101.1 Урок 1

Сертифікат:

LPIC-1

Версія:

5.0

Розділ:

101 Архітектура системи

Тема:

101.1 Визначення та налаштування параметрів обладнання

Урок:

1 з 1

Вступ

З перших років електронних обчислень виробники бізнес-рішень та персональних комп’ютерів інтегрували різні апаратні складові у свої комп’ютери, які, у свою чергу, повинні були підтримуватися операційною системою. З точки зору розробника операційної системи, це може виявитися нерозв’язною проблемою, якщо тільки промисловість не встановить стандарти для наборів інструкцій та взаємозв’язку пристроїв. Подібно до стандартизованого рівня абстракції, наданого застосунку операційною системою, ці стандарти полегшують написання та обслуговування операційної системи, яка не прив’язана до конкретної апаратної моделі. Однак складність інтегрованого базового апаратного забезпечення іноді вимагає налаштувань у тому, як ресурси повинні бути доступні для операційної системи, щоб вона могла бути встановлена та функціонувати правильно.

Деякі з цих налаштувань можна зробити навіть без встановленої операційної системи. Більшість комп’ютерів пропонують утиліту конфігурації, яку можна запустити під час його увімкнення. До середини 2000-х років конфігураційна утиліта була реалізована в Базовій системі введення/виведення (BIOS, Basic Input/Output System), стандартній мікропрограмі, що містить основні процедури конфігурації, які є в материнських платах x86. З кінця першого десятиліття 2000-х років машини на основі архітектури x86 почали замінювати BIOS новою реалізацією під назвою Інтерфейс розширюваної «прошивки» (UEFI , Unified Extensible Firmware Interface), яка має більш складні функції для ідентифікації, тестування, конфігурації та оновлення мікропрограми. Незважаючи на зміни, назва BIOS використовується дуже часто, оскільки обидві реалізації дають змогу досягти ту саму основну мету.

Note	Додаткові відомості про схожі функції і відмінності між BIOS і UEFI будуть розглянуті в наступному уроці.

Активація пристрою

Утиліта налаштування системи з’являється після натискання певної клавіші під час увімкнення комп’ютера. Яку клавішу натискати, залежить від виробника, але зазвичай це Del або одна з функціональних клавіш, наприклад F2 чи F12. Комбінація клавіш часто відображається на екрані після його ввімкнення.

У програмі налаштування BIOS можна вмикати та вимикати вбудовані периферійні пристрої, активувати основний захист від помилок і змінювати параметри обладнання, такі як запит на переривання (IRQ, interrupt request) і прямий доступ до пам’яті (DMA, direct memory access). Зміна цих налаштувань рідко потрібна на сучасних комп’ютерах, але внесення змін може знадобитися для вирішення конкретних проблем. Наприклад, існують технології RAM, які сумісні з більшою швидкістю передачі даних, ніж значення за замовчуванням, тому рекомендується змінити її на значення, зазначені виробником. Деякі процесори пропонують функції, які можуть бути непотрібними для конкретного рішення та деактивовані. Вимкненя функцій зменшить споживання енергії та може підвищити захист системи, функції ЦП, що містять відомі помилки, також можна вимкнути.

Якщо комп’ютер має багато пристроїв зберігання даних, важливо визначити, який із них має правильний завантажувач і має бути першим записом у порядку завантаження пристрою. Операційна система може не завантажуватися, якщо неправильний пристрій стоїть першим у списку перевірки завантаження BIOS.

Перевірка пристроїв в Linux

Після того, як пристрої правильно ідентифіковані, операційна система має пов’язати відповідні програмні компоненти, необхідні для них. Якщо апаратний пристрій не працює належним чином, важливо визначити, де саме виникає проблема. Якщо операційна система не розпізнає апаратне забезпечення, найімовірніше, що пристрій або порт, до якого він підключений, несправний. Якщо апаратна складова правильно визначена, але все ще не працює належним чином, може виникнути проблема з боку операційної системи. Тому одним із перших кроків при вирішенні проблем, пов’язаних з апаратним забезпеченням, є перевірка, чи правильно операційна система виявляє пристрій. Існує два основних способи ідентифікації апаратних ресурсів у системі Linux: використовувати спеціалізовані команди або переглянути певні файли всередині спеціальних файлових систем.

