惠普暗影精灵2上安装 Gentoo 并自己编译内核

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注： 本文投稿于2016年，所以 “今年” 指的是2016年。

一个月前刚换了新的笔记本，惠普暗影精灵2， i5 6300HQ + Nvidia 960M + Intel 7265 无线网卡。

作为一个长期 Gentoo 用户，当然要自己编译内核了。当年自己编译内核很痛苦，经常遇到 kernel panic ，但现在有经验了，这次只编译一次就成功跑起来了，当然在后续几天使用的过程中逐步完善了全部硬件的完美驱动。下面从头道来。

关闭 Secure Boot

面对新笔记本，第一步是关闭 Secure Boot ，使用 liveDVD 进入系统。新电脑，一定要用最新的 liveDVD （拥有最新的 Linux 内核），这样才能更好地识别硬件，方便后续编译内核。碰巧 Gentoo 官方最近发布了年度 liveDVD 20160704 。当然由于 liveDVD 不能带闭源驱动，所以散热噪音大。

装系统

chroot 进新系统编译内核。自已编译内核有很多好处：

• 指定 boot 参数 CONFIG_CMDLINE ，在 UEFI 系统上可以直接启动，无需 grub 。
• 根据自己的硬件定制内核，无需 initrd 。
• 直接将某些硬件的 firmware 编入内核，有些硬件的 firmware 在初始化后无法再加载。
• 对于 Intel 的 GPU 来说，尤其是新的，可以开启 CONFIG_DRM_I915_PRELIMINARY_HW_SUPPORT ，可能有性能和功耗上的优化。而且可以通过 i915.fastboot=1 使屏幕早早显示内容，不会黑屏。
• 更加美化：面对高分辨率的屏幕，默认情况下终端的字体小到不能直视了吧？开启 CONFIG_FONT_SUN12x22 获得大字体，以及开机时的企鹅 logo ： LOGO_LINUX_CLUT224 。
• 自己编译，更小的内核，更高的性能，更短的开机时间，更好的硬件支持。比如 HP 的硬盘摔落保护驱动 CONFIG_HP_ACCEL （ windows 下叫 3D DriveGuard ）， Intel 的 Rapid Start Technology Driver CONFIG_INTEL_RST ，笔记本的功能键 WMI 等等。

编译驱动是编译内核的很主要的一部分，也是最烦的一部分，面对浩如烟海的各类硬件驱动，该如何找到适合自己硬件的呢？当然编译内核需要一定的软硬件知识以及英语水平，要能读得懂 F2 给出的基本帮助。

编译驱动最重要的有几点

• 硬盘驱动，没有它就会 kernel panic 。
• 显卡驱动， Intel 用户的话配置好 i915 集成显卡驱动。
• 网卡驱动，没有它上不了网。
• 声卡驱动。
• 外设驱动。

如何找到它们对应的型号？隆重介绍" lspci -k "。在 liveDVD 上运行它，能列出检测到的驱动和使用的内核模块名称，比如 r8169 （有线网卡）、 iwlwifi （无线网卡）、 rtsx_pci （读卡器）、 snd_hda_intel （声卡）、 ahci （硬盘）、 xhci_hcd （ USB3.0 ）、 proc_thermal （温度传感器）等，有了内核模块的名字，再找对应内核配置的名称就快多了。

新系统启动后检查 dmesg 来看哪些硬件有问题，再进行进一步修改。

现在我的 4.6.5 内核大小是 7.2MB ， /lib/modules 24MB（其中 16MB 是 Nvidia 闭源驱动），开机时内核3秒钟加载完全部驱动，进入用户空间（ /bin/init 开始运行）。

Firmware

新的 Intel GPU 也需要固件了，和功耗控制有关；其它的网卡也要固件， CPU 要 microcode 。这是我用到的固件文件。

i915/skl_dmc_ver1.bin
i915/skl_guc_ver6.bin
iwlwifi-7265D-21.ucode
rtl_nic/rtl8168h-2.fw

功耗控制

在全部硬件完美识别并驱动后，做好功耗控制。 Linux 的功耗控制可以完全不输 Windows 。在最低屏幕亮度下， powertop 给出的待机功耗可低至 9W （在无线网卡开启的情况下）， 60Wh 的电池可待机约7小时，实际轻度使用中不到 15W ，可用4小时。正常待机情况下噪音不到 30dB （手机粗略测的），最低待机温度38度（室温30度左右），轻度使用时43度。并且完美配置睡眠（我不太喜欢休眠）。

