Waarom zijn Linux-drivers zo’n gedoe?
Drivers aan Linux toevoegen kan vaak uitmonden in een grote verbouwingsklus. Dat was in elk geval zo bij het configureren van Ubuntu op onze optimale pc. De vraag is: waar ligt dat eigenlijk aan?
We kregen veel grijnzende en ongelovige blikken van collega’s toen ze hoorden wat er nodig was om de netwerkadapter voor de optimale allround-pc onder Linux goed aan de praat te krijgen. Geen wonder, want stel je voor dat je met behulp van een andere pc voor een nieuwe kernel moet zorgen en vervolgens de compilers en andere tools upgraden, dan een driver van de fabrikant moet downloaden en compileren en de nieuwe kernel weer verwijderen om andere problemen te vermijden. Het artikel op pagina 52 gaat in op de details daarvan, maar de vraag is hier: wie is er eigenlijk verantwoordelijk voor dergelijke situaties?
DE FABRIKANT?
Vanuit het oogpunt van de ontwikkelaars van de Linux-kernel is het de schuld van Realtek, omdat een geschikte driver voor zijn RTL8125B-netwerkchip in veel distributies opgenomen had kunnen worden toen die chip begin 2020 gelanceerd werd. Het enige wat het bedrijf hoefde te doen, was in een vroeg stadium de passende ondersteuning bieden in de Linux-kernel door actief deel te nemen aan het ontwikkelen van de drivers die verantwoordelijk zijn voor de Realtek-hardware. Veel chipfabrikanten doen dat succesvol, waaronder AMD en Intel. Die twee en vele anderen moesten eerst warmlopen voor dat idee, maar realiseerden zich uiteindelijk dat dit voor alle betrokken partijen het beste was.
Realtek heeft echter lang geweigerd om die aanpak bij LAN-drivers te volgen en geeft er de voorkeur aan om een alternatieve Linux-driver te ontwikkelen die niet is onderworpen aan de kwaliteitscontrole van de kernel-ontwikkelaars. Linuxdistributies en eindgebruikers laten die links liggen omdat de kernel al een relatief goede LAN-driver voor Realtek-chips biedt. Bovendien is de integratie en het onderhoud van dergelijke fabrikantendrivers extreem lastig omdat de koppelpunten voor kerneldrivers voortdurend veranderen.
DE KERNELONTWIKKELAARS?
Juist omdat stabiele programmeerinterfaces voor drivers ontbreken, zullen sommigen de schuld geven aan de Linux-kernelontwikkelaars die weigeren om ze te maken. Dar wordt al bijna net zo lang om gevraagd als Linux out is, maar daar zal waarschijnlijk nooit gehoor aan worden gegeven. De kernelontwikkelaars stellen prijs op de huidige aanpak en beweren zelfs dat Linux niet ondanks, maar dankzij het ontbreken van stabiele koppelpunten voor drivers zo succesvol is geworden (zie het kader ‘Stabiele driverinterfaces zijn onzin’).
Dergelijke interfaces zouden de kwaliteitscontrole ondermijnen die de drivers van de Linuxkernel altijd ondergaan. En dat terwijl dergelijke controles inmiddels gemeengoed zijn geworden bij andere besturingssystemen omdat drivers de stabiele werking van een systeem enorm in gevaar kunnen brengen. Een x64-Windows laadt standaard bijvoorbeeld alleen drivers met een handtekening, waarvoor fabrikanten hun drivers aan een testpakket van Microsoft moeten onderwerpen.
Ook bij Windows was het installeren en onderhouden van drivers lange tijd lastig, totdat Microsoft begon met het aanbieden van stuurprogramma’s via Windows Update en automatisch configureren daarvan. Linux was ook daar met zijn bundeling van drivers een pionier. Stabiele koppelpunten voor drivers zouden de gevestigde aanpak ondermijnen. Als gevolg daarvan zouden gebruikers misschien zelf ergens drivers moeten downloaden, die ze tot nu toe altijd standaard bij de kernel ontvingen. Natuurlijk zou er een distributiemechanisme kunnen worden gecreëerd dat vergelijkbaar is met
Windows Update – maar dat zou tijd en geld kosten en de steun en medewerking van Linux-distributies en makers van drivers vereisen.
