные материалы - от медных змеевиков до консервных банок. На сайтах, подобных www.hardwareportal.ru, можно найти массу подробнейших инструкций из серии «Как сделать ватерблок своими руками?». Изготовленная собственноручно конструкция обойдется не более чем в тридцать долларов, не считая расходов на аквариумную помпу (еще десятка). На выходе можно получить неплохую альтернативу 100-200-долларовым фирменным комплектам.

Для жестких дисков изготавливают отдельные охлаждающие контейнеры из консервных банок. Нужна лишь банка побольше (например, трехлитровая из-под ананасов), пассатижи, ножницы по металлу и 8-сантиметровый кулер. Диск обжимается металлом по всему корпусу, со стороны электроники в металле делается дыра, и в этом месте прикручивается кулер. Спецы говорят, что результат превосходит все китайские поделки с моторчиком. Занимаются энтузиасты и регулировкой воздушных потоков внутри системного блока, о чем в Сети опубликованы целые трактаты, тянущие на курсовую по аэродинамике. Что же касается альтернативных драйверов, то безусловным лидером в этой области является проект www.OmegaDrivers.net, который предлагает комплекты драйверов для продукции ATI и nVidia с рядом тонких настроек, повышающих (хоть и не намного) скорость работы видеокарт. Из отечественных разработок стоит обратить внимание на драйверы Forsage, которые занимают гораздо меньше места, чем официальные ATI Catalyst, и обучены разным фокусам, вроде разблокировки конвейеров в урезанных версиях видеокарт.

Многие энтузиасты так срастаются со своими мышами и клавиатурами, что всячески желают продлить их век и научить работать с новыми стандартами.

Так, австралиец Джон Цибовски (John Szybowski) жить не может без клавиатуры IBM Model M (1391406/1391401). Благодаря высокому качеству, удобству работы, отсутствию функциональных и Windows-клавиш, а также превосходным тактильным ощущениям и характерному механическому звуку при нажатии клавиш, эта клавиатура стала объектом почитания множества компьютерных энтузиастов. Например, на сайте www.preater.com/modelm можно найти инструкцию, объясняющую, как правильно промыть клавиатуру, а на www.3m3718.com/modelm.php - взглянуть на коллекцию из более чем трех десятков экземпляров Model M.

Автор этих строк проработал на IBM Model M пять лет и до сих пор вспоминает о ней с ностальгией. Ими комплектовались компьютеры IBM PS/2 начиная с 1986 года и заканчивая 1997-м. Эту модель давно сняли с производства, и купить ее можно лишь на eBay, причем соит она не так уж дорого - всего 25 долларов за brand new в упаковке. Видимо, где-то в Европе остались старые складские запасы.

IBM Model M - единственное периферийное устройство из эры 16-мегагерцовых PC, 20-мегабайтных жестких дисков и мониторов EGA, дожившее до наших дней. К сожалению, многие новые материнские платы (производства ASUS, Gigabyte, Soltek и ряда других) напрочь отказываются распознавать Model M, и Цибовски выяснил почему. Оказалось, старушки потребляют больше тока - 112 мА против 1,2 мА у новых клавиатур. Решить проблему можно, купив адаптер USB to PS/2, но он стоит 10-15 долларов, да и настоящие гики никогда не ищут легких путей.

На своем сайте Цибовски подробно расписал, куда и как припаять резисторы нужного типа, и как сделать новый кабель для IBM Model M взамен утраченного.

Одна из самых популярных модификаций мышки - выкручивание металлического грузика, утяжеляющего манипулятор. Но умельцы могут добавить в обычную оптическую мышку моторчик, который превратит «грызуна» в контроллер с обратной связью. Нужно лишь припаять пару проводков - один к питанию, второй - к кнопке левой клавиши. В результате при выстрелах во время игры в любимый шутер мышка будет дрожать, словно в руках - настоящее оружие. Это, конечно, отрицательно скажется на меткости стрелка, зато добавит реализма. Правда, в итоге придется использовать две мышки - одну для работы, а другую - для развлечений, потому что в Photoshop’е модернизированной мышью не поработаешь. И не забудьте предупредить родных и близких о том, что мышь «ожила»…

Не меньший интерес представляет возможность превратить «бюджетную» звуковую карту в аналог дорогой. В Интернете можно найти инструкции о модификации Creative Live! 24-bit, которая позволяет получить более качественный стереозвук.

В этой модели используется цифро-аналоговый преобразователь CS4382-KQ и набор операционных усилителей ST4558, JRC4556A, аналогичных тем, на базе которых построена дорогая Audigy2 ZS. Если вас не интересуют игры и требуется лишь хороший стереозвук (например, для прослушивания музыки в дорогих наушниках), не нужно покупать продвинутую Audigy - достаточно лишь заменить штатные электролитические конденсаторы на более качественные, например на Sanyo Os-Con, и настроить драйверы. Не повредит и замена штатного керамического резонатора на кварцевый такой же частоты.

Стремление к новым стандартам заставляет энтузиастов обучать новым функциям свои устаревшие устройства. Так, одна из самых главных функций домашнего кинотеатра - обеспечить многоканальный звук приемлемого качества и убедительности в условиях обычной квартиры. Новые устройства форматов DSS, DVD-Video и High Definition Television по умолчанию поддерживают многоканальный звук, но что делать владельцам старых Laserdisk-плейеров, не имеющих выхода aC3 (Dolby Digital), из-за чего к ним нельзя подключить даже внешний декодер? Ведь более шестисот фильмов в формате Laserdisk имеют звуковую дорожку стандарта 5.1. На сайте www.laaudiofile.com есть подробная инструкция, прочитав которую, вы узнаете, как научить Pioneer CLD-D702 и другие Laserdisk-плейеры звучать в формате Dolby Digital.