Команди для перевірки пристроїв

Дві основні команди для ідентифікації підключених пристроїв в системі Linux:

lspci: Показує всі пристрої, які зараз підключені до шини взаємозв’язку периферійних компонентів (PCI, Peripheral Component Interconnect). Пристрої PCI можуть бути або компонентом, приєднаним до материнської плати, такі як контролер диска, або плата розширення, вставлена в слот PCI, як зовнішня відеокарта.
lsusb: Наводить список пристроїв універсальної послідовної шини (USB, Universal Serial Bus), які зараз підключені до комп’ютера. Хоча існують USB-пристрої практично для будь-яких уявних цілей, інтерфейс USB в основному використовується для підключення пристроїв введення - клавіатури, вказівних пристроїв - і знімних носіїв даних.

Виведення команд lspci та lsusb складається зі списку всіх пристроїв PCI та USB, ідентифікованих операційною системою. Однак пристрій може ще не працювати повністю, оскільки кожна апаратна частина потребує програмного компонента для керування відповідним пристроєм. Цей програмний компонент називається модуль ядра і може бути частиною офіційного ядра Linux або додаватися окремо з інших джерел.

Модулі ядра Linux, пов’язані з апаратними пристроями, також називаються драйвери, як і в інших операційних системах. Однак драйвери для Linux не завжди надаються виробником пристрою. Хоча деякі виробники надають власні бінарні драйвери, які встановлюються окремо, багато драйверів написані незалежними розробниками. Історично склалося так, що апаратні складові, які працюють на Windows, наприклад, можуть не мати аналогічного модуля ядра для Linux. Нині операційні системи на базі Linux мають потужну апаратну підтримку, і більшість пристроїв працюють без додаткових зусиль.

Команди, безпосередньо пов’язані з апаратним забезпеченням, часто вимагають привілеїв root для виконання або відображають лише обмежену інформацію, коли їх виконує звичайний користувач, тому може знадобитися ввійти як root або виконати команду за допомогою sudo.

Наприклад, наступний результат команди lspci показує декілька ідентифікованих пристроїв:

$ lspci
01:00.0 VGA compatible controller: NVIDIA Corporation GM107 [GeForce GTX 750 Ti] (rev a2)
04:02.0 Network controller: Ralink corp. RT2561/RT61 802.11g PCI
04:04.0 Multimedia audio controller: VIA Technologies Inc. ICE1712 [Envy24] PCI Multi-Channel I/O Controller (rev 02)
04:0b.0 FireWire (IEEE 1394): LSI Corporation FW322/323 [TrueFire] 1394a Controller (rev 70)

Виведення таких команд може складати десятки рядків, тому попередній і наступний приклади містять лише розділи, що можуть нас зацікавити. Шістнадцяткові числа на початку кожного рядка є унікальними адресами відповідного пристрою PCI. Команда lspci показує докладнішу інформацію про конкретний пристрій, якщо його адреса вказана з опцією -s, супроводжується параметром -v:

$ lspci -s 04:02.0 -v
04:02.0 Network controller: Ralink corp. RT2561/RT61 802.11g PCI
    Subsystem: Linksys WMP54G v4.1
    Flags: bus master, slow devsel, latency 32, IRQ 21
    Memory at e3100000 (32-bit, non-prefetchable) [size=32K]
    Capabilities: [40] Power Management version 2
    kernel driver in use: rt61pci

Тепер у виведенні показано набагато більше інформації про пристрій за адресою 04:02.0. Це мережевий контролер, внутрішня назва якого Ralink corp. RT2561/RT61 802.11g PCI. Підсистема пов’язана з маркою та моделлю пристрою — Linksys WMP54G v4.1 — і може бути корисною для діагностичних цілей.

