Telepítés Samsung S7 Chronosra

Saját számítógépemet lecserélve egy új Samsung Series 7 NP700Z3C típusú gépen üzemeltem be megszokott operációs rendszereimet. A gép teljesítményben és kivitelezésben kiváló, de Windwos 8-as rendszerrel érkezik. Az új eszközöknek köszönhetően a Linux támogatással, a belső "hibrid" merevlemezfelépítés miatt pedig a Windows 7 telepítésével is meg kell küzdeni de a végeredmény egyértelműen megéri.

Lássuk a telepítés menetét többé-kevésbé részletesen kifejtve:

VirtualBox telepítése Ubuntu alá

Az Oracle VirtualBox egy közismert virtualizációs program elsősorban asztali felhasználásra. Bár van hivatalos csomagtárolójuk az Ubuntu 13.04 Raring rendszerhez is de a VirtualBox letöltések oldalról ez valamiért hiányzik. Néhány sorral a terminálban viszont gond nélkül telepíthetjük:

# Csomagtároló telepítése
sudo apt-add-repository 'http://download.virtualbox.org/virtualbox/debian contrib'
# Tanúsítvány telepítése
wget -q http://download.virtualbox.org/virtualbox/debian/oracle_vbox.asc -O- | sudo apt-key add -
# A virtualbox csomagok telepítése
sudo apt-get update && sudo apt-get install virtualbox-4.*

A csomagok a hivatalos forrásból fognak érkezni.

GDM3 felhasználó-lista letiltása

A GNOME3 (Shell) környezet, alapértelmezetten olyan témával érkezik ami bejelentkezéskor listázza az elérhető felhasználókat. Ez sokfelhasználós gépeknél és tartományi bejelentkezésnél nem praktikus, és bizonyos esetekben biztonsági problémának is tekintik.
Letiltásához a /etc/dconf/db/gdm.d mappában kell a 90-debian-settings nevű (eredetileg üres) fájlt szerkeszteni. Tartalma:

[org/gnome/login-screen]
disable-user-list=true
banner-message-enable=true
banner-message-text='Bejelentkezés a számítógépre'

A fájl 1. sora a beállítási szekció meghatározása (bejelentkező-képernyő)
A 2. sor tiltja a felhasználók listázását, visszakapcsoláshoz hamisra (false) állítható.
A 3. és 4. sorral bejelentkező üzenetet határozhatunk meg ami a felhasználónév mező felett jelenik meg. A banner-message-enable hamisra állításával (false) letiltjuk az üzenetet, ekkor az utolsó sor elhagyható.

Amennyiben a fenti megoldás nem működne érdemes lehet a /usr/share/glib-2.0/schemas mappa fájlait átnézni, illetve a /etc/gdm/custom.conf vagy /etc/gdm/greeter.settings fájlok szerkesztésével foglalkozni. A beállítások életbe lépése elég esetleges, egy pontos specifikációt vagy magyarázatot a működésről én is szívesen látnék.

Ubuntu 13.04 energiatakarékosság

Egy laptop telepítése kapcsán mindig felmerül hogy mit kell tenni egy laptop telepítése után hogy a Linux rendszer takarékosan bánjon az energiával. Ezeket futottam át a saját NP700Z3C gépem telepítése kapcsán, de a beállítások bármilyen laptopon hasznosak lehetnek.

Az említett gépen az eredeti ~1,5 órás Linux alatt üzemidőt ~5 órára sikerült növelni, a vezeték nélküli hálózat és a gép folyamatos használata mellett! Az elérhető időtartam tehát a gyárival nagyjából azonos - a beállítások elvégzése nélkül viszont csapnivaló.

Friss rendszermag

A legnagyobb és utólag legnehezebb orvosolható kritérium hogy a jó energiatakarékossághoz viszonylag friss rendszermagra volt szükség. Az összes további beállítást elvégeztem Debian Wheezy alatt is (Linux 3.2), de akkumulátoros üzemidőnek csak nagyjából a felét-kétharmadát sikerült elérni az Ubuntu 13.04-es (Linux 3.8) változatához képest.

