Usb hub для linux

[Выбор] Внешний USB-хаб

В общем сегодня столкнулся с тем, что у меня есть куча девайсов с USB.
Каждый из них естественно имеет свой уникальный костыль^W провод, а в системнике просто нет USB портов под 10 разных девайсов.
Ну и плюс к этому в ноутбуке тоже не много портов, а из трех как минимум один будет занят мышкой, в общем тут тоже хаб пригодится.

Требования такие:
— Питание как от разетки (вдруг я захочу 4 винта подключить), так и от PC.
— Наличие 8-10 портов, дабы один раз подрубить к нему все провода, и далее ничего не трогать.
— Нужна возможность крепления на стену.

Что ещё весьма мне не понятно, существуют ли хабы которые передают данные уже на PC не по средствам USB, т.к материнка у меня Asus P5K, USB 3.0 там нет.
Это конечно не сильно кретично, но хотелось чтобы хаб позволял передавать данные, например на два USB-винта с нормальной скоростью.
Например чтобы хотябы входной (соединяющий с PC) порт поддерживал USB 3.0, а я себе уж докуплю ещё и карту с ним.

Ну и что логично — очень интересует, что с поддеркой таких девайсов на линуксе.
Что заработает из коробки или после небольшого допиливания?

То есть вам нужен 8-портовый USB 3.0 хаб? Вроде вобще таких нет.

Я хотел предложить 7-портовый DLink, у него хотя бы нормальный блок питания (3.0 А), но он USB 2.0.

существуют ли хабы которые передают данные уже на PC не по средствам USB

USB хабы с USB 3.0 гуглятся на 4 порта максимум да и не нужен он.

>>что с поддеркой таких девайсов на линуксе.

А что с ними с поддержкой? Внешний хаб с твоим корневым хабом обменивается, а не с ядром. Нужно чтоб твой корневой хаб на материнке работал нормально и всё.

STLab USB 2.0 7-Port Hub (c блоком питания)

Не обязательно наличие 8 портов c USB 3.

В чем проблема:
Скорость одного (тот что к системнику системнику) порта делится между всеми 8 портами на хабе, к примеру.

А вот если бы подключение к компу у него было по USB 3.0 (5+ гбит), а уже далее скорость делилась на 8 портов второго поколения, то было бы намного круче.

>ip-KVM с USB.
Интерпрайзненько, в общем я понял что конкретно это мне точно не нужно.

Вот за такой ответ спасибо, просто эти самые хабы я никогда не использовал, нужды не было.
Гугл к сожалению не дает такого внятного и простого ответа.

Если все так, то я так понимаю можно брать любой вообще?

Ну вообще-то не любой, я бы, например, препочёл бы на ИС-хабе от Philips или Marvell. Но вряд ли ты сам найдёшь такую инфу перед покупкой, потому бери любой.

Ну искать информацию я умею, главное знать что искать (в железе дуб дубом). Спасибо, поищу.
Но пока посмотрю, есть ли окромя KVM есть способы чтобы хаб работал быстрее.

Основная цель его покупки — повесить его на стену, вставить в него кучу разных дата-кабелей и больше не заморачиваться с их подключением.

Как вариант безумной идеи, купить 4-х портовый USB 3.0 и в него подключить четыре USB 2.0 хаба. Крепление на стенку делать самому. Как это будет работать и сколько будет стоить не знаю 🙂

Сейчас продаётся очень много говно-хабов (около 300 руб) с питанием 500 мА. Толку от этого блока питания никакого.

Помимо 7 портового DLink DUB-H7 с блоком питания 3 А использовал четырёх портовый DLink DUB-104 с блоком питания 2,5 А, но он сейчас снят с производства, хотя местами ещё продаётся.

Ну у меня тоже была такая идея, но в итоге я понял что это бредняк.

Сделал так, купил два девайса:
— Нормальную PCI плату с 4 портами USB 3.0.
— Самый дешевый «стандартный» китайкий хаб с 10 портами 2.0
Т.к ничего более подходящего не нашел, судя по отзывам китайский хаб как нибудь да потянет питание на один-два девайса.
Ну и вторая причина почему я его купил — не жалко изуродовать или посадить на клей.

Получу — отпишусь здесь, спасибо за ответ все же.

