T4x (T40-43) [Bericht] T43 mit nativer NVMe Unterstützung

[manawyrm]

Moin,

tl;dr:

ich wollte noch auflösen, weshalb ich die Tage mal die Crisis Recovery beim T43 brauchte...
Im T43 hatte ich eine mSATA SSD in einem IDE Adapter, welcher dann intern leider wieder von PATA->SATA gewandelt wird.
Ein furchtbares Hin-und-Her, nicht nur unnötig sondern anscheinend leider unter Debian 12 auch unzuverlässig, wie ich mit diesen I/O-Hängern feststellen musste:

Furchtbare User-Experience... So kann das natürlich nicht bleiben!

Beim genaueren Blick ums Gerät dann den ExpressCard/34 Slot neuentdeckt, der eigentlich viel zu ungenutzt ist
Eine kurze Google-Suche zeigt, dass es (interne/bündig abschliessende) ExpressCard/34 auf M.2 SSD Adapter gibt.
Fehlt also nur Software-Support/eine Boot-Möglichkeit. Klar -- bei Linux hätte man jetzt den Kernel weiter auf ne PATA-Platte oder nen USB-Stick packen können.
Windows XP, MS-DOS, etc. machen das aber nicht (ohne weiteres) mit und das ist ja auch irgendwie unhübsch

Es gibt einige Option ROMs im Netz (aus VMWare geklaut und von der Community mit dem Hex-Editor umgefrickelt), aber nichts davon brachte auf dem T43 ein Lebenszeichen (und sowas ist dann auch einfach schwer zu debuggen).

Ich hab mich also mal ein Wochenende hingesetzt und das BIOS des T43 gemodded und ein Option ROM entwickelt (auf iPXE/SeaBIOS-Basis), was nativ NVMe-SSDs für BIOS-Zugriffe bereitstellt:




Ob ich das ganze zur Nachahmung empfehlen würde, weiss ich nicht, aber der Sourcecode liegt hier:

GitHub - Manawyrm/nvme-int13h-optionrom: Option ROM to boot x86 PCs from NVMe drives (legacy BIOS, INT 13h)

Option ROM to boot x86 PCs from NVMe drives (legacy BIOS, INT 13h) - Manawyrm/nvme-int13h-optionrom

github.com

und das verwendete Skript zum BIOS-Modding liegt hier:

Script to mod the PhoenixBIOS of a ThinkPad T43 to replace an Option ROM and include a custom boot logo

Script to mod the PhoenixBIOS of a ThinkPad T43 to replace an Option ROM and include a custom boot logo - t43-phoenix-mod.bat

gist.github.com

Die Performance ist ziemlich toll, das ThinkPad macht die 2.5GT/s aka 250 MByte/s des PCIe 1.0 x1 Slots lesend und schreibend voll!
Neuere ThinkPads (mit neuerer PCIe Generation) wären mit der einzelnen PCIe-Lane dann auch nochmal vielfach schneller

Das Option ROM ist überhaupt nicht hardware-spezifisch, könnte auch genauso gut auf eine PCI-Netzwerkkarte ins EEPROM gebrannt oder als Image auf einen USB-Stick, SD-Karte, CD-ROM, Floppy, whatever gepackt werden. Solange der Rechner das irgendwie ausführen kann, klappt das

Windows XP, Debian 12, MS-DOS 6.22 (für eine Runde DOOM) sind damit jetzt jedenfalls sehr glücklich und starten direkt von der NVMe SSD!

Viele Grüße
Manawyrm

 

[enrico]

Also der Jüngste bin ich definitiv auch nicht mehr und ich bin hier quasi auch Inventar und (noch immer) mal wieder mehr aktiv zur Zeit... aber bei dem Video werde ich schon etwas jugendlich vom Gemüt sagen und muss mal so halb jugendlich-umgangssprachlich sagen: Geiler Scheiß.

Und Du hast echt noch ein T43 mit den Aufklebern von damals...??
Und dann machste das Experiment mit Win XP??? Und hast am BIOS mal eben aus Spaß rumgemoddet und die Datenschnittstelle mit einem Treiber aktiviert?? Ich komme aus dem Staunen-Lachen vor Schreck und Respekt nicht mehr raus. Hut ab, starke Leistung.