Grafikus meghajtók

A legnagyobb fogyasztó, és így a legfontosabb energiatakarékossági beállítás is a grafikus kártya. Az NP700Z3C-t nVidia Optimusal szerelik, ehhez Linux alatt a Bumblebee projekt nyújt támogatást. A módszer lényege hogy a gépben található két kártya között elosztja a feladatokat és lekapcsolja a felesleges grafikus erőforrásokat.
Ubuntu alatt a telepítéshez (külön tárolóból) kész csomagok állnak rendelkezésre:

sudo add-apt-repository ppa:bumblebee/stable
sudo apt-get update
sudo apt-get install bumblebee bumblebee-nvidia virtualgl linux-headers-generic

Az Ubuntu Wiki leírása a Bumblebeeről (angol)

Beépített illesztőprogramok

A linux rendszermag a legtöbb periféria energiatakarékos módjához tartalmaz támogatást, ezek legtöbbje viszont kompatibilitási okokból alapértelmezetten le van tiltva. A letiltott funkciókat a rendszerindítást paraméterezve tudjuk engedélyezni.
Az Ubuntu Wiki leírása az energiatakarékossági funkciókról (angol)

PCIe aktivitás-kezelés

A PCIe portokon való energiatakarékoskodás. Ha valami miatt nincs alapértelmezetten bekapcsolva, kézzel megtehetjük:
pcie_aspm=force 
A rendszer alapesetben megpróbál optimálisan energiát megtakarítani. Ezt tovább szigoríthatjuk:
pcie_aspm.policy=powersave
Ekkor minden esetben a lehető legkisebb fogyasztású üzemmódot fogja használni. Ez okozhat némi teljesítmény-csökkenést.

Intel i RC6: Processzor feszültségcsökkentés

Az Intel i sorozatú mobil processzorai képesek lecsökkentett feszültségszinten várakozni amikor nincsen számítási feladat. Ennek a funkciónak 3 szintje (RC6, RC6p, RC6pp) létezik. A mélyebb szintek alacsonyabb feszültséget, tehát több energiamegtakarítást jelentenek. Alapértelmezetten csak az RC6 engedélyezett, mert az RC6p és RC6pp bizonyos gépeken problémát okozhatnak.
A funkció az i915.i915_enable_rc6 paraméterrel állítható,
0: letiltás,
1: RC6 alapértelmezett szint,
3: RC6, RC6p: mély feszültségek engedélyezése,
7: RC6, RC6p, RC6pp: minden feszültségszint engedélyezése
Érdemes a legnagyobb olyan szintre állítani amelyen nem jelentkeznek problémák. Például:
i915.i915_enable_rc6=7

Intel LVDS downclock: Órajel csökkentés

Az LVDS órajel csökkentés engedélyezése. Csakúgy mint az előbbi, bizonyos gépeken hibákat okozhat, ha a képernyő vibrálását tapasztaljuk, próbáljuk meg ezt kikapcsolni. Engedélyezés:
i915.lvds_downclock=1

Intel processzor energiatakarékosság

Általános energiatakarékossági funkciók be vagy kikapcsolása intel processzorokon. Az alapértelmezett érték változó, érdemes lehet kézzel bekapcsolni. Paraméter:
i915.powersave=1

Intel hangkártya takarékosság

Ha a hangkártya nincsen használatban, várakozó üzemmódba lehet kapcsolni, így energiát takarítva meg. Ennek bekapcsolásához két paraméter szükséges.
A takarékoskodási funkció bekapcsolása:
snd_hda_intel.power_save=1
Az időlimit, ahány másodperc csend után a hangkártya takarékos üzemmódba lép: snd_hda_intel.power_save=1

Paraméterek beillesztése

A kiválasztott rendszermag-paraméterek beillesztéséhez a /etc/default/grub fájlt kell szerkeszteni. A GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT kezdetű sorban adhatunk hozzá beállításokat. Például:

