USB 3.0 und Linux

Schon im Juni 2009 machte die Neuigkeit die Runde [5], dass der Kernel 2.6.31 von Haus aus USB 3.0 unterstützen würde – was Linux zum ersten Betriebssystem mit USB-3-Unterstützung machte. Die Intel-Entwicklerin Sarah Sharp steuerte das xhci (Extensible Host Controller Interface) genannte Kernelmodul für die USB-3.0-Unterstützung bei. Wir kontaktierten sie und bekamen von ihr ein paar zusätzliche interessante Informationen dazu: Laut Sarah unterstützt das Kernelmodul alle USB-3.0-Host-Controller, die dem Standard entsprechen, also nicht nur den momentan einzig verfügbaren NEC-Chip (Abbildung 5).

Abbildung 5: Der momentan einzig verfügbare USB-3.0-Chip, NECs µPD720200.

Das Aufwecken aus dem Autosuspend-Feature von USB, über das sich zum Stromsparen nach zwei Sekunden zuerst die Geräte und dann bei Nichtbenutzung auch der USB-Root-Port selbst schlafen legen, unterstützt das XHCI-Modul noch nicht. Als Notlösung, um das Schlafenlegen zu verhindern, schlägt die Entwicklerin den Anschluss eines nicht schlafenden Geräts wie etwa einer Maus an den USB-3.0-Port vor. Wahlweise lässt sich auch ein Kernel mit deaktiviertem USB-Autosuspend (CONFIG_USB_SUSPEND) kompilieren. Auch PCI-Suspend unterstützt das XHCI-Modul noch nicht, weswegen der Schlafmodus mit geladenem USB-3.0-Modul bislang nicht funktioniert. Laut Sarah Sharp handelt es sich beim XHCI-Kernelmodul noch um "work in progress", ab Kernel 2.6.31.5 oder 2.6.32-rc1 sollen allerdings schon die meisten Geräte funktionieren: so etwa USB-Sticks und andere USB-Massenspeicher, Mäuse, Keyboards, Ethernet und RS232-Adapter. Noch nicht funktionieren sollen USB-Webcams.

Der Test

Wir machen mit zwei Motherboards die Probe aufs Exempel: dem nagelneuen Asus P7P55D-E Premium und dem Gigabyte GA-P55A-UD6, alle zwei mit einem Core i7 870 (2,93 GHz) als CPU. Wir installieren Ubuntu 9.10 (64 Bit) mit Kernel 2.6.31, und wie erwartet erkennt das Betriebssystem den in beiden Motherboards verbauten USB-3.0-Chip von NEC und lädt das XHCI-Modul. Nicht ganz so reibungslos läuft es mit den ebenfalls integrierten Marvell-Chips für SATA III (6G) – ein Marvell 9123 im Asus, ein Marvell 9128 im Gigabyte. Zwar listet lspci die Chips auf, jedoch als unbekannt, da es noch kein Kernelmodul dafür gibt.

Nach langer Odyssee erreicht uns von Asus ein Vorseriengerät einer USB-3.0-Festplatte, eines von wohl nur einer Handvoll USB-3.0-Prototypen in ganz Deutschland (Abbildung 6). Das Gerät funktioniert sofort nach dem Anstecken. Doch schon beim Partitionieren stellt sich Ernüchterung ein: Nach dem Schreiben der Partitionsdaten mit fdisk scheint das Gerät einzufrieren: Die Zugriffs-LED flackert, die Platte reagiert nicht, und nach ein paar Sekunden friert der ganze Rechner ein. Dieses Verhalten können wir mit einer anderen Festplatte reproduzieren.

Abbildung 6: Ein Vorserien-Exemplar einer USB-3.0-Festplatte von Asus. Im Inneren versieht eine 2-TByte-Festplatte des Typs Barracuda XT von Seagate ihren Dienst.

Ob es daran liegt, dass es sich noch um ein Vorseriengerät handelt, oder ob ein Treiberproblem vorliegt, lässt sich nicht klären – das Problem tritt jedoch nur beim Partitionieren neuer Platten auf. Nach einem Reboot finden wir die Partition allerdings wie vorgesehen angelegt. Wir formatieren sie mit Ext4, das Ein- und Aushängen klappt danach problemlos. Lediglich die Rechtevergabe scheint beim XHCI-Treiber anders zu funktionieren: Wir müssen immer ein Passwort eingeben – arbeitet die Platte am USB 2.0-Port, so entfällt dies.

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