LPIC101/101.1 Hardwareeinstellungen
Allgemeines
Hauptsoftwarekomponente ist der Kernel
- Schnittstelle zwischen Soft- und Hardware
- Linux Kernel ist Modular
Identifizieren der Kernel-Version
$ uname -r 5.9.0-1-amd64
- Erste Ziffer: Major Release (wird bei gravierenden Änderungen verändert)
- Zweite Ziffer: Version des Major Release
- Dritte Ziffer: Patch Level (kleine Änderungen)
- Zahlen danach sind frei wählbar und können beim Erstellen des Kernels selber (Makefile) oder durch die Distributoren festgelegt werden
Kernel-Module
- Kommandos zur Verwaltung von Kernel-Modulen
lsmod
Zeigt Status der Kernelmodule durch Zugriff auf Datei /proc/modules
$ cat /proc/modules usbcore 196608 5 usbhid,usb_storage,xhci_pci,xhci_hcd, Live r8169 77824 0 - Live 0xffffffffa046f000 psmouse 114688 0 - Live 0xffffffffa0404000 mii 16384 1 r8169, Live 0xffffffffa03ff000 processor 3276 80-Live 0xffffffffa03f1000 thermal 20480 0 - Live 0xffffffffa03eb000 pcspkr 16384 0 - Live 0xffffffffa0320000 soundcore 16384 1 snd, Live 0xffffffffa03c8000 usb_common 16384 1 usbcore, Live 0xffffffffa0309000 fan 16384 0 - Live 0xffffffffa01cb000 lp204800-Live 0xffffffffa0189000 parport 40960 3 parport_pc,ppdev,lp, Live 0xffffffffa0112000 ext4 503808 1 - Live 0xffffffffa032f000 i915 1175552 3 - Live 0xffffffffa01d2000 ahci 36864 3 - Live 0xffffffffa01c1000 cryptd 20480 1 ghash_clmulni_intel, Live 0xffffffffa0047000 drm 286720 4 i915,drm_kms_helper, Live 0xffffffffa0070000 video 36864 1 i915, Live 0xffffffffa0019000
$ lsmod Module Size Used by usbcore 196608 5 usb_storage,usbhid,xhci_hcd,xhci_pci r8169 77824 0 psmouse 114688 0 mii 16384 1 r8169 processor 32768 0 thermal 20480 0 pcspkr 16384 0 soundcore 16384 1 snd usb_common 16384 1 usbcore fan 16384 0 lp 20480 0 parport 40960 3 lp,ppdev,parport_pc ext4 503808 1 i915 1175552 3 ahci 36864 3 cryptd 20480 1 ghash_clmulni_intel drm 286720 4 i915,drm_kms_helper video 36864 1 i915
insmod
Module können in den laufenden Kernel geladen werden durch komplette Pfadangabe und eventuell Optionen falls es diese benötigt
- Abhängigkeiten werden automatisch geprüft und im Falle einer Abhängigkeit mit Fehlermeldungen beantwortet
- insmod gibt im Erfolgsfall keine Bestätigungsmeldung aus. Das Modul wird kommentarlos in den Arbeitsspeicher geladen
# insmod /lib/modules/4.6.3/kernel/drivers/usb/storage/usb-storage.ko
rmmod
Dient zum entfernen von nicht mehr benötigten Modulen. Dabei ist kein Pfad nötig sondern der Modulname
# rmmod usb-storage
Gibt bei Modulen die benutzt werden Fehlermeldung aus
# rmmod usbcore rmmod: ERROR: Module usbcore is in use by: usb_storage usbserial usbhid xhci_hcd xhci_pci
- Optionen
-v verbose-Mode -f erzwingt das entladen eines Modules wärend Abhängigkeit
modprobe
Vereint und optimiert die Befehle insmod und rmmod
- Keine Pfadangabe mehr nötig
- Erkennt Abhängigkeit zwischen Modulen und behebt diese Probleme durch Installation der fehlenden Module bei Bedarf
- Module eines Typs können auf ein mal geladen werden
- Entfernen und Auflisten von Modulen (Bei Auflistung werden aber nur Module gezeigt die in den laufenden Kernel intrigiert werden können)
# modprobe -at
Die Option -a steht für all und -t für Type des Moduls. Optionen sind bei neueren Versionen nicht mehr möglich
Hardwarekomponenten
- Ressourcen für Hardwarekomponenten
Zur Abfrage der Konfigurationen der Hardwareressourcen sind die Dateien unterhalb des Verzeichnisses /proc nötig