Модуль ядра можна ідентифікувати в рядку kernel driver in use, який показує модуль rt61pci. З усієї зібраної інформації вірно припустити, що:

Пристрій було ідентифіковано.
Було завантажено відповідний модуль ядра.
Пристрій повинен бути готовий до використання.

Інший спосіб перевірити, який модуль ядра використовується для вказаного пристрою, надається за допомогою параметра -k, доступного в останніх версіях lspci:

$ lspci -s 01:00.0 -k
01:00.0 VGA compatible controller: NVIDIA Corporation GM107 [GeForce GTX 750 Ti] (rev a2)
    kernel driver in use: nvidia
    kernel modules: nouveau, nvidia_drm, nvidia

Для вибраного пристрою, плати GPU NVIDIA, lspci повідомляє, що модуль, який використовується, називається nvidia, у рядку kernel driver in use: nvidia та всі відповідні модулі ядра перераховані в рядку kernel modules: nouveau, nvidia_drm, nvidia.

Команда lb схожа на lbspci, але містить інформацію про USB:

$ lsusb
Bus 001 Device 029: ID 1781:0c9f Multiple Vendors USBtiny
Bus 001 Device 028: ID 093a:2521 Pixart Imaging, Inc. Optical Mouse
Bus 001 Device 020: ID 1131:1001 Integrated System Solution Corp. KY-BT100 Bluetooth Adapter
Bus 001 Device 011: ID 04f2:0402 Chicony Electronics Co., Ltd Genius LuxeMate i200 Keyboard
Bus 001 Device 007: ID 0424:7800 Standard Microsystems Corp.
Bus 001 Device 003: ID 0424:2514 Standard Microsystems Corp. USB 2.0 Hub
Bus 001 Device 002: ID 0424:2514 Standard Microsystems Corp. USB 2.0 Hub
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub

Команда lsusb показує доступні канали USB та підключені до них пристрої. Як і у випадку з lspci, параметр -v забезпечує відображення більш детальної інформації. Конкретний пристрій можна вибрати для перевірки, вказавши його ідентифікатор в опції -d:

$ lsusb -v -d 1781:0c9f
Bus 001 Device 029: ID 1781:0c9f Multiple Vendors USBtiny
Device Descriptor:
  bLength                18
  bDescriptorType         1
  bcdUSB               1.01
  bDeviceClass          255 Vendor Specific Class
  bDeviceSubClass         0
  bDeviceProtocol         0
  bMaxPacketSize0         8
  idVendor           0x1781 Multiple Vendors
  idProduct          0x0c9f USBtiny
  bcdDevice            1.04
  iManufacturer           0
  iProduct                2 USBtiny
  iSerial                 0
  bNumConfigurations      1

З параметором -t команда lsusb показує поточні відображення USB-пристроїв у вигляді ієрархічного дерева:

$ lsusb -t
/:  Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=dwc_otg/1p, 480M
    |__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M
        |__ Port 1: Dev 3, If 0, Class=Hub, Driver=hub/3p, 480M
            |__ Port 2: Dev 11, If 1, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 1.5M
            |__ Port 2: Dev 11, If 0, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 1.5M
            |__ Port 3: Dev 20, If 0, Class=Wireless, Driver=btusb, 12M
            |__ Port 3: Dev 20, If 1, Class=Wireless, Driver=btusb, 12M
            |__ Port 3: Dev 20, If 2, Class=Application Specific Interface, Driver=, 12M
            |__ Port 1: Dev 7, If 0, Class=Vendor Specific Class, Driver=lan78xx, 480M
        |__ Port 2: Dev 28, If 0, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 1.5M
        |__ Port 3: Dev 29, If 0, Class=Vendor Specific Class, Driver=, 1.5M

