Périphériques de stockage usb - En cours

Mise à jour Debian : 10.9 / Buster

On s’intéresse ici aux périphériques de stockage usb, soit natifs mémoires flash usb (clés USB), soit au moyen de boîtiers adaptateurs (pour disques, pour cartes SD, ...)

Sommaire

1 - Identification

les clés USB connectées via un contrôleur de bus usb

A noter que des boîtiers USB adaptateurs permettent de connecter via le bus USB, les périphériques munis d'une interface SATA/IDE ou PCIE ou SPI. Dans ce cas, le périphérique est géré par le système à minima comme une clé USB (pilote usb-storage). Les fonctions additionnelles (protocole SMART, rognage de disques SSD, ...) seront disponibles de façon plus ou moins dégradées selon les possibilités du boîtier d'interface et du protocole usb. Le protocole uasap (pilote uas) est recommandé lorsqu'il est disponible

le bus usb est 2-2:1.0 (Bus-Port:Configuration.Interface). Cette adresse permet d'accéder au pilote de l'interface USB et aux caractéristiques du périphérique (ou de l'hôte) :

$ lsusb -s 2:
Bus 002 Device 005: ID 174c:55aa ASMedia Technology Inc. Name: ASM1051E SATA 6Gb/s bridge, ASM1053E SATA 6Gb/s bridge, ASM1153 SATA 3Gb/s bridge, ASM1153E SATA 6Gb/s bridge
Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub

$ lsusb -v  -s 2:5

Bus 002 Device 005: ID 174c:55aa ASMedia Technology Inc. Name: ASM1051E SATA 6Gb/s bridge, ASM1053E SATA 6Gb/s bridge, ASM1153 SATA 3Gb/s bridge, ASM1153E SATA 6Gb/s bridge
Couldn't open device, some information will be missing
Device Descriptor:
  bLength                18
  bDescriptorType         1
  bcdUSB               3.10
  bDeviceClass            0 
  bDeviceSubClass         0 
  bDeviceProtocol         0 
  bMaxPacketSize0         9
  idVendor           0x174c ASMedia Technology Inc.
  idProduct          0x55aa Name: ASM1051E SATA 6Gb/s bridge, ASM1053E SATA 6Gb/s bridge, ASM1153 SATA 3Gb/s bridge, ASM1153E SATA 6Gb/s bridge
........

2 - Utilisation

La ligne bcdUSB indique la classe de la clé : usb2, usb3

Le nom est fonction du type d'interface

sda, sdb, sdc, etc... pour les périphériques utilisant l'interface ssci

soit en tant qu'hôte, comme les périphériques blocs connectées sur le bus pci par une interface usb :

clés mémoires USB
disques durs rotatifs ou ssd, connectés par un boîtier interface USB
cartes SD, connectées par un un lecteur usb

2.2 - Utilisation de lssci

La commande lsscsi est une alternative commode à lsblk et l'exploration de sysfs pour l'identification et la recherche de l'adresse des périphériques blocs qui sont pris en charge (à priori tous les périphériques blocs sauf les cartes SD mmcblk)

List SCSI devices or hosts, followed by NVMe namespaces or controllers.
Many storage devices (e.g. SATA disks and USB attached storage) use SCSI
command sets and hence are also listed by this utility.

Installer lsscsi

$ sudo aptitude install lssci

Utiliser lsscsi avec les options

-s pour afficher la taille
-g pour afficher l'identifiant sg utilisé par le noyau
-t pour afficher le protocole de transport
-v pour afficher des informations détaillées

Liste des périphériques (utilisant le protocole scsi nativement ou en tant qu'hôte)

$ lsscsi -s
[2:0:0:0]    disk    ATA      KINGSTON SHSS37A 02.H  /dev/sda    480GB
[3:0:0:0]    disk    Generic  MassStorageClass 0904  /dev/sdb        -
[4:0:0:0]    disk    USB      Flash Disk       1100  /dev/sdc   2.00GB
[5:0:0:0]    disk    KINGSTON  SHSS37A240G     0     /dev/sdd    240GB
[6:0:0:0]    disk    WDC WD75 00BPKX-00HPJT0         /dev/sde    750GB
[N:0:4:1]    disk    Samsung SSD 970 EVO 250GB__1               /dev/nvme0n1   250GB

Mode de transport : sata, usb, pcie, ...

