惠普暗影精靈2上安裝 Gentoo 並自己編譯內核

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註： 本文投稿於2016年，所以 「今年」 指的是2016年。

一個月前剛換了新的筆記本，惠普暗影精靈2， i5 6300HQ + Nvidia 960M + Intel 7265 無線網卡。

作為一個長期 Gentoo 用戶，當然要自己編譯內核了。當年自己編譯內核很痛苦，經常遇到 kernel panic ，但現在有經驗了，這次只編譯一次就成功跑起來了，當然在後續幾天使用的過程中逐步完善了全部硬體的完美驅動。下面從頭道來。

關閉 Secure Boot

面對新筆記本，第一步是關閉 Secure Boot ，使用 liveDVD 進入系統。新電腦，一定要用最新的 liveDVD （擁有最新的 Linux 內核），這樣才能更好地識別硬體，方便後續編譯內核。碰巧 Gentoo 官方最近發布了年度 liveDVD 20160704 。當然由於 liveDVD 不能帶閉源驅動，所以散熱噪音大。

裝系統

chroot 進新系統編譯內核。自已編譯內核有很多好處：

• 指定 boot 參數 CONFIG_CMDLINE ，在 UEFI 系統上可以直接啟動，無需 grub 。
• 根據自己的硬體定製內核，無需 initrd 。
• 直接將某些硬體的 firmware 編入內核，有些硬體的 firmware 在初始化後無法再載入。
• 對於 Intel 的 GPU 來說，尤其是新的，可以開啟 CONFIG_DRM_I915_PRELIMINARY_HW_SUPPORT ，可能有性能和功耗上的優化。而且可以通過 i915.fastboot=1 使屏幕早早顯示內容，不會黑屏。
• 更加美化：面對高解析度的屏幕，默認情況下終端的字體小到不能直視了吧？開啟 CONFIG_FONT_SUN12x22 獲得大字體，以及開機時的企鵝 logo ： LOGO_LINUX_CLUT224 。
• 自己編譯，更小的內核，更高的性能，更短的開機時間，更好的硬體支持。比如 HP 的硬碟摔落保護驅動 CONFIG_HP_ACCEL （ windows 下叫 3D DriveGuard ）， Intel 的 Rapid Start Technology Driver CONFIG_INTEL_RST ，筆記本的功能鍵 WMI 等等。

編譯驅動是編譯內核的很主要的一部分，也是最煩的一部分，面對浩如煙海的各類硬體驅動，該如何找到適合自己硬體的呢？當然編譯內核需要一定的軟硬體知識以及英語水平，要能讀得懂 F2 給出的基本幫助。

編譯驅動最重要的有幾點

• 硬碟驅動，沒有它就會 kernel panic 。
• 顯卡驅動， Intel 用戶的話配置好 i915 集成顯卡驅動。
• 網卡驅動，沒有它上不了網。
• 音效卡驅動。
• 外設驅動。

如何找到它們對應的型號？隆重介紹" lspci -k "。在 liveDVD 上運行它，能列出檢測到的驅動和使用的內核模塊名稱，比如 r8169 （有線網卡）、 iwlwifi （無線網卡）、 rtsx_pci （讀卡器）、 snd_hda_intel （音效卡）、 ahci （硬碟）、 xhci_hcd （ USB3.0 ）、 proc_thermal （溫度感測器）等，有了內核模塊的名字，再找對應內核配置的名稱就快多了。

新系統啟動後檢查 dmesg 來看哪些硬體有問題，再進行進一步修改。

現在我的 4.6.5 內核大小是 7.2MB ， /lib/modules 24MB（其中 16MB 是 Nvidia 閉源驅動），開機時內核3秒鐘載入完全部驅動，進入用戶空間（ /bin/init 開始運行）。

Firmware

新的 Intel GPU 也需要固件了，和功耗控制有關；其它的網卡也要固件， CPU 要 microcode 。這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

在全部硬體完美識別並驅動後，做好功耗控制。 Linux 的功耗控制可以完全不輸 Windows 。在最低屏幕亮度下， powertop 給出的待機功耗可低至 9W （在無線網卡開啟的情況下）， 60Wh 的電池可待機約7小時，實際輕度使用中不到 15W ，可用4小時。正常待機情況下噪音不到 30dB （手機粗略測的），最低待機溫度38度（室溫30度左右），輕度使用時43度。並且完美配置睡眠（我不太喜歡休眠）。

