Bumblebee auf Optimus-Notebooks und Laptops mit Opensuse 13.1 / 13.2 / Leap 42.1

Da mein früherer Artikel zu diesem Thema
https://linux-blog.anracom.com/2015/06/11/bumblebee-auf-laptops-mit-opensuse-13-1-13-2/
etwas veraltet ist und zu einer nicht mehr funktionierenden Schalterfunktion für die Nvidia-Karte führt, hier eine neue Zusammenstellung der Schritte, mit denen ich Bumblebee auf Optimus-Systemen zum Laufen gebracht habe. Getestet habe ich das auf einem Laptop mit "i7-3632QM" Prozessor mit integrierter Intel HD 4000 Grafikkarte; ferner existiert eine zusätzliche Nvidia GT 645M. Ich erläutere die Installation für Opensuse 13.1; für 13.2 und Leap 42.1 geht alles ganz analog (und funktioniert auch) - nur sind andere Repositories zu wählen.

Installation und Einrichtung von Bumblebee

Folgende RPM-Repositories sollte man der SW-Verwaltung unter YaST für Opensuse 13.1 Installationen verfügbar machen:
http://download.opensuse.org/repositories/X11:/Bumblebee/openSUSE_13.1/
http://download.opensuse.org/repositories/home:/Bumblebee-Project:/Bumblebee/openSUSE_13.1/
http://download.opensuse.org/repositories/home:/Bumblebee-Project:/Bumblebee3/openSUSE_13.1/
http://download.opensuse.org/repositories/home:/Bumblebee-Project:/nVidia:/364.19/openSUSE_13.1/

Unter Opensuse 13.2 bzw. Leap 42.1 ist "13.1" in den Adressen natürlich jeweils durch "13.2" bzw. "LEAP_42.1" zu ersetzen.

Will man eine neueren Nvidia-Treiber nutzen, findet man eine Auswahl an entsprechenden Repositories unter
http://download.opensuse.org/repositories/home:/Bumblebee-Project:/nVidia:/

In meinem Fall habe ich einen Mix aus verschiedenen Versionen der notwendigen Pakete aus den oben genannten Repositories verwendet. Vorsichtigere Menschen sollten sich aber konsequent für konsistente Pakete aus dem Bumblebee3 Repository entscheiden. Das dkms-Paket nehme ich allerdings immer aus dem Repository für den Nvidia-Treiber.

Man muss halt schauen, ob es Probleme gibt. U.U. funktioniert z.B. das Schließen von Anwendungen nicht ganz richtig, etc..
Interessant ist es nach einer Installation auch immer, komplexere 3D- Anwendungen wie z.B. Alienarena mal mit

primusrun alienarena

und danach mit dem Aufruf

optirun alienarena

zu starten. Beides sollte funktionieren; tut es aber bei manchen Kombinationen der Paketversionen nicht. (Off Topic: Alienarena nimmt ungefragt Verbindungen zu einem Server im Internet auf, auch beim Single Player Modus; wer das nicht mag, kann es über Nutzen von "Host Server" im Menü unterbinden, eine Firewall nutzen oder schlicht das Netzwerk deaktivieren.)
Es bleibt einem halt leider nur auszuprobieren, welche Zusammenstellung von Paketversionen auf seinem eigenen System korrekt läuft.

Bei mir ist mit den Paketen aus dem Bumblebee3-Repo alles in Ordnung; folgende Versionen habe ich konkret installiert:
bumblebee1
bumblebee2

Entscheidend ist die Installation des Nvidia-Kernel-Modules "nvidia" über das Paket "X11-video-nvidia" aus dem 4-ten Repository. Während der Installation wird die erforderliche Kompilation für den aktuellen Kernel vorgenommen.