Источник

USB over IP или AnywhereUSB

Технологии виртуализации прочно вошли в современный IT мир. Сегодня невозможно найти компанию, которая бы не использовала решения для виртуализации (виртуальные сервера, виртуальные рабочие места, VDI) в своей работе. И все было бы отлично и безоблачно, но гипервизоры, основа инфраструктуры внесли и определенные ограничения на созданные и используемые виртуальные машины.
Одно из ограничений — это отсутствие USB портов на виртуальных машинах. Если раньше мы могли подключить необходимое USB устройство (например, ключ защиты ПО или смарт-карту с ключами шифрования) к физическому серверу, то теперь — поскольку сервера стали виртуальными – эта задача так просто не решается. Как решить эту проблему быстро и эффективно – я расскажу в этом обзоре.

Первое, и казалось бы наиболее очевидное решение — использовать программные эмуляторы портов, но такой подход имеет требует иметь постоянно включенный компьютер, на котором и будет работать ПО для эмуляции. Вывод: неудобное, ресурсоемкое и дорогостоящее решение.

Следущий выбор — програмно-аппартные устройства для решения задачи проброса (эмуляции) USB портов на удаленной машине. Простые, эффективные и недорогие устройства. Выбор остановился на решениях компании Digi International — AnywhereUSB

AnywhereUSB представляет собой компактное устройство USB hub – с дополнительным подключением Ethernet кабеля.

Модели AnywhereUSB

Для использования доступны 3 модели устройств, рассчитанных на разное количество USB портов:
1. AnywhereUSB /2 – 2 порта USB

2. AnywhereUSB/ 5 – 5 портов USB

3. AnywhereUSB /14 – 14 портов USB

Настройка и управление

Для настройки и управления устройством предусмотрено несколько интерфейсов:
• Web интерфейс для настройки, мониторинга и администрирования;
• AnywhereUSB утилита конфигурирования;
• Telnet Command-Line Interface;
• Simple Network Management Protocol (SNMP).

Для настройки устройства рассмотрим Web интерфейс — как наиболее удобный и простой вариант.

Управление IP адресом

Существует несколько вариантов присвоения IP адреса AnywhereUSB:
• Статический IP;
• Динамическое присвоение IP — Using Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP);
• Auto Private IP Addressing (APIPA), наиболее известен как Auto-IP;

Сетевые сервисы легко конфигурируются через web интерфейс

Для желающих тонко настроить все параметры сетевого интерфейса доступны соответствующие инструменты

Web интерфейс имеет множество дополнтельных инструментов, позволяющих посмотреть активных подключения, статус и uptime устройства, настроить функции безопасности и.т.д

С настройкой устройства все просто и понятно, теперь перейдем к машине, на которую осуществляется проброс USB портов.

Настройка клиенткой машины

Настройка проста и интуитивно понятна.

Все, что необходимо для настройки:
1. Установить драйвера для AnywhereUSB;
2. Указать IP адрес устройства.

Устройство подключено, в окне доступна информация о состоянии устройства.

В случае необходимости получения детальной информации, о подключеном устройстве, свободных/занятых портах – можно воспользоваться утилитой детального просмотра.

Стоит отметить, что решение очень просто в развертывании и надежно в эксплутации. Весь процесс развертывания и настройки занимает не более 30 минут.

Примерная схема подключения устройства AnywhereUSB

Детальную информацию об устройствах AnywhereUSB, скачать драйвера и документацию можно найти сайте компании Digi International — AnywhereUSB

Источник

Укрощаем USB/IP

Часть первая, историческая

Если машина виртуальная — всё это несложно. Функционал проброса USB от хоста в виртуалку появился еще в VMWare 4.1. Но в моём случае ключик защиты, опознающийся как WIBU-KEY, нужно было в разное время подключать к разным машинам, и не только виртуальным.
Первый виток поиска в далеком 2009-м году привел меня к железке под названием TrendNet TU2-NU4
Плюсы:

• работает не всегда. Допустим, ключ защиты Guardant Stealth II через неё не заводится, ругаясь ошибкой «устройство не может быть запущено».
• ПО для управления (читай — монтирования и размонтирования USB-устройств) убого до крайности. Ключи командной строки, автоматизация — не, не слышали. Всё только руками. Кошмар.
• управляющее ПО ищет саму железку в сети широковещанием, поэтому работает это только в пределах одного broadcast-сегмента сети. Указать IP-адрес железки руками нельзя. Железка в другой подсети? Тогда у вас проблема.
• разработчики забили на устройство, слать баг-репорты бесполезно.