DISTRIBUTIES ALS SCHULDIGE?
Ook is de schuld bij de verschillende Linux-distributies te zoeken, zoals blijkt bij de optimale allround-pc. Bij Fedora 33 was het probleem met de netwerkdriver voor de Realtek-chip eenvoudig op te lossen, maar bij de gelijktijdig verschenen Ubuntu 20.10 wordt het al snel lastig en tijdrovend. Bij de niet-LTS edities van Ubuntu en Debian GNU/Linux zijn dergelijke problemen bijna gegarandeerd, want hun kernels blijven bij een normale systeemupdate altijd op dezelfde versie staan. Omdat nieuwe of sterk verbeterde drivers bijna nooit worden meegenomen, blijft de hardware-ondersteuning daar grotendeels op hetzelfde niveau. Daarom biedt de in juli 2019 uitgebrachte Debian GNU/Linux 10 bijvoorbeeld geen ondersteuning voor veel chips in nieuwere desktop-pc’s en laptops.
Met de genoemde distributies is het ook niet mogelijk om een nieuwe kernel te installeren via de officiële pakket-repository’s. Gebruikers die drivers nodig hebben om hun hardware te ondersteunen, worden dus niet geholpen. Ze moeten het belangrijkste onderdeel van de distributie weglaten en een verse kernel uit een andere bron halen. Dat vereist de nodige kennis en kan leiden tot allerlei problemen – bijvoorbeeld dat andere pakketten van de distributie niet met die kernel werken, zoals het geval was bij de combinatie van de Nvidia-driver en 5.9-kernel bij de allround-pc.
Overigens doen de genoemde distributies hetzelfde met drivers die niet in de kernel zijn opgenomen. Tot de weinige relevante drivers van dat type behoren de opensource OpenGL- en Vulkan-drivers voor 3D-versnelling met grafische chips van AMD en Intel. Die zijn dus meestal een tikkeltje ouder dan de betreffende distributie. Daardoor ontbreken behalve ondersteuning van de huidige gpu’s ook aanpassingen en prestatie-optimalisaties om de werking met eerder uitgebrachte 3D-games te verbeteren.
Voor LTS-versies van Ubuntu probeert Canonical het probleem te beperken met een Hardware Enablement Stack die een modernere kernel en nieuwe grafische stuurprogramma’s bevat. Die is optioneel bij een installatie met 20.04-images en standaard bij ISO’s met Ubuntu Desktop 20.04.2 en later. Die HWE-stack loopt echter ook behoorlijk achter de feiten aan, dus de HWE-stack van Ubuntu 20.04.3, die in augustus 2021 wordt verwacht, zal de netwerkadapter van de allround-pc pas ondersteunen.
Ter vergelijking: rolling-release-distributies zoals Arch Linux en openSUSE Tumbleweed ondersteunen deze netwerkadapter standaard al sinds november omdat ze sindsdien zijn gebaseerd op Linux 5.9. De kernel en de 3D-drivers zijn altijd upto-date. Iets soortgelijks geldt voor Fedora, omdat dit een gematigder updatebeleid heeft dan Ubuntu.
WAT MOET IK DOEN?
Voor pc’s met vooral nieuwe componenten en voor pc-gamers zijn distributies die de kernel en 3D-drivers up-to-date houden meestal de beste keuze. Maar dat helpt niet als zelfs de huidige kernels een benodigde driver missen. De beste manier om dergelijke situaties te vermijden, is om bij de aankoop te kiezen voor hardware van fabrikanten die zorgen voor drivers als onderdeel van de kernelontwikkeling van Linux. Helaas staan die nergens centraal vermeld, dus je zult er op internet naar moeten zoeken.