101.1 Lección 1

Dos comandos esenciales para identificar dispositivos conectados en Linux son:

La salida de los comandos lspci y lsusb consiste en una lista de todos los dispositivos PCI y USB identificados por el sistema operativo. Sin embargo, es posible que el dispositivo aún no esté completamente operativo, porque cada parte del hardware requiere de un componente de software para controlar el dispositivo correspondiente. Este componente de software es de la clase módulo del kernel y puede formar parte del núcleo oficial de Linux o agregarse por separado de otras fuentes.

Los módulos del núcleo de Linux relacionados con dispositivos de hardware se denominan controladores (drivers en inglés). Los controladores para Linux no siempre son suministrados por el fabricante del dispositivo. Mientras que algunos fabricantes proporcionan sus propios controladores binarios para que se instalen por separado, muchos controladores están escritos por desarrolladores independientes. En el pasado era habitual que las partes hardware que funcionaban en Windows  no tuviesen un módulo del núcleo equivalente para Linux. Hoy en día, los sistemas operativos basados en Linux tienen un amplísimo soporte de hardware y la mayoría de los dispositivos (por no decir todos) funcionan sin problemas.

Los comandos directamente relacionados con el hardware a menudo requieren privilegios de root para ejecutarse o solo mostrarán información limitada cuando los ejecute un usuario normal, por lo que puede ser necesario iniciar sesión como root o ejecutar el comando con sudo.

La siguiente salida del comando lspci, por ejemplo, muestra algunos dispositivos identificados:

La salida de dichos comandos pueden tener decenas de líneas, por lo que los ejemplos contienen solo las secciones de interés. Los números hexadecimales al principio de cada línea son las direcciones únicas del dispositivo PCI correspondiente. El comando lspci muestra más detalles sobre un dispositivo específico si su dirección se da con la opción -s, acompañada de la opción -v:

El resultado ahora muestra muchos más detalles del dispositivo en la dirección 04:02.0. Es un controlador de red, cuyo nombre interno es Ralink corp. RT2561/RT61 802.11g PCI. Subsystem está asociado con la marca y el modelo del dispositivo (Linksys WMP54G v4.1) y puede ser útil para fines de diagnóstico.

El módulo del núcleo del sistema operativo se puede identificar en la línea kernel driver in use, que muestra el módulo rt61pci. De toda la información recopilada, es correcto suponer que:

La opción -k, disponible en versiones más recientes de lspci, proporciona otra forma de verificar qué módulo/s del núcleo del sistema operativo está en uso para el dispositivo especificado:

Para el dispositivo elegido, una placa GPU NVIDIA, lspci indica que el módulo en uso se llama nvidia, en la línea kernel driver in use: nvidia y todos los módulos del núcleo del sistema operativo que se relacionan con él en la línea kernel modules: nouveau , nvidia_drm, nvidia.

El comando lsusb es similar a lspci, pero enumera la información de USB exclusivamente:

El comando lsusb muestra los canales USB disponibles y los dispositivos conectados a ellos. Al igual que con lspci, la opción -v muestra una salida más detallada. Se puede seleccionar un dispositivo específico para inspección proporcionando su ID a la opción -d:

Con la opción -t, el comando lsusb muestra las asignaciones actuales de los dispositivos USB en forma de árbol jerárquico:

Es posible que no todos los dispositivos tengan los módulos correspondientes asociados. La comunicación con determinados dispositivos puede ser manejada directamente por la aplicación, sin la intermediación que proporciona un módulo. Sin embargo, hay información significativa en la salida proporcionada por lsusb -t. Cuando existe un módulo tratando con el dispositivo, su nombre aparece al final de la línea del mismo, como en Driver=btusb. El campo Class identifica la categoría general, como Human Interface Device, Wireless, Vendor Specific Class, Mass Storage, entre otros.

Es común tener una gran cantidad de módulos del núcleo del sistema operativo cargados en un sistema Linux estándar en cualquier momento (téngase en cuenta que no todos son controladores de dispositivos hardware). La forma preferible de interactuar con ellos es usar los comandos proporcionados por el paquete kmod, que es un conjunto de herramientas para manejar tareas comunes con módulos del kernel de Linux como insertar, eliminar, enumerar, verificar propiedades, resolver dependencias y alias. El comando lsmod, por ejemplo, muestra todos los módulos cargados actualmente:

La salida del comando lsmod se divide en tres columnas:

Algunos módulos requieren que otros módulos funcionen correctamente, como es el caso de los módulos para dispositivos de audio:

La tercera columna, Used by, muestra los módulos que requieren que el módulo de la primera columna funcione correctamente. Muchos módulos de la arquitectura de sonido de Linux, con el prefijo snd, son interdependientes. Al buscar problemas durante el diagnóstico del sistema, puede ser útil descargar de la memoria módulos específicos actualmente cargados. El comando modprobe se puede usar tanto para cargar como para descargar módulos del núcleo del sistema operativo: para descargar un módulo y sus módulos relacionados, siempre que no estén siendo utilizados por un proceso en ejecución, se debe usar el comando modprobe -r. Por ejemplo, para descargar el módulo snd-hda-intel (el módulo para un dispositivo de audio Intel HDA) y otros módulos relacionados con el sistema de sonido:

Además de cargar y descargar módulos del núcleo del sistema operativo mientras el sistema se está ejecutando, es posible cambiar los parámetros del módulo cuando se está cargando el núcleo del sistema operativo, no muy diferente de pasar opciones a comandos. Cada módulo acepta parámetros específicos, pero la mayoría de las veces se recomiendan los valores predeterminados y no se necesitan parámetros adicionales. Sin embargo, en algunos casos es necesario usar parámetros para cambiar el comportamiento de un módulo para que funcione como se espera.

Usando el nombre del módulo como único argumento, el comando modinfo muestra una descripción, el archivo, el autor, la licencia, la identificación, las dependencias y los parámetros disponibles para el módulo dado. Los parámetros personalizados para un módulo pueden hacerse persistentes al incluirlos en el archivo /etc/modprobe.conf o en archivos individuales con la extensión .conf en el directorio /etc/modprobe.d/. La opción -p hará que el comando modinfo muestre todos los parámetros disponibles e ignore la otra información:

La salida muestra todos los parámetros disponibles para el módulo nouveau, un módulo de kernel proporcionado por Nouveau Project como alternativa a los controladores propietarios para tarjetas GPU NVIDIA. La opción modeset, por ejemplo, permite controlar si la resolución y la profundidad de la pantalla se establecerán en el espacio del kernel en lugar del espacio del usuario. Agregar options nouveau modeset=0 al archivo /etc/modprobe.d/nouveau.conf deshabilitará la función del kernel de modeset.

Si un módulo está causando problemas, el archivo /etc/modprobe.d/blacklist.conf puede usarse para bloquear la carga del módulo. Por ejemplo, para evitar la carga automática del módulo nouveau, la línea blacklist nouveau debe agregarse al archivo /etc/modprobe.d/blacklist.conf. Esta acción es necesaria cuando el módulo propietario nvidia está instalado y el módulo predeterminado nouveau debe ignorarse.