近期台灣出廠的筆電多半搭載 Nvidia 的獨立顯示晶片，對有遊戲需求的人是一大福音，但對需要使用 Linux 進行工作的人來說，可就是一個很大的困擾，雖然驅動程式的部份已經相當完善，但一直開著獨顯就是不夠省電，於是今天要來教大家如何設定切換功能喔！

淺談 Linux 顯示

嘛~ 雖然有點俗套，但我認為要處理這個問題之前，先對背後的運作有基本的了解，會是比較正確的做法。

X 是一套 X.org 使用 MIT 授權方式散佈的自由軟體，大部分的 Linux 發行版皆使用 X 來提供圖形界面的處理能力，稱之為 X11。

X11 使用 伺服器 – 客戶端 的架構來提供服務，主要可以分成幾個主要的部份：

X Server：硬體管理、螢幕繪製與提供字型功能：

為了提供圖形界面，X Server 管理電腦上與使用者互動的輸出入裝置，包含 鍵盤、滑鼠、顯示器（螢幕解析度 與 色彩深度）、顯示卡 （包含驅動程式）與 顯示的字型 等。

咦！顯示卡、螢幕以及鍵盤滑鼠的設定，不是在開機的時候 Linux 系統以 systemd 的相關設定處理好了嗎？ 為何 X Server 還要重新設定啊？這是因為 X Window 在 Linux 裡面僅能算是『一套很棒的軟體』， 所以 X Window 有自己的設定檔，你必須要針對他的設定檔設定妥當才行。也就是說， Linux 的設定與 X Server 的設定不一定要相同的！因此，你在 CentOS 7 的 multi-user.target 想要玩圖形介面時，就得要載入 X Window 需要的驅動程式才行～總之， X Server 的主要功能就是在管理『主機』上面的顯示硬體與驅動程式。

《鳥哥的 Linux 私房菜》

雖然 Client – Server 的架構讓人看起來覺得很像是終端機時代的玩法，但請回想一下，我們的個人電腦是怎麼做的，我們使用電腦的時候有需要先連線到伺服器才能打開應用程式嗎？再看一次架構圖，我們就可以了解，X Server 和 X Client 其實可以是同一台電腦上的 2 套程式，網路架構提供的是清楚的實作架構，和權責區分，透過降低元件之間的耦合性，讓重複利用和開發都更加方便。

X Client：負責 X Server 要求的『事件』之處理：

而 X Client 則是負責使用 X Server 提供的資源。X Client 告訴 X Server 有哪些東西需要繪製，應該怎麼繪製，而 X Server 則會在特定 “事件” 發生時，告知 X Client，並運算 X Client 回傳的結果。

舉個例子來說，當我們在 X Window 的畫面中，將滑鼠向右移動，那他是怎麼告知 X Server 與 X Client 的呢？ 首先， X server 會偵測到滑鼠的移動，但是他不知道應該怎麼繪圖啊！此時，他將滑鼠的這個動作告知 X Client， X Client 就會去運算，結果得到，嘿嘿！其實要將滑鼠指標向右移動幾個像素，然後將這個結果告知 X server ， 接下來，您就會看到 X Server 將滑鼠指標向右移動囉～

《鳥哥的 Linux 私房菜》

X Window Manager：特殊的 X Client ，負責管理所有的 X Client 軟體

有了 Client 也有了 Server ，感覺好像一切都 OK 了！是嗎？

實際上，各個 Client（App）之間並不知道彼此的存在，也不應該知道，而 Server 端負責畫，但不負責決定怎麼畫阿！那這樣就糟糕了！因為同時顯示來自多個 Client（App）的畫面將會變得不可能，視窗的概念也就不存在了。

所以我們需要一個特別的 Client，作為 Supervisor 的角色，協調各個 Client 在螢幕上的位置、前後關係，這就是 X Window Manager（視窗管理員）。時至今日，視窗管理元常可以提供許多其他功能：

• 工作列 & 控制工具
• 桌面背景
• 視窗切換（最小化、最大化）& 移動
• 多桌面（虛擬桌面）

常見的視窗管理員有：GNOME、KDE、XFCE、Marco 等。

移除 Nvidia 專有驅動程式

首先請先將驅動程式改回 X.org (Nouveau)

▲ 系統設定值…

▲ 軟體和更新

▲選擇 X.Org X server，重新啟動

接著執行以下指令，移除 Nvidia 的驅動程式：

sudo apt-get remove --purge nvidia-*

由於 nvidia-common 套件的相依性關係，移除時可能會連帶移除 ubuntu-desktop，請執行以下指令確保安裝：

sudo apt-get install ubuntu-desktop

然後再次重新開機！

 

安裝 Bumblebee

當你確定一切正常之後，你就可以開始安裝 Bumblebee！首先請確認自己的 Nvidia 驅動程式建議訊息，除了先前提到的圖形化界面以外，

也可以使用以下指令：

ubuntu-drivers devices

為了穩定性和效能的平衡，通常使用 recommand（建議）的選項。

※※ 此時先不要安裝 ※※

接下來我們要一起安裝 Bumblebee 和 Nvidia 的驅動程式：

sudo apt-get install bumblebee bumblebee-nvidia primus linux-headers-generic nvidia-{版本} nvidia-opencl-icd-{版本}

請在此時輸入你先前查到的版本，以小獅這時候的系統舉例：

sudo apt-get install bumblebee bumblebee-nvidia primus linux-headers-generic nvidia-352-updates nvidia-opencl-icd-352-updates

安裝完成後，請重新啟動你的電腦！

為了確認是否正確運作，我們通常使用 glxinfo 這個工具來驗證顯示晶片，並配合 glxgears 來驗證效能。因為 Ubuntu 並未預載此工具，請先安裝 mesa-utils 套件。