# Eredeti rendszerindítási paraméterek
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash"
# Energiatakarékossági funkciók engedélyezve
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="pcie_aspm=force i915.i915_enable_rc6=7 i915.lvds_downclock=1 i915.powersave=1 snd_hda_intel.power_save_controller=1 snd_hda_intel.power_save=1 quiet splash"

Mentés után az sudo update-grub paranccsal frissíthetjük a rendszerindítót az új beállításokra.
Ha valamelyik beállítás gondot okozna, az indítóban (GRUB) e betűt nyomva egy alkalomra szerkeszthetjük ezeket. A paraméterek törlése után F10-el indítható a rendszer de a fenti szerkesztést és frissítést ekkor is el kell végezni, mert a rendszer következő alkalommal ismét az itt megadott beállításokkal fog indulni.

Energiatakarékossági démonok

Az illesztőprogramok megfelelő beállításán kívül feltétlenül szükség van egy olyan háttérszolgáltatásra ami az eszközök energiatakarékosságát kezeli. Az Ubuntu eleve tartalmaz ilyet (pm-utils) ezen kívül több program elérhető tárolókból is (laptop-mode-tools) de egy frissebb és összefogottabb megoldást ad a TLP csomag. Ez kezeli többek között az időlimiteket (dirty timeout, spindown timeout) a processzorok turbó és alvó (idle) üzemmódjait, valamint a feladatok energiatakarékos elosztását (process scheduler) valamint a csatlakoztatott perifériák (USB, PCIe, SATA) üzemmódjait.

Ubuntu alatt a ppa:linrunner/tlp tárolóból telepíthető, de ha a laptop-mode-tools telepítve van, azt előbb törölni kell.

#sudo apt-get purge laptop-mode-tools
sudo apt-add-repository ppa:linrunner/tlp
sudo apt-get update
sudo apt-get install tlp
sudo tlp start 

A szolgáltatást a legtöbb esetben ezek után nem kell konfigurálni, amennyiben mégis szeretnénk a /etc/default/tlp fájl szerkesztésével tehetjük ezt meg. A rendszer energiatakarékossági információi és a szolgáltatás állapota a tlp-stat paranccsal kérdezhető le.

Kézi hajtányos energiastatisztika

Ha az automatikus megoldásokon kívül szeretnénk az energiakezeléshez nyúlni, akkor a powertop nevű segédeszközre van szükség.

sudo apt-get install powertop
sudo powertop

A program az akkumulátor adataiból dolgozik, ezért elsősorban a gépet hálózatról leválasztva érdemes használni. Áttekintést kaphatunk a legtöbbet fogyasztó eszközökről, programokról és a processzor állapotairól. Ezen kívül a Tunnables fül alatt megnézhetjük és állíthatjuk egyes eszközök energiatakarékossági üzemmódját. Good (jó) jelöli az energiatakarékosságra, Bad (rossz) jelöli a teljesítményre törekvő eszközöket. Az üzemmódokat át is lehet kapcsolni.

A cikkben található példák és instrukciók Ubuntu 13.04 Raring Ringatil GNOME változatán és Samsung Series 5 Chronos NP700Z3C-S02HU gépen lettek tesztelve.

SSD beállítások linuxon

Egyre elterjedtebbek a merevlemezek helyén az új típusú, forgóalkatrész nélküli adattárolók, az SSD-k. Ezek a megoldások másképp viselkednek mint a fizikai lemezek. A merevlemezekhez képest rettentő gyorsan képesek adatokat írni és olvasni, ugyanakkor az adatok írása elhasználja a lemezt. Éppen ezért fontos,  hogy a behelyezés után helyesen beállítsuk a működését, így növelve az élettartamát és ezzel együtt fenntartva a sebességét.

Törlés: trim

A merevlemezekről, általános esetben az adatokat valójában nem töröljük, csak töröltként jelöljük. Ezeket a jelöléseket pedig csak az operációs rendszer dolgozza fel, az adattároló nem tudja, hogy az adat éppen törölt-e vagy sem. A merevlemezeknek működés szempontjából ez teljesen közömbös is.