Можливо, не всі пристрої мають відповідні модулі, пов’язані з ними. Зв’язок із певними пристроями може здійснюватися застосунком напряму, без посередництва модуля. Тим не менш, у виведенні, наданому lsusb -t, є важлива інформація. Якщо відповідний модуль існує, його назва з’являється в кінці рядка для пристрою, як у Driver=btusb. Пристрій Class визначає загальну категорію, таку як Human Interface Device, Wireless, Vendor Specific Class, Mass Storage та ін. Щоб перевірити, який пристрій використовує модуль btusb, присутній у попередньому списку, номери Bus та Dev мають бути задані параметром -s команди lsusb:

$ lsusb -s 01:20
Bus 001 Device 020: ID 1131:1001 Integrated System Solution Corp. KY-BT100 Bluetooth Adapter

Зазвичай у стандартній системі Linux у будь-який час є великий набір завантажених модулів ядра. Кращим способом взаємодії з ними є використання команд, наданих пакетом kmod, який являє собою набір інструментів для обробки типових завдань з модулями ядра Linux, таких як вставка, видалення, виведення переліку, перевірка властивостей, вирішення залежностей та псевдонімів. Команда lsmod, наприклад, показує всі завантажені в даний момент модулі:

$ lsmod
Module                  Size  Used by
kvm_intel             138528  0
kvm                   421021  1 kvm_intel
iTCO_wdt               13480  0
iTCO_vendor_support    13419  1 iTCO_wdt
snd_usb_audio         149112  2
snd_hda_codec_realtek  51465  1
snd_ice1712            75006  3
snd_hda_intel          44075  7
arc4                   12608  2
snd_cs8427             13978  1 snd_ice1712
snd_i2c                13828  2 snd_ice1712,snd_cs8427
snd_ice17xx_ak4xxx     13128  1 snd_ice1712
snd_ak4xxx_adda        18487  2 snd_ice1712,snd_ice17xx_ak4xxx
microcode              23527  0
snd_usbmidi_lib        24845  1 snd_usb_audio
gspca_pac7302          17481  0
gspca_main             36226  1 gspca_pac7302
videodev              132348  2 gspca_main,gspca_pac7302
rt61pci                32326  0
rt2x00pci              13083  1 rt61pci
media                  20840  1 videodev
rt2x00mmio             13322  1 rt61pci
hid_dr                 12776  0
snd_mpu401_uart        13992  1 snd_ice1712
rt2x00lib              67108  3 rt61pci,rt2x00pci,rt2x00mmio
snd_rawmidi            29394  2 snd_usbmidi_lib,snd_mpu401_uart

Виведення команди lsmod поділено на три стовпці:

Module: Назва модулю.
Size: Обсяг оперативної пам’яті, зайнятої модулем, в байтах.
Used by: Залежні модулі.

Деякі модулі вимагають, щоб інші модулі працювали належним чином, як у випадку з модулями для аудіопристроїв:

$ lsmod | fgrep -i snd_hda_intel
snd_hda_intel          42658  5
snd_hda_codec         155748  3 snd_hda_codec_hdmi,snd_hda_codec_via,snd_hda_intel
snd_pcm                81999  3 snd_hda_codec_hdmi,snd_hda_codec,snd_hda_intel
snd_page_alloc         13852  2 snd_pcm,snd_hda_intel
snd                    59132  19 snd_hwdep,snd_timer,snd_hda_codec_hdmi,snd_hda_codec_via,snd_pcm,snd_seq,snd_hda_codec,snd_hda_intel,snd_seq_device

У третьому стовпці, Used by, показано модулі, які вимагають належної роботи модуля в першому стовпці. Багато модулів архітектури Linux із префіксом snd, пов’язаних зі звуком, взаємозалежні. Коли здійснюється пошук проблеми під час діагностики системи може бути корисно вивантажити певні модулі, які зараз завантажені. Команду modprobe можна використовувати як для завантаження, так і для вивантаження модулів ядра: щоб вивантажити модуль та пов’язані з ним модулі, якщо вони не використовуються запущеним процесом, слід використовувати команду modprobe -r. Наприклад, щоб вивантажити модуль snd-hda-intel (модуль для аудіопристрою HDA Intel) та інші модулі, пов’язані з звуковою системою, виконаємо команду:

# modprobe -r snd-hda-intel

На додаток до завантаження та вивантаження модулів ядра під час роботи системи, є можливість змінювати параметри модуля під час завантаження ядра, що схоже з передачею параметрів командам. Кожен модуль приймає конкретні параметри, але найчастіше рекомендовані значення за замовчуванням, а додаткові параметри не потрібні. Однак у деяких випадках необхідно використовувати параметри для зміни поведінки модуля, щоб він працював належним чином.

