101.1 Lição 1

Os dois comandos essenciais para identificar dispositivos conectados em um sistema Linux são:

A saída dos comandos lspci e lsusb consiste em uma lista de todos os dispositivos PCI e USB identificados pelo sistema operacional. No entanto, o dispositivo pode não estar totalmente operacional ainda, porque cada peça de hardware requer um componente de software para controlar o dispositivo correspondente. Esse componente de software é chamado de módulo do kernel e pode fazer parte do kernel oficial do Linux ou ser adicionado separadamente. Os módulos do kernel do Linux relacionados a dispositivos de hardware também são chamados de drivers, como em outros sistemas operacionais. Os drivers para Linux, no entanto, nem sempre são fornecidos pelo fabricante do dispositivo. Enquanto alguns fabricantes fornecem seus próprios drivers binários para serem instalados separadamente, muitos drivers são criados por desenvolvedores independentes. Historicamente, dispositivos que funcionam no Windows, por exemplo, podem não ter um módulo de kernel equivalente para Linux. Atualmente, os sistemas operacionais baseados em Linux têm um forte suporte de hardware e a maioria dos dispositivos funciona sem dar trabalho.

Os comandos diretamente relacionados ao hardware geralmente requerem privilégios de root para serem executados, exibindo apenas informações limitadas quando executados por um usuário normal; portanto, pode ser necessário fazer login como root ou executar o comando com sudo. A seguinte saída do comando lspci, por exemplo, mostra alguns dispositivos identificados:

A saída desses comandos pode ter dezenas de linhas, de forma que o exemplo anterior e o seguinte incluem apenas as partes que nos interessam. Os números hexadecimais no início de cada linha são o endereço exclusivo do dispositivo PCI correspondente. O comando lspci mostra mais detalhes sobre um dispositivo específico se seu endereço for fornecido com a opção -s, acompanhada da opção -v:

A saída agora mostra muito mais detalhes sobre o dispositivo no endereço 04:02.0. Trata-se de um controlador de rede cujo nome interno é Ralink corp. RT2561/RT61 802.11g PCI. Subsystem está associado à marca e modelo do dispositivo — Linksys WMP54G v4.1 — e pode ser útil para fins de diagnóstico.

O módulo do kernel pode ser identificado na linha kernel driver in use, que mostra o módulo rt61pci. De todas as informações coletadas, é correto supor que:

Outra maneira de verificar qual módulo do kernel está sendo usado para o dispositivo especificado seria usar a opção -k, disponível nas versões mais recentes do lspci:

Para o dispositivo escolhido, uma placa NVIDIA GPU, lspci informa que o módulo em uso é chamado nvidia, na linha kernel driver in use: nvidia, e todos os módulos correspondentes do kernel estão listados na linha kernel modules: nouveau, nvidia_drm, nvidia. O comando lsusb é semelhante a lspci, mas lista exclusivamente as informações relativas à USB:

O comando lsusb mostra os canais USB disponíveis e os dispositivos conectados a eles. Como no caso do lspci, a opção -v exibe uma saída mais detalhada. Um dispositivo específico pode ser selecionado para inspeção, bastando fornecer seu ID com a opção -d:

Com a opção -t, o comando lsusb mostra os mapeamentos do dispositivo USB atual na forma de árvore hierárquica:

É possível que nem todos os dispositivos tenham um módulo correspondente associado. A comunicação com determinados dispositivos pode ser feita diretamente pelo aplicativo, sem a intermediação de um módulo. Ainda assim, existem informações importantes na saída de lsusb -t. Quando existe um módulo correspondente, seu nome aparece no final da linha do dispositivo, como em Driver=btusb. O dispositivo Class identifica a categoria geral, como Human Interface Device, Wireless, Vendor Specific Class, Mass Storage, dentre outros. Para verificar qual dispositivo está usando o módulo btusb, presente na lista anterior, os números de Bus e Dev devem ser fornecidos à opção -s do comando lsusb:

É comum que haja um grande conjunto de módulos de kernel carregados em um sistema Linux padrão a qualquer momento. Para interagir com eles, o melhor jeito é usar os comandos fornecidos pelo pacote kmod, um conjunto de ferramentas para realizar tarefas comuns com os módulos do kernel Linux, como inserir, remover, listar, verificar propriedades, resolver dependências e aliases. O comando lsmod, por exemplo, mostra todos os módulos carregados no momento:

A saída do comando lsmod é dividida em três colunas:

Alguns módulos exigem que outros módulos funcionem corretamente, como é o caso dos módulos para dispositivos de áudio:

A terceira coluna, Used by, mostra os módulos que exigem que o módulo na primeira coluna funcione corretamente. Muitos módulos da arquitetura de som do Linux, prefixados por snd, são interdependentes. Ao procurar por problemas durante um diagnóstico do sistema, pode ser útil descarregar módulos específicos atualmente carregados. O comando modprobe pode ser usado para carregar e descarregar módulos do kernel: para descarregar um módulo e seus módulos relacionados, desde que não estejam sendo usados por um processo em execução, use o comando modprobe -r. Por exemplo, para descarregar o módulo snd-hda-intel (o módulo para um dispositivo de áudio HDA Intel) e outros módulos relacionados ao sistema de som:

Além de carregar e descarregar módulos do kernel enquanto o sistema está em execução, é possível alterar os parâmetros do módulo quando o kernel está sendo carregado, o que não é muito diferente de passar opções para os comandos. Os módulo aceitam parâmetros específicos, mas na maioria das vezes recomenda-se usar os valores padrão, não sendo necessários parâmetros extras. No entanto, em alguns casos precisamos usar parâmetros para alterar o comportamento de um módulo e fazê-lo funcionar conforme o esperado.

Usando o nome do módulo como único argumento, o comando modinfo mostra uma descrição, o arquivo, o autor, a licença, a identificação, as dependências e os parâmetros disponíveis para o módulo fornecido. Para que os parâmetros personalizados de um módulo se tornem persistentes, inclua-os no arquivo /etc/modprobe.conf ou em arquivos individuais com a extensão .conf no diretório /etc/modprobe.d/`. A opção -p fará com que o comando modinfo exiba todos os parâmetros disponíveis e ignore as outras informações:

O exemplo de saída mostra todos os parâmetros disponíveis para o módulo nouveau, um módulo do kernel fornecido pelo nouveau project como alternativa aos drivers proprietários das placas de GPU da NVIDIA. A opção modeset, por exemplo, permite controlar se a resolução e a profundidade da tela serão definidas no espaço do kernel em vez do espaço do usuário. Quando adicionamos options nouveau modeset =0 ao arquivo /etc/modprobe.d/nouveau.conf, o recurso modeset do kernel é desativado.

Se um módulo estiver causando problemas, o arquivo /etc/modprobe.d/blacklist.conf pode ser usado. Por exemplo, para impedir o carregamento automático do módulo nouveau, a linha blacklist nouveau deve ser adicionada ao arquivo /etc/modprobe.d/blacklist.conf. Essa ação é necessária quando o módulo proprietário nvidia é instalado e o módulo padrão nouveau deve ser posto de lado.