101.1 Identificar e configurar Hardware
BIOS - Basic Input/Output System
Quando ligamos o computador, antes do Sistema Operacional inicializar, entramos na fase do POST (Power-on Self-Test) onde os dispositivos físicos do computador devem ser testados e configurados para garantir que tudo esteja funcionando (memória, cpu, mouse, teclado, data/hora e outras configurações gerais), até meados dos anos 2000 isso era feito no que conhecemos como BIOS (Basic Input / Output System). A partir do final da primeira década dos anos 2000, as máquinas baseadas na arquitetura x86 começaram a substituir o BIOS por uma nova implementação chamada UEFI (Unified Extensible Firmware Interface), que possui recursos mais sofisticados para identificação, teste, configuração e atualizações de firmware, ambos cumprem o mesmo propósito básico.
IRQ - Interrupt Request
É um sinal enviado do dispositivo conectado para a CPU, pedindo urgência na solicitação. Por exemplo, quando o modem precisa executar um processo, ele envia uma solicitação de interrupção para a CPU informando a CPU que o processo precisa continuar e então a CPU interrompe seu trabalho atual para permitir que o modem execute seu processo, é bem similar ao time slice, só que, ao invés de serem processos lógicos em boa parte do tempo, quem faz isso são dispositivos conectados ao computador.
Computadores compatíveis com IBM vão até o IRQ 15 e são priorizados no computador de acordo com a importância do dispositivo. Hoje, a maioria dos usuários não precisa se preocupar com as configurações de IRQ porque todos os dispositivos agora são plug and play, o que significa que são configurados automaticamente.
Tabela com alguns IRQs (principais para a prova):
| Número de IRQ | Periférico |
|---|---|
| 1 | Teclado |
| 3 | Porta serial 2 (RS-232) |
| 4 | Porta serial 1 (RS-232) |
| 14 | IDE Primária |
| 15 | IDE Secundária |
Nós podemos ver isso em /proc/interrupts, segue um exemplo:
$ cat /proc/interrupts
CPU0 CPU1 CPU2 CPU3 CPU4 CPU5
0: 35 0 0 0 0 0 IR-IO-APIC 2-edge timer
7: 0 0 0 0 0 0 IR-IO-APIC 7-fasteoi pinctrl_amd
8: 1 0 0 0 0 0 IR-IO-APIC 8-edge rtc0
9: 0 0 0 0 0 0 IR-IO-APIC 9-fasteoi acpi
25: 0 0 0 0 0 0 PCI-MSI 4096-edge AMD-Vi
# Aqui pode ver que o sinal 0 foi enviado para a 1° cpu 35 vezes,
# o sinal 8 foi enviado 1 vez.
Endereços de Entrada e Saída I/O
As portas de entrada e saída são endereços de memória reservados no microprocessador para os dispositivos realizarem entrada e saída de informações.
Estes endereços de memória são utilizados para troca de dados entre o processador e os dispositivos de forma simplificada.
Os dispositivos podem usar mais de uma porta de entrada/saída ou uma faixa de endereços. Por exemplo, uma placa de som padrão usa as portas 0x220, 0x330 e 0x388.
Cada dispositivo possui um endereço de porta única que não podem ser compartilhados entre outros dispositivos.
Os endereços de E/S em uso no sistema podem ser visualizados com o comando:
# Rode com sudo para ter acesso aos endereços!
$ sudo cat /proc/ioports
0000-0cf7 : PCI Bus 0000:00
0000-001f : dma1
0020-0021 : pic1
0040-0043 : timer0
0050-0053 : timer1
0060-0060 : keyboard
0064-0064 : keyboard
0070-0071 : rtc0
0080-008f : dma page reg
00a0-00a1 : pic2
00c0-00df : dma2
00f0-00ff : fpu
0170-0177 : 0000:00:01.1
0170-0177 : ata_piix
01f0-01f7 : 0000:00:01.1
01f0-01f7 : ata_piix
0376-0376 : 0000:00:01.1
0376-0376 : ata_piix
03f6-03f6 : 0000:00:01.1
03f6-03f6 : ata_piix
03f8-03ff : serial
0510-051b : QEMU0002:00
0510-051b : fw_cfg_io
0600-063f : 0000:00:01.3
0600-0603 : ACPI PM1a_EVT_BLK
0604-0605 : ACPI PM1a_CNT_BLK
0608-060b : ACPI PM_TMR
0700-070f : 0000:00:01.3
0700-0708 : piix4_smbus
0cf8-0cff : PCI conf1
0d00-ffff : PCI Bus 0000:00
afe0-afe3 : ACPI GPE0_BLK
c000-c07f : 0000:00:03.0
c080-c0bf : 0000:00:04.0
c0c0-c0df : 0000:00:01.2
c0c0-c0df : uhci_hcd
c0e0-c0ff : 0000:00:05.0
c100-c10f : 0000:00:01.1
c100-c10f : ata_piix
Acesso Direto a Memória - Direct Memory Addressing (DMA)
A DMA é usada para permitir a transferência de dados entre dispositivos e a memória sem a intervenção do processador. Este acesso é feito através de canais (channels). A maioria dos computadores tem dois controladores de DMA. O primeiro controla os canais 0, 1, 2, 3 e o segundo os canais 4, 5, 6, 7, totalizando 8 canais, dessa forma a transferencia de dados é bem maior.
Os canais de DMA em uso no sistema podem ser visualizados com o comando:
$ cat /proc/dma
4: cascade
O DMA não é usado por todos os dispositivos.