Второй виток случился во времена уже не столь отдаленные, и привел меня к теме статьи — USB/IP project. Привлекает открытостью, тем более, что ребята из ReactOS подписали им драйвер для Windows, так что теперь даже на x64 всё работает без всяких костылей вроде тестового режима. За что команде ReactOS огромное спасибо! Звучит всё красиво, попробуем пощупать, так ли оно на деле? К сожалению, сам проект тоже подзаброшен, и на поддержку рассчитывать не приходится — но где наша не пропадала, исходник есть, разберемся!

Часть вторая, серверно-линуксовая

Сервер USB/IP, расшаривающий USB-девайсы по сети, может быть поднят только в Linux-based OS. Ну что ж, линукс так линукс, устанавливаем на виртуалку Debian 8 в минимальной конфигурации, стандартное движение руками:

Установились. Дальше интернет подсказывает, что нужно бы загрузить модуль usbip, но — здравствуйте, первые грабли. Нет такого модуля. А всё оттого, что большинство руководств в сети относятся к более старой ветке 0.1.x, а в крайней 0.2.0 модули usbip имеют другие названия.

Ну и добавим в /etc/modules такие строки, чтобы загружать их автоматически при старте системы:

Запустим сервер usbip:

Дальше всемирный разум нам подсказывает, что в комплекте с usbip идут скрипты, позволяющие нам управлять сервером — показать, какое устройство он будет расшаривать по сети, посмотреть статус, и так далее. Тут нас поджидает еще один садовый инструмент — эти скрипты в ветке 0.2.x, опять же, переименованы. Получить список команд можно с помощью

Почитав описание команд, становится понятно, что для того, чтобы расшарить требуемый USB-девайс, usbip хочет узнать его Bus ID. Уважаемые зрители, на арене грабли номер три: тот Bus ID, который выдаст нам lsusb (казалось бы, самый очевидный путь) — ей не подходит! Дело в том, что железки вроде USB-хабов usbip игнорирует. Поэтому, воспользуемся встроенной командой:

Примечание: здесь и далее в листингах я буду всё описывать на примере моего конкретного USB-ключа. Ваши название железки и пара VID:PID могут и будут отличаться. Моя называется Wibu-Systems AG: BOX/U, VID 064F, PID 0BD7.

Теперь мы можем расшарить наше устройство:

Троекратное ура, товарищи! Сервер расшарил железку по сети, и мы можем её подключать! Осталось только дописать автозапуск демона usbip в /etc/rc.local

Часть третья, клиентская и запутанная

Подключить расшаренное устройство по сети к машине под управлением Debian я попробовал сразу же на том же сервере, и всё прекрасно подключилось:

Переходим к Windows. В моем случае это был Windows Server 2008R2 Standard Edition. Официальное руководство просит сначала установить драйвер. Процедура прекрасно описана в прилагаемом к windows-клиенту readme, делаем всё как написано, всё получается. На XP тоже работает без каких-либо трудностей.

Распаковав клиент, пробуем примонтировать наш ключик:

Ой-ой. Что-то пошло не так. Используем навык гугла. Встречаются отрывочные упоминания, что что-то там не так с константами, в серверной части разработчики при переходе на версию 0.2.0 изменили версию протокола, а вот в клиенте под Win сделать это забыли. Предлагаемое решение — поменяйте константу в исходнике и пересоберите клиент.

Вот только очень мне не хочется качать Visual Studio ради этой процедуры. Зато у меня есть старый-добрый Hiew. В исходнике константа объявлена как двойное слово. Поищем в файле 0х00000106, заменяя на 0х00000111. Не забываем, порядок байт обратный. Итог — два совпадения, патчим:

На этом можно было бы закончить изложение, но музыка играла недолго. Перезагрузив сервер, я обнаружил, что устройство на клиенте не монтируется!

И всё. На это мне не смог ответить даже всезнающий гугл. А при этом команда отобразить доступные на сервере устройства вполне корректно показывает — вот он, ключ, можете монтировать. Пробую примонтировать из-под Linux — работает! А если теперь попробовать из-под Windows? О ужас — это работает!