Nvidia 閉源驅動及雙顯卡配置

對於筆記本來說，出於散熱的考慮，也只能選擇閉源驅動了。其實我想買不帶獨顯的4核標壓筆記本，但根本沒有賣的（極少）。安裝 Nvidia 的閉源驅動應該各個發行版都有自己的解決辦法， Gentoo 在命令行里直接運行

emerge nvidia-drivers

雙顯卡配置說明

• 首先有的筆記本硬體支持「真」雙顯卡，配置內核 CONFIG_VGA_SWITCHEROO 就行了。
• 但大部分筆記本不是這樣的。 Nvidia 官方也在試圖解決這個問題，使用較新的 Nvidia 閉源驅動，配置 Xorg 使用 modesetting 驅動輸出(而不是 intel 的 X11 驅動！），結合 xrandr --setprovideroutputsource modesetting NVIDIA-0 以及配置 mesa 的 OpenGL 庫為 Nvidia 的（Gentoo上使用 eselect opengl set nvidia 實現，其它發行版可能是更改環境變數），就能使整個 X 桌面使用獨顯。詳見http://us.download.nvidia.com/XFree86/Linux-x86_64/367.35/README/randr14.html
• bumblebee ，我不是很熟。但它很久沒有更新了，但它支持對個別應用程序開啟獨顯（而不是全局開啟），但是開源驅動下的獨顯有可能性能還不如集顯。

當然啦，最新的 Intel 集顯的 mesa 驅動實現了 OpenGL 4.4 ，所以大部分（所有？）的 3D 應用都能打開，基本上 HD530 集顯的性能很夠用，所以我幾乎不用獨顯。

其它

很多硬體相關的程序會要求內核開啟某些特性，使用 git 把內核配置 .config 管理起來很有必要，不斷更新不斷進步。

簡單總結一下：今年六月剛發布的新筆記本，網上沒有任何相關的安裝 Linux 的教程，使用新一代 CPU 和顯卡，沒有關係， Linux 內核中的驅動更新很快，這就是開源的力量！只要有經驗，將 Linux 在全新的電腦上跑起來完全不是問題！如果沒有經驗，編譯自己的內核來開啟全新的體驗！最後告訴你一個小秘密：你想變得比 Knuth 更強嗎？他不會自己編譯內核！

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

使用半年後新體驗

1. 不安裝Nvidia顯卡驅動能進一步降低功耗和散熱；
   極限情況下（關掉一切不必要的東西）整機待機功耗僅為3W，
   可待機20小時。

2. 我的各個分區都在SSD上，並使用 sudo hdparm -y /dev/sdb
   來使機械硬碟停轉，既節能又靜音。（這個筆記本的風扇可以在
   BIOS里設置默認關閉。）

3. 由於是Gentoo系統，自然少不了編譯啦。我把 /tmp 設置為 5GB
   的內存檔，編譯的臨時文件夾放在這裡，減少對SSD的讀寫。
   i5 6300HQ的性能足夠好，編譯FireFox僅需20分鐘。

4. 關於功耗控制，切斷充電器後可以達到PC3狀態（powertop中的Idle stats），
   睡眠再喚醒之後能達到PC7狀態，功耗能比PC3降低1W多（在powertop中
   Tunables都開啟的情況下）。更深的節能模式應該達不到了。

5. 還是關於功耗控制，Intel開發的自家專用pstate調度器比其它的好，
   我可以通過

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

將CPU的頻率強行降到60%，這樣即使長期瀏覽網頁，既不卡頓，
風扇也不會轉動。Intel自家的thermald應該更智能，但我不會用。

此外還有一點不完美的地方：觸控觸摸板時會有輕微的電流聲，
但不影響使用。

本文是LinuxStory柴米油鹽計劃的投稿文章，由 LinuxStory 整理髮布。原作者署名為：oldk1331@gmail.com 。轉載請註明出處，否則必究相關責任。
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