Використовуючи ім’я модуля як єдиний аргумент, команда modinfo показує опис, файл, автора, ліцензію, ідентифікацію, залежності та доступні параметри для даного модуля. Налаштовані параметри для модуля можна зробити постійними, включивши їх у файл /etc/modprobe.conf або в окремі файли з розширенням .conf у каталозі /etc/modprobe.d/. Параметр -p змусить команду modinfo відображати всі доступні параметри та ігнорувати іншу інформацію:

# modinfo -p nouveau
vram_pushbuf:Create DMA push buffers in VRAM (int)
tv_norm:Default TV norm.
                Supported: PAL, PAL-M, PAL-N, PAL-Nc, NTSC-M, NTSC-J,
                        hd480i, hd480p, hd576i, hd576p, hd720p, hd1080i.
                Default: PAL
                NOTE Ignored for cards with external TV encoders. (charp)
nofbaccel:Disable fbcon acceleration (int)
fbcon_bpp:fbcon bits-per-pixel (default: auto) (int)
mst:Enable DisplayPort multi-stream (default: enabled) (int)
tv_disable:Disable TV-out detection (int)
ignorelid:Ignore ACPI lid status (int)
duallink:Allow dual-link TMDS (default: enabled) (int)
hdmimhz:Force a maximum HDMI pixel clock (in MHz) (int)
config:option string to pass to driver core (charp)
debug:debug string to pass to driver core (charp)
noaccel:disable kernel/abi16 acceleration (int)
modeset:enable driver (default: auto, 0 = disabled, 1 = enabled, 2 = headless) (int)
atomic:Expose atomic ioctl (default: disabled) (int)
runpm:disable (0), force enable (1), optimus only default (-1) (int)

Зразок виведення показує всі параметри, доступні для модуля nouveau, модуля ядра, наданого Nouveau Project як альтернативу власним драйверам для карт NVIDIA GPU. Наприклад, параметр modeset дозволяє контролювати, чи буде роздільна здатність і глибина дисплея встановлені в просторі ядра, а не в просторі користувача. Додавання options nouveau modeset=0 до файлу /etc/modprobe.d/nouveau.conf призведе до вимкнення функції ядра modeset.

Якщо модуль викликає проблеми, файл /etc/modprobe.d/blacklist.conf можна використовувати для блокування завантаження модуля. Наприклад, щоб запобігти автоматичному завантаженню модуля nouveau, до файлу /etc/modprobe.d/blacklist.conf необхідно додати рядок blacklist nouveau. Ця дія потрібна, якщо встановлено фірмовий модуль nvidia, а модуль за замовчуванням nouveau слід вимкнути.

Note	Ви можете змінити файл `/etc/modprobe.d/blacklist.conf`, який уже існує в системі за замовчуванням. Однак кращим методом є створення окремого файлу конфігурації, `/etc/modprobe.d/<module_name>.conf`, який міститиме налаштування, характерні лише для даного модуля ядра.