Az SSD meghajtókba viszont a flash chipek sajátosságainak kezelésére olyan optimalizáló algoritmusokat építenek be, amiknek a működésükhöz tudniuk kell hogy mik az értékes adatok a lemezen, és mi került törlérse. Azt hogy ez az információ a tárolóeszközig eljusson, Linuxok alatt a trim beállítással érhetjük el.

Egy fájlrendszeren a trim támogatásának bekapcsolásához a /etc/fstab fájlban a discard szót kell hozzáadni. Érdemes ezt megtenni minden SSD-n lévő fájlrendszerrel.

Ez a fájl így nézhet ki például:

# /etc/fstab: static file system information.
#
# Use 'blkid' to print the universally unique identifier for a
# device; this may be used with UUID= as a more robust way to name devices
# that works even if disks are added and removed. See fstab(5).
#
# <file system>                             <mount point>   <type>  <options>                         <dump>  <pass>
proc                                        /proc           proc    nodev,noexec,nosuid               0       0
# / was on /dev/sdb5 during installation
UUID=00000000-0000-0000-0000-000000000000   /               ext4    discard,errors=remount-ro 0       1
# swap was on /dev/sdb1 during installation
UUID=00000000-0000-0000-0000-000000000000   none            swap    sw                                0       0

Itt a 10. (kiemelt) sorban látható a discard szó elhelyezése az <options> oszlopban.

Tipp: Ha nem ismert a fájlrendszerek szerkezetét, és csak SSD-re van telepítve a rendszer, gyors megoldás minden sorban, ahol a <type> oszlopban ext4 szerepel, hozzáadni a discard paramétert.

Megnyitások ideje: noatime

A fájlrendszerek egy másik sajátossága, hogy akárhányszor megnyitunk egy fájlt, felírja az aktuális időpontot mint "az utolsó olvasás idejét". Ez azt jelenti, hogy ahányszor csak olvasunk valamit a lemezről, írunk is rá. Ez már a merevlemezeknél is gondot jelenthet azok sebességében, az SSD típusú háttértáraknak viszont az élettartamát is jelentősen megrövidíti. Ennek az adatnak kevés kivétellel csak statisztikai jelentősége van, ezért bátran kikapcsolható akár hagyományos merevlemezen is.  Az előzőhöz hasonlóan, a noatime opciót is az fstab fájlban lehet bállítani. A példafájl 10. sora kiegészítve:

UUID=00000000-0000-0000-0000-000000000000   /               ext4    noatime,discard,errors=remount-ro 0       1

Merevlemezekhez a noatime használható, de a fenti sorban jelen lévő discard opció nem!

Ha a noatime opció használata gondot okozna valamely programnak, köztes megoldásként használható helyette a relatime opció is. Így az utolsó olvasás dátuma csak akkor változik meg, ha az régebbi volt mint az utolsó módosítás dátuma. Ezzel a beállítással is rengeteg lemezírás spórolható meg, de helyesen tudnak működni azok a programok is, amiknek tudniuk kell, hogy egy fájlt tartalmát kiolvasták-e már az utolsó módosítás óta.

Cserehely: swappiness=0

Közismert tanács hogy a Linux swap meghajtóját nem szabad SSD-re tenni, mert az  nagy mennyiségű írással és olvasással jár. De hová máshová érdemes tenni a cserehelyet mint a leggyorsabb háttértárra? Nyilvánvalóan lassabb lesz egy rendszer ha a memória kiírására kényszerül, különösen akkor ha ezt egy lassú meghajtóra kell tennie.

Megoldásként elhelyezhető a cserehely az SSD-re, de a rendszerben be kell állítani hogy lehetőleg ne használja. Így gyors marad a hibernálás funkció, gördülékeny a rendszer és a meghajtót is csak akkor használja, ha szükséges.

A swap használatának beállításához a /etc/sysctl.conf fájlban helyezzhető el a vm.swappiness = 10 sor.