$ lsscsi -t
[2:0:0:0]    disk    sata:50026b767a012c69           /dev/sda 
[3:0:0:0]    disk    usb:2-3:1.0                     /dev/sdb 
[4:0:0:0]    disk    usb:1-4:1.0                     /dev/sdc 
[5:0:0:0]    disk    usb:1-2:1.0                     /dev/sdd 
[6:0:0:0]    disk    usb:1-1.4:1.0                   /dev/sde 
[N:0:4:1]    disk    pcie 0x144d:0xa801                         /dev/nvme0n1

3 - Adresses sur le bus et pilote

3.1 - Adresse et pilote sur le bus PCI

Les périphériques blocs sont automatiquement détectés par udev et introduits (avec leurs partitions) dans l'arborescence sysfs en /sys/class/block, avec un lien pointant sur leur adresse sur le bus pci. L'adresse sur le bus pci permet d'obtenir des informations détaillées sur le contrôleur utilisé par le périphérique.

Note : La première partie de la réponse (du début de la ligne à 0000:) est supprimée pour faciliter la lecture

$ ls -l /sys/class/block/sda |sed 's/^.*0000://'
00:17.0/ata3/host2/target2:0:0/2:0:0:0/block/sda

Dans l'exemple ci-dessous, l'adresse sur le bus pci du périphérique /dev/sda est 00:17.0 (Bus 00 : Slot 17 . Fonction 0)

En déduire les informations sur le contrôleur sur le bus PCI

$ lspci -s 00:17.0 -k
00:17.0 SATA controller: Intel Corporation Cannon Point-LP SATA Controller [AHCI Mode] (rev 30)
 Subsystem: Intel Corporation Cannon Point-LP SATA Controller [AHCI Mode]
    Kernel driver in use: ahci
  Kernel modules: ahci

L'adresse peut également être obtenue à partir de l'identifant lsscsi

Dans l'exemple ci-dessous, on recherche l'adresse du périphérique ayant l'identifiant 2 (équivalent à 2:0:0:0)

$ lsscsi -v 2 |sed 's/^.*0000://'
[2:0:0:0]    disk    ATA      KINGSTON SHSS37A 02.H  /dev/sda 
00:17.0/ata3/host2/target2:0:0/2:0:0:0]

3.2 - Périphériques USB

Dans le cas d'un périphérique rattaché directement ou en tant qu'hôte sur le bus PCI via un adaptateur USB, le périphérique dispose d'une double adresse

$ ls -l /sys/class/block/sdb | sed 's/^.*0000://'
00:14.0/usb2/2-4/2-4:1.0/host3/target3:0:0/3:0:0:0/block/sdb

d'une part celle du contrôleur USB sur le bus pci, obtenue comme indiquée ci-dessus : 00:14.0

d'autre part de l'adresse du périphérique sur le bus USB : Bus 2 Port 4 Configuration 1 Interface 0. Cette adresse permet d'accéder au pilote de l'interface USB et aux caractéristiques du périphérique (ou de l'hôte) : voir Périphériques USB

4 - Périphériques amovibles

Lorsqu'un périphérique bloc est amovible (carte SD, clé ou boîtier usb), utiliser dmesg ou udev monitor pour faciliter son identification au moment de sa connexion

dmesg : Identification du périphérique (dev/xyz) - Connecter le périphérique puis lancer la commande

$ sudo dmesg |tail -2
[29187.970458]  sdb: sdb1
[29187.974634] sd 3:0:0:0: [sdb] Attached SCSI disk

udevadm : Identification du périphérique (/dev/xyz) et de son adresse - Lancer la commande puis connecter le périphérique

$ udevadm monitor -k -s block |sed 's/^.*0000://'
monitor will print the received events for:
KERNEL - the kernel uevent

00:14.0/usb1/1-2/1-2.1/1-2.1:1.0/host5/target5:0:0/5:0:0:0/block/sdd (block)
00:14.0/usb1/1-2/1-2.1/1-2.1:1.0/host5/target5:0:0/5:0:0:0/block/sdd/sdd1 (block)