Інформаційні файли та файли пристроїв

Команди lspci, lsusb і lsmod діють як інтерфейс для зчитування інформації про обладнання, яка зберігається в операційній системі. Така інформація зберігається в спеціальних файлах у каталогах /proc і /sys. Ці каталоги є точками монтування файлових систем, які відсутні в розділі пристрою, а є лише в просторі RAM, який використовується ядром для зберігання поточної конфігурації та інформації про запущені процеси. Такі файлові системи не призначені для звичайного зберігання файлів, тому їх називають псевдо-файловими системами і вони існують лише під час роботи системи. Каталог /proc містить файли з інформацією про запущені процеси та апаратні ресурси. Деякі з важливих файлів у /proc для перевірки обладнання:

/proc/cpuinfo: Наводить детальну інформацію про ЦП(и), знайдені операційною системою.
/proc/interrupts: Список номерів переривань пристроїв введення-виведення для кожного ЦП.
/proc/ioports: Наводить список поточних зареєстрованих номерів портів введення/виведення, які використовуються.
/proc/dma: Наводить список зареєстрованих каналів DMA (прямий доступ до пам’яті), які використовуються.

Файли в каталозі /sys мають такі ж ролі, як і в /proc. Однак каталог /sys має за конкретну мету зберігання інформації про пристрій і дані ядра, пов’язані з апаратним забезпеченням, тоді як /proc також містить інформацію про різні структури даних ядра, включно з запущеними процесами та конфігурацією.

Інший каталог, безпосередньо пов’язаний з пристроями в стандартній системі Linux, - це /dev. Кожен файл всередині /dev пов’язаний із системним пристроєм, зокрема пристроями зберігання даних. Застарілий жорсткий диск IDE, наприклад, при підключенні до першого каналу IDE материнської плати представлений файлом /dev/hda. Кожен розділ на цьому диску буде ідентифікуватися за /dev/hda1, /dev/hda2 і так до останнього знайденого розділу.

Знімні пристрої обробляються підсистемою udev, яка створює відповідні пристрої в /dev. Ядро Linux фіксує подію виявлення обладнання та передає її процесу udev, який потім ідентифікує пристрій і динамічно створює відповідні файли в /dev, використовуючи попередньо визначені правила.

У поточних дистрибутивах Linux udev відповідає за ідентифікацію та конфігурацію пристроїв, які вже присутні під час увімкнення комп’ютера (холодне підключення), а також пристроїв, ідентифікованих під час роботи системи (гаряче підключення). Udev покладається на SysFS, псевдо-файлову систему, пов’язану з апаратним забезпеченням, що змонтована в /sys.

Note

Гаряче підключення (Hotplug) – це термін, який використовується для позначення виявлення та налаштування пристрою під час роботи системи, наприклад, коли вставляється USB-пристрій. Ядро Linux підтримує функції гарячого підключення з версії 2.6, що дозволяє більшості системних шин (PCI, USB тощо) запускати події гарячого підключення, коли пристрій підключено або відключено.

Коли виявляються нові пристрої, udev шукає правило відповідності в попередньо визначених правилах, що зберігаються в каталозі /etc/udev/rules.d/. Найважливіші правила передбачені дистрибутивом, але для конкретних випадків можна додати нові.

Пристрої зберігання даних

У Linux пристрої зберігання даних зазвичай називаються блочними пристроями, оскільки дані зчитуються з цих пристроїв у блоках буферизованих даних з різними розмірами та розташуванням. Кожен блоковий пристрій ідентифікується файлом у каталозі /dev з назвою файлу залежно від типу пристрою (IDE, SATA, SCSI тощо) та його розділів. Наприклад, CD/DVD-пристрої та дискети матимуть відповідні назви в /dev: CD/DVD-привід, підключений до другого каналу IDE, буде ідентифіковано як /dev/hdc (/dev/hda і /dev/hdb зарезервовані для головного та підпорядкованого пристроїв на першому каналі IDE), а старий дисковод буде ідентифіковано як /dev/fd0, /dev/fd1 тощо.