Blacklisten des nouveau-Treibers

Nach einer Neuinstallation von Opensuse auf einem Laptop mag es sein, dass der Nouveau-Treiber installiert ist. Ich habe Bumblebee bislang nicht mit dem Nouveau-Treiber ausprobiert, sondern aus verschiedenen Gründen immer den proprietären Nvidia-Treiber (erfolgreich) genutzt. Damit dies möglich wird, muss der Nouveau-Treiber, soweit auf dem Laptop-System vorhanden, deaktiviert werden. Ich habe ihn deshalb zur Sicherheit in eine Blacklist für Kernelmodule aufgenommen. Die Dateien "/etc/modprobe.d/50-blacklist-nouveau.conf" und auch "/etc/modprobe.d/50-blacklist.conf" enthalten somit folgende Statements:

blacklist nouveau
options nouveau modeset=0

Keine Installation des proprietären Nvidia-Treibers über das Linux-Installationsprogramm von der Nvidia-Web-Seite!

Versucht weder während der Opensuse-Erstinstallation noch später den proprietären Treiber von Nvidia mit den Installationsroutinen von der Nvidia Webseite zu installieren! Das wird in einer Optimus-Konfiguration zu keinem Erfolg führen! Der proprietäre Nvidia-Treiber sollte auf Optimus Laptops statt dessen immer aus dem oben genannten "Bumblebee-Project:/nVidia"-Repository geladen werden.

KMS nicht abschalten!

KMS (Kernel mode setting; s. http://de.wikipedia.org/wiki/Mode-Setting) wird für das "i915"-Modul (also den Treiber für die Intel Graka) zwingend benötigt - DKMS sollte man also (im Gegensatz zu früheren Desktop-Installationen mit Nvidia-Karten) nicht über Kernelparameter wie "nomodeset" beim Starten des Systems deaktivieren.

Ferner gilt: Das Opensuse Community Repository für Nvidia Treiber sollte deaktiviert sein; keines der Nvidia RPMs - sprich kein Nvidia-Treiber-Paket - aus diesem Community Repository sollte installiert sein oder werden.

Welche Services sind zu aktivieren?

Folgende Services müssen für den Systemstart unter systemd ggf. noch explizit aktiviert werden:

systemctl enable bumblebeed.service
systemctl enable dkms.service

Desktop-User als Mitglied der Gruppe "bumblebee" einrichten

Zudem muss der User, unter dem man den Desktop nutzt, Mitglied der ggf. neu anzulegenden Gruppe "bumblebee" werden.

xorg.conf-Datei

Es lohnt sich ein Blick in das Verzeichnis /etc/bumblebee": Dort befindet sich eine spezielle Datei "xorg.conf.nvidia", die von Bumblebee genutzt wird. Eine evtl. vorhandene "/etc/X11/xorg.conf" im Verzeichnis "/etc/X11" sollte man entfernen !

Neustart des Systems - KDE Desktop mit 3D Effekten über den Intel Grafikkartentreiber

Sind alle Voraussetzungen geschaffen, startet man das System am besten neu. Man sollte dann auf der gewohnten Desktop-Oberfläche landen. Diese wird vom Intel Treiber - in meinem Fall vom kernel-Modul "i915" - gesteuert. KDE-3D-Effekte lassen sich auch über die Intel-Grafikkarte nutzen; dafür reicht deren Performance allemal.

"lsmod" sollte folgende Module anzeigen, die im Zusammenhang mit Grafik von Bedeutung sind:

i915 710403 8
bbswitch 13943 0
drm 313440 11 i915,drm_kms_helper
drm_kms_helper 56806 1 i915
video 19507 1 i915
button 13952 1 i915
thermal_sys 36646 5 x86_pkg_temp_thermal,intel_powerclamp,thermal,video,processor
 
videobuf2_core 44595 1 uvcvideo
videodev 141701 2 uvcvideo,videobuf2_core
videobuf2_vmalloc 13216 1 uvcvideo
videobuf2_memops 13362 1 videobuf2_vmalloc

Start von 3D-Anwendungen

Spezielle 3d-Applikationen, wie etwa Spiele (z.B. "alienarena")oder OpenGL-Anwendungsprogramme, die mehr Rechenpower erfordern, kann man dann als Desktop-User über

optirun alienarena

oder

primusrun alienarena

starten.

bumblebee4

"primusrun" reduziert die Framerate der Graka auf die Schirmrate, wenn keine weiteren Parameter angegeben werden. Frame- und vertikale Bildschirmfrequenz werden also synchronisiert. Für volle Performance muss man

vblank_mode=0 primusrun alienarena

benutzen.