Du bist wohl offensichtlich ein wahrhaftiger ThinkPad-Bastel-Prof der alten Schule. Wow,

 

[Ambrosius]

Wahnsinn! So ein Mod kann nicht jeder aus dem Ärmel schütteln...Unnormal!

 

[RanHoeck]

Das ist schon richtig genial. Chapeau!

Um das an einem meiner T43 Schätzchen nachzuvollziehen fehlt mir leider das entsprechende Wissen.

 

[iYassin]

Respekt - ein beeindruckender Mod!

Frage zu deinem GitHub-Repo, du schreibst dort, Write Support sei nicht verfügbar - d.h. von der NVMe kann nur gelesen werden? Wie funktioniert das dann als Systemlaufwerk?

 

[manawyrm]

Vielen Dank fuer die lieben Worte

Und hast am BIOS mal eben aus Spaß rumgemoddet und die Datenschnittstelle mit einem Treiber aktiviert??

Ich hatte bisher noch nie an nem BIOS rumgemoddet und suchte eigentlich nur nach einer passenden Gelegenheit, mir das mal genauer anzuschauen

Write Support sei nicht verfügbar - d.h. von der NVMe kann nur gelesen werden? Wie funktioniert das dann als Systemlaufwerk?

Genau, Write ist derzeit aus, weil der Code einfach wenig getestet und deswegen tendenziell gefaehrlich ist.
Beim Boot wird lediglich der Bootloader, NT-Kernel und ein paar erste, essenzielle Treiber durch das BIOS (und damit meinen Treiber) geladen.
Sobald der Windows-NT-Kernel dann gestartet ist, lädt er seinen eigenen NVMe-Treiber (in meinem Fall den offiziellen Treiber von Samsung, den gibts fuer XP) und der kann dann natürlich auch schreiben.
Bei Linux wird von der SSD noch der Grub, Grub-Konfiguration, Linux-Kernel und Initramfs geladen. Danach uebernimmt der Linux-Kernel das NVMe-Geraet und spricht direkt mit ihm.

Deswegen ist auch die Performance von meinem Treiber nicht so kritisch, ich kopiere Speicher an manchen Stellen hin-und-her, nicht sonderlich elegant, aber immer noch mehrere 10 MByte/s, mehr als genug um kurz mal eben den Kernel zu laden.

 

[kristatos]

Schön zu sehen, dass sich noch Leute mit den schönen alten ThinkPads beschäftigen. Mich hat es auch lange in den Fingern gejuckt mein X41 auf natives SATA umzubauen/zurückzubauen, aber wenn das drin ist, ist die CPU der Flaschenhals und heute alles andere als zeitgemäß.
Was mich aber irritiert ist die Tatsache, dass du mit Debian 12 und dem mSATA-IDE-Adapter Aussetzer hattest. Ich habe in meinem X41 (was ja die gleichen Innereien wie dein T43 hat) auch eine mSATA-SSD im Adapter stecken und hier läuft Bookworm, wie auch alle anderen Debian davor, völlig unauffällig.

 

[manawyrm]

mit Debian 12 und dem mSATA-IDE-Adapter Aussetzer hattest

Joa... Da kann es natürlich eine Vielzahl von Gründen für geben.
Ich hatte da wieder meine "normale" Kombination aus JMicron JM20330 SATA->PATA Bridge und Samsung PM851 mSATA SSD, die ich so eigentlich überall verbaue (habe von diesen SSDs mal 15 aus Leasingrückläufern günstig abstauben können).

Mein T41 läuft mit dem exakt selben Setup unter Windows und Linux gut, unter Windows läuft das T43 damit ja auch gut.
Ich hätte da jetzt sicherlich mal ewig nach Details schauen können, aber so wichtig war's mir dann auch nicht

 

[kristatos]

Gut, ein T41 hat auch keine SATA-PATA-Bridge, die gab es nur in T43, R52 und X41. Hauptsache ist, dass es dich so gestört hat, dass du angefangen hast zu basteln. Sonst gäbe es diesen Thread mitsamt deinen Erkenntnissen nicht