Nosso sistema Linux incorporado não reconhecerá um dispositivo USB se ele estiver conectado antes da energização. Sugestões?

Question

Estamos desenvolvendo em um pequeno dispositivo incorporado. Este dispositivo nos uma placa overum gumstix rodando OpenEmbedded linux. Nós temos nosso desenvolvimento quase completamente feito, e nos deparamos com os bugs mais estranhos que não conseguimos descobrir.

Temos um dispositivo USB (espectrofotômetro) que possui uma conexão USB2.0 e uma fonte de alimentação externa para a fonte de luz. O comportamento típico é que você conecta a fonte de alimentação e, em seguida, a conexão USB a um host. Quando a conexão USB é detectada pelo dispositivo, o dispositivo é inicializado e ativa a fonte de luz e o ventilador. O dispositivo pode então ser usado pelo sistema host.

O problema é que, se o dispositivo estiver conectado ao Gumstix antes de ligarmos o Gumstix, o dispositivo USB aparentemente não é sondado pelo sistema (e, portanto, não liga). Em uma situação normal, quando a conexão é inicializada conectando-se o cabo usb, a especificação se liga e fica disponível para o sistema (isso pode ser visto via "lsusb" normalmente). Nenhuma dessas coisas está acontecendo. Não há nenhum dispositivo detectado via "lsusb" e nenhum erro de dmesg de qualquer tipo que possamos ver. É como se o dispositivo não estivesse conectado.

O dispositivo aparece e funciona bem se desconectarmos o cabo USB e reconectá-lo assim que o sistema for inicializado. Acende e aparece no barramento usb, e podemos acessá-lo com o nosso driver.

Em qualquer outro desktop ou laptop, não importa se o sistema host está ligado ou desligado quando conectamos o espectrômetro. Esse comportamento é o que eu considero ser "normal" - que o sistema usb é investigado e inicializado no momento da inicialização, e os dispositivos usb ficam online. Em outras palavras, nosso sistema é totalmente funcional, desde que conectemos o dispositivo USB após o sistema ser inicializado. Infelizmente isso não é possível em nosso produto final - tudo acontece ao mesmo tempo.

Informações adicionais: 1) Tentamos uma unidade flash conectada ao sistema quando o sistema está desligado. A inicialização do sistema coloca a unidade flash online, como esperado 2) Não há mensagens sobre o dispositivo spectro ou usb (usando dmesg). "lsusb" lista apenas os hubs / controladores USB. É literalmente como se o dispositivo não estivesse presente e não estivesse conectado. 3) Tentamos uma nova imagem do gumstix e uma imagem antiga do ano passado. Ambas as imagens têm esse problema. Este problema existe em todos os 3 dispositivos gumstix que usamos.

Alguém tem alguma sugestão? Pelo que posso dizer, não é realmente possível fazer uma "reinicialização" completa do sistema usb que é uma emulação completa de "desconectar" e "reconfigurar" um dispositivo usb. Eu sinto que o que está acontecendo é que não há uma sonda inicial no barramento usb que acionaria o handshack usb, mas isso é de alguma forma específico para o espectro. Isto parece ser um problema no kernel ou pelo menos um problema em como o kernel está inicializando o subsistema usb. Eu não tenho muita certeza.

Eu tentei a lista de e-mails do gumstix, mas parece que ninguém viu esse problema antes. Qualquer conselho ou sugestão sobre onde começar a procurar seria fantástico.

Obrigado! Blaine

output etc.
$ uname -a
Linux overo 2.6.33 #1 Tue Apr 27 08:35:38 PDT 2010 armv7l GNU/Linux

When the system is up and running and spectro is plugged in (working as intended), this is lsusb:
Bus 001 Device 116: ID 2457:1022  
Device Descriptor:
  bLength                18
  bDescriptorType         1
  bcdUSB               2.00
  bDeviceClass            0 (Defined at Interface level)
  bDeviceSubClass         0 
  bDeviceProtocol         0 
  bMaxPacketSize0        64
  idVendor           0x2457 
  idProduct          0x1022 
  bcdDevice            0.02
  iManufacturer           1 USB4000 1.01.11
  iProduct                2 Ocean Optics USB4000
  iSerial                 0 
  bNumConfigurations      1
  Configuration Descriptor:
    bLength                 9
    bDescriptorType         2
    wTotalLength           46
    bNumInterfaces          1
    bConfigurationValue     1
    iConfiguration          0 
    bmAttributes         0x80
      (Bus Powered)
    MaxPower              400mA
    Interface Descriptor:
      bLength                 9
      bDescriptorType         4
      bInterfaceNumber        0
      bAlternateSetting       0
      bNumEndpoints           4
      bInterfaceClass       255 Vendor Specific Class
      bInterfaceSubClass      0 
      bInterfaceProtocol      0 
      iInterface              0 
      Endpoint Descriptor:
        bLength                 7
        bDescriptorType         5
        bEndpointAddress     0x01  EP 1 OUT
        bmAttributes            2
          Transfer Type            Bulk
          Synch Type               None
          Usage Type               Data
        wMaxPacketSize     0x0200  1x 512 bytes
        bInterval               0
      Endpoint Descriptor:
        bLength                 7
        bDescriptorType         5
        bEndpointAddress     0x82  EP 2 IN
        bmAttributes            2
          Transfer Type            Bulk
          Synch Type               None
          Usage Type               Data
        wMaxPacketSize     0x0200  1x 512 bytes
        bInterval               0
      Endpoint Descriptor:
        bLength                 7
        bDescriptorType         5
        bEndpointAddress     0x86  EP 6 IN
        bmAttributes            2
          Transfer Type            Bulk
          Synch Type               None
          Usage Type               Data
        wMaxPacketSize     0x0200  1x 512 bytes
        bInterval               0
      Endpoint Descriptor:
        bLength                 7
        bDescriptorType         5
        bEndpointAddress     0x81  EP 1 IN
        bmAttributes            2
          Transfer Type            Bulk
          Synch Type               None
          Usage Type               Data
        wMaxPacketSize     0x0200  1x 512 bytes
        bInterval               0
Device Qualifier (for other device speed):
  bLength                10
  bDescriptorType         6
  bcdUSB               2.00
  bDeviceClass            0 (Defined at Interface level)
  bDeviceSubClass         0 
  bDeviceProtocol         0 
  bMaxPacketSize0        64
  bNumConfigurations      1
Device Status:     0x0000
  (Bus Powered)