Partições Virtuais
Não possui dados de arquivos ou diretórios, e sim informações do sistema no momento atual de seu funcionamento. Toda vez que o sistema é ligado, essas partições são montadas, as partições são:
/procInformações dos processos ativos e recursos de hardware;/sysInformações sobre dispositivos de hardware (sysfs), para dispositivos de rede, as informações ficam em/sys/class/net/, para bluetooth ficam em/sys/class/bluetooth./devReferências aos dispositivos do sistema, inclusive de armazenamento (udev). Ele controla os dispositivos que são inseridos no computador, atualizando as informações de/dev, tudo por meio do sistema reconhecido comoudev.## Para reparar uma maquina, as vezes temos que montar esses sistemas
## quando a máquina não inicializa por sí só, ex: o sistema não inicia,
## podemos montar o hd do Linux, entrar com 'chroot' e então montar essas
## partições virtuais.
# Para montar um /proc, usamos o comando abaixo:
sudo mount -t proc none /proc
# Para montar o /sys (sysfs), use o comando abaixo:
sudo mount -t sysfs none /sys
# Para montar o /dev (udev), use o comando abaixo:
sudo mount -t devtmpfs -o bind /dev /devudevDevice Manager, ele que monta os dispositivos e referência eles no/dev. Quando colocamos um dispositivo USB, HD, DVD entre outros, é oudevque faz o mapeamento.dbus(atual)/hald(antigo)Rersponsável pela comunicação entre processos. Informa aos processos a situação dos dispositivos de hardware.
/proc
Aqui vamos ver alguma informações que temos no /proc.
/proc/cmdlineAqui podemos ver o que o bootloader passou para o Kernel no momento da inicialização.
$ cat /proc/cmdline
BOOT_IMAGE=/boot/vmlinuz-5.4.0-66-generic root=UUID=d702b8a5-6d9c-4313-96dd-1c59c8b1239b ro quiet splash/proc/filesystemsSão os tipos de filesystems que podem ser usados no sistema.
$ cat /proc/filesystems
nodev sysfs
nodev tmpfs
nodev bdev
nodev proc
nodev cgroup
nodev cgroup2
nodev cpuset
nodev devtmpfs
nodev configfs
nodev debugfs
nodev tracefs
nodev securityfs
nodev sockfs
nodev bpf
nodev pipefs
nodev ramfs
nodev hugetlbfs
nodev devpts
ext3
ext2
ext4
squashfs
vfat
nodev ecryptfs
fuseblk
nodev fuse
nodev fusectl
nodev efivarfs
nodev mqueue
nodev resctrl
nodev pstore
btrfs
nodev autofs
nodev rpc_pipefs
nodev nfsd
nodev binfmt_misc/proc/mountsMostra partições e filesystems que estão montadas.
$ cat /proc/mounts
sysfs /sys sysfs rw,nosuid,nodev,noexec,relatime 0 0
proc /proc proc rw,nosuid,nodev,noexec,relatime 0 0
udev /dev devtmpfs rw,nosuid,noexec,relatime,size=8115784k,nr_inodes=2028946,mode=755 0 0
devpts /dev/pts devpts rw,nosuid,noexec,relatime,gid=5,mode=620,ptmxmode=000 0 0
tmpfs /run tmpfs rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,size=1638980k,mode=755 0 0
/dev/sdc4 / ext4 rw,relatime,errors=remount-ro 0 0
securityfs /sys/kernel/security securityfs rw,nosuid,nodev,noexec,relatime 0 0
tmpfs /dev/shm tmpfs rw,nosuid,nodev 0 0
tmpfs /run/lock tmpfs rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,size=5120k 0 0
tmpfs /sys/fs/cgroup tmpfs ro,nosuid,nodev,noexec,mode=755 0 0
cgroup2 /sys/fs/cgroup/unified cgroup2 rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,nsdelegate 0 0
cgroup /sys/fs/cgroup/systemd cgroup rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,xattr,name=systemd 0 0
pstore /sys/fs/pstore pstore rw,nosuid,nodev,noexec,relatime 0 0
efivarfs /sys/firmware/efi/efivars efivarfs rw,nosuid,nodev,noexec,relatime 0 0
none /sys/fs/bpf bpf rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,mode=700 0 0
cgroup /sys/fs/cgroup/blkio cgroup rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,blkio 0 0
cgroup /sys/fs/cgroup/cpuset cgroup rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,cpuset 0 0
cgroup /sys/fs/cgroup/rdma cgroup rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,rdma 0 0
cgroup /sys/fs/cgroup/net_cls,net_prio cgroup rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,net_cls,net_prio 0 0
cgroup /sys/fs/cgroup/hugetlb cgroup rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,hugetlb 0 0
cgroup /sys/fs/cgroup/pids cgroup rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,pids 0 0
cgroup /sys/fs/cgroup/perf_event cgroup rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,perf_event 0 0
cgroup /sys/fs/cgroup/freezer cgroup rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,freezer 0 0
cgroup /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct cgroup rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,cpu,cpuacct 0 0
cgroup /sys/fs/cgroup/devices cgroup rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,devices 0 0
cgroup /sys/fs/cgroup/memory cgroup rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,memory 0 0