Folgender Artikel liefert ein paar Hinweise zum ursprünglichen Unterschied zwischen "primusrun" und "optirun": http://www.webupd8.org/2012/11/primus-better-performance-and-less.html
Faktisch sind die aktuellen Performance-Unterschiede zwischen "primusrun" und "optirun" auf meinem System jedoch minimal.

"lsmod" zeigt nach dem Starten einer 3d-Applikation dann folgende zusätzlichen Module an:

nvidia 8370147 37
drm 313440 11 nvidia,i915,drm_kms_helper

Aufruf des Tools nvidia-settings

Übrigens: Das Tool "nvidia-settings" ruft man wie folgt auf:

optirun -b none nvidia-settings -c :8

Ab- und An-Schalten der Nvidia-Karte im normalen Desktop-Betrieb

"optirun" und "primusrun" aktivieren die Nividia-Karte bei Bedarf selbständig und deaktivieren sie auch wieder - wenn die geladenen Pakete richtig zusammenarbeiten. Zum gezielten Abschalten der Nvidia-Karte im normalen Desktop-Betrieb benutzt man als root-User dagegen folgendes Kommando:

tee /proc/acpi/bbswitch <<< OFF

Anschalten geht über

tee /proc/acpi/bbswitch <<< ON

Der Laptop zeigt die Aktivität der Nvidia-Graka i.d.R. über eine LED an. Ein gezieltes Anschalten im normalen Desktop-Betrieb kann dann nützlich sein, wenn man - wie in meinem Fall - durch ein erratisches Anspringen des Laptop-Lüfters gerade bei zu kühlem Zustand des Laptops genervt wird. Manchmal hilft die zusätzliche Abwärme der Nvidia-Graka im Leerlauf, einen kontinuierlichen Lüfterbetrieb zu erzwingen.

Startbedingungen zum An- und Abschalten der Nvidia Graka legt man über entsprechende Parameter in der Datei "/etc/modprobe.de/50-bbswitch.conf" fest:

options bbswitch load_state=0 unload_state=1

Was ist nach einem Kernelupdate und Neustart des Systems zu tun ?

Nach einem Kernelupdate läuft der "intel915" Treiber ja typischerweise noch. Man gelangt dadurch auf die grafische Oberfläche. Am einfachsten ist dann eine Deinstallation und anschließende Neuinstallation der oben dargestellten Pakete aus den Bumblebee Repositories - u.a. dkms, dkms-nvidia, bbswitch, vor allem aber "X11-video-nvidia". Der Nvidia-Treiber wird dabei neu kompliert.

Opensuse Leap 42.1 – nerviger YaST Bug

Auf meinem Mehrschirm-Arbeitsplatz offenbarte sich in den letzten Tagen ein sehr nerviger Bug von YaST:

Startet man YaST (yast2) über das Startmenü, authentifiziert sich danach als root und ruft dann die "Softwareverwaltung auf, so geschieht u.U. und erratisch Folgendes: Das Fenster für die SW-Verwaltung öffnet sich, die Repositories werden eingelesen und das Fenster strong>schließt sich sofort wieder.

Das passiert nicht, wenn man "yast2" als root über ein Terminal startet, u.U. aber auch sehr wohl, wenn man als normaler User in einem Terminalfenster "/usr/bin/xdg-su -c /sbin/yast2" absetzt.

Es hat mich ein Weilchen gekostet herauszufinden, unter welchen Umständen dieser Bug überhaupt auftritt:

Es geschieht nur in Mehrbildschirm-Konfigurationen und immer nur dann, wenn YaST nicht von der Kontroll-Leiste des Hauptschirms gestartet wird. Oder: Wenn das anschließend gestartete YasT-Übersichts-Fenster auf einem anderen als dem Hauptschirm positioniert wird. Dito für den Start über ein Terminalfenster.

Workaround:
Das grafische YaST unter Leap 42.1 z.Z. immer über das Startmenü des Hauptbildschirms starten. Das sich öffnende YaST2-Übersichtsfenster anschließend auf den Hauptschirm verschieben, falls es nicht dort geöffnet worden sein sollte. Erst dann die Softwareverwaltung aufrufen.

