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© Kirsty Pargeter, 123RFs

Feineinstellung

Linux-Notebooks konfigurieren

28.02.2013
Zwar arbeitet Linux heute auf vielen Notebooks problemlos, doch um das System perfekt zu konfigurieren und auszureizen gilt es noch an einigen Stellschrauben zu drehen.

Mobile Computer gewinnen nicht zuletzt aufgrund ihrer rasant gestiegenen Leistungsfähigkeit immer mehr an Beliebtheit. Längst eignen Sie sich auch für sehr anspruchsvolle Aufgaben wie etwa Video-Encoding oder CAD. Doch die meist speziell für den mobilen Einsatz entwickelte Hardware der Geräte birgt für Linux-Anwender so manche Tücken.

Aktuelle Mobilcomputer wandern in aller Regel mit einem Betriebssystem von Microsoft über den Ladentisch. Große Hersteller liefern gelegentlich auch Geräte mit einem DOS-Derivat oder ganz ohne Betriebssystem aus. Solche Notebooks gibt es allerdings meist exklusiv nur für Bildungs- und Forschungseinrichtungen, Privatanwender oder Geschäftskunden bleiben außen vor.

Zudem scheuen die Hersteller oft die Mühe, für ihre Consumer-Laptops auch Linux-Treiber bereitzustellen. Daher kommt es insbesondere bei Geräten mit aktueller Technik regelmäßig vor, dass unter Linux die Unterstützung für einzelne Komponenten fehlt. Hier springen oft freie Projekte in die Bresche und entwickeln entsprechende Module, sodass man zumindest nach einer gewissen Zeit die betroffene Hardware dann auch unter dem freien Betriebssystem nutzen kann. Für den Linux-Enthusiasten ist der Kauf eines solchen Gerätes jedoch stets mit mühseliger Treiber- und Tool-Suche verbunden. Letztlich besteht immer die Gefahr, dass sich einzelne Komponenten gar nicht zur Mitarbeit unter Linux bewegen lassen.

Es gibt auch Händler, die Notebooks mit vorkonfiguriertem Linux anbieten [1]. Dabei versehen sie meist verbreitete Distributionen mit den entsprechenden Hardware-Treibern. Hier entfällt die lästige Suche nach Modulen im Internet, auch Einsteiger kommen mit solchen Geräten auf ihre Kosten. Teils handelt es sich bei den angebotenen Notebooks um Geräte, die der jeweilige Händler exklusiv anbietet, teils jedoch auch um Systeme großer Hersteller, auf denen er Linux vorinstalliert. Oft fehlt den Händlern jedoch das Know-How, um die Geräte wirklich ausgewogen zu konfigurieren. Dabei gilt die Faustregel: Je anspruchsvoller die Hardware, umso größer die Zahl der Stolpersteine.

Problemfelder

Notebooks weisen im Vergleich zu Desktop-Systemen eine deutlich höhere Komplexität der Hardware auf. Oft bringen sie schon ab Werk Komponenten mit, die man bei Desktops teuer nachkaufen muss. Hier reicht die Palette von Authentifizierungssensoren über Firewire-Controller bis hin zu UMTS-Steckkarten.

Linux bietet zwar einen permanent wachsenden Bestand an Treibern, doch tauchen neue Entwicklungen für aktuelle Hardware in vielen Distributionen erst mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung auf. Daher empfiehlt es sich, vor dem Kauf eines Notebooks die Kompatibilität des Geräts zum freien Betriebssystem mithilfe einer aktuellen Live-Distribution zu prüfen.

Besonders gut eignen sich dazu Systeme wie Knoppix [2], die darauf ausgelegt sind, mit möglichst vielen Hardware-Komponenten zu harmonieren. Im Menü Start | Systemwerkzeuge stellt Knoppix das Programm System Profiler and Benchmark bereit, das einen genauen Überblick über die erkannte und ins Betriebssystem eingebundene Hardware bietet. Links im Programmfenster listet das Tool im Reiter Kernel Modules die geladenen Hardware-Treiber auf, in den Kategorien Devices und Network zeigt es interessante Informationen zum Computersystem (Abbildung 1).

