Ein neuer USB-Stack für FreeBSD - Jetzt aber wirklich

[Yamagi]

Mehrmals war es angekündigt worden. Mehrmals wurde es vorschoben. Es gab drei Release Candidates mehr als geplant. Aber nun ist er da: Hans Petter Selaskys USB2 Stack. Fast vollständig vom Grund auf neugeschrieben, unterstützt alle neu zu USB hinzugekommenen Funktionen der letzten Jahre, endlich eine wirklich kompatible libusb, das Setzen von Quirks zur Laufzeit und vieles, vieles mehr. Dieser Commit hebt FreeBSDs lange Zeit einfach nur kaputte USB-Implementierung auf das Niveau von Linux und OS X, macht sie schnell und stabil. Dabei sollte beachtet werden, dass USB2 den alten USB-Stack erst einmal nicht vollständig ersetzt. USB2 ist für die erste Zeit eine optionale Komponente, vermutlich wird sogar noch RELENG_8 durch der alte USB-Stack Standard bleiben.

Außerdem ist mit USB2 nun das letzte große Subsystem vom GIANT-Lock befreit worden. Nachdem im Sempember bereits der neue TTY-Layer eingegangen ist, ist FreeBSD jetzt in allen wichtigen Bereichen mit modernem, dem SMP-Zeitalter entsprechenden Locking ausgetastattet. Einige wenige Vorkomen von GIANT gibt es freilich noch, diese sind aber in der globalen Sicht weitgehend irrelevant.

Die gekürzte (ich habe die Diff entfernt) Commitnachricht, komplett immerhin 49 Kilobyte groß und das auch nur, da Mailman sie bereits bei 1000 Zeilen abschneidet:

From: Alfred Perlstein <alfred@FreeBSD.org>
Date: Tue, 4 Nov 2008 02:31:04 +0000 (UTC)
To: src-committers@freebsd.org, svn-src-all@freebsd.org,
svn-src-head@freebsd.org
Cc:
Subject: svn commit: r184610 - in head: lib/libusb20 share/man/man4 sys/conf
sys/dev/sound/pcm sys/dev/usb2 sys/dev/usb2/bluetooth
sys/dev/usb2/controller sys/dev/usb2/core
sys/dev/usb2/ethernet sys/dev/usb...

Author: alfred
Date: Tue Nov 4 02:31:03 2008
New Revision: 184610
URL: http://svn.freebsd.org/changeset/base/184610

Log:
Bring in USB4BSD, Hans Petter Selasky rework of the USB stack
that includes significant features and SMP safety.

This commit includes a more or less complete rewrite of the *BSD USB
stack, including Host Controller and Device Controller drivers and
updating all existing USB drivers to use the new USB API:

1) A brief feature list:

- A new and mutex enabled USB API.

- Many USB drivers are now running Giant free.

- Linux USB kernel compatibility layer.

- New UGEN backend and libusb library, finally solves the "driver
unloading" problem. The new BSD licensed libusb20 library is fully
compatible with libusb-0.1.12 from sourceforge.

- New "usbconfig" utility, for easy configuration of USB.

- Full support for Split transactions, which means you can use your
full speed USB audio device on a high speed USB HUB.

- Full support for HS ISOC transactions, which makes writing drivers
for various HS webcams possible, for example.

- Full support for USB on embedded platforms, mostly cache flushing
and buffer invalidating stuff.

- Safer parsing of USB descriptors.

- Autodetect of annoying USB install disks.

- Support for USB device side mode, also called USB gadget mode,
using the same API like the USB host side. In other words the new
USB stack is symmetric with regard to host and device side.

- Support for USB transfers like I/O vectors, means more throughput
and less interrupts.

- ... see the FreeBSD quarterly status reports under "USB project"

2) To enable the driver in the default kernel build:

2.a) Remove all existing USB device options from your kernel config
file.

2.b) Add the following USB device options to your kernel configuration
file:

# USB core support
device usb2_core

# USB controller support
device usb2_controller
device usb2_controller_ehci
device usb2_controller_ohci
device usb2_controller_uhci

# USB mass storage support
device usb2_storage
device usb2_storage_mass

# USB ethernet support, requires miibus
device usb2_ethernet
device usb2_ethernet_aue
device usb2_ethernet_axe
device usb2_ethernet_cdce
device usb2_ethernet_cue
device usb2_ethernet_kue
device usb2_ethernet_rue
device usb2_ethernet_dav

# USB wireless LAN support
device usb2_wlan
device usb2_wlan_rum
device usb2_wlan_ral
device usb2_wlan_zyd

# USB serial device support
device usb2_serial
device usb2_serial_ark
device usb2_serial_bsa
device usb2_serial_bser
device usb2_serial_chcom
device usb2_serial_cycom
device usb2_serial_foma
device usb2_serial_ftdi
device usb2_serial_gensa
device usb2_serial_ipaq
device usb2_serial_lpt
device usb2_serial_mct
device usb2_serial_modem
device usb2_serial_moscom
device usb2_serial_plcom
device usb2_serial_visor
device usb2_serial_vscom

# USB bluetooth support
device usb2_bluetooth
device usb2_bluetooth_ng

# USB input device support
device usb2_input
device usb2_input_hid
device usb2_input_kbd
device usb2_input_ms

# USB sound and MIDI device support
device usb2_sound

2) To enable the driver at runtime:

2.a) Unload all existing USB modules. If USB is compiled into the
kernel then you might have to build a new kernel.