Починаючи з ядра Linux версії 2.4, більшість пристроїв зберігання даних тепер ідентифікуються як пристрої SCSI, незалежно від типу їх обладнання. Блокові пристрої IDE, SSD та USB будуть мати префікс sd. Для дисків IDE буде використовуватися префікс sd, але третя літера буде вибрана залежно від того, чи є диск головним чи підпорядкованим (у першому каналі IDE головним буде sda, а підпорядкованим буде sdb ). Розділи перераховуються з використанням чисел. Шляхи /dev/sda1, /dev/sda2 тощо використовуються для першого та другого розділів блочного пристрою, визначеного першим, і /dev/sdb1, /dev/sdb2 тощо, використовуються для ідентифікації першого і другого розділів блочного пристрою, ідентифікованого другим. Виняток із цієї моделі трапляється з картками пам’яті (карти SD) та пристроями NVMe (SSD, підключений до шини PCI Express). Для карт SD шляхи /dev/mmcblk0p1, /dev/mmcblk0p2 тощо використовуються для першого та другого розділів пристрою, визначеного першим, та /dev/mmcblk1p1, /dev/mmcblk1p2 тощо використовуються для ідентифікації першого і другого розділів пристрою, ідентифікованого другим. Пристрої NVMe отримують префікс nvme, як у /dev/nvme0n1p1 і /dev/nvme0n1p2.

Вправи до посібника

Припустимо, операційна система не може завантажитися після додавання другого диска SATA до системи. Якщо ви впевнені, що всі апаратні складові не мають дефектів, що може бути причиною цієї помилки?
Припустимо, ви хочете переконатися, що зовнішня відеокарта, підключена до шини PCI вашого нещодавно придбаного настільного комп’ютера, дійсно є картою відповідного виробника, але відкриття корпусу комп’ютера призведе до анулювання гарантії. Яку команду можна використати для отримання відомостей про відеокарту, як вони були визначені операційною системою?
Наступний рядок є частиною виведення, згенерованого командою lspci:
```
03:00.0 RAID bus controller: LSI Logic / Symbios Logic MegaRAID SAS 2208 [Thunderbolt] (rev 05)
```
Яку команду слід виконати, щоб визначити модуль ядра, який використовується для цього конкретного пристрою?
Системний адміністратор хоче спробувати різні параметри для модуля ядра bluetooth без перезавантаження системи. Однак будь-яка спроба вивантажити модуль за допомогою modprobe -r bluetooth призводить до такої помилки:
```
modprobe: FATAL: Module bluetooth is in use.
```
Яка можлива причина цієї помилки?

Дослідницькі вправи

Нерідко можна зустріти застарілі комп’ютери у виробничих середовищах, коли певне обладнання використовує застаріле з’єднання для зв’язку з керуючим комп’ютером, тому необхідно звернути особливу увагу на деякі особливості цих старих комп’ютерів. Наприклад, деякі сервери x86 зі старішим програмним забезпеченням BIOS не завантажуються, якщо клавіатура не виявлена. Як можна уникнути цієї конкретної проблеми?
Операційні системи, побудовані на основі ядра Linux, також доступні для широкого спектру комп’ютерних архітектур, відмінних від x86, таких як одноплатні комп’ютери на основі архітектури ARM. Уважний користувач помітить відсутність команди lspci на таких машинах, як Raspberry Pi. Яка відмінність від комп’ютерів x86 виправдовує цю відсутність?
Багато мережевих маршрутизаторів мають порт USB, що дозволяє підключати зовнішні пристрої, наприклад жорсткий диск USB. Оскільки більшість із них використовує операційну систему на базі Linux, як буде названо зовнішній жорсткий диск USB у каталозі /dev/, якщо маршрутизатор не має іншого звичайного блочного пристрою?
У 2018 році була виявлена апаратна вразливість, відома як Meltdown. Це стосується майже всіх процесорів багатьох архітектур. Останні версії ядра Linux можуть повідомляти, чи має вразливості поточна система. Як можна отримати цю інформацію?

Підсумки

Цей урок охоплює загальні поняття про те, як ядро Linux працює з апаратними ресурсами, в основному на архітектурі x86. Урок проходить за такими темами:

Як налаштування, визначені в конфігураційних утилітах BIOS або UEFI, можуть вплинути на взаємодію операційної системи з обладнанням.
Як використовувати інструменти стандартної системи Linux для отримання інформації про обладнання.
Як визначити постійні та змінні пристрої зберігання даних у файловій системі.