A számérték ízlés szerint állítható 1 és 100 között, én a 10-es értéket javasolom. A magasabb szám jelenti az intenzívebb cserehely használatot. A 60 feletti értéket asztali gépen semmiképpen nem érdemes használni, ez extrém takarékosságot okoz, a swap kárára így a rendszert is lassítja és a háttértárakat is gyilkolja.

Ubuntu altatása

A számítógépeket kikapcsolás helyett alvási üzemmódba is lehet tenni: Ilyenkor nem kell bezárni a futó programokat, azok visszakapcsolás után is az altatás előtti állapotban lesznek. Erre több módszer is van, különböző előnyökkel és hátrányokkal az Ubuntu viszont alapértelmezésben csak egyet engedélyez. Lássuk a többit (is).

Altatás

Az Ubuntu alapértelmezett üzemmódja. Ilyenkor a gépben minden eszköz kikapcsol, de az adatok a számítógép memóriájában maradnak, ezért ennek táplálásához áramot fogyaszt. Amennyiben a táplálás nem szűnik meg a gép villámgyorsan indul hiszen minden ott van a memóriában, de ha a gép áram nélkül marad, az el nem mentett adatok elvesznek.

Hibernálás

A rendszer kikapcsolás előtt a memóriát lementi a merevlemezre, és így minden eszközt kikapcsol, és a visszakapcsolásig egyáltalán nincs szüksége áramra. Cserébe a számítógép lassabban indul, mert bekapcsoláskor a memória teljes tartalmát be kell olvasni.

A hibernálás kipróbálása:

Elsőként tesztelni szükséges, hogy a számítógéppel kompatibilis-e a hibernálás funkció. Ehhez néhány programot futva hagyva a háttérben, kell a terminálban kiadni:

sudo pm-hibernate

A jelszó megadása után a számítógép kikapcsol. Visszakapcsolás után ha megnyitva maradtak az alkalmazások, akkor a hibernálás működik.

A hibernálás engedélyezése:

Ahhoz hogy a hibernálás egy kattintással is elvégezhető legyen, engedélyezni kell azt felhasználók számára. Ehhez egy új /etc/polkit-1/localauthority/50-local.d/com.ubuntu.enable-hibernate.pkla fájlt kell lértehozni:

sudo -s
rm /etc/polkit-1/localauthority/50-local.d/com.ubuntu.enable-hibernate.pkla
echo "[Enable Hibernate]
Identity=unix-user:*
Action=org.freedesktop.upower.hibernate
ResultActive=yes" >> /etc/polkit-1/localauthority/50-local.d/com.ubuntu.enable-hibernate.pkla

Ezek után ki majd visszajelentkezés szükséges, hogy a hibernálás gomb megjelenjen az altatás fölött.

Hibrid alvás

A Linux rendszermag a 3.6-os változattól támogatja a hibrid alvást: A memória tartalmát kiírja a lemezre, és megtartja a memóriában is. Így ha az alvás ideje alatt volt áramellátás, akkor a gép ugyan olyan gyorsan ébred mint alvásból, ha viszont valamiért nem jutott volna áramhoz, az adatok akkor sem vesznek el, bekapcsoláskor a merevlemezről visszamásolja őket (mint a hibernálás esetén).

Sajnos az Ubuntunak még nincsen 3.6-os rendszermagra építő változata ezért itt a hibrid alvás nem ezt jelenti: A jelenleg elérhető hibrid alvás funkcióval a rendszer először hagyományos alvó állapotba kerül, tehát az adatok csak a memóriában lesznek meg, majd ha megadott ideig nem ébresztették fel a gépet akkor magától felébred és automatikusan azonnal lehibernálja magát.

Tehát hibrid alvás esetén a gép egy megadott ideig hagyományos alvásba merül, utána pedig hibernálva van. A kettő között bekapcsol, és átmenti az adatokat a memóriából a merevlemezre!

