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2020年4月23日木曜日

【Raspberry pi 4 B / Raspbian】USBポートに各種USB機器を接続したときのlsusbツリーやカーネルメッセージ表示【Raspbian Buster Lite 2020-02-13】


Raspbian Buster Lite(2020-02-13)をインストールしたRaspberry pi 4 Model B (4GB)の、USBポート(3.0/2.0)に、
USB HUB(USB 3.0 / 2.0)や、USB HDD(USB 3.0 / 2.0)や、USBキーボード、USBマウスを接続した時の、
lsusbツリー表示、カーネルメッセージ表示をまとめた。

これをみると、接続モード(SuperSpeed 5000M, HighSpeed 480M)もわかった。



1、USBポートのいずれにも何も接続していない状態

下記結果を見ると、Raspberry pi 4のUSB 2.0ポートに内蔵HUBが内部接続されているように見える。
一方、USB 3.0ポートにそれはない。

root@raspberrypi:/home/pi# lsusb -t
/:  Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/4p, 5000M  ←本体ルートハブ
/:  Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/1p, 480M  ←本体ルートハブ
    |__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M  ←内部接続されているように見える本体内蔵HUB



2、つづけて、USB HUB(USB 3.0 SuperSpeed 対応)を接続した状態

USB HUB(USB 3.0 SuperSpeed 対応)をRaspberry pi 4のUSB3.0ポート(そのうち下側)に取り付けた。
その結果、下記のように、Bus 02のPort 2に5000Mbps接続で認識された。(1)
また、Bus 01のPort 1に480Mbitでも認識された。(2)

root@raspberrypi:/home/pi# lsusb -t
/:  Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/4p, 5000M
    |__ Port 2: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 5000M  ←(1)同じHUB(5000Mbps接続)
/:  Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/1p, 480M
    |__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M
        |__ Port 2: Dev 3, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M  ←(2)同じHUB(480Mbps接続)

このときのカーネルメッセージを表示させた。

root@raspberrypi:/home/pi# dmesg
<USB HUB接続後>
[  124.676892] usb 2-2: new SuperSpeed Gen 1 USB device number 2 using xhci_hcd
[  124.709455] usb 2-2: New USB device found, idVendor=2109, idProduct=0817, bcdDevice= 2.14
[  124.709471] usb 2-2: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=0
[  124.709485] usb 2-2: Product: USB3.0 Hub         
[  124.709498] usb 2-2: Manufacturer: VIA Labs, Inc.     
[  124.713108] hub 2-2:1.0: USB hub found
[  124.713351] hub 2-2:1.0: 4 ports detected
[  124.806360] usb 1-1.2: new high-speed USB device number 3 using xhci_hcd[  124.938359] usb 1-1.2: New USB device found, idVendor=2109, idProduct=2817, bcdDevice= 2.14
[  124.938376] usb 1-1.2: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=0
[  124.938389] usb 1-1.2: Product: USB2.0 Hub         
[  124.938401] usb 1-1.2: Manufacturer: VIA Labs, Inc.     
[  124.940944] hub 1-1.2:1.0: USB hub found
[  124.941222] hub 1-1.2:1.0: 4 ports detected



3、つづけて、USB HDD(USB 3.0 SuperSpeed対応)を上記のUSB HUBに接続した状態

USB HUBに接続したUSB 3.0接続HDDは、下記のように、Bus 02のPort 2に5000Mbpsで認識されているハブのPort1に5000Mbpsで認識された。

root@raspberrypi:/home/pi# lsusb -t
/:  Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/4p, 5000M
    |__ Port 2: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 5000M
        |__ Port 1: Dev 3, If 0, Class=Mass Storage, Driver=uas, 5000M  ←USB HUBに接続したUSB 3.0接続HDD
/:  Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/1p, 480M
    |__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M
        |__ Port 2: Dev 3, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M

このときのカーネルメッセージを表示させた。

root@raspberrypi:/home/pi# dmesg
<USB HDD接続後>
[  269.554717] usb 2-2.1: new SuperSpeed Gen 1 USB device number 3 using xhci_hcd
[  269.586133] usb 2-2.1: New USB device found, idVendor=152d, idProduct=0578, bcdDevice= 1.00
[  269.586148] usb 2-2.1: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3
[  269.586161] usb 2-2.1: Product: USB to ATA/ATAPI Bridge
[  269.586173] usb 2-2.1: Manufacturer: JMicron
[  269.586185] usb 2-2.1: SerialNumber: 0123456789ABCDEF
[  269.638320] scsi host0: uas
[  269.639919] scsi 0:0:0:0: Direct-Access     JMicron  Generic          8101 PQ: 0 ANSI: 6
[  269.714236] sd 0:0:0:0: Attached scsi generic sg0 type 0
[  271.939973] sd 0:0:0:0: [sda] 976773168 512-byte logical blocks: (500 GB/466 GiB)
[  271.939989] sd 0:0:0:0: [sda] 4096-byte physical blocks
[  271.944628] sd 0:0:0:0: [sda] Write Protect is off
[  271.944645] sd 0:0:0:0: [sda] Mode Sense: 53 00 00 08
[  271.945087] sd 0:0:0:0: [sda] Disabling FUA
[  271.945103] sd 0:0:0:0: [sda] Write cache: enabled, read cache: enabled, doesn't support DPO or FUA
[  271.945843] sd 0:0:0:0: [sda] Optimal transfer size 33553920 bytes not a multiple of physical block size (4096 bytes)
[  271.965122]  sda: sda1
[  271.968024] sd 0:0:0:0: [sda] Attached SCSI disk