dmesg output:

usb usb1: usb auto-resume
hub 1-0:1.0: hub_resume
usb usb2: usb auto-resume
ehci-omap ehci-omap.0: resume root hub
hub 1-0:1.0: state 7 ports 1 chg 0000 evt 0000
hub 2-0:1.0: hub_resume
hub 2-0:1.0: state 7 ports 3 chg 0000 evt 0000
hub 1-0:1.0: hub_suspend
usb usb1: bus auto-suspend
hub 2-0:1.0: hub_suspend
usb usb2: bus auto-suspend
ehci-omap ehci-omap.0: suspend root hub
usb usb2: usb resume
ehci-omap ehci-omap.0: resume root hub
hub 2-0:1.0: hub_resume
ehci-omap ehci-omap.0: GetStatus port 2 status 001803 POWER sig=j CSC CONNECT
hub 2-0:1.0: port 2: status 0501 change 0001
hub 2-0:1.0: state 7 ports 3 chg 0004 evt 0000
hub 2-0:1.0: port 2, status 0501, change 0000, 480 Mb/s
ehci-omap ehci-omap.0: port 2 high speed
ehci-omap ehci-omap.0: GetStatus port 2 status 001005 POWER sig=se0 PE CONNECT
usb 2-2: new high speed USB device using ehci-omap and address 2
ehci-omap ehci-omap.0: port 2 high speed
ehci-omap ehci-omap.0: GetStatus port 2 status 001005 POWER sig=se0 PE CONNECT
usb 2-2: default language 0x0409
usb 2-2: udev 2, busnum 2, minor = 129
usb 2-2: New USB device found, idVendor=2457, idProduct=1022
usb 2-2: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=0
usb 2-2: Product: Ocean Optics USB4000
usb 2-2: Manufacturer: USB4000 1.01.11
usb 2-2: uevent
usb 2-2: usb_probe_device
usb 2-2: configuration #1 chosen from 1 choice
usb 2-2: uevent
usb 2-2: adding 2-2:1.0 (config #1, interface 0)
usb 2-2:1.0: uevent
drivers/usb/core/inode.c: creating file '002'


dmesg has nothing to say, and lusb simply lists nothing else but the two default usb controllers / hubs if we plug the device in before the system is turned on.

    

Answer 1

Trazendo isto de volta dos mortos para conclusão.

Os detalhes são confusos, mas o dispositivo em si estava travando na inicialização. Eu acredito que tenha a ver com o uBoot gerado por chat na linha USB. Essencialmente, o uBoot pesquisou todas as linhas de hardware (incluindo USB) para encontrar uma imagem inicializável. Esse polling deve ser inofensivo, mas o firmware em nosso dispositivo USB não pode segurá-lo e travar imediatamente, tornando-o inoperante até uma reinicialização a frio (desconectando fisicamente o dispositivo e conectando-o novamente).

Nós relatamos esse bug para o fabricante do dispositivo, mas não recebemos nenhuma indicação de que a correção do problema (que aparentemente só nos afetou) seria uma prioridade, por isso recorremos a uma correção de US $ 0,50.

A maneira como resolvemos isso foi muito criativa, mas funcionou perfeitamente. Nós construímos um simples relé GPIO controlado e unimos a linha de energia USB através deste relé. Essencialmente, o sistema inicializou com o relé "off" e, portanto, sem energia para o USB devce. O sistema inicializou normalmente e, em nosso script de inicialização, simplesmente alternamos a linha GPIO para ativar o relé. O dispositivo USB estava livre para inicializar normalmente, sem interferência do uBoot.

    

Answer 2

Parece que o dispositivo tentou conversar com o sistema operacional na primeira inicialização e, como a pilha não estava pronta naquele momento, ele foi "desconectado" do hub. Considere adicionar uma seção ao final do processo de inicialização para descartar o driver e forçar uma recarga. ( modprobe -vr ehci_hcd; modprobe -v ehci_hcd se USB2.0, uhci_hcd se USB1.x)

Outra possibilidade é que, quando o Gumstix for desligado, ele disse ao dispositivo para entrar no modo de economia de energia, que pode ser mal suportado pelo dispositivo. O Windows pode fazer coisas diferentes lá do que o Windows, que pode ser tudo o que o fornecedor testou. Para testar isso, você pode ter que dizer ao driver de dispositivo para não suspender ou desligar dispositivos durante a reinicialização do sistema. Consulte a documentação do Kernel do Linux sobre economia de energia na seção USB para começar.