Abbildung 1: Knoppix liefert einen guten Überblick über erkannte Hardware.

Da Knoppix seit Jahren eine der besten Erkennungsroutinen für Hardware jeglicher Art bietet, erhalten Sie mit dieser Distribution einen sehr zuverlässigen Überblick, für welche Komponenten eines Notebooks Linux Unterstützung bietet.

Hybride Grafik

Erfreulicherweise hat sich der Support für Grafikkarten unter Linux in den letzten Jahren sehr verbessert. Trotzdem kommt es speziell bei Notebooks mit Hybrid-Grafik gelegentlich noch zu Problemen. Solche Systeme bringen zwei komplette Grafikeinheiten mit.

Die einfachere, integrierte GPU nutzt vorhandenen Arbeitsspeicher zur Bilddarstellung und kommt bei weniger rechenintensiven Aufgaben zum Zug. Sie erwärmt sich im Betrieb nur wenig und spart Energie ein. Zusätzlich verfügt das Notebook über eine leistungsfähige GPU mit eigenem Grafikspeicher. Sie schaltet sich nur dann zu, wenn die integrierte Grafikkarte mit rechenintensiven Aufgaben überfordert wäre.

Um eine solche Hybrid-Grafik korrekt anzusprechen, braucht das Betriebssystem entsprechende Treiber. Unter Linux gibt es mittlerweile mehrere Projekte, die eine bessere Unterstützung von Hybrid-Grafik anstreben. Für Notebooks mit AMD/ATI-Grafik und zusätzlich integrierter Intel-GPU existieren gleich zwei mögliche Lösungen.

Der Hersteller AMD/ATI liefert den proprietären Catalyst-Treiber [3]. Er empfiehlt sich aufgrund der problemlosen Installation für alle Anwender, die sofort ohne Einarbeitung die Hybrid-Grafik automatisch nutzen möchten. Legen Sie Wert darauf, möglichst weitgehend freie Software einzusetzen und verwenden Ubuntu oder eines seiner Derivate, so steuern Sie die Hybrid-Hardware mit dem in jeder Linux-Distribution vorhandenen radeon-Treiber in Kombination mit dem PRIME-Kernelmodul ansteuern. PRIME sorgt für gute Performance, setzt allerdings zwingend Ubuntu 12.10 oder einen seiner Ableger voraus, da die verbesserten Kernelmodule in älteren Versionen noch nicht verfügbar waren. Zur Verlängerung der Akkulaufzeit nutzen Sie gegebenenfalls zusätzlich das in neueren Kerneln standardmäßig aktivierte Kernelmodul vga_switcheroo, welches das Umschalten zwischen den Grafikeinheiten gestattet. Zusätzlich lässt sich mit der Software auch eine der GPUs komplett abschalten.

Auf Rechnern mit Nvidia-Grafikkarte und einer zusätzlichen integrierten Intel-GPU sorgt die Optimus-Technologie [4] für das nahtlose Umschalten zwischen den einzelnen Grafikkarten. Nvidias proprietäre Linux-Treiber unterstützen diese jedoch bislang nicht. Um Optimus zu nutzen, bietet sich unter Ubuntu und dessen Derivaten die Kombination aus dem freien Nouveau-Treiber und PRIME an.

Eine Alternative für die meisten Distributionen bietet Bumblebee [5], das bei rechenintensiven Applikationen ein Umschalten auf die dedizierte Grafikeinheit ermöglicht. Bumblebee nutzt dazu jedoch einen zweiten X-Server und verwendet für den Datenaustausch zwischen den beiden X-Servern VirtualGL, woraus in bestimmten Anwendungsszenarien deutliche Geschwindigkeitseinbußen resultieren.

Daher entsteht mit Primus [6] derzeit ein weiteres Backend für Bumblebee, das VirtualGL ersetzen und durch das Reduzieren der Kommunikation zwischen den beiden X-Servern die Arbeitsgeschwindigkeit von Bumblebee signifikant erhöhen will. Es steht zudem zu erwarten, dass Nvidia in absehbarer Zeit zusätzlich eigene Treiber für Linux bereitstellt, die Optimus unterstützen [7].

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