Источник

Как превратить «столетний» usb-хаб в «умный» управляемый и сэкономить при этом 300$

Как-то давно понадобился мне хаб, желательно с большим количеством портов и c достаточно удобной формой, пригодной для встраивания вместо флоппи-дисковода в отсек 3,5». Беглый просмотр барахолки подкинул модель D-link DUB-H7, да еще и в комбинации «2 по цене 1». Внешний осмотр ничего особенного не дал, хаб как хаб, сделан добротно, капитальный «принтерный» USB AM-BM на оборотной стороне и 3 А блок питания. Как всегда первым делом разобрал, порадовался малому количеству пустых мест вместо элементов вкупе с качественной пайкой и успокоился. Правда на всякий случай зашел в интернет посмотреть, а что это за хаб и есть ли интересные проекты с его участием. Проектов не оказалось, отзывы пользователей 50/50, в общем, никакой динамики. Хаб на протяжении 5-7 лет довольно сносно работал и выполнял свою задачу, потом плавно переместился в коробку для электронного хлама и вполне возможно сгинул бы в итоге вместе с безызвестными переходниками, адаптерами и т. п. Но произошло у меня в жизни событие, которое заставило-таки меня покопаться в мешках со старым барахлом, найти этот, как оказалось уникальный D-link, и стряхнув пыль извлечь его на божий свет. Если интересно послушать зачем — добро пожаловать под cut.

Intro или Плач о жадных производителях usb-хабов

С появлением маленьких удобных SoC роутеров (вроде любовно описанного мной в статье Руководство по доведению «до кондиции» клона популярного китайского мини-роутера Hame A15, он же «unbranded A5-V11» ) и повсеместного внедрения openwrt для управления сонмами устройств (в абсолютном большинстве случаев, это устройства подключаемые по USB) очень актуальной задачей становится задача управления электропитанием всевозможных модемов, картридеров, usb-rs232 преобразователей и т. д. и т. п. Найболее часто встречается необходимость управления портом при работе с GSM-модемами (для перезагрузки, например). В принципе, народ наработал уже достаточное количество решений. Для этих целей, начиная от использования свободных GPIO выводов в роутере, и заканчивая готовыми реле. Существуют решения и от сторонних производителей. Это например программируемый USB хаб на 4 порта от Acroname, который и в корпусе приятном и программным обеспечением богат, но стоит около 300$.

Есть вариант подешевле, умный переключаемый хаб с приятным названием Yupkit YKUSH всего лишь за 35€:

Самые же экономные могут использовать связку из самого дешевого usb хаба, нормально закрытого 5V реле, и любой из Arduino-к для отключения питания от usb порта в случае необходимости. Стоимость такого решения Выдержки из спецификации, касающиеся управления питания USB

Self-powered hubs may have power switches that control delivery of power downstream facing ports but it is not required. Bus-powered hubs are required to have power switches. A hub with power switches can switch power to all ports as a group/gang, to each port individually, or have an arbitrary number of gangs of one or more ports. A hub indicates whether or not it supports power switching by the setting of the Logical Power Switching Mode field in wHubCharacteristics. If a hub supports per-port power switching, then the power to a port is turned on when a SetPortFeature(PORT_POWER) request is received for the port. Port power is turned off when the port is in the Powered-off or Not Configured states. If a hub supports ganged power switching, then the power to all ports in a gang is turned on when any port in a gang receives a SetPortFeature(PORT_POWER) request. The power to a gang is not turned off unless all ports in a gang are in the Powered-off or Not Configured states.
…
Although a self-powered hub is not required to implement power switching, the hub must support the Powered-off state for all ports. Additionally, the hub must implement the PortPwrCtrlMask (all bits set to 1B) even though the hub has no power switches that can be controlled by the USB System Software.

Переводя на русский, получается, что в стандарте USB уже прописана возможность управления питанием портов, с помощью т.н. Per-Port Power Switching (PPPS), но вот встретить устройство, которое бы поддерживало эту возможность не просто тяжело, а очень тяжело. Для реализации PPPS-функционала необходимы дополнительные компоненты (полевые транзисторы и обвязка), которые в целях экономии в хабы не устанавливаются.

Чутко реагируя на запросы рынка некоторые производители указывают в спецификациях хабов функцию PPPS, но на деле дальше надписи на коробке дело не идет. И в принципе, придраться тяжело, ведь многие чипы внутри хабов эту функцию поддерживают, но вот реализовать ее без дополнительных переключателей (транзисторов) невозможно (чаще всего USB порты напрямую подключены к линии +5V).

