Festplattenschutz
Dieser Artikel wurde für die folgenden Ubuntu-Versionen getestet:
Ubuntu 20.04 Focal Fossa
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Zum Verständnis dieses Artikels sind folgende Seiten hilfreich:
Dieser Artikel beschreibt den Softwareteil des aktiven Festplattenschutzes für IBM/Lenovo ThinkPads unter Linux, den IBM Active Protection System Linux Driver (HDAPS) 🇬🇧. Seit 2003 verfügen viele ThinkPad-Modelle auf der Hauptplatine über einen Bewegungs-Sensor, ein sogenanntes Accelerometer, das vor allem dazu dienen soll, den Lesearm der Festplatte im Falle eines Sturzes innerhalb von Millisekunden zu "parken", damit die Festplatte nicht beschädigt wird. Die hier vorgestellte Softwarelösung funktioniert mit allen aktuellen Notebook-Festplatten.
Einen ähnlichen Sensor haben u.a. Notebooks von Acer ("GraviSense") und Apple ("Sudden Motion Sensor"), allerdings gibt es dafür keine Software. HP bietet mit "HP 3D Drive Guard" auch eine entsprechende Lösung an.
In jüngerer Zeit werden bestimmte Festplatten-Modelle für Notebooks mit einem integrierten Sensor ausgestattet, meist als "Free Fall Sensor" bezeichnet. Dieser Festplattentyp sorgt ohne Softwareunterstützung eigenständig für den Parkvorgang. Die Sensordaten jedoch sind nicht für die unten beschriebenen weiteren Anwendungen zugänglich.
Nicht unterstützte Hardware¶
Trotz eines vorhandenen Sensors unterstützt HDAPS nicht folgende Modelle:
ThinkPad-Baureihen S, SL, L, E/Edge sowie X100e und X121e – es wird eine andere Hardware eingesetzt, für die kein Treiber existiert
ThinkPad L430, L530, T430(s), T530, W530, X230 sowie alle neueren Baureihen – Kernelmodul
hdapslädt nichtNicht-ThinkPad-Baureihen von Lenovo
Notebooks anderer Hersteller
Installation¶
Vorbemerkung: es ist von Vorteil die im folgenden angegebenen Pakete für Kernelmodul und Überwachungsdämon einzeln nacheinander zu installieren. Tut man es stattdessen in einem Schritt, so zieht der Überwachungsdämon zunächst ein veraltetes Kernelmodul an, was einen Neustart erforderlich macht.
Kernelmodul hdaps installieren¶
Das in den offiziellen Kerneln enthaltene Modul hdaps ist für den Festplattenschutz nicht geeignet, deshalb wird hier eine gepatchte Version aus dem Projekt tp-smapi verwendet.
Zu installieren ist das Paket:
tp-smapi-dkms
Befehl zum Installieren der Pakete:
sudo apt-get install tp-smapi-dkms
Oder mit apturl installieren, Link: apt://tp-smapi-dkms
Hinweis:
Der in Ubuntu 18.04 enthaltenen Paketversion 0.42-1ubuntu1 fehlt das für den Festplattenschutz benötigte Kernelmodul. Als Alternativen bieten sich das Herunterladen der Version 0.43-1 aus 20.04 mit manueller Installation [1] oder die Installation aus dem unten beschriebenen PPA an.
Überwachungsdämon hdapsd installieren¶
Für den Dämon ist das Paket
hdapsd
Befehl zum Installieren der Pakete:
sudo apt-get install hdapsd
Oder mit apturl installieren, Link: apt://hdapsd
zu installieren.
Konfiguration¶
Die Konfiguration des Überwachungsdämons wird in der Datei /etc/hdapsd.conf vorgenommen, die mit Root-Rechten editiert werden muss [3].
device="sda"; # eine Festplatte; entspricht Option -d device=["sda", "sdb"]; # mehrere Festplatten sensitivity=15; # höhere Werte bedeuten geringere Empfindlichkeit und umgekehrt; entspricht Option -s adaptive=true; # entspricht Option -a
Der Punkt sensitivity stellt die Empfindlichkeit ein (höhere Werte bedeuten eine geringere Empfindlichkeit).
Achtung!
Einige Benutzer berichten, dass mit dem Vorgabewert 15 der Schutz zu empfindlich eingestellt ist. Es empfiehlt sich daher stets einen Funktionstest zu machen und gegebenenfalls den Wert zu erhöhen. Andernfalls besteht die Gefahr frühzeitigen Verschleißes der Festplatte(n).
Die Option -a kann hinzugefügt werden, um bei Benutzung der internen Tastatur die Empfindlichkeit automatisch zu senken. Bei einigen Festplatten wird die HDAPS-Fähigkeit fälschlicherweise nicht erkannt, dann probehalber FORCEENABLE="yes" setzen.