8 - Périphériques usb

8.1 - Obtention de l'adresse sur le bus USB

Cas général (sans déconnexion du périphérique)

Lister les périphériques usb. Dans le cas présent, deux périphériques sont présents

$ lsscsi -t |grep usb
[3:0:0:0]    disk    usb:2-4:1.0                     /dev/sdb 
[4:0:0:0]    disk    usb:2-3:1.0                     /dev/sdc

Afficher leurs caractéristiques

$ lsscsi -s 3 && lsscsi -s 4
[3:0:0:0]    disk    Lexar    USB Flash Drive  1100  /dev/sdb   16.0GB
[4:0:0:0]    disk    KINGSTON  SHSS37A240G     0     /dev/sdc    240GB

En déduire, les identifiants du périphérique pour lequel on recherche des informations, par exemple le périphérique 4 (/dev/sdc)

$ lsscsi -ts 4
[4:0:0:0]    disk    usb:2-3:1.0                     /dev/sdc    240GB

Son adresse (Bus - Port1 - Port2 : Configuration . Interface ) est Bus 1 Port 3 Configuration Interface 0

Cas d'un périphérique amovible, utiliser dmesg

Identifier le périphérique (dev/xyz) et son numéro dans les périphériques lsscsi

$ sudo dmesg |tail -2
[  985.788058]  sdc: sdc1
[  985.789325] sd 4:0:0:0: [sdc] Attached SCSI disk

Identifier l'adresse sur le bus usb (1-4:1) en utilisant le numéro de périphérique lsscsi (3 dans cet exemple)

$ lsscsi -t 4
[4:0:0:0]    disk    usb:2-3:1.0                     /dev/sdc

8.2 - Pilote et numéro USB de périphérique

Utiliser lsusb -t pour déterminer le pilote et le numéro de périphérique (Dev)

$ lsusb -t
/:  Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/6p, 10000M
    |__ Port 3: Dev 3, If 0, Class=Mass Storage, Driver=uas, 10000M
    |__ Port 4: Dev 2, If 0, Class=Mass Storage, Driver=usb-storage, 5000M
/:  Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/12p, 480M
    |__ Port 1: Dev 2, If 1, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 12M
    |__ Port 1: Dev 2, If 2, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 12M
    |__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 12M
    |__ Port 2: Dev 3, If 0, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 12M
    |__ Port 2: Dev 3, If 1, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 12M
    |__ Port 10: Dev 4, If 0, Class=Wireless, Driver=btusb, 12M
    |__ Port 10: Dev 4, If 1, Class=Wireless, Driver=btusb, 12M

Le pilote est uas, la vitesse maxi du contrôleur est 10000M (10G) et le numéro de périphérique 3

Alternativement, utiliser sysfs avec l'adresse sur le bus usb (l'auto-completion n'est pas disponible) ou l'adresse complète depuis le bus pci (l'auto-completion est disponible)

$ cat /sys/bus/usb/devices/2-3/devnum
3

# ou bien (autocompletion disponible)

$ cat /sys/devices/pci0000\:00/0000\:00\:14.0/usb2/2-3/devnum
3

8.3 - Caractéristiques du périphérique

Utiliser le numéro de bus (2) et le numéro de périphérique (3) relevés à l'étape précédente, pour afficher les caractéristiques du périphérique.

$ lsusb -s 2:3
Bus 001 Device 017: ID 090c:1000 Silicon Motion, Inc. - Taiwan (formerly Feiya Technology Corp.) Flash Drive

Utiliser l'option -v pour obtenir plus de détails sur le périphérique (ici le boîtier interface contenant un disque nvme)

$ lsusb -v -s 2:3 [ partiel]

Bus 002 Device 003: ID 174c:55aa ASMedia Technology Inc. Name: ASM1051E SATA 6Gb/s bridge, ASM1053E SATA 6Gb/s bridge, ASM1153 SATA 3Gb/s bridge, ASM1153E SATA 6Gb/s bridge
Couldn't open device, some information will be missing
Device Descriptor:
  bLength                18
  bDescriptorType         1
  bcdUSB               3.10
  bDeviceClass            0 
  bDeviceSubClass         0 
  bDeviceProtocol         0 
  bMaxPacketSize0         9
  idVendor           0x174c ASMedia Technology Inc.
  idProduct          0x55aa Name: ASM1051E SATA 6Gb/s bridge, ASM1053E SATA 6Gb/s bridge, ASM1153 SATA 3Gb/s bridge, ASM1153E SATA 6Gb/s bridge
.....