Я даже разобрал специально несколько маленьких USB-хабов, которые планировал использовать совместно c A5-V11 роутером. Внутри оказались: чип GL850G и горяче любимый китайцами FE1.1s. Естественно внутри обнаружились только сами контроллеры с минимумом деталей. Ввиду миниатюрного размера платы поместить даже навесным монтажом транзистор и примкнувшие к нему детали тяжело. Пришлось это успокоится. Хотя, в зависимости от чипа, если в даташите встречается упоминание о over-current detection and Individual or ganged power control, то можно провести операцию по smart-изации такого устройства по методу описанному в статье. Товарищ использовал комбинацию из транзистора и кучки резисторов для включения функции PPPS в своем хабе.

Также читая документацию, ловишь себя на том, что в ней нет-нет да и встречается упоминание о том, что режим управления портами можно реализовать, добавив дополнительно в схему какой-нибудь AIC1526-0 или MIC2026 (Dual-channel power distribution switch).

Часть основная или переходим к сути

Обуреваемый невеселыми мыслями по поводу покупки китайских хабов с неизвестным функционалом («кота в мешке») и невозможности предварительной их проверки, я нечаянно натолкнулся на статью, посвященную настройке openwrt для управления питанием USB-хаба, притом в качестве примера приведен тот самый, заброшенный и забытый D-Link DUB-H7 в сером корпусе.

Изучив матчасть стало ясно, что на борту хаба помимо достаточно продвинутого контроллера Philips ISP1521BE есть и целая куча тех самых dual-channel power distribution switch AIC1528-0 для полноценного переключения питания. Хотя судя по даташиту, чип с минимальным обвесом сам может управлять питанием downstream портов (а еще там много чего, как оказалось, не реализовано, например индикация активности upstream порта с помощью технологии GoodLink, или хост USB 1.1 для корректной поддержки смеси 2.0 и 1.1 на downstream портах и т.д. и т.п.).

Кстати, для тех, кто решится повторить пройденный мной путь, сразу скажу, что современные версии D-Link DUB-H7 (в черном глянцевом корпусе) уже не так полезны, как старички серого цвета.

По информации с wikidevi.com (1,2,3,4) существует несколько ревизий данного хаба, с различным набором компонентов на борту, и соответственно с различным функционалом (А1/A5 — ISP1521BE 7-port, B1-2xGL854G 4-port, C1 — 2xGL850Z 4-port).

Внимание на D-Link DUB-H7 обращено еще и потому, что помимо его неплохого функционала, это еще и самый доступный (как по цене, так и по распространенности) в наших краях вариант. Из моделей, которые могли упоминаться попутно с «Per-Port Power Switching» можно дополнительно отметить, например, такие:

• Linksys USB2HUB4 USB 2.0 hub.
• D-Link DFB-H7 Combo Hub
• Elecom U2H-G4S
• Sanwa Supply USB-HUB14GPH
• Targus Inc. PAUH212
• Hawking Technology UH214

Мне искать упомянутые устройства не довелось, потому что когда-то повезло с версией ревизии A5. Правда сейчас, если бы пришлось покупать такой хаб, я бы постарался найти ревизию B1, потому что помимо управления питанием портов, чип, на котором она построена (GL854G) имеет внутри такую штуку, как Multi Transaction Translator.

Важность наличия Multi Transaction Translator (MTT) в USB хабе

Небольшое отступление для того, чтобы расказать, что такое этот Multi Transaction Translator (MTT) и почему он так важен и нужен. Передатчик операции (англ. transaction translator, TT) является важным компонентом любого высокоскоростного хаба, который обеспечивает связь между upstream и downstream портами концентратора, особенно в случае, когда эти порты работают на разных скоростях передачи данных. Фактически, TT отделяет низко- и среднескоростные устройства, от высокоскоростных (сугубо USB 2.0, например) и отвечает за работу на скоростях USB 1.1.

Передатчик операции может быть двух видов — одинарным (англ. Single Transaction Translator, STT) или множественным (англ. Multiple Transaction Translator, MTT). В случае STT используется один передатчик для всех портов, а в случае MTT — у каждого порта свой передатчик. Понятно что первый вариант более дешевый и простой, откуда происходит и основной недостаток такого варианта — в случае подключения к хабу нескольких USB 1.1 портов все они будут работать через одно-единственное «бутылочное горлышко». Думаю можно представить что будет со скоростью обмена.

