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USB e Gentoo Linux 1.Introduzione USB è l'acronimo di Universal Serial Bus e in poche parole è un'interfaccia standard che permette al computer di comunicare con diverse periferiche. Tra le periferiche USB più usate troviamo le tastiere, i mouse, le penne USB, le fotocamere digitali, i masterizzatori esterni per CD & DVD, le stampanti ecc. Allo stato attuale esistono due versioni del protocollo USB, cioè USB 1.1 e USB 2.0. Da momento che il protocollo USB ha sempre mantenuto la compatibilità con le versioni precedenti, lo stesso accade tra USB 1.1 e USB 2.0. I dispositivi più recenti supportano la versione 2.0. USB 2.0 supporta una velocità massima di trasmissione dati di 480 Mbps o 60 MBps e questa costituisce la differenza più importante dalla versione precedente. Un altro vantaggio del protocollo USB è che i dispositivi supportano hot-plug, che significa che non si deve riavviare la macchina per poter usare tali dispositivi. Prima di addentrarci nelle opzioni di configurazione del kernel, vale la pena di entrare un po' più nei dettagli del protocollo USB. Se hai fretta oppure se vuoi saltare questa sezione, puoi andare direttamente alla Configurazione del Kernel. Un sistema USB è costituito da un 'host controller', da una serie di hub (concentratori), da un 'hub principale' (root hub) che gestisce fino a 127 dispositivi USB, hub inclusi. Un 'host controller' non è altro che l'interfaccia hardware tra il dispositivo USB e il sistema operativo. Tali interfacce vengono chiamate HCI (Host Controller Interface) e le più usate sono OHCI (Open HCI), prodotta da Compaq, UHCI (Universal HCI) e EHCI (Enhanced HCI), entrambe prodotte da Intel. OHCI/UHCI sono lo standard per le interfacce USB 1.1 mentre EHCI è lo standard per USB 2.0. I produttori offrono ai programmatori un'interfaccia che permette al sistema di interagire con l'hardware; questa interfaccia prende il nome di HCD, Host Controller Device. È proprio attraverso l'HCD che i dispositivi USB interagiscono con il software di sistema. Il seguente schema dovrebbe rendere il concetto più semplice.
Un dispositivo USB può utilizzare un driver creato appositamente oppure un driver già presente sul sistema ma per stabilire se questo sia possibile bisogna introdurre il concetto di classe. Due dispositivi che appartengono alla stessa classe possono condividere lo stesso driver. Tra le classi esistenti troviamo la classe USB HID (Human Interface Devices) alla quale appartengono le tastiere e i mouse, la classe dei dispositivi di memorizzazione di massa USB (USB Mass Storage devices) che comprende le penne USB, le fotocamere digitali, i player audio ecc. e la classe USB CDC (Communication Devices Class) di cui fanno parte i modem USB e simili. Com'è configurata la tua macchina? Scoprire se la tua macchina supporta il protocollo USB 2.0 è molto semplice. Per farlo useremo il comando lspci.
Così, attraverso lspci, possiamo scoprire se il nostro sistema supporta il protocollo USB 2.0. Questo ci servirà durante la configurazione del kernel per attivare le opzioni più opportune. 2.Configurazione del Kernel
In primo luogo emergi i sorgenti del kernel che hai scelto. Per i nostri scopi useremo i gentoo-sources. Per maggiori informazioni sui diversi kernel disponibili in Portage, fai riferimento alla Guida ai Kernel Gentoo Linux.
Procediamo ora con la configurazione del kernel.
Opzioni di configurazione per i kernel 2.6.x Ora vedremo alcune delle opzioni che andranno abilitate durante la configurazione di un kernel 2.6 per supportare le nostre periferiche USB. Se stai usando un kernel 2.4, vai alla sezione Opzioni di configurazione per i kernel 2.4.x.
Terminata la configurazione, puoi (ri)compilare il kernel e il supporto USB dovrebbe essere attivo dopo un reboot. Puoi passare alla sezione Verificare il funzionamento del supporto USB per vedere se tutto è OK (come dovrebbe). Opzioni di configurazione per i kernel 2.4.x Ora vedremo alcune delle opzioni che andranno abilitate durante la configurazione di un kernel 2.4 per supportare le nostre periferiche USB. Se stai usando un kernel 2.6, vai alla sezione Opzioni di configurazione per i kernel 2.6.x.