*/proc/interrupts enthält Informationen über die vom System verwendeten Interrupts */proc/ioports enthält Informationen über die von Hardwarekomponenten verwendeten I/O-Adressen */proc/dma ist eine Liste der von Geräten verwendeten DMA-Kanäle */proc/pci ist ein veraltetes Verzeichnis, das bei älteren Kernel-Versionen Informationen über den PCI-Bus enthielt. Heutige Kernel-Versionen verwenden eine eigene Verzeichnishierarchie unterhalb von /proc/bus/pci
/proc/sys/kernel
- Das Verzeichnis /proc/sys/kernel
Zur Laufzeit legt der Kernel seine Konfigurationsinformationen im /proc-Dateisystem ab.Mit dem Befehl cat können Änderungen vorgenommen werden. Wenn Sie Änderungen an diesen Dateien vornehmen, gehen diese bei einem Neustart des Systems verloren, weil das /proc-Dateisystemsich Informationen abbildet, die sich im Arbeitsspeicher befinden
sysfs
- Das virtuelle Dateisystem sysfs
sysfs exportiert, ähnlich wie das /proc-System, Informationen über Treibermodule des Kernels
root@user:/sys# ls -l insgesamt 0 drwxr-xr-x 2 root root 0 Feb 10 05:55 block drwxr-xr-x 28 root root 0 Feb 10 05:55 bus drwxr-xr-x 47 root root 0 Feb 10 05:55 class drwxr-xr-x 4 root root 0 Feb 10 05:55 dev drwxr-xr-x 16 root root 0 Feb 10 05:55 devices drwxr-xr-x 5 root root 0 Feb 10 05:55 firmware drwxr-xr-x 6 root root 0 Feb 10 05:55 fs drwxr-xr-x 2 root root 0 Feb 10 05:55 hypervisor drwxr-xr-x 9 root root 0 Feb 10 05:55 kernel drwxr-xr-x 128 root root 0 Feb 10 05:55 module drwxr-xr-x 2 root root 0 Feb 10 15:24 power
Jedes dieser Unterverzeichnisse repräsentiert ein Treibermodell des laufenden Kernels. Das Verzeichnis /sys ist dynamisch generiert und enthält deshalb nur benötgte Informationene zu den vorhandenen Geräten, dabei wird der Ressourcenverbrauch reduziert
hald und dbus
hald repräsentiert den Hardware Abstraction Layer. Im zusammenhang mit Hotplug-Geräten hat er die Aufgabe dem dbus zu informieren wenn ein Wechsellaufwerk angeschlossen wird
udev
- udev ist ein in das System intregierter Gerätemanger der die Ein- und Ausgabe dieser Gerärer verwaltet
- Er erstellt dynamische Gerätedatein im Verzeichnis /dev
Gerätedateien unter /dev
Bekannte Dateien unter /dev sind z. B. /dev/null /dev/zero /dev/stdin /dev/stdout /dev/stderr
Gerätedateien für die Terminals (tty)
Auch Datenträger und logische Laufwerke werden unter Linux als Gerätedateien unterhalb des Pfades /dev dargestellt
Die Gerätedateien für Datenträger beginnen in der regel mit /dev/sd. Das gilt für SATA, USB und SCSI-Geräte /dev/sda - erstens Gerät /dev/sdb - zweites Gerät
Auf einer Festplatte können nicht mehr als vier Partitionen erstellt werden
- Primäre Partitionen sind Direkt ansprechbar und können problemlos formatiert und benutzt werden
- Es können bis zu vier primär Partitionen gleichzeitig existieren
- Erweiterte Partitionen dienen als Behälter für logische Partitionen
- Man kann nur eine einzige erweiterte Partition auf einer Festplatte anlegen in der nach Festplattentyp 60 (IDE) oder 12 (SCSi/SATA) logische Partitionen erstellt werden können
- Primär und erweiterte Partitionen werden von 1-4 gelistet und logische ab 5 auch wenn nur eine erweiterte und eine primäre vorliegen
/dev/sda1 – erste primäre Partition /dev/sda2 – zweite primäre Partition /dev/sda3 – erweiterte Partition /dev/sda5 – erste logische Partition /dev/sda6 – zweite logische Partition /dev/sda7 – dritte logische Partition
Der PCI-Bus
- PCI-Steckplätze können genutzt werden, um Erweiterungskarten auf die Hauptplatine eines Computers zu stecken (Sound-, Netzwerk-und Grafikkarten usw.)