Говоря простым языком, STT-хабы имеют ограничение на количество устройств, которыми можно пользоваться одновременно. В противном случае это чревато потерей пакетов из-за конфликтов в планировании передачи данных, перегрузкой хаба (особенно в случае использования активно обменивающихся данными устройств, вроде звуковых карт) и т.п. Поэтому лучше при выборе хаба сразу ориентироваться на устройства с MTT, а не искать потом причину нестабильности в работе. Если хаб уже имеется, и он, к несчастью, оказался с STT, то остается только внимательно проверить стандарты подключенных к хабу устройств и, по возможности, сократить количество подключенных USB 1.1 до одного.

К сожалению, абсолютное большинство недорогих хабов, построенных на бюджетных чипах (fe1.1s, GL850G, и ISP1521BE моего A5 хаба) на борту имеют STT, более дорогие и продвинутые (GL852G, GL854G (B1 ревизия обсуждаемого D-link DUB-H7), GL3520, VL812, VL813, SMSC USB2514) работают под управлением MTT.

Проверить тип передатчика операции можно либо прочитав даташит на чип (но часто китайцы не могут или не хотят сообщать марку чипа), либо подключив хаб к компьютеру с *nix и выполнив команду lsusb -v и найдя кусок служебной информации, относящийся к исследуемому хабу (по названию). В строке DeviceProtocol будет указано либо Single TT либо Multi TT. Ясно, что покупать лучше только с Multi 🙂

Bus 001 Device 005: ID 2001:f103 D-Link Corp. DUB-H7 7-port USB 2.0 hub
Couldn’t open device, some information will be missing
Device Descriptor:
bLength 18
bDescriptorType 1
bcdUSB 2.00
bDeviceClass 9 Hub
bDeviceSubClass 0 Unused
bDeviceProtocol 1 Single TT
bMaxPacketSize0 64
idVendor 0x2001 D-Link Corp.
idProduct 0xf103 DUB-H7 7-port USB 2.0 hub
bcdDevice 1.00
iManufacturer 0
iProduct 0
iSerial 0
bNumConfigurations 1
Configuration Descriptor:
bLength 9
bDescriptorType 2
wTotalLength 25
bNumInterfaces 1
bConfigurationValue 1
iConfiguration 0
bmAttributes 0xe0
Self Powered
Remote Wakeup
MaxPower 0mA
Interface Descriptor:
bLength 9
bDescriptorType 4
bInterfaceNumber 0
bAlternateSetting 0
bNumEndpoints 1
bInterfaceClass 9 Hub
bInterfaceSubClass 0 Unused
bInterfaceProtocol 0 Full speed (or root) hub
iInterface 0
Endpoint Descriptor:
bLength 7
bDescriptorType 5
bEndpointAddress 0x81 EP 1 IN
bmAttributes 3
Transfer Type Interrupt
Synch Type None
Usage Type Data
wMaxPacketSize 0x0001 1x 1 bytes
bInterval 12

При запуске команды lsusb -v -t можно увидеть симпатичную иерархическую структуру подключенных usb-устройств.

Вместо lsusb можно использовать утилиту hwinfo с ключем —usb (ее желательно предварительно установить через sudo apt-get install hwinfo). Тогда вывод информации о usb устройствах будет выглядеть немного иначе:

$ hwinfo —usb
23: USB 00.0: 10a00 Hub
[Created at usb.122]
Unique ID: zFuK.sOcBcpBDhs4
Parent ID: k4bc.9T1GDCLyFd9
SysFS ID: /devices/pci0000:00/0000:00:1d.7/usb1/1-8/1-8:1.0
SysFS BusID: 1-8:1.0
Hardware Class: hub
Model: «D-Link DUB-H7 7-port USB 2.0 hub»
Hotplug: USB
Vendor: usb 0x2001 «D-Link»
Device: usb 0xf103 «DUB-H7 7-port USB 2.0 hub»
Revision: «1.00»
Driver: «hub»
Driver Modules: «usbcore»
Speed: 480 Mbps
Module Alias: «usb:v2001pF103d0100dc09dsc00dp01ic09isc00ip00in00»
Config Status: cfg=new, avail=yes, need=no, active=unknown
Attached to: #21 (Hub)

В общем, кратенько с особенностями работы низкоскоростных устройств разобрались и теперь самое время перейти к программной части.

