Donnerstag, 5. Februar 2015

USB Geräte über IP tunneln (usbip)

Das usbip Projekt ist seit kurzem als stabiler Bestandteil des Linuxkernels bestimmt worden. Das bedeutet, dass die Funktionalität standartmäßig in die Kernels der großen Distributionen kompiliert werden. Es herrscht allerdings noch einige Unklarheiten wie das Paket ausgeliefert werden soll. Der aktuelle (3.16) Kernel des Ubuntu 14.10 (Utopic Unicorn) hat die Module für usbip bereits dabei. Es draf bloß nicht der Fehler gemacht werden und das 'usbip' Paket aus dem Paketmanager isntalliert werden; dieses enthält eine sehr alte Version des Projekts. Vielmehr muss nur das Paket 'usbip-utils' installiert werden.

Wenn die benötigten Pakete geladen sind kann der usbip Server gestatet werden. Dieser lautet 'usbipd' und kann entweder als Programm oder im Hintergrund geladen werden.

basti@localhost:~$ sudo usbip

oder

basti@localhost:~$ sudo usbipd -D 

Um  USB Geräte über diesen Server zur Verfügung zu stellen, müssen die Kernelmodule 'usbip_core' und 'usbip_host' sowie 'vhci_hcd' geladen werden.

basti@localhost:~$ sudo modprobe usbip_core
basti@localhost:~$ sudo modprobe usbip_host
basti@localhost:~$ sudo modprobe vhci_hcd

Die Liste der verfügbaren USB Geräte kann mit 'basti@localhost:~$ usbip list -l' angezeigt werden. Die Ausgabe sieht dann zum Beispiel so aus:


 - busid 1-2 (05dc:b051)
   Lexar Media, Inc. : unknown product (05dc:b051)


Um das gewünschte Gerät zu exportieren wird dem Kernelmodul das USB Gerät übergeben. 

basti@localhost:~$ usbip bind -b 1-2

Wenn ein USB Gerät an den usbip Treiber weitergegeben wurde, steht es dem System nicht mehr zur Verfügung. Es kann allerdings mit usbip auch lokal wieder eingebunden werden. Und genau das müssen wir zuerst tun, bevor wir mit Windows die Interfaces des USB Gerätes sehen können. Weshlab das so ist, ahbe cih noch nicht herausgefunden, lediglich dass es so ist.

basti@localhost:~$ usbip list -r 127.0.0.1
Exportable USB devices
======================
 - 127.0.0.1
        1-2: Lexar Media, Inc. : unknown product (05dc:b051)
           : /sys/devices/pci0000:00/0000:00:06.0/usb1/1-2
           : (Defined at Interface level) (00/00/00)

basti@localhost:~$ sudo usbip attach -r 127.0.0.1 -b 1-2
basti@localhost:~$ usbip list -r 127.0.0.1
Exportable USB devices
======================
 - 127.0.0.1
        1-2: Lexar Media, Inc. : unknown product (05dc:b051)
           : /sys/devices/pci0000:00/0000:00:06.0/usb1/1-2
           : (Defined at Interface level) (00/00/00)
           :  0 - Mass Storage / SCSI / Bulk-Only (08/06/50)

 
Wie man an der Ausgabe sieht, erscheint das Interface erst, nachdem das Gerät einmal eingebunden wurde. Um es auf einem anderen Computer einzubinden muss es aus dem lokalen Rechner gelöst werden.


basti@localhost:~$ sudo usbip detach -p 0

Damit wird das Gerät wieder frei um von der Windows Seite her eingebunden zu werden. Das ReactOS Projekt hat für Windows signierte Treiber erstellt. Diese können auf der Webseite des usbip Projektes heruntergeladen werden. Die mit den Treibern ausgelieferte Version 0.2.0.0 von usbip.exe ist allerdings zu alt um mit dem aktuellen usbip-Server zu arbeiten. Die Quellcodes sind allerdings offen und man kann sich eine Version kompilieren, oder ihr könnt euch meine kompilierte Version von hier herunterladen. Es handelt sich dabei um die aktuellste Version des SVN Repositories.

Unter Windows muss der usbip Enumerator Treiber installiert werden. Unter Windows 7 kann das über den Gerätemanager erfolgen. Im Gerätemanager klickt man auf den lokalen Computer mit der rechten Maustaste und wählt Legacyhardware hinzufügen.
Im folgenden Dialog wählt man die manuelle Metode aus und 'Alle Geräte anzeigen'. Der Button 'Datenträger...' lässt dann zu den Ordner der usbip-Treiber auszuwählen. Installiert nun den 'USB/IP Enumerator'.
Der Treiber kann jetzt verwendet werden. Über die Kommandozeite (cmd.exe) führen wir die usbip.exe aus und binden das entfernte USB-Gerät ein.

C:\Release>usbip -l 192.168.0.1
- 192.168.0.1
   1-2: Lexar Media, Inc. : unknown product (05dc:b051)
        :
/sys/devices/pci0000:00/0000:00:06.0/usb1/1-2
        : (Defined at Interface level) (00/00/00)
        :  0 - Mass Storage / SCSI / Bulk (Zip) (08/06/50)



C:\Release>usbip -a 192.168.0.1 1-2
new usb device attached to usbvbus port 1

Receive sequence:    46600



Das Gerät wird von Windows wie ein lokal angestecktes Gerät gesehen und die Treiber werden lokal installiert. Um das Gerät wieder freizugeben wird mit 'usbip.exe -d 0' das Gerät entbunden und kann andersweitig wieder verwendet werden.

Zu beachten ist, dass ein Gerät immer nur an einem PC eingebunden sein kann.