Na, es wird wohl noch eine Weile dauern, bis Leap mit KDE 5 so stabil sein wird wie Opensuse 13.2! es ist bei weitem nicht so schlimm wie bei der Einführung von KDE 4.0 oder systemd. Aber bei dem einen oder anderen Erlebnis der letzten Tage werden bei mir jedenfalls finstere Erinnerungen wach ....

Opensuse Leap 42.1- grafischer Login als root

Opensuse setzt wie andere Distributionen aus Sicherheitsgründen darauf, dass "root" möglichst nicht unter dem X-Window-System arbeiten soll. Das ist natürlich sehr vernünftig - blockiert aber ggf. Anfänger bei der notwendigen Durchführung elementarer Aufgaben.

Hinzu kommen manchmal banale Dinge - wie etwa aktuelle KDE Fehler. So erscheinen z.Z. im aktuellen KDE 5 Desktop von Leap 42.1 diverse GTK-Applikationen, die man als User root von einem Terminalfenster aus startet, mit deutlich kleineren Standardfonts als der Fontgröße, die die man für die eigene User-Oberfläche (und QT-Anwendungen) aber auch für GTK-Styles und GTK-Anwendungen eingestellt hat.

Das gilt für YaST, die "systemsettings5" aber z.B. auch für das VMware User-Interface. Startet man YaST2 als normaler User etwa über

/usr/bin/xdg-su -c /sbin/yast2

so werden die Fonts in der erwarteten, voreingestellten Größe dargestellt. Loggt man sich dagegen als root auf einem Terminalfenster ein und startet dort am Prompt "yast2 &", so erscheinen die Fonts wesentlich kleiner (und pixeliger). Die fehlerhafte Anzeige passiert auch, wenn man als User root die (root-eigenen) Fonts und GTK-Stile über die "Systemeinstellungen" bereits geändert hat. Das alles war beim KDE 4.14 unter Opensuse 13.2 nicht der Fall.

Manche werden sagen: Na und? Antwort und Gegenfrage: Schon mal an einem hochauflösenden 4K-Schirm gearbeitet? Da werden zu kleine Font-Darstellungen in der Praxis total nervig.

Nicht jeder Anfänger beherrscht alternativ die Klaviatur von Systemkommandos am "bash"-Prompt. Zudem muss man die Namen und Pfade diverser ausführbarer Programme ggf. kennen oder ermitteln können, um die überhaupt aufrufen zu können. Und wenn dann noch eine fehlerhafte Darstellung kommt ...

Also ich habe im Umfeld des noch fehlerbehafteten KDE5 einiges Verständnis dafür, wenn jemand als root mal temporär unter der X-Window-Oberfläche arbeiten will.

Wie kann man sich als root unter Leap 42.1 Zugang zur grafischen Oberfläche verschaffen? Man wird schnell feststellen, dass der neue Breeze-Anmeldebildschirm einen Login als root (in seiner Standardeinstellung) nicht zulässt. Es gibt dann 3 Möglichkeiten:

Möglichkeit 1 - die harte Tour über startx:
Aus der grafischen Oberfläche ausloggen => Wechsel zur Konsole mit "Ctrl-Alt-F1" => als root einloggen => "init 3" absetzen (ggf. nochmal Ctrl-Alt-F1, falls man nicht wieder am Prompt landet) => "startx"

Möglichkeit 2 - Andere Einstellung des Breeze Anmelde-Bildschirms:
Startmenü => Einstellungen => Systemeinstellungen => "Starten und Beenden" => Anmeldebildschirm (SDDM) => Erweitert => Feld "Minimale UID auf den Wert "0" (ohne Anführungszeichen) setzen.

Möglichkeit 3 - Wahl eines anderen geeigneten Designs des Anmeldebildschirms:
So lässt etwa "Maldives" ein Login als root zu.

Dennoch gilt natürlich: Als User root so viele Aufgaben wie möglich direkt in einem Terminal und auf der Kommandozeile erledigen.