- Zum Überblick über den PCI-Bus benutzt man das Kommando lspci
- Das Kommando unterscheidet drei verbose Stufen
- lspci -vvvgibt sehr detaillierte Informationen
- lspci -v
00:02.0 VGA compatible controller: Intel Corporation Atom Processor Z36xxx/ Z37xxx Series Graphics & Display (rev 0e) (prog-if 00 [VGA controller]) Subsystem: Lenovo Device 368d Flags: bus master, fast devsel, latency 0, IRQ 88 Memory at b0000000 (32-bit, non-prefetchable) [size=4M] Memory at a0000000 (32-bit, prefetchable) [size=256M] I/O ports at f080 [size=8] [virtual] Expansion ROM at 000c0000 [disabled] [size=128K] Capabilities: [d0] Power Management version 2 Capabilities: [90] MSI: Enable+ Count=1/1 Maskable- 64bit- Capabilities: [b0] Vendor Specific Information: Len=07 <?> Kernel driver in use: i915
- lspci bezieht seine Informationen aus dem Verzeichnis /proc/bus/pci
- Es wertet die Dateien aus und stellt sie übersichtlich dar
- Mit -t stellt es die PCI-Geräte in einem Baumdiagramm dar
USB – Universal Serial Bus
USB (Universal Serial Bus) ist ein Bus-System zum Anschluss von Peripheriegeräten
USB-Host-Controller-Typen
- UHCI (Universal Host Controller Interface) unterstützt USB 1.1
- OHCI (Open Host Controller Interface) unterstützt USB 1.0
- EHCI (Enhanced Host Controller Interface) unterstützt USB 2.0
- xHCI (Extensible Host Controller Interface) unterstützt USB 3.1
Linux muss zu den jeweiligen Typen das Passende Kernel Modul geladen werden
- usb-ohci.o
- usb-uhci.o
- usb-ehci.o
- xhci_hci.o
USB-Klassen
Nach dem Laden des richtigen Host-Controllers können die Klassentreiber eingebunden werden
- hio.o (Human Interface Devices) Eingabegeräte: Tastatur, Maus etc
- usb-sorage.o zur Ansteuerung von USB-Massenspeicher Geräten
Wenn ein USB-Gerät initialisiert wurde, wird unterhalb von /dev/bus/usb ein Verzeichnis angelegt
Die Dateien in diesem System liegen in binärer Form vor und sind nicht mit einem Editor einsehbar
Mit lsusb können informationen zu USB-Geräten trotzdem ausgelesen werden
# lsusb -t Bus# 5 `-Dev# 1 Vendor 0x0000 Product 0x0000 `-Dev# 29 Vendor 0x1058 Product 0x0702 Bus# 4 `-Dev# 1 Vendor 0x0000 Product 0x0000 Bus# 3 `-Dev# 1 Vendor 0x0000 Product 0x0000 Bus# 2 `-Dev# 1 Vendor 0x0000 Product 0x0000 `-Dev# 52 Vendor 0x050f Product 0x0003 |-Dev# 53 Vendor 0x1131 Product 0x1001 `-Dev# 54 Vendor 0x04e8 Product 0x1623 Bus# 1 `-Dev# 1 Vendor 0x0000 Product 0x0000
Möchten Sie genauere Informationen über ein einzelnes Gerät erhalten, können Sie dieses über die Vendor- und Produktnummer angeben und einen ausführlichen Bericht erstellen lassen
# lsusb -d 0x1058:0x0702 -v Bus 005 Device 029: ID 1058:0702 Western Digital Technologies, Inc Device Descriptor: bLength 18 bDescriptorType 1 bcdUSB 2.00 bDeviceClass 0 (Defined at Interface level) bDeviceSubClass 0 bDeviceProtocol 0 bMaxPacketSize0 64
Kontrollfragen
Welche Kernel-Architektur wird meist in Linux-Systemen verwendet?
Was bedeutet die erste Ziffer der Kernelversion?