systemd-1 /proc/sys/fs/binfmt_misc autofs rw,relatime,fd=28,pgrp=1,timeout=0,minproto=5,maxproto=5,direct,pipe_ino=23988 0 0
mqueue /dev/mqueue mqueue rw,nosuid,nodev,noexec,relatime 0 0
tracefs /sys/kernel/tracing tracefs rw,nosuid,nodev,noexec,relatime 0 0
debugfs /sys/kernel/debug debugfs rw,nosuid,nodev,noexec,relatime 0 0
hugetlbfs /dev/hugepages hugetlbfs rw,relatime,pagesize=2M 0 0
sunrpc /run/rpc_pipefs rpc_pipefs rw,relatime 0 0
nfsd /proc/fs/nfsd nfsd rw,relatime 0 0
configfs /sys/kernel/config configfs rw,nosuid,nodev,noexec,relatime 0 0
fusectl /sys/fs/fuse/connections fusectl rw,nosuid,nodev,noexec,relatime 0 0
/dev/sdd2 /vm_storage ext4 rw,relatime 0 0
/dev/sdc1 /boot/efi vfat
rw,relatime,fmask=0077,dmask=0077,codepage=437,iocharset=iso8859-1,shortname=mixed,errors=remount-ro 0 0
/dev/sdc3 /home ext4 rw,relatime 0 0
/dev/sdd1 /home/bruno/Downloads ext4 rw,relatime 0 0
binfmt_misc /proc/sys/fs/binfmt_misc binfmt_misc rw,nosuid,nodev,noexec,relatime 0 0
tmpfs /run/user/1000 tmpfs
rw,nosuid,nodev,relatime,size=1638980k,mode=700,uid=1000,gid=1000 0 0
gvfsd-fuse /run/user/1000/gvfs fuse.gvfsd-fuse
rw,nosuid,nodev,relatime,user_id=1000,group_id=1000 0 0
/dev/sda1 /media/bruno/Dados fuseblk rw,nosuid,nodev,relatime,user_id=0,group_id=0,default_permissions,allow_other,blksize=4096 0 0
bitwarden.AppImage /tmp/.mount_bitwarbJIDr7 fuse.bitwarden.AppImage ro,nosuid,nodev,relatime,user_id=1000,group_id=1000 0 0
UDEV
O udev é um gerenciador de dispositivo do Kernel Linux, ele está sempre em execução, em ambientes SystemD o daemon é chamado de systemd-udevd (porque fica acoplado ao SystemD).
O udev funciona no modo hotplug, quando colocamos algum dispositivo na máquina, seja ele USB Flash Drive, discos, teclados/mouse USB, ou qualquer dispositivo desse tipo, é o sistema udev que vai adicionar esses dispositivos e aplicar certas regras a eles, após isso, serão criados mapeamentos para esses dispositivos dentro de /dev/, dessa forma, o hardware passará a funcionar e o Kernel poderá carregar os drivers desse hardware através dessas regras udev que comentei.
Para trabalhar com o udev, usamos o comando udevadm (não cai na LPIC1), nesse comando podemos usar a opção monitor para vermos os uevents (Ueventos) e events (Eventos) que são enviados ao Kernel através de uma regra udev.
Podemos modificar o comportamento do udev em alguns aspectos, existem regras que podem ser inseridas em /etc/udev/rules.d/, o sistema já tem regras prontas em /lib/udev/rules.d/, toda vez que um dispositivo é inserido ou removido, essas regras entram em vigor para adicionar ou remover o dispositivo do sistema, aqui entram mais ações que podemos fazer.
O tipo de FileSystem do Udev é devtmpfs, sistemas de arquivos com tmpfs não gravam informações no disco, e sim na memória RAM, apesar de vermos ele no disco, toda sua informação está na memória, e o udev trabalha dessa forma, é um FileSystem que grava na memória, apesar de criar referencias no disco (que somem quando desliga o sistema e devem ser recriadas quando o sistema liga).
Módulos do Kernel
Em /proc/modules podemos ver os modulos do Kernel que estão carregados no sistema, essa informação é usada pelo comando lsmod.
Barramento
Dispositivo onde você conecta os dispositivos de hardware na placa mãe, os abordados na LPI são PCI - Peripheral Component Interconnect, visto com o comando lspci e USB: Universal Serial Bus, visto com comando lsusb.
LSPCI
O comando lspci mostra os dispositivos que estão conectados no barramento PCI.
Opções:
-v Verbose (-vv ou -vvv para mais verbose)
-s Mostrar apenas dispositivos no domínio especificado
<Dominio ou Barramento>:<Dispositivo>.<Função>
Os domínios são numerados de 0 a ffff, barramento (0 a ff),
dispositivo (0 a 1f) e função (0 a 7).
Vamos ver um exemplo do comando funcionando:
$ lspci
00:00.0 Host bridge: Intel Corporation 440FX - 82441FX PMC [Natoma] (rev 02)
00:01.0 ISA bridge: Intel Corporation 82371SB PIIX3 ISA [Natoma/Triton II]
00:01.1 IDE interface: Intel Corporation 82371SB PIIX3 IDE [Natoma/Triton II]
00:01.2 USB controller: Intel Corporation 82371SB PIIX3 USB [Natoma/Triton II] (rev 01)
00:01.3 Bridge: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 ACPI (rev 03)
00:02.0 VGA compatible controller: Cirrus Logic GD 5446
00:03.0 SCSI storage controller: Red Hat, Inc. Virtio block device
00:04.0 Unclassified device [00ff]: Red Hat, Inc. Virtio memory balloon
00:05.0 Ethernet controller: Red Hat, Inc. Virtio network device
LSUSB
O comando lsusb mostra os dispositivos que estão conectados no barramento USB.
Aqui não temos um digito para representar uma "função", apenas o barramento e o dispositivo.
Opções:
-v Verbose (-vv ou -vvv para mais verbose)
-s Mostrar apenas dispositivos no barramento especificado
-t Exibe a saída em forma de árvore.