2.b) Load the "usb2_xxx.ko" modules under /boot/kernel having the same
base name like the kernel device option.

Submitted by: Hans Petter Selasky hselasky at c2i dot net
Reviewed by: imp, alfred

[..]

svn-src-all@freebsd.org mailing list
http://lists.freebsd.org/mailman/listinfo/svn-src-all
To unsubscribe, send any mail to "svn-src-all-unsubscribe@freebsd.org"

[laemodost]

Sehr schöne Arbeit!
Ich bin gespannt, wie sich das auf meinem USB-Problemrechner auswirkt. Der hat immer Kernel Panics bekommen, wenn ich was mit USB gemacht habe...

Als Fingerübung für den neuen Stack könnte ja jetzt mal jemand nen Trreiber für die UVC Webcams schreiben!

- Autodetect of annoying USB install disks.

Heisst das, dass ich jetzt evtl. meine UMTS-Karte benutzen kann, die sich immer als USB-CDROM anmeldet?

[Kamikaze]

Mir wäre es lieber, wenn einfach alle Profile erkannt werden statt ein bestimmtes auszublenden.

Mein USB-3g-Modem bietet eine Install-Disk, einen Kartenleser und eben die Modemfunktionalität. Glücklicherweise springt das System auf das Modem an, aber den Kartenleser würde ich auch gerne (simultan) nutzen. Das würde auch die Probleme mit modernen Razer-Mäusen, die sich als Maus und Tastatur anmelden, lösen.

[Yamagi]

"USB Install Disks" sind Geräte, dem das Betriebssystem sagen muss "Hey, ich habe einen Treiber für dich". Tut das System es nicht, wie FreeBSD bisher, öffnet sich halt besagte emulierte CD-ROM.
Deine ug3-Karte ist hingegen ein "Multi Path Device". Technisch gesehen ein kastrierter HUB, an welchem mehrere Geräte klemmen. Sowas sollte(tm) nun auch besser gehen. Dazu sollte man aber sagen, dass dies eine berüchtigte Stelle für schlechte Standardunterstützung ist, welche dann auch zu dem Maus-Tastatur-Kombie-Prob führt. Das ist dann der Punkt, an welchem du dir mit usbconfig(8) selbst Quirks setzten darfst. Würde deine Karte z.B. als Kartenleser auftauchen sagst du einfach "Das ist ein Modem!"

[Kamikaze]

Das klingt ja nicht schlecht. So langsam klingt das wie ein Märchen.

[i18n]

Anfrage: Heißt das nun, daß ich komplett mit FreeBSD 7.1 (wenn es denn fertig ist und ich einen neuen Kernel bauen werde) auf dieses neue USB-Zeugs umsteigen kann? Oder ist das erst mit 8.0 dran?
Wäre wunderbar, wenn es funktionierte, ich bin wieder nach längerer Zeit auf FreeBSD umgestiegen, die 7.0 ließ sich auf dem AMD 64 nicht installieren, daher Beta. Habe hier in so lustiges chinesisches Maschinchen, Mischung aus Laptop und Desktop-Rechner (HASEE Tang Dynastie), noch eine ältere Fassung mit AMD 64, wenig RAM und sehr vielen USB-Teilen, Karten usw.
Ubuntu fror jedesmal ein, der Geschwindigkeitsunterschied zwischen den beiden Systemen auf diesem Rechner hier ist gewaltig.

[Kamikaze]

Nein, das ist soweit ich es verstanden habe gerade in CURRENT eingeflossen. In 7.1 wird nichts davon auftauchen.

[i18n]

Schade!

[Daemotron]

Aus älteren Postings zu dem Thema lässt sich sogar schließen, dass auch in den 8er Releases der alte Stack default bleibt und man sich für USB2 einen eigenen Kernel backen muss. Erst mit den 9er Releases soll USB2 Standard werden (find bloß grade die betreffende Mail nicht mehr, aber ich glaube, Yamagi hatte damals dazu auch was in den News gepostet...)

[Yamagi]

Jo, müsste oben stehen. Wie hieß es so schön? USB2 ist ein Experiment, welches entweder gelingt oder nicht. Hoffen wir auf letzteres

[FreeBSDuser]

@ Yamagi: Sicher, dass du letzteres meinst ?

[Yamagi]

Öhm, nein natürlich nicht. Beim Tippen gepennt