Alternativement utiliser sysfs (voir ci-dessous)

$ cat /sys/bus/usb/devices/1-3/product
Mass Storage Device

$ cat /sys/bus/usb/devices/1-3/bMaxPower 
250mA

# ou bien 

$ cat /sys/devices/pci0000\:00/0000\:00\:14.0/usb1/1-3/idProduct
6335

$ cat /sys/devices/pci0000\:00/0000\:00\:14.0/usb1/1-3/idVendor
058f

$ cat /sys/devices/pci0000\:00/0000\:00\:14.0/usb1/1-3/manufacturer 
Generic

$ cat /sys/devices/pci0000\:00/0000\:00\:14.0/usb1/1-3/speed
480

8.4 - Pilotes

Dans le système ci-dessous,5 périphériques blocs sont connectés en usb

$ lsscsi -t |grep usb
[3:0:0:0]    disk    usb:2-3:1.0                     /dev/sdb 
[4:0:0:0]    disk    usb:1-4:1.0                     /dev/sdc 
[5:0:0:0]    disk    usb:1-2.1:1.0                   /dev/sdd 
[6:0:0:0]    disk    usb:1-2.4:1.0                   /dev/sde 
[7:0:0:0]    disk    usb:2-2:1.0                     /dev/sdf

/dev/sdb est un disque SSD SATA dans boîtier interface USB 3.1 compatible uasp - La vitesse de transfert maxi est de 10000M (1G) - Le pilote est uas - Dans tous les autres cas ci-dessous (USB2, USB3) le pilote est usb-storage

$ lsscsi -s 3
[3:0:0:0]    disk    KINGSTON  SHSS37A240G     0     /dev/sdb    240GB

$ lsscsi -t 3
[3:0:0:0]    disk    usb:2-3:1.0                     /dev/sdb

$ lssub -t [extrait]
    |__ Port 3: Dev 2, If 0, Class=Mass Storage, Driver=uas, 10000M

/dev/sdc est un disque rotatif SATA dans un boîtier interface USB 2 - La vitesse de transfert maxi est de 480 M

$ lsscsi -s 4
[4:0:0:0]    disk    WDC WD75 00BPKX-00HPJT0         /dev/sdc    750GB

$ lsscsi -t 4
[4:0:0:0]    disk    usb:1-4:1.0                     /dev/sdc 

$ lsusb -t [extrait]
    |__ Port 4: Dev 4, If 0, Class=Mass Storage, Driver=usb-storage, 480M

/dev/sdd est une clé USB 2 - La vitesse de transfert maxi est de480M

$ lsscsi -s 5
[5:0:0:0]    disk    USB      Flash Disk       1100  /dev/sdd   2.00GB

$ lsscsi -t 5
[5:0:0:0]    disk    usb:1-2.1:1.0                   /dev/sdd

$ lsusb -t [extrait]
        |__ Port 1: Dev 10, If 0, Class=Mass Storage, Driver=usb-storage, 480M

/dev/sde est une carte SD dans un lecteur USB2 - La vitesse de transfert maxi est de 480M

$ lsscsi -s 6
[6:0:0:0]    disk    Generic  MassStorageClass 0904  /dev/sde   3.90GB

$ lsscsi -t 6
[6:0:0:0]    disk    usb:1-2.4:1.0                   /dev/sde

$ lsusb -t [extrait]
        |__ Port 4: Dev 8, If 0, Class=Mass Storage, Driver=usb-storage, 480

/dev/sdf est une clé USB 3 - La transfert de transfert maxi est de 5000M (5g)

$ lsscsi -s 7
[7:0:0:0]    disk    Lexar    USB Flash Drive  1100  /dev/sdf   16.0GB

$ lsscsi -t 7
[7:0:0:0]    disk    usb:2-2:1.0                    /dev/sdf 

$ lsusb -t [extrait]
       |__ Port 2: Dev 5, If 0, Class=Mass Storage, Driver=usb-storage, 5000M