Terminata la configurazione, puoi (ri)compilare il kernel e il supporto USB dovrebbe essere attivo dopo un reboot. 3.Verificare il funzionamento del supporto USB È finalmente arrivato il momento di mettere in pista le nostre periferiche USB :) Iniziamo subito. In questa sezione vedremo come il sistema risponde ad alcuni dispositivi USB. Cominciamo con una penna USB da 512 MB. Puoi usare anche altri dispositivi di memorizzazione di massa. Per vedere cosa accade e come risponde il sistema, useremo principalmente dmesg.
Una volta che la periferica è connessa e montata, può essere trattata come un normale disco fisso. Le operazioni di routine come cp, mv, rm, ecc. funzionano tranquillamente. Sulla penna USB è possibile creare un filesystem e formattarlo.
Come verrebbe rilevato un mouse USB? Come un dispositivo HID.
Un altro comando utile per rilevare lo stato delle porte USB è lsusb. Fa parte di sys-apps/usbutils e verrà discusso nella prossima sezione. 4.USB dal lato utente Fino a questo punto abbiamo visto il supporto per il protocollo USB dal lato kernel/sistema. Ora daremo un'occhiata al supporto offerto da Gentoo all'utente. Uno degli strumenti più utili è lsusb. Genera un elenco di tutte le periferiche USB connesse al sistema. Installarlo è una sciocchezza.
Una volta installato è sufficiente un lsusb per ottenere le informazioni di base sui dispositivi USB connessi alla macchina.
Se vuoi ottenere più informazioni allora devi eseguire lsusb -v. Provalo e guarda quante informazioni genera. Un'altra opzione comoda di lsusb è la possibilità di generare l'alberatura della gerarchia USB corrente per rendere più semplice l'analisi della mappa dei dispositivi. Il comando è lsusb -t. Per esempio,
Ora puoi confrontare facilmente l'output di lsusb con quello di lsusb -t, per facilitare eventuali debug o per comprendere meglio il funzionamento di USB. Gentoo usa due pacchetti, sys-apps/hotplug e sys-apps/coldplug, per gestire dispositivi installabili a caldo. Dietro le quinte di questa magia informatica si cela una logica abbastanza semplice. Cercheremo ora di capire di cosa si tratta e durante la spiegazione cercheremo anche di conoscere meglio questi due pacchetti. Possiamo definire il firmware come un software su un dispositivo hardware che viene caricato ed eseguito ma che non può essere modificato con facilità. Molti dispositivi hanno un firmware che ne assicura il corretto funzionamento e spesso il firmware contiene codice vitale per l'hardware. Il firmware è presente in un'ampia gamma di dispositivi, dalla ROM alle schede USB e PCMCIA. Quando una periferica viene installata, il firmware (in alcuni casi può trattarsi anche del driver) viene letto e caricato in memoria e soltanto in un secondo momento la periferica può essere usata dal sistema. Per farla breve, Gentoo utilizza sys-apps/hotplug per gestire, dal lato firmware, le periferiche installabili a caldo. sys-apps/hotplug userà il firmware richiesto per far funzionare una determinata periferica. Il firmware dovrebbe trovarsi in /lib/firmware ed è da lì che viene prelevato. Installare hotplug è semplice, basta emergerlo.
La domanda più ovvia ora è, cos'è coldplug e perchè è necessario? sys-apps/coldplug fa le stesse cose di hotplug ma le fa per dispositivi installabili a caldo che sono già connessi durante il boot. Ad esempio una scheda di rete USB. Prima hotplug si occupava di entrambe le situazioni ma poi è stato diviso in hotplug e coldplug, con coldplug che si fa carico di tutto il lavoro. Devi emergerlo se hai dispositivi installabili a caldo che devono essere attivati durante il boot.
5.Ringraziamenti... Durante la stesura di questa guida sono stato aiutato da diversi documenti trovati online e alcuni di essi, pur essendo molto tecnici, sono veramente interessanti. Penso che meritino il giusto credito.
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