Управляем питанием USB-портов

Cкажу сразу, найти способ реализации функционала PPPS в среде Windows мне не удалось (хотя бы из праздного интереса). Максимум — включить/отключить устройство с помощью утилиты devcon. Буду рад, если кто-то из читателей поправит и дополнит. А пока же все процедуры проводятся на примере Ubuntu (в случае openwrt – алгоритм аналогичен, хотя в последних trunk-ах она уже должна быть включена в состав «дистрибутива»).

Итак, возможность Per-Port Power Switching (PPPS) или «попортового переключения питания» реализуется на хабах с аппаратной поддержкой этой функции с помощью программы hub-ctrl или ее потомка uhubctrl. Рассмотрю их по-очереди.

HUB-CTRL

Программа написана японским борцом за независимость инженером Niibe Yutaka в далеком 2006 году. Но работает без проблем и сейчас. Для установки нам понадобится любой *nix и библиотека libusb-dev. На примере Ubuntu 16.04 LTS алгоритм следующий:

В случае недоступности адреса, можно вручную закачать исходники отсюда или отсюда и скомпилировать описанной выше командой.

У программы достаточно простой синтаксис командной строки, укладывающийся в следующее описание:

./hub-ctrl [<-h HUBNUM | -b BUSNUM -d DEVNUM>] \ [-P PORT] [<-p [VALUE] | -l [VALUE]>]
где HUBNUM — номер хаба, BUSNUM-номер шины, DEVNUM-номер устройства, PORT-номер порта

Для того, чтобы узнать эти параметры, достаточно запустить команду lsusb:

Кстати, программа hub-ctrl может выступать в качестве своеобразного «пробника» usb-хаба на факт наличия в нем способности к управлению питанием портов. Достаточно ее запустить с ключом -v. Получаем список имеющихся в системе поддерживаемых хабов (строка INFO) и состояние портов (в моем случае все порты выключены).

/hub$ sudo ./hub-ctrl -v
Hub #0 at 001:006
INFO: individual power switching.
WARN: Port indicators are NOT supported.
Hub Port Status:
Port 1: 0000.0000
Port 2: 0000.0000
Port 3: 0000.0000
Port 4: 0000.0000
Port 5: 0000.0000
Port 6: 0000.0000
Port 7: 0000.0000

А вот так будет выглядеть конфигурация, когда все порты включены:

/hub$ sudo ./hub-ctrl -v
Hub #0 at 001:006
INFO: individual power switching.
WARN: Port indicators are NOT supported.
Hub Port Status:
Port 1: 0000.0100 power
Port 2: 0000.0100 power
Port 3: 0000.0100 power
Port 4: 0000.0100 power
Port 5: 0000.0100 power
Port 6: 0000.0100 power
Port 7: 0000.0100 power

Чтобы включить какой-то из портов нужно выполнить команду sudo ./hub-ctrl -h 0 -P 1 -p 1, где -h указывает какой хаб используем (0-й в моем случае), -P говорит какой порт (1-й порт в моем случае), а -p указывает на состояние (0-выключен, 1-включен).

Чтобы получить конфигурацию как на картинке выше, понадобилось последовательно выполнить следующие команды (для изначально отключенных портов):

sudo ./hub-ctrl -h 0 -P 2 -p 1
sudo ./hub-ctrl -h 0 -P 4 -p 1
sudo ./hub-ctrl -h 0 -P 6 -p 1

Соответственно, не сложно написать скрипт, который заставит for fun мигать светодиоды в нужной последовательности. Примеры таких вещей уже есть и успешно функционируют:
азбука Морзе на usb-хабе, елочные гирлянды и т.д. и т.п. Мне вот из возможностей hub-ctrl не хватило функции циклического включения для реализации своих сиюминутных светотехнических фантазий (чтобы не тратить время на написание скрипта ну и т.п.). Этот досадный недостаток устранен в преемнике — uhubctl.

UHUBCTL

Программа uhubctl представляет из себя оптимизированный аналог hub-ctrl и обладает некоторыми косметическими отличиями (ну и конечно же поддерживает большее количество устройств).