Nvidia 闭源驱动及双显卡配置

对于笔记本来说，出于散热的考虑，也只能选择闭源驱动了。其实我想买不带独显的4核标压笔记本，但根本没有卖的（极少）。安装 Nvidia 的闭源驱动应该各个发行版都有自己的解决办法， Gentoo 在命令行里直接运行

emerge nvidia-drivers

双显卡配置说明

• 首先有的笔记本硬件支持“真”双显卡，配置内核 CONFIG_VGA_SWITCHEROO 就行了。
• 但大部分笔记本不是这样的。 Nvidia 官方也在试图解决这个问题，使用较新的 Nvidia 闭源驱动，配置 Xorg 使用 modesetting 驱动输出(而不是 intel 的 X11 驱动！），结合 xrandr --setprovideroutputsource modesetting NVIDIA-0 以及配置 mesa 的 OpenGL 库为 Nvidia 的（Gentoo上使用 eselect opengl set nvidia 实现，其它发行版可能是更改环境变量），就能使整个 X 桌面使用独显。详见http://us.download.nvidia.com/XFree86/Linux-x86_64/367.35/README/randr14.html
• bumblebee ，我不是很熟。但它很久没有更新了，但它支持对个别应用程序开启独显（而不是全局开启），但是开源驱动下的独显有可能性能还不如集显。

当然啦，最新的 Intel 集显的 mesa 驱动实现了 OpenGL 4.4 ，所以大部分（所有？）的 3D 应用都能打开，基本上 HD530 集显的性能很够用，所以我几乎不用独显。

其它

很多硬件相关的程序会要求内核开启某些特性，使用 git 把内核配置 .config 管理起来很有必要，不断更新不断进步。

简单总结一下：今年六月刚发布的新笔记本，网上没有任何相关的安装 Linux 的教程，使用新一代 CPU 和显卡，没有关系， Linux 内核中的驱动更新很快，这就是开源的力量！只要有经验，将 Linux 在全新的电脑上跑起来完全不是问题！如果没有经验，编译自己的内核来开启全新的体验！最后告诉你一个小秘密：你想变得比 Knuth 更强吗？他不会自己编译内核！

I did once recompile the Linux kernel --- but only when a wizard was holding my hand. http://www.ituring.com.cn/article/742

使用半年后新体验

1. 不安装Nvidia显卡驱动能进一步降低功耗和散热；
   极限情况下（关掉一切不必要的东西）整机待机功耗仅为3W，
   可待机20小时。

2. 我的各个分区都在SSD上，并使用 sudo hdparm -y /dev/sdb
   来使机械硬盘停转，既节能又静音。（这个笔记本的风扇可以在
   BIOS里设置默认关闭。）

3. 由于是Gentoo系统，自然少不了编译啦。我把 /tmp 设置为 5GB
   的内存盘，编译的临时文件夹放在这里，减少对SSD的读写。
   i5 6300HQ的性能足够好，编译FireFox仅需20分钟。

4. 关于功耗控制，切断充电器后可以达到PC3状态（powertop中的Idle stats），
   睡眠再唤醒之后能达到PC7状态，功耗能比PC3降低1W多（在powertop中
   Tunables都开启的情况下）。更深的节能模式应该达不到了。

5. 还是关于功耗控制，Intel开发的自家专用pstate调度器比其它的好，
   我可以通过

echo 25 | sudo tee /sys/devices/system/cpu/intel_pstate/min_perf_pct
echo 60 | sudo tee /sys/devices/system/cpu/intel_pstate/max_perf_pct
echo 1 | sudo tee /sys/devices/system/cpu/intel_pstate/no_turbo

将CPU的频率强行降到60%，这样即使长期浏览网页，既不卡顿，
风扇也不会转动。Intel自家的thermald应该更智能，但我不会用。

此外还有一点不完美的地方：触控触摸板时会有轻微的电流声，
但不影响使用。

本文是LinuxStory柴米油盐计划的投稿文章，由 LinuxStory 整理发布。原作者署名为：oldk1331@gmail.com 。转载请注明出处，否则必究相关责任。
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