-d Mostra todo o dispositivo integrado no mesmo ID
Exemplo:
# Exibindo tudo:
$ lsusb
Bus 006 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub
Bus 005 Device 003: ID 04d9:fc30 Holtek Semiconductor, Inc. USB Gaming Mouse
Bus 005 Device 002: ID 0951:16e5 Kingston Technology HyperX Alloy Origins
Bus 005 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 004 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub
Bus 003 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub
Bus 001 Device 002: ID 174c:55aa ASMedia Technology Inc. Name: ASM1051E SATA 6Gb/s bridge, ASM1053E SATA 6Gb/s bridge, ASM1153 SATA 3Gb/s bridge, ASM1153E SATA 6Gb/s bridge
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
# Filtrando com -s:
$ lsusb -s 005:001
Bus 005 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
# Usando o -s e o -v:
$ lsusb -s 005:001 -v
Bus 005 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Couldn't open device, some information will be missing
Device Descriptor:
bLength 18
bDescriptorType 1
bcdUSB 2.00
bDeviceClass 9 Hub
bDeviceSubClass 0
bDeviceProtocol 1 Single TT
bMaxPacketSize0 64
idVendor 0x1d6b Linux Foundation
idProduct 0x0002 2.0 root hub
bcdDevice 5.04
iManufacturer 3
iProduct 2
iSerial 1
bNumConfigurations 1
Configuration Descriptor:
bLength 9
bDescriptorType 2
wTotalLength 0x0019
bNumInterfaces 1
bConfigurationValue 1
iConfiguration 0
bmAttributes 0xe0
Self Powered
Remote Wakeup
MaxPower 0mA
Interface Descriptor:
bLength 9
bDescriptorType 4
bInterfaceNumber 0
bAlternateSetting 0
bNumEndpoints 1
bInterfaceClass 9 Hub
bInterfaceSubClass 0
bInterfaceProtocol 0 Full speed (or root) hub
iInterface 0
Endpoint Descriptor:
bLength 7
bDescriptorType 5
bEndpointAddress 0x81 EP 1 IN
bmAttributes 3
Transfer Type Interrupt
Synch Type None
Usage Type Data
wMaxPacketSize 0x0004 1x 4 bytes
bInterval 12
# Verificando os Bus e Dev pertencentes ao mesmo ID:
$ lsusb -d 1d6b:0002
Bus 005 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 003 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
LSHW
Lista informações de hardwares físicos e virtuais do sistema.
$ lshw | head
WARNING: you should run this program as super-user.
chiredean
description: Computer
width: 64 bits
capabilities: smp vsyscall32
*-core
description: Motherboard
physical id: 0
*-memory
description: System memory
physical id: 0
LSCPU
Exibe informações sobre a/as CPU(s) da máquina, essas informações são retiradas de /proc/cpuinfo.
$ lscpu
Architecture: x86_64
CPU op-mode(s): 32-bit, 64-bit
Byte Order: Little Endian
Address sizes: 43 bits physical, 48 bits virtual
CPU(s): 6
On-line CPU(s) list: 0-5
Thread(s) per core: 1
Core(s) per socket: 6
Socket(s): 1
NUMA node(s): 1
Vendor ID: AuthenticAMD
CPU family: 23
Model: 113
Model name: AMD Ryzen 5 3500X 6-Core Processor
Stepping: 0
Frequency boost: enabled
CPU MHz: 2149.997
CPU max MHz: 3600,0000
CPU min MHz: 2200,0000
BogoMIPS: 7186.62
Virtualization: AMD-V
L1d cache: 192 KiB
L1i cache: 192 KiB
L2 cache: 3 MiB
L3 cache: 32 MiB
NUMA node0 CPU(s): 0-5
Vulnerability Itlb multihit: Not affected
Vulnerability L1tf: Not affected
Vulnerability Mds: Not affected
Vulnerability Meltdown: Not affected
Vulnerability Spec store bypass: Mitigation; Speculative Store Bypass disabled via prctl and seccomp
Vulnerability Spectre v1: Mitigation; usercopy/swapgs barriers and __user pointer sanitization
Vulnerability Spectre v2: Mitigation; Full AMD retpoline, IBPB conditional, STIBP disabled, RSB filling
Vulnerability Srbds: Not affected
Vulnerability Tsx async abort: Not affected
Flags: fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall nx mmxext fxsr_opt pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc rep_good nopl nonstop_tsc cpuid extd_apicid ap
erfmperf pni pclmulqdq monitor ssse3 fma cx16 sse4_1 sse4_2 movbe popcnt aes xsave avx f16c rdrand lahf_lm cmp_legacy svm extapic cr8_legacy abm sse4a misalignsse 3dnowprefetch osvw ibs skinit wdt tce topo
ext perfctr_core perfctr_nb bpext perfctr_llc mwaitx cpb cat_l3 cdp_l3 hw_pstate sme ssbd mba sev ibpb stibp vmmcall fsgsbase bmi1 avx2 smep bmi2 cqm rdt_a rdseed adx smap clflushopt clwb sha_ni xsaveopt x
savec xgetbv1 xsaves cqm_llc cqm_occup_llc cqm_mbm_total cqm_mbm_local clzero irperf xsaveerptr wbnoinvd arat npt lbrv svm_lock nrip_save tsc_scale vmcb_clean flushbyasid decodeassists pausefilter pfthresh
old avic v_vmsave_vmload vgif umip rdpid overflow_recov succor smca
LSMEM
Exibe informações sobre a memória, essas informações são encontradas em /proc/meminfo.
$ lsmem
RANGE SIZE STATE REMOVABLE BLOCK
0x0000000000000000-0x00000000dfffffff 3,5G online yes 0-27
0x0000000100000000-0x000000041fffffff 12,5G online yes 32-131
Memory block size: 128M
Total online memory: 16G
Total offline memory: 0B
Coldplug x Hotplug
Dispositivos coldplug (plugagem fria) são dispositvos que necessitam que a máquina esteja desligada para que o sistema possa reconhecer o dispositivo.
