What methodology should I follow systematically to find out what devices are responsible for those LEDs?
O ideal é que você encontre uma fonte (aberta) do SO do kernel no qual os LEDs do seu laptop estão funcionando, então você pode comentar parte por parte do kernel até localizar o código que é responsável pelos LEDs (e ter alguns congelamentos do sistema fazendo isso, mas essa é a parte divertida).
If LEDs are not working on Linux and you do not know which hardware is driving them on other OS's, how do you think you'll write a driver?
Essa é a melhor resposta que alguém poderia dar, receio, e isso faz de você (quase) nada mais esperto do que antes. Apenas aponta que você precisa descobrir exatamente qual hardware você tem, para poder fazer algo mais.
Para mais ajuda, duas dicas:
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Um dos chips IDE ou SATA mais utilizados é o ICHX ou ICHXr da Intel (ICH5, ICH6, ICH7 ... ou ICH6R, ICH7R, ...).
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Diretório do kernel do Linux onde está localizado o código-fonte para controlar o lote de LEDs
Eu daria a você o terceiro ponteiro também, mas como este gorkypy já escreveu acima, eu posso apenas repetir: drivers de dispositivos Linux, 3a edição , em PDF, gratuitamente.