В свою очередь, на сайте www.digitalconnection.com можно прочитать о том, как добавить в DVD-плейеры на базе BT656 интерфейс SDI (Serial Digital Interface). С помощью простенького конвертера и паяльника можно научить плейер работать с видео исключительно в «цифре», что позволит избежать лишних цифро-аналоговых преобразований.

Сайт www.dvdupgrades.ch помимо наборов для SDI-апгрейда DVD-плейеров самых разных марок предлагает также карты для добавления в DVD-audio и SaCD-плейеры 6-канальных SPDIF-выходов. Стоят они недорого, но, опять же, придется посидеть с паяльником и расстаться с фирменной гарантией.

Непонятно, что толкает людей на создание абсолютно бесполезных проектов. Например, RAID-массива на базе флоппи-приводов. Но почему нет? Скорость пяти дисководов Y-E DATA 2X с пятью дискетками под управлением Mac OS X достигает почти 200 (!) Кбайт/с, а на сборку массива требуется всего несколько минут свободного времени и USB-хаб. Почитатели проекта из разных стран мира уже наприсылали энтузиасту сто двадцать семь USB-дисководов, осталось лишь найти достаточное количество хабов для их подключения, и до установления мирового рекорда скорости работы с Floppy-дисками - рукой подать. Не удивлюсь, если такой RAID обгонит средний оптический привод.

Современные портативные плейеры становятся мощнее компьютеров из недавнего прошлого, и на них можно запускать полноценные операционные системы. Например, энтузиасты уже гоняют Linux на плейерах от Creative, Gigabeat и Apple. Так, с www.iPodLinux.org можно загрузить и установить в iPod операционную систему uClinux c интерфейсом Podzilla, для которой написано более десятка приложений и двадцать игр, а также эмулятор игрового наладонника GameBoy. На iPod даже можно играть в Doom. Правда, управление не очень удобное, отсутствует звук, да и поддерживаются не все iPod’ы, а только третьего поколения. Версии для iPod Nano и Video - в разработке.

Меж тем не все производители считают, что плейер должен работать исключительно плейером. Например, французская Shinco выпускает устройства с embedded-версией Linux - Shinux. В плейере Medallion предустановлен браузер Firefox, графический пакет GIMP, веб-сервер apache, почтовый клиент Balsa и масса других приложений. Энтузиасты написали десятки программ под Shinux, но использовать их можно только путем подключения плейера к компьютеру.

Выпускаются альтернативные прошивки и для наладонников. Например, для Sharp Zaurus есть сайт www.OpenZaurus.org, откуда можно скачать одноименный Linux-пакет в трех вариантах: Bootstrap-Image - версия без интерфейса; Opie-Image - исправленная и дополненная оригинальная версия интерфейса Qtopia, работающая в режиме framebuffer; GPE-Image - X Window System + среда, написанная на GTK. Поддерживаются все модели Zaurus, кроме младшей SL-a300 и старшей SL-6000. Для SL-6000 можно скачать альтернативу с www.openembedded.org. Кстати, оба пакета получили высшие награды конкурса бесплатного ПО для мобильных платформ - TuxMobil GNU/Linux Award 2005.

Еще одна альтернативная операционка для наладонников - это Familar Linux, поддерживающая iPaQ, Simpad, Zaurus, Dell и КПК ряда других производителей.

Как ни парадоксально, но с Homebrew, такими милыми и креативными, активно борются. Умельцев ненавидят юридические отделы крупнейших корпораций. Предлог один - нарушение авторских прав и лицензионных соглашений. А реальная причина в том, что благодаря Homebrew устройства учатся тому, чего не должны были уметь по задумке разработчиков (и, самое главное, маркетологов) или смогли бы научиться, но только в следующих поколениях. Конечно, главная головная боль производителей электроники связана с тем, что с помощью Homebrew обходятся схемы, ограничивающие возможность запуска неавторизированного программного обеспечения и пиратских игр.

То же региональное кодирование используется компаниями как маркетинговый инструмент - для разных стран устанавливаются разные цены на фильмы, музыку, игры и прочий развлекательный контент. Эту функцию, как известно, с плейера можно снять MOD-чипом, которые в США, Канаде, Японии и других странах (в том числе и в России) запрещены законом - за их продажу можно легко загреметь за решетку или заплатить солидный штраф.

Так, в Австралии судебное разбирательство по поводу MOD-чипов длилось четыре года. Процесс инициировала Sony, обвинившая в нарушении авторских прав австралийского бизнесмена Эдди Стивенса (Eddy Stevens), который торговал играми для PlayStation 2, импортированными из Японии и США, а также MOD-чипами. В этих странах игры дешевле, чем на Зеленом континенте, а MOD-чипы позволяли запускать «импорт». После долгих дебатов Верховный суд Австралии признал MOD-чипы устройствами, которые помогают потребителю реализовать его законное право использовать легальную копию игры. Теперь MOD-чипы в Австралии можно продавать и использовать без ограничений. Пока региональное кодирование DVD-видео остается на Зеленом континенте легальным, но, похоже, и его запрет не за горами. Ведь, по мнению австралийского суда, потребитель имеет право использовать весь потенциал купленного им устройства без ограничений, и неважно, кто внес в него изменения.

К сожалению, с такой точкой зрения не согласны суды большинства стран мира. Так что пожелаем остающимся в подполье адептам Homebrew здоровья, процветания и творческих успехов. А простым потребителям - терпения в ожидании новых интересных проектов левшей, которые еще не раз и не два порадуют нас своими приятными и, главное, бесплатными для масс открытиями.