Nach einer Anpassung der Konfiguration ist stets der Dämon mit
sudo service hdapsd restart
neu zu starten.
Funktionstest¶
Für den Test ist zunächst der bei der Installation automatisch im Hintergrund gestartete Dämon anzuhalten [4]
sudo service hdapsd stop
und im Vordergrund wieder zu starten mit
sudo hdapsd -d sda -s 15
Beim Funktionstest wird /etc/default/hdapsd nicht gelesen, da der Dämon direkt gestartet wird. Deshalb ist die Empfindlichkeit (und ggf. andere Optionen) wie gezeigt in der Kommandozeile anzugeben.
Nun das ThinkPad sanft "schütteln"; es sollten Ausgaben ähnlich dieser erscheinen:
Sun Oct 25 22:17:34 2009: Starting hdapsd Sun Oct 25 22:17:34 2009: WARNING: You did not supply any devices to protect, trying autodetection. Sun Oct 25 22:17:34 2009: Adding autodetected device: sda Sun Oct 25 22:17:34 2009: Selected interface: HDAPS Sun Oct 25 22:17:35 2009: Selected HDAPS input device: /dev/input/event21 Sun Oct 25 22:17:36 2009: parking Sun Oct 25 22:17:37 2009: un-parking Sun Oct 25 22:17:40 2009: parking Sun Oct 25 22:17:41 2009: un-parking
Nach dem Test den Dämon mit Strg + C beenden und wieder im Hintergrund starten mit
sudo service hdapsd start
Problembehebung¶
Fehlermeldung "Error! Not parked ..."¶
Erscheint beim Funktionstest die Meldung
Error! Not parked when we thought we were... (paged out and timer expired?)
so gibt es zwei mögliche Ursachen:
Es laufen mehrere Instanzen des Dämons, die sich gegenseitig in die Quere kommen
Die Festplatte ist nicht HDAPS-fähig (gilt insbesondere, wenn schon
FORCEENABLE="yes"gesetzt ist)
Den ersten Fall kann man überprüfen mit
ps -ef | grep hdapsd | grep -v grep
Wenn keine Ausgabe erfolgt, ist kein Dämon gestartet. Andernfalls stoppt man alle Instanzen mit
sudo killall hdapsd
und prüft erneut wie oben gezeigt.
Schlägt danach der Funktionstest erneut mit derselben Meldung fehl, so trifft die zweite Möglichkeit zu. In diesem Fall könnte ein Firmware-Update der Festplatte Abhilfe schaffen. Auf dieser Seite 🇬🇧 sind bekannte, nicht funktionierende Festplatten bzw. Firmware-Versionen mit "not parked" gekennzeichnet.
Fehlermeldung "WARNING: Could not find hdaps input device ..."¶
Die Ausgaben
WARNING: Could not find hdaps input device (No such file or directory). You may be using an incompatible version of the hdaps module. Falling back to reading the position from sysfs (uses more power). Use '-y' to silence this warning. Could not open /sys/devices/platform/hdaps/sampling_rate: No such file or directory. Do you have the hdaps module loaded?
weisen darauf hin, daß das Installieren des Kernelmoduls fehlgeschlagen ist. Dadurch wird das ungeeignete Modul hdaps aus dem Standard-Kernel verwendet. Dies kann man zusätzlich mit dem folgendem Befehl prüfen
modinfo hdaps
Das falsche Modul aus dem Standard-Kernel liefert
filename: /lib/modules/KERNEL-VERSION/drivers/hwmon/hdaps.ko ...
Das richtige Modul aus tp-smapi-dkms liefert
filename: /lib/modules/KERNEL-VERSION/updates/dkms/hdaps.ko ...
Fehlermeldung "Could not find a suitable interface"¶
Die Ausgabe
Could not find a suitable interface
weist darauf hin, dass das Modul hdaps nicht geladen werden konnte. Weitere Informationen zur Ursache liefert der Befehl
sudo modprobe -v hdaps
Sollte dort die Ausgabe
WARNING: Error inserting thinkpad_ec (/lib/modules/.../thinkpad_ec.ko): No such device or address
erscheinen, so sollte man mit den in tp-smapi (Abschnitt Problembehebung) beschriebenen Maßnahmen fortfahren.