Теоретически, утилита может быть скомпилирована для запуска в среде windows, но… Но пока взаимодействует она с утройствами через драйвер winusb.sys, который не может обращаться напрямую к хабу. Также в программе заявлена поддержка USB 3.0 (хабов USB 3.0 поддерживающих Per-Port Power Switching, кстати, намного больше чем хабов USB 2.0 с аналогичным функционалом). При работе с USB 3.0 хабом, подключенным к USB 3.0 upstream-порту, программа определяет его как два независимых виртуальных хаба: USB 2.0 и USB 3.0, а уже сами USB-устройства будут подключены к одному из них в зависимости от их возможностей и скорости соединения. Соответственно, для управления такими устройствами программа по-умолчанию включает/отключает питание на виртуальных хабах (перевести утилиту в ручной режим можно добавив в команду запуска ключ -е).

Важно: некоторую путаницу может вызвать система адресации для USB-портов (она схожа для hub-ctrl и uhubctl). При работе использует тот же метод адресации аналогичный таковому в ядре Linux: b-x.y.z, где b — номер шины USB, а x, y, z — номера портов цепочки узлов, начиная с корневого USB-хаба для данной шины. Если имеется больше чем один управляемый USB-хаб, определить правильные параметры можно запустив uhubctl с параметром -l (location). Отмечу, что эта адресация является полустабильной — она не изменится, если вы отключите и подключите USB-устройства обратно к одному и тому же физическому порту.

Алгоритм компиляции программы аналогичен алгоритму для hub-ctrl. За тем только исключением, что дополнительно нужно установить библиотеку libusb-1.0 (версия 1.0.12 или позднее) привычной командой sudo apt-get install libusb-1.0-0-dev, а затем скомпилировать бинарик командой make.

Синтаксис запуска программы следующий

uhubctl -a off -p 2

Эта команда отключает питание (-a off, или -a 0) на порту 2 (-p 2). Поддерживаемые команды off/on/cycle (или 0/1/2). Ключ cycle отключает питание, выжидает некоторое время (определяется ключом -d) и включает его обратно. Т.е. теперь хаб запросто для мигания может заменить микроконтроллер.

Что из этого всего следует, или Выводы

А следует из этого то, что «секрет» в старом хабе от D-Link все-такие есть. Использование описанной технологии (PPPS) вполне обосновано при необходимости удаленного управления массивом устройств, подключенных к шине USB. Более того, способ этот уже используется для отключения жестких дисков, веб-камер и GSM-модемов (таких как на картинке):

Хотя, что касается модемов и упомянутого мной D-link DUB-H7, то есть люди, которые подвергают сомнению работоспособность такой связки (при работе с программой hub-ctrl).

«… эксперименты с использованием Dlink DUB H-7 показали, что hub-ctrl -p 0 понижает напряжение только до уровня 1.47V. При этом после вставки модема в такой «выключенный порт» светодиод не моргает, однако файлы /dev/ttyUSBx для данного модема в системе появляются. Они даже могут быть открыты. Однако запись команд и чтение ответов из этого порта не заканчиваются успехом.»

Описанные в статье утилиты (lsusb, hwinfo, hub-ctrl) могут выступать отличным подспорьем при выборе очередного USB-хаба, особенно, если нет доступа к просмотру внутреннего устройства. На хабре уже описывались пользовательские идеи и ожидания от идеальных usb-хабов (здесь и здесь). Описанные алгоритмы проверки существующих хабов, на мой взгляд, отлично дополнят и разбавят описанные авторами подходы. Ну и так, вдогонку, герой моей статьи (D-link DUB-H7 ver. A5) на мой взгляд очень неплохо выглядит с точки зрения схемотехнических решений. На сим, пожалуй, откланяюсь 🙂

Что за детали установлены на обведенных позициях (а может быть кто-то даже видел схему)? Особенно интересуют элементы RP1. RP2 (подозреваю на резисторную сборку из 0-х cопротивлений).

Дополнение: если вдруг кому-то понадобится дамп прошивки микросхемы EEPROM 24C02, то выглядит он вот так:

Важно! Все обновления и промежуточные заметки из которых потом плавно формируются хабра-статьи теперь можно увидеть в моем телеграм-канале lab66. Подписывайтесь, чтобы не ожидать очередную статью, а сразу быть в курсе всех изысканий 🙂

Источник