4、つづけて、USBキーボードも接続した状態

USBキーボードを一台、Rapberry pi 4のUSB 2.0ポート(そのうちの上側)に接続した。

下記のように、Bus 01のPort1 に内部接続されているように見える内蔵HUBのPort 3に、USBキーボードはIf 0とIf 1とで認識された。

root@raspberrypi:/home/pi# lsusb -t
/:  Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/4p, 5000M
    |__ Port 2: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 5000M
        |__ Port 1: Dev 3, If 0, Class=Mass Storage, Driver=uas, 5000M
/:  Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/1p, 480M
    |__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M
        |__ Port 2: Dev 3, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M
        |__ Port 3: Dev 4, If 0, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 1.5M  ←同じキーボード
        |__ Port 3: Dev 4, If 1, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 1.5M  ←同じキーボード

このときのカーネルメッセージを表示させた。

root@raspberrypi:/home/pi# dmesg
<キーボードを接続後>
[ 1700.824363] usb 1-1.3: new low-speed USB device number 4 using xhci_hcd
[ 1700.995386] usb 1-1.3: New USB device found, idVendor=046e, idProduct=52cd, bcdDevice= 1.23
[ 1700.995402] usb 1-1.3: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=0
[ 1700.995415] usb 1-1.3: Product: USB Multimedia Keyboard
[ 1700.995428] usb 1-1.3: Manufacturer: BTC
[ 1701.024063] input: BTC USB Multimedia Keyboard as /devices/platform/scb/fd500000.pcie/pci0000:00/0000:00:00.0/0000:01:00.0/usb1/1-1/1-1.3/1-1.3:1.0/0003:046E:52CD.0001/input/input0
[ 1701.085057] hid-generic 0003:046E:52CD.0001: input,hidraw0: USB HID v1.10 Keyboard [BTC USB Multimedia Keyboard] on usb-0000:01:00.0-1.3/input0
[ 1701.136031] input: BTC USB Multimedia Keyboard System Control as /devices/platform/scb/fd500000.pcie/pci0000:00/0000:00:00.0/0000:01:00.0/usb1/1-1/1-1.3/1-1.3:1.1/0003:046E:52CD.0002/input/input1
[ 1701.204577] input: BTC USB Multimedia Keyboard Consumer Control as /devices/platform/scb/fd500000.pcie/pci0000:00/0000:00:00.0/0000:01:00.0/usb1/1-1/1-1.3/1-1.3:1.1/0003:046E:52CD.0002/input/input2
[ 1701.204998] hid-generic 0003:046E:52CD.0002: input,hiddev96,hidraw1: USB HID v1.10 Device [BTC USB Multimedia Keyboard] on usb-0000:01:00.0-1.3/input1



5、つづけて、マウスも接続した。

マウスを、2で取り付けたUSB HUBのポートに取り付けた。
2で取り付けたUSB HUBは、Raspberry pi 4のUSB 3.0ポートに取り付けられている。

Bus 01のPort1に内部接続されているように見える内蔵HUBのPort 2では、今回接続したUSB HUBが480Mbpsで認識されている。
マウスはこのPort 4に認識されている。

root@raspberrypi:/home/pi# lsusb -t
/:  Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/4p, 5000M
    |__ Port 2: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 5000M
        |__ Port 1: Dev 3, If 0, Class=Mass Storage, Driver=uas, 5000M
/:  Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/1p, 480M
    |__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M
        |__ Port 2: Dev 3, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M
            |__ Port 4: Dev 5, If 0, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 1.5M  ←マウス
        |__ Port 3: Dev 4, If 0, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 1.5M
        |__ Port 3: Dev 4, If 1, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 1.5M

root@raspberrypi:/home/pi# dmesg
<マウスを接続後>
[ 2339.839325] usb 1-1.2.4: new low-speed USB device number 5 using xhci_hcd
[ 2340.025843] usb 1-1.2.4: New USB device found, idVendor=1bcf, idProduct=0005, bcdDevice= 0.14
[ 2340.025858] usb 1-1.2.4: New USB device strings: Mfr=0, Product=2, SerialNumber=0
[ 2340.025871] usb 1-1.2.4: Product: USB Optical Mouse
[ 2340.042197] input: USB Optical Mouse as /devices/platform/scb/fd500000.pcie/pci0000:00/0000:00:00.0/0000:01:00.0/usb1/1-1/1-1.2/1-1.2.4/1-1.2.4:1.0/0003:1BCF:0005.0003/input/input4
[ 2340.042734] hid-generic 0003:1BCF:0005.0003: input,hidraw2: USB HID v1.10 Mouse [USB Optical Mouse] on usb-0000:01:00.0-1.2.4/input0


以上

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