Hibrid alvás kipróbálása:

Hibrid alvást rendszergazdaként a pm-suspend-hybrid paranccsal lehet kezdeményezni, ez előtt azonban érdemes beállítani az alvás időtartamát is (azaz hogy mennyi idő után váltson hibernálásba alvásból.) Ehhez a /etc/pm/config.d/00-suspend-hybrid fájl írása szükséges

sudo -i
rm /etc/pm/config.d/00-suspend-hybrid
echo "PM_HIBERNATE_DELAY=10" >> /etc/pm/config.d/00-suspend-hybrid

Ezek után a hibridalvás parancsát kiadva a gép előbb elalszik, majd 10 másodperc múlva ismét láthatóan felébred és lehibernálja magát. Mindezek után bekapcsolható a gép, és ha ez is sikeresen megtörténik akkor a hibrid alvás működik.

sudo pm-suspend-hybrid

Hibrid alvás használata hibernálás vagy alvás helyett

A hibrid alvás használható a hibernálás vagy alvás funkció helyett automatikusan akár pl. a képernyő lezárásakor is. Asztali gépeken a hagyományos alvás helyett ezt javaslom, de hordozható eszközöknél ne felejtsünk el belegondolni, hogy mi történik  ha elcsomagolva, vagy a táskában felébred!

Ahhoz hogy az alvás vagy a hibernálás helyett a hibrid alvás kerüljön használatba, szintén a /etc/pm/config.d/00-suspend-hybrid fájlt kell módosítani.

sudo -i
rm /etc/pm/config.d/00-suspend-hybrid
echo "# Always use suspend_hybrid instead of suspend
if [ "$METHOD" = "suspend" ]; then
    METHOD=suspend_hybrid
fi
PM_HIBERNATE_DELAY=7200
" >> /etc/pm/config.d/00-suspend-hybrid

Ne felejtsük el a hibernálás előtti várakozás idejét megfelelően beállítani. (Itt 7200 mp) A fájl elmentése után minden funkció ami eddig az alvás üzemmódot indította, ezentúl hibrid alvásba teszi a gépet. Az alvás helyett a hibernálás üzemmód hibrid alvásra cserélyéhez, a suspend feltételt szükséges hibernate-ra cserélni:

sudo -i
rm /etc/pm/config.d/00-suspend-hybrid
echo "# Always use suspend_hybrid instead of hibernate
if [ "$METHOD" = "hibernate" ]; then
    METHOD=suspend_hybrid
fi
PM_HIBERNATE_DELAY=7200
" >> /etc/pm/config.d/00-suspend-hybrid

Ezek a változatások automatikusan érvénybe lépnek, nem szükséges újraindítani a rendszert. Ez szinte határtalan lehetőségeket nyit: a scriptek kombinálásával használható például laptopt-mode vagy cron is annak eldöntésére hogy aktuálisan milyen alvásba kerüljön a gép.

Európai WiFi csatornák használata Ubuntuval

A WiFi szabvány 13 különböző csatornát állapít meg használatra a 2,4Ghz-es frekvencia sávban. Ezek általában mind szabadon használhatóak, de sajnos Angliában a 12, 13-as sávok használata tilos. Ennek mellékhatása, hogy bizonyos eszközök és szoftverek néha tévedésből letiltják ezek használatát olyankor is, amikor legális lenne. A Linux esetében ez a probléma egyetlen paraméter átállításával orvosolható.

Az Ubuntu 12.04-es változata elméletileg magától, az időzónától és valamilyen geolokációs adattól függően alapján állítja be hogy a felső csatornák használhatóak-e. Ez nálam nem sikerült neki. (Talán a Unity->Gnome3 csere zavarta meg a működést.) Ennek következtében kézzel állítottam be felsőbb csatornák használatát.

Ehhez a /etc/modprobe.d/ mappába kell egy új fájlt felvenni, ami tartalmazza a
cfg80211 ieee80211_regdom="EU"paramétert. Terminálban:

sudo -i
# Jelszó megadása
rm wifiregion.conf
echo 'options cfg80211 ieee80211_regdom="EU"' >> /etc/modprobe.d/wifiregion.conf

A módosítások után a rendszer újraindítása szükséges a csatornák használatához.