Ex: PS/2, Controladoras IDE, PCI, ISA entre outros.
Dispositivos hotplug (plugagem quente) são dispositivos que podem ser plugados com a máquina ligada e já são reconhecidos pelo sistema.
Ex: Sata, USB entre outros.
IDE, PATA, SATA e SCSI
(P)ATA - Parallel Advanced Technology Attachment
Também conhecido como IDE; é uma referência à interface de conexão desses dispositivos. No Linux esses dispositivos são mapeados como hda, hdb, hdc..., mas hoje em dia é mapeado como sdX, porque não importa qual conexão seja, o Linux mapeia tudo como se fosse um dispositivo SCSI.
Possuem um sistemas de Master e Slave atráves de uso de jumpers no próprio HD, com uma capacidade de 2 HD por cabo, ele usa cabo conhecido como Flat (IDE Flat), esse cabo possui uma limitação de apenas 3 entrada fêmeas (existem outras variações como uma entrada macho e uma fêmea, mas o máximo de entradas são 3, contendo 3 entradas fêmeas), onde uma entrada se faz na placa mãe, e duas ficam para um HD master e um Slave.
Um driver de CD/DVD IDE também é referênciado como hdX, mapeado hoje em dia mais como sr0.
SATA - Serial Advanced Technology Attachment
Sucessor do ATA/PATA, nesse novo padrão, podemos fazer a troca do disco em hot-swap (funciona com hotplug, então trocar o dispositivo com a maquina ligada é chamado de hot-swap).
Aqui só podemos ter 1 disco por cabo, é muito mais rápido que o ATA e seu reconhecimento é sda, sdb, sdc..., mesmo tendo seu mapeamento como scsi, seu mapeamento original já é no formato de discos scsi.
SCSI - Small Computer System Interface
Permite a transferência de dados em altas velocidades.
Existem 2 tipos de SCSI, são eles:
8 bitsÉ possível conectarmos 7 dispositivos num único barramento, sendo 1 controladora e 7 dispositivos.
16 bitsÉ possível conectarmos 15 dispositivos num único barramento, sendo 1 controladora e 15 dispositivos.
Dispositivos scsi possuem um ID com 3 números: Canal, ID do dispositivo e Lun, podemos ver isso com os comandos lsscsi, scsi_info ou cat /proc/scsi/scsi.
Canal
Identificador de cada adaptador;
ID Identificador de cada dispositivo;
Lun Número lógico da Unidade.
Seu mapeamento é igual o SATA e as informações ficam em /proc/scsi/scsi.
Outros dispositivos
Disquete (Floppy Disk) = /dev/fd0.
SCSI CD-Rom = /dev/scd0
SCSI DVD = /dev/sr0
/dev/dvd = Link para o device do dvd;
/dev/cdrom = Link para o device do cdrom.
Podemos consultar os discos que foram attach no sistema olhando os logs, mais em especifico o dmesg.
Módulos no Linux
Para que o Sistema Operacional funcione corretamente, o Kernel precisa entender todo tipo de hardware que nele está conectado e executar tarefas nesses hardwares. A forma mais fácil para isso é recompilar o Kernel ou compilar um novo, o problema aqui é fazer todo esse processo. Dessa forma podemos trabalhar com modularidade (Nós escolhemos quando usar ou não os módulos, dessa forma não temos que recompilar o Kernel toda vez que quisermos uma nova funcionalidade), vale ressaltar que só podemos manipular módulos externos (que não foram compilados com o Kernel), existem módulos que são somente internos/externos e módulos que podemos escolher se vamos usar eles sendo internos ou externos.
Os módulos do Kernel estão dentro de /lib/modules, aqui dentro temos várias versões do Kernel, onde cada versão possui seus próprios módulos. Todos os módulos terminam com a extensão .ko, em /proc/modules podemos ver os modulos do Kernel que estão carregados no sistema, essa informação é usada pelo comando lsmod, podemos usar o comando lsmod para verificar eles também.
Os módulos do Kernel sempre ficam no Kernel que está ativo, para verificar isso, digite o comando
ls /lib/modules/$(uname -r)/kernel/.
Nós podemos criar aliases para nossos módulos, basta inserirmos os apelidos em /lib/modprobe.d/alias.conf
Módulos Internos e Externos
Existem 2 tipos de módulos no sistema, os conhecidos como Built-In (Fazem parte do Kernel, esses módulos foram compilados com o Kernel) e os módulos externos. No exemplo abaixo vamos ver isso, módulos com valor m são externos e módulos com valor y são Built-In.
## Testes feito em VM!
# Verificando um módulo externo:
$ grep -i qxl /boot/config-5.4.0-65-generic
CONFIG_DRM_QXL=m
# Verificando um módulo Built-In:
$ grep -i ext4 /boot/config-5.4.0-65-generic
CONFIG_EXT4_FS=y
CONFIG_EXT4_USE_FOR_EXT2=y
CONFIG_EXT4_FS_POSIX_ACL=y
CONFIG_EXT4_FS_SECURITY=y
### Outra forma de ver isso é com o comando modinfo:
# No lugar do caminho do módulo, ele exibe '(builtin)',
# se ele exibir o caminho do módulo, ele será um módulo externo.
$ modinfo ext4 | grep filename
name: ext4
filename: (builtin)
# Verificando um módulo externo:
$ modinfo btrfs | grep filename
filename: /lib/modules/5.4.0-65-generic/kernel/fs/btrfs/btrfs.ko
Como mencionado mais acima, não podemos manipular módulos Built-In.