Fehlermeldung "Could not read from /sys/block/sda/device/unload_heads ..."¶
Ursache der Meldungen
Could not read from /sys/block/sda/device/unload_heads: Operation not supported Could not detect any devices.
ist, dass die Festplatte nicht HDAPS-fähig ist bzw. die Fähigkeit nicht erkannt wird. Letzteres ist bei älteren IDE-Festplatten nach dem ATA-Standard < 7 der Fall. Solche Festplatten erkennt man an der Ausgabe des Befehls
sudo hdparm -I /dev/sda
Standards: Used: ATA/ATAPI-6 T13 1410D revision 3a Supported: 6 5 4
Zur Behebung kann man versuchsweise hdapsd mit der Option -f (und Angabe des Geräts) aufrufen:
sudo hdapsd -d sda -s 15 -f
War der Test mit -f erfolgreich, kann man die Einstellung in /etc/default/hdapsd übernehmen:
FORCEENABLE="yes"
Hinweis:
Um in diesem Fall sicherzustellen, dass die Köpfe tatsächlich geparkt werden, sollte man auf das beim Parken entstehende leise Klickgeräusch achten!
Erscheint hingegen mit -f die Fehlermeldung
Error! Not parked ...
so ist höchstwahrscheinlich die Festplatte nicht HDAPS-fähig. Weitere Hinweise dazu im betreffenden Abschnitt.
Visualisierung der Raumlage¶
Die Anwendung hdaps-gl 🇬🇧. kann die aktuelle Raumlage des Laptops anzeigen.
Installation aus PPA¶
Für die Installation richtet man das unten beschriebene PPA ein. Nach dem Aktualisieren der Paketquellen kann das folgende Paket installiert werden:
hdaps-utils (ppa)
Befehl zum Installieren der Pakete:
sudo apt-get install hdaps-utils
Oder mit apturl installieren, Link: apt://hdaps-utils
Die Echtzeit-Visualisierung kann danach mit folgendem Befehl aufgerufen werden [4]:
hdaps-gl
Beim Neigen des Notebooks bleibt die Raumlage des von hdaps-gl angezeigten Notebooks stabil. Neigt es sich in die falsche Richtung, so ist die Orientierung der Raumachsen zu korrigieren.
Mit hdaps-utils wird auch ein Programm namens hdaps-pivot installiert, das Lageveränderungen numerisch an die Konsole ausgibt. Es wird mit folgendem Befehl gestartet:
hdaps-pivot
Orientierung der Raumachsen korrigieren¶
Hinweis:
Die hier beschriebene Konfiguration ist für eine korrekte Funktion nur des Festplattenschutzes nicht notwendig!
Das Kernelmodul hdaps enthält eine Tabelle mit den richtigen Voreinstellungen für die Orientierung der Raumachsen vieler ThinkPad-Modelle. Für eine Änderung dieser Voreinstellungen (auch im Fall unbekannter Modelle) ist entweder beim Laden des Kernelmoduls hdaps der Modul-Parameter invert oder zur Laufzeit das Sysfs-Attribut /sys/devices/platform/hdaps/invert einzustellen.
| Parameter invert | ||
| Wert | R | P |
| 0 | X | Y |
| 1 | -X | -Y |
| 2 | -X | Y |
| 3 | X | -Y |
| 4 | Y | X |
| 5 | -Y | -X |
| 6 | -Y | X |
| 7 | Y | -X |
Der Parameter invert kann die Werte 0 bis 7 annehmen. In der nebenstehenden Tabelle geben X und Y die Ausgänge des Sensors, R ein seitliches Neigen des Notebooks und P ein Neigen nach vorne oder hinten an.
Am einfachsten ermittelt man die richtige Einstellung durch Ausprobieren:
sudo sh -c "echo W > /sys/devices/platform/hdaps/invert" hdaps-gl
wobei W durch den gewünschten Wert zu ersetzen ist. Nach jeder Änderung des Parameters muß hdaps-gl neu gestartet werden.
Soll die so ermittelte Einstellung dauerhaft eingerichtet werden, ist mit einem Editor mit Root-Rechten[4] die Konfigurationsdatei /etc/modprobe.d/hdaps.conf mit folgendem Inhalt zu erstellen:
options hdaps invert=W
PPA einrichten¶
Für die Installation eines Pakets dieser Anleitung ist das ThinkPad Extras PPA 🇬🇧 freizuschalten.
Adresszeile zum Hinzufügen des PPAs:
ppa:linrunner/thinkpad-extras
Hinweis!
Zusätzliche Fremdquellen können das System gefährden.
Ein PPA unterstützt nicht zwangsläufig alle Ubuntu-Versionen. Weitere Informationen sind der 
PPA-Beschreibung des Eigentümers/Teams linrunner zu entnehmen.
Links¶
Intern¶
tp-smapi – ThinkPad-spezifische Akkufunktionen
Allgemeine Informationen¶
Die Einträge im ThinkWiki zu APS, HDAPS und tp-smapi (alle 🇬🇧 )
Technische Daten zum Sensor https://www.analog.com/en/prod/0,2877,ADXL320,00.html 🇬🇧
Fremdquellen¶
Ubuntu ThinkPad Extras PPA 🇩🇪 – Paket aus dem Abschnitt Visualisierungen der Raumlage.