Mesa 是一組開放原始函式庫的集合，實作了許多算繪（render）和多媒體加速 API。包含 3D 硬體加速，3D 繪圖 和 GPGPU，其中最廣為人知的就是 OpenGL。

維基百科（英文）

sudo apt-get install mesa-utils

▲ 首先執行一次 glxinfo 看看，嗯… 好像太多了…

篩選一下結果好了，先看個晶片廠商（vendor）好了：

glxinfo | grep -i vendor

▲ 嗯？Intel 顯示晶片

所以我們失敗了？當然不是，因為我們要的可是自由切換的能力阿！若是一直使用獨顯的話還有什麼意義？

 

原來，Bumblebee 提供了一個指令可以用來切換：

optifine {程式名稱}

以 Firefox 為例，會變成：

optirun firefox

那我們再用 glxinfo 試試：

optirun glxinfo | grep -i vendor

▲ 鏘 鏘 ！ 變成 Nvidia 了！

▲3D 繪圖也正常運作（使用 glxgears 示範）

關於 glxgears 直接按 Ctrl – C 會出現以下錯誤訊息的原因，小獅尚不清楚，若有熟悉該工具的人，請務必留言告知！

primus: warning: dropping a frame to avoid deadlock
XIO:  fatal IO error 11 (Resource temporarily unavailable) on X server ":0"
      after 31 requests (31 known processed) with 0 events remaining.
primus: warning: dropping a frame to avoid deadlock
primus: warning: timeout waiting for display worker

 

錯誤排除

小師到目前為止，遇過的錯誤訊息包括：

Drm:intel_pipe_config_compare [i915]] *error* mismatch in ips_enabled

[ERROR]Cannot access secondary GPU - error: [XORG] (EE) No devices detected.

大家還有遇到什麼樣的問題，也請盡管發問喔！

若你遇到 Bumblebee 無法正確運作的狀況，請檢查以下幾個設定：

• 顯示卡的 BusID 是否正確
• Kernel Module 是否正確載入
• Bumblebee 主設定檔是否正確
• GL Libraries 是否正確
• X11 設定檔是否正確

顯示卡的 BusID 是否正確？

首先是 BusID 的部份，請使用以下 2 個指令檢查：

# 顯示名稱中包含 nvidia（不分大小寫）的 PCI(E) 裝置
sudo lspci | grep -i nvidia
# 顯示 Bumblebee 的 Nvidia 設定檔中，bus 資訊的那一行
cat /etc/bumblebee/xorg.conf.nvidia | grep -i bus

若有不同，請自行以 root 權限（sudo）修改設定檔

Kernel Module 是否正確載入

▲ Intel 驅動程式（即 i915）應該被載入，而這時 Nvidia 的應該試看不到的

Bumblebee 主設定檔是否正確

請使用你熟悉的文字編輯器打開設定檔，以下使用 vim 進行示範：

sudo vim /etc/bumblebee/bumblebee.conf

▲Driver=nvidia

若你按照先前的教學操作，安裝了 Nvidia 專利驅動程式，請選擇 nvidia，反之則選擇 nouveau

檢查核心模組的名稱，和函式庫的路徑是否正確。

若不確定核心名稱是什麼，可以使用 modinfo 配合 Tab 自動完成來確認：

先輸入 sudo modinfo nvidia_ 然後按下 Tab 補完，最後按下 Enter，以小獅的系統為例：

sudo modinfo nvidia_352_updates
filename:       /lib/modules/4.2.0-27-generic/updates/dkms/nvidia_352_updates.ko
alias:          char-major-195-*
version:        352.63
supported:      external
license:        NVIDIA
# 以下略...

GL Libraries 是否正確

請先執行以下指令確認目前的 32bit GL 函式庫 預設值：

sudo update-alternatives --config i386-linux-gnu_gl_conf

請選擇 /usr/lib/i386-linux-gnu/mesa/ld.so.conf 選項，以上圖為例，輸入數字 1 後按下 Enter 確認

64bit GL 函式庫 也是同理，選擇 Mesa：

sudo update-alternatives --config x86_64-linux-gnu_gl_conf

修改完成後請使用 sudo ldconfig 重新載入設定，或重新啟動

X11 設定檔是否正確

先用 grep 找出設定檔再開啟，關於這點小獅也不是很清楚，總之小獅我的設定檔如下：

 

後記

其實 Nvidia 的驅動程式中也有切換顯示晶片的選項，但是它是以每次的 session 為區分的，雖然比較穩定，但是每次要切換就得先重新登入，實在有夠麻煩；而 Bumblebee 採用 per-application 的方式，就顯得相當方便，好上手！而穩定性的方面，雖然小獅我花了3 天的時間，重灌了5 次之多才摸索出安裝方式，但目前為止，睡眠功能也都能正常運作，問題應該是不大。

感覺很久沒寫長文了，感覺有點開心，總之先祝大家新年快樂啦！

 

參考資料

• Bumblebee – Ubuntu Wiki
• How can I uninstall a nvidia driver completely ?
• Cannot get rid of nvidia drivers, restore nouveau driver and get desktop working
• How to list all installed packages?
• Drm:intel_pipe_config_compare [i915]] *error* mismatch in ips_enabled
• Ubuntu 如何設定語系 (locale) ?
• 鳥哥的 Linux 私房菜 — 第二十三章、X Window 設定介紹
• X Window系統 | 維基百科
• X Window System | Wikipedia
• Mesa (computer graphics) | Wikipedia
• 還有一些我想不起來，總之先這樣