# Tentando remover o módulo ext4:
$ sudo modprobe -r ext4
modprobe: FATAL: Module ext4 is builtin.
# Tentando remover o módulo ehci-hcd:
$ sudo modprobe -r ehci-hcd
modprobe: FATAL: Module ehci_hcd is builtin.
# Outra forma de verificar módulos buit-in é olhando o arquivo abaixo:
$ grep -i ext4 /lib/modules/$(uname -r)/modules.builtin
kernel/fs/ext4/ext4.ko
# De um cat nesse arquivo para mais detalhe:
$ cat /lib/modules/$(uname -r)/modules.builtin
LSMOD
Mostra os módulos ativos do sistema, também visto no arquivo /proc/modules.
A coluna
ModuleAqui temos o nome do módulo;A coluna
SizeAqui temos o tamanho do módulo em bytes;
A coluna
Used bymostra se o módulo foi iniciado por outro módulo.Aqui temos um número indicando quantas instâncias do módulo temos em uso, valores igual a
0indica que o módulo está ativo mas não está em uso, valor igual a-1indica algum tipo de problema. O(s) nome(s) depois do número exibe o módulo(s) que está usando este módulo ou que dependem desse módulo.$ lsmod | sed -n '1p; /nvidia/p'
Module Size Used by
nvidia_uvm 1011712 0
nvidia_drm 49152 8
nvidia_modeset 1183744 16 nvidia_drm
nvidia 19742720 713 nvidia_uvm,nvidia_modeset
drm_kms_helper 184320 1 nvidia_drm
drm 491520 11 drm_kms_helper,nvidia_drm
i2c_nvidia_gpu 16384 0
# nvidia_uvm = Não está sendo usado
# nvidia_drm = Possui 8 instâncias ativa (não tem nenhum módulo dependendo dele)
# nvidia_modeset = Possui 16 instâncias ativa (Depende de nvidia_drm)
# nvidia = Possui 713 instâncias ativa (Depende de nvidia_uvm,nvidia_modeset)
# drm_kms_helper = Possui 1 instância ativa (Depende de nvidia_drm)
# drm = Possui 11 instância ativa (Depende de drm_kms_helper,nvidia_drm)
# i2c_nvidia_gpu = Não está sendo usado
Nós podemos colocar módulos para iniciarem junto do sistema, para isso eles podem ser inseridos dentro de /etc/modules, ou podemos criar um arquivo com esses módulos em /etc/modules-load.d/, também podemos colocar em /etc/modprobe.d/, podemos colocar esses módulos também em /lib/modprobe.d/, dentro dele temos arquivos de blacklist onde podemos negar a ativação de um determinado módulo, impedindo que ele seja carregado no sistema, é recomendado sempre usar diretórios dentro de /etc/ para que não sejam sobrescritos por nenhuma atualização.
# Comando lsmod (exibindo módulos ativos)
$ lsmod | head -13
Module Size Used by
xt_CHECKSUM 16384 1
xt_MASQUERADE 20480 3
ip6table_mangle 16384 1
ip6table_nat 16384 1
iptable_mangle 16384 1
iptable_nat 16384 1
nf_nat 40960 3 ip6table_nat,iptable_nat,xt_MASQUERADE
nf_tables 139264 0
nfnetlink 16384 1 nf_tables
ip6table_filter 16384 1
ip6_tables 32768 3 ip6table_filter,ip6table_nat,ip6table_mangle
bridge 176128 0
# Mostrando /proc/modules
$ head -13 /proc/modules
xt_CHECKSUM 16384 1 - Live 0x0000000000000000
xt_MASQUERADE 20480 3 - Live 0x0000000000000000
ip6table_mangle 16384 1 - Live 0x0000000000000000
ip6table_nat 16384 1 - Live 0x0000000000000000
iptable_mangle 16384 1 - Live 0x0000000000000000
iptable_nat 16384 1 - Live 0x0000000000000000
nf_nat 40960 3 xt_MASQUERADE,ip6table_nat,iptable_nat, Live 0x0000000000000000
nf_tables 139264 0 - Live 0x0000000000000000
nfnetlink 16384 1 nf_tables, Live 0x0000000000000000
ip6table_filter 16384 1 - Live 0x0000000000000000
ip6_tables 32768 3 ip6table_mangle,ip6table_nat,ip6table_filter, Live 0x0000000000000000
bridge 176128 0 - Live 0x0000000000000000
stp 16384 1 bridge, Live 0x0000000000000000
Exemplo de módulos carregados e bloqueados:
# Exibindo módulos que não vão ser ativos:
$ cat /lib/modprobe.d/nvidia-graphics-drivers.conf
blacklist nouveau
blacklist lbm-nouveau
alias nouveau off
alias lbm-nouveau off
MODINFO
O comando modinfo trás informações do módulo consultado, estando ativo ou não,
descriptionIndica para que esse módulo serve.dependsIndica as dependências desse módulo.filenameIndica o caminho completo para o módulo.