Розглянуті команди та процедури:

Команди для перевірки виявленого обладнання: lspci та lsusb.
Команди для керування модулями ядра: lsmod та modprobe.
Спеціальні файли, пов’язані з апаратним забезпеченням, або файли, знайдені в каталозі /dev/, або в псевдо-файлових системах /proc/ і /sys/.

Відповіді на вправи до посібника

Припустимо, операційна система не може завантажитися після додавання другого диска SATA до системи. Якщо ви впевнені, що всі апаратні складові не мають дефектів, що може бути причиною цієї помилки?

Порядок завантажувальних пристроїв слід налаштувати в конфігураційній утиліті BIOS, інакше BIOS може не запустити завантажувач.
Припустимо, ви хочете переконатися, що зовнішня відеокарта, підключена до шини PCI вашого нещодавно придбаного настільного комп’ютера, дійсно є картою відповідного виробника, але відкриття корпусу комп’ютера призведе до анулювання гарантії. Яку команду можна використати для отримання відомостей про відеокарту, як вони були визначені операційною системою?

Команда lspci покаже детальну інформацію про всі пристрої, підключені до шини PCI.
Наступний рядок є частиною виведення, згенерованого командою lspci:
```
03:00.0 RAID bus controller: LSI Logic / Symbios Logic MegaRAID SAS 2208 [Thunderbolt] (rev 05)
```
Яку команду слід виконати, щоб визначити модуль ядра, який використовується для цього конкретного пристрою?

Команду lspci -s 03:00.0 -v або lspci -s 03:00.0 -k
Системний адміністратор хоче спробувати різні параметри для модуля ядра bluetooth без перезавантаження системи. Однак будь-яка спроба вивантажити модуль за допомогою modprobe -r bluetooth призводить до такої помилки:
```
modprobe: FATAL: Module bluetooth is in use.
```
Яка можлива причина цієї помилки?

Модуль bluetooth використовується запущеним процесом.

Відповіді до дослідницьких вправ

Нерідко можна зустріти застарілі комп’ютери у виробничих середовищах, коли певне обладнання використовує застаріле з’єднання для зв’язку з керуючим комп’ютером, тому необхідно звернути особливу увагу на деякі особливості цих старих комп’ютерів. Наприклад, деякі сервери x86 зі старішим програмним забезпеченням BIOS не завантажуються, якщо клавіатура не виявлена. Як можна уникнути цієї конкретної проблеми?

Утиліта налаштування BIOS має можливість деактивувати блокування комп’ютера, якщо клавіатуру не знайдено.
Операційні системи, побудовані на основі ядра Linux, також доступні для широкого спектру комп’ютерних архітектур, відмінних від x86, таких як одноплатні комп’ютери на основі архітектури ARM. Уважний користувач помітить відсутність команди lspci на таких машинах, як Raspberry Pi. Яка відмінність від комп’ютерів x86 виправдовує цю відсутність?

На відміну від більшості комп’ютерів x86, комп’ютер на базі ARM, наприклад, Raspberry Pi, не має шини PCI, тому команда lspci зайва.
Багато мережевих маршрутизаторів мають порт USB, що дозволяє підключати зовнішні пристрої, наприклад жорсткий диск USB. Оскільки більшість із них використовує операційну систему на базі Linux, як буде названо зовнішній жорсткий диск USB у каталозі /dev/, якщо маршрутизатор не має іншого звичайного блочного пристрою?

Сучасні ядра Linux ідентифікують жорсткі диски USB як пристрої SATA, тому відповідний файл буде /dev/sda, оскільки в системі не існує жодного іншого звичайного блочного пристрою.
У 2018 році була виявлена апаратна вразливість, відома як Meltdown. Це стосується майже всіх процесорів багатьох архітектур. Останні версії ядра Linux можуть повідомляти, чи має вразливості поточна система. Як можна отримати цю інформацію?

У файлі /proc/cpuinfo є рядок, що показує відомі помилки для відповідного ЦП, наприклад, bugs: cpu_meltdown.