Opções:
-n Mostra o caminho do módulo;
Exemplo:
$ modinfo iptable_filter
filename: /lib/modules/5.4.0-67-generic/kernel/net/ipv4/netfilter/iptable_filter.ko
description: iptables filter table
author: Netfilter Core Team <coreteam@netfilter.org>
license: GPL
srcversion: 4B536AA51E969CB07EDA8CC
depends: x_tables,ip_tables
retpoline: Y
intree: Y
name: iptable_filter
vermagic: 5.4.0-67-generic SMP mod_unload modversions
sig_id: PKCS#7
signer: Build time autogenerated kernel key
sig_key: 7D:B4:3C:1B:8E:DD:54:5C:82:E1:48:2D:FE:D6:F9:84:C9:CE:9E:EE
sig_hashalgo: sha512
signature: 35:57:EF:8C:49:90:02:9E:D9:2D:B9:E2:7B:ED:3F:66:AF:AB:43:BD:
EE:2A:C2:D6:4C:76:85:9E:53:92:17:B7:8B:55:F3:41:57:47:A0:FA:
B7:F0:4B:D9:39:D7:51:11:89:04:89:21:E5:19:82:F6:FC:1E:06:E2:
BA:6B:78:DF:06:E6:A7:09:F9:7B:83:0E:06:F3:D1:C0:CB:B9:C0:6E:
64:74:54:F2:1F:DD:73:74:B2:0E:7A:CA:1A:DA:E5:43:ED:47:0C:C5:
AC:45:65:3F:C7:FC:C8:4E:06:6F:75:7F:BB:60:E4:6B:E9:B7:B8:23:
83:25:E5:CE:A0:F1:FB:7E:5C:FB:91:C3:FB:3C:EF:8E:DE:DE:83:C1:
8E:D7:D9:02:B1:FF:35:E0:8A:36:2B:70:9E:60:12:0B:48:C7:9B:9D:
08:C7:A9:CC:99:1C:A7:BF:5B:B2:75:21:00:B7:E0:93:0E:93:68:DE:
3E:C9:93:57:7B:F4:6A:3D:16:E0:F6:45:54:08:5A:B5:5A:A7:45:ED:
A7:35:E3:EF:AD:5D:FD:94:00:BB:F6:34:11:AC:2B:13:49:C2:00:88:
5F:07:80:2B:CE:39:E7:DF:FB:55:C8:7A:BD:D0:5F:B0:E3:7C:1E:81:
30:78:0A:BF:A9:83:57:03:71:BD:45:E7:59:32:2F:E7:BB:79:4F:C0:
3E:35:86:4C:66:FE:B8:76:1F:D5:3A:2B:A8:B8:95:43:1F:7D:03:39:
F1:43:4C:0D:65:07:47:B3:B5:78:09:73:69:74:EA:72:58:7A:46:BA:
AE:7C:F4:9F:43:52:C1:8D:C1:D9:66:84:F4:EC:69:5F:8D:A0:1B:6D:
00:93:F3:3B:F8:86:93:80:4E:1B:C2:87:CF:5B:32:A9:33:6F:21:5A:
55:F7:3F:B7:5F:B6:EE:60:C8:91:B3:18:89:B4:0F:C2:1B:70:38:04:
16:DE:8D:99:FA:4F:F1:54:72:86:B9:CE:DD:DF:82:17:90:34:CB:45:
2E:28:5C:20:9A:EF:0F:63:10:BA:5A:40:DC:54:09:28:5B:CE:C3:85:
B9:1F:41:D3:F0:B7:A8:5F:83:3D:D5:39:7C:F5:4F:73:70:0E:49:20:
BC:3D:57:91:39:4A:14:B3:7D:25:F7:F5:E8:90:8B:D5:76:C2:3F:34:
31:E6:ED:56:1E:6E:D0:05:CA:7C:70:FE:BD:E9:12:62:8B:6F:69:EB:
72:DC:D9:75:FE:00:B7:2F:41:ED:E3:8C:3A:02:20:1F:21:F4:1F:66:
C8:96:D3:46:B5:AC:5A:7A:78:AD:47:51:42:25:0F:FE:A8:04:AB:47:
0A:AA:7D:12:85:E1:FD:39:C1:BD:E0:C8
parm: forward:bool
# Vendo o caminho do módulo:
$ modinfo -n iptable_filter
/lib/modules/5.4.0-65-generic/kernel/net/ipv4/netfilter/iptable_filter.ko
RMMOD
Esse comando é usado para desativar um módulo. Ao indicar o módulo, devemos omitir a extensão .ko,
e sempre tente usar o comando modprobe -r (vamos ver mais a frente) ele desativa também as dependências do módulo.
# Agora podemos remover o módulo. Esse módulo está disponível em VM.
$ sudo rmmod psmouse
INSMOD
Ativa um módulo, mas precisa informar o caminho completo do módulo, também recomendado usar o modprobe, pois ele trata as dependências.
Exemplo:
# Antes de usarmos o insmod precisamos saber o cominho completo do módulo, então
# rode o comando modinfo.
$ modinfo psmouse
filename: /lib/modules/5.4.0-65-generic/kernel/drivers/input/mouse/psmouse.ko
license: GPL
description: PS/2 mouse driver
author: Vojtech Pavlik <vojtech@suse.cz>
srcversion: C633869C427E59DB4FB8369
alias: serio:ty05pr*id*ex*
alias: serio:ty01pr*id*ex*
depends:
retpoline: Y
intree: Y
name: psmouse
vermagic: 5.4.0-65-generic SMP mod_unload
sig_id: PKCS#7
signer: Build time autogenerated kernel key
sig_key: 44:6A:A8:96:83:1E:3C:56:C1:0F:55:7B:7B:95:7A:1F:F9:6B:72:D6
sig_hashalgo: sha512
signature: 08:1F:6C:B9:21:24:6A:AA:82:29:87:CF:26:64:6F:D1:F1:2E:84:97:
71:FD:31:A5:69:63:01:58:37:04:99:42:93:34:13:AA:A5:0F:7B:9C:
30:A5:82:FE:E2:E7:45:5D:04:68:D2:BE:94:6B:C6:27:56:42:39:36:
FD:5F:76:4F:63:77:EE:18:A1:23:60:40:C0:4B:D0:18:4D:C4:70:6D:
9F:6F:68:C5:78:A7:7A:56:33:0F:3C:95:C8:58:82:51:99:C0:87:08:
F3:FC:38:26:3D:59:FA:31:58:74:8E:0B:A1:1C:E9:DA:62:86:AA:1E:
CA:E3:C7:FA:0B:09:FD:03:55:09:5E:F7:B1:DA:63:3D:D8:94:3A:3E:
C7:EF:0B:97:74:C9:B4:B7:29:99:3A:FF:B1:0B:1D:6F:45:4E:03:F9:
56:BE:7B:9D:EC:8F:B6:7C:59:1A:42:2A:27:21:63:D5:7A:E7:40:6F:
11:10:76:D2:F9:FC:A0:60:EB:E7:5C:96:EF:57:4D:BD:60:4E:2D:0C:
24:A9:54:52:E9:CF:B7:6F:64:26:2B:12:87:7F:BC:AB:83:AD:38:55:
F9:37:9D:85:09:51:2C:7A:41:6B:96:F8:D5:63:A7:DE:98:1C:91:C7:
FF:E3:94:02:06:3C:CB:EA:87:5C:F1:4F:0A:4C:17:F6:0D:DE:AE:49:
D4:2B:1B:A4:AD:1F:F7:98:1A:8D:3C:88:23:D6:2C:C2:D6:1F:72:03:
C2:50:AD:6E:45:F6:30:90:36:6B:1A:48:7F:32:97:35:D4:A1:A4:CE:
08:B0:93:28:7F:58:B6:00:A5:6B:7C:95:16:AB:09:F4:CA:9C:0B:A0:
B3:97:65:C9:B8:17:6D:0E:C4:D5:F8:1F:72:15:9B:63:39:43:47:DF:
B4:DA:8B:79:CB:A6:EF:34:B0:06:45:77:40:93:34:A1:11:48:8B:49:
50:07:8B:43:60:AE:E6:99:DD:AD:CB:BA:DF:F0:4E:A3:E6:4B:87:4D:
FD:5E:6F:99:0A:70:3D:9F:32:6D:60:DE:7A:55:09:30:D6:06:2A:40:
E5:7F:DB:21:9E:1F:F4:A9:0D:05:2F:4D:E5:35:B1:96:EB:C2:D9:ED:
B1:97:00:F2:ED:EF:6A:FB:51:F8:1D:BB:46:65:F8:EE:86:9D:25:31:
96:07:73:BC:50:3A:16:D6:6F:DB:D2:AF:87:A6:4F:2C:E7:2F:AA:AA:
A7:53:DB:7E:F2:B9:7E:A1:3D:CD:D9:9B:71:48:D0:67:D7:82:A1:74:
21:83:C4:44:BB:5B:5B:37:ED:D6:72:AA:51:32:D5:E2:B7:E3:93:0A:
1C:3A:B8:0E:14:87:D3:74:45:A0:AC:A0
parm: elantech_smbus:Use a secondary bus for the Elantech device. (int)
parm: synaptics_intertouch:Use a secondary bus for the Synaptics device. (int)
parm: proto:Highest protocol extension to probe (bare, imps, exps, any). Useful for KVM switches. (proto_abbrev)
parm: resolution:Resolution, in dpi. (uint)
parm: rate:Report rate, in reports per second. (uint)
parm: smartscroll:Logitech Smartscroll autorepeat, 1 = enabled (default), 0 = disabled. (bool)
parm: a4tech_workaround:A4Tech second scroll wheel workaround, 1 = enabled, 0 = disabled (default). (bool)
parm: resetafter:Reset device after so many bad packets (0 = never). (uint)
parm: resync_time:How long can mouse stay idle before forcing resync (in seconds, 0 = never). (uint)
# Ativando o módulo psmouse:
$ sudo insmod /lib/modules/5.4.0-65-generic/kernel/drivers/input/mouse/psmouse.ko
MODPROBE
Carrega um módulo sanando suas dependências ou desativa um módulo também sanando as dependências, não precisa informar o caminho completo do módulo quando for ativar.
Opções:
# Se usado sem nenhuma opção, ele ativa o módulo;
-r Desativa um módulo;
--show-depends <module> Mostra as dependências;
Exemplo:
# Removendo o módulo psmouse
$ sudo modprobe -r psmouse
# Ativando o módulo:
$ sudo modprobe psmouse
# Verificando dependências:
$ modprobe --show-depends btrfs
builtin crc32c_intel
builtin crc32c_generic
insmod /lib/modules/5.4.0-65-generic/kernel/lib/libcrc32c.ko
insmod /lib/modules/5.4.0-65-generic/kernel/lib/raid6/raid6_pq.ko
insmod /lib/modules/5.4.0-65-generic/kernel/lib/zstd/zstd_compress.ko
insmod /lib/modules/5.4.0-65-generic/kernel/crypto/xor.ko
insmod /lib/modules/5.4.0-65-generic/kernel/fs/btrfs/btrfs.ko
DEPMOD
Gera o arquivo /lib/modules/$(uname -r)/modules.dep e arquivos de mapa. Esse arquivo (modules.dep) informa quais são os módulos usados para carregar determinado módulo, caso de algum problema e esse arquivo seja removido, ou você acabou de compilar um módulo, você vai precisar rodar o comando depmod ou depmod -v e um novo arquivo de dependências será criado, ele faz isso lendo cada módulo em /lib/modules/$(uname -r).
Se isso não for feito depois de compilado um novo módulo, o sistema não vai saber qual é suas dependências e vai dar erro na hora de carregar esse módulo, portanto, rode o depmod e o sistema vai passar a reconhecer as dependências do novo módulo e você poderá carregar ele no sistema.