原文:

《Remote Serial Console HOWTO》:http://www.linux.com/learn/docs/ldp/714-Remote-Serial-Console-HOWTO

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Friday, July 15, 2011

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根据我的环境(Redhat 9,Grub 0.93),翻译了我需要的部分。原文还有针对Lilo和Syslinux的配置说明。


1. 准备工作

1.1. 关于serial console

Console是一个输出系统管理信息的文本输出设备,这些信息来自于内核,系统启动和系统用户,serial console就是串口作为输出终端设备,是这些信息可以通过串口在远程的终端上显示。

配置一个serial console大致包括五项内容:

  • 配置BIOS使用serial console(可选);
  • 配置Bootloader使用serial console(可选);
  • 配置内核使用serial console
  • 在系统启动时运行一个支持serial console登录的程序
  • 一些其他系统配置,使这些功能支持serial console,或者防止它们扰乱serial console

1.2. 串口线

使用RS232方式的DB9串口线,信号连接如下:

     Signal ground ------------------ Signal ground
      Receive data ------------------ Transmit data
     Transmit data ------------------ Receive data
     Ready to send ------------------ Clear to send
     Clear to send ------------------ Ready to send
ata terminal ready -------------+--- Data carrier detect
                                |
                                +--- Data set ready
Data carrier detect ----+---------------- Data terminal ready
                        |
     Data set ready ----+

1.3. 串口参数的设置

选择的串口是COM1,设备名为ttyS0,波特率为9600,8位数据位,无奇偶校验,1位停止位。

2. 配置BIOS

有些BIOS支持serial console,可以在serial console显示BIOS启动信息,这需要在BIOS中配置。

3. 配置Bootloader

LILO、GRUB和SYSLINUX都支持serial console。

3.1. GRUB的配置

GRUB的配置文件是/boot/grub目录下的grub.conf,在配置文件的开始处添加:

serial --unit=0 --speed=9600 --word=8 --parity=no --stop=1
terminal --timeout=10 serial console

Serial命令用于设置串口的参数:

--unit:串口设备,0就表示ttyS0,如果是ttyS1就要设为1;
--speed:波特率;
--work:数据位;
--parity:奇偶校验位;
--stop:停止位。
Terminal命令用于设置终端的类型
--timeout:等待时间,单位是秒

4. 配置Kernel

Kernel的console类型可以通过console参数选择,console配置的语法如下:

console=ttyS<serial_port>[,<mode>]
console=tty<virtual_terminal>
console=lp<parallel_port>
console=ttyUSB[<usb_port>[,<mode>] 

其中的ttyS就是串口设备,mode表示串口的参数;tty表示虚拟终端。

每个console类型指南设置一个设备,例如,可以设置为console=tty0 console=lp0 console=ttyS0,但是设为 console=ttyS0 console=ttyS1就是错误的。

如果没有设置console参数,内核默认使用虚拟终端,即tty0,使用组合键 Ctrl+Alt+F1 可以切换到 tty0。如果你的电脑有显示设备,最好将它设为 console,即 console=tty0。

根据我的设备情况可以设置为:

console=tty0 console=ttyS0,9600n8

Console参数需要用bootloader在内核启动时传递给内核,对于GRUB,需要修改grub.conf文件,将参数添加到kernel命令后面即可,例如;

grub.conf

title Red Hat Linux (2.4.9-21)  
  root (hd0,0)  
  kernel /vmlinuz-2.4.9-21 ro root=/dev/hda6 console=tty0 console=ttyS0,9600n8  
  initrd /initrd-2.4.9-21.img  

5. 配置getty

getty会监控和等待一个连接,然后配置串口连接,发送/etc/issue的内容,并且要求输入登录名和密码,然后开始登录,如果登录失败,getty会返回等待状态。

getty的另一项工作是设置TERM变量的值,以指定所连接的终端的类型。

常用的getty有四个版本:

getty:传统的getty,需要配置文件/etc/gettydefs
agetty:无需配置文件,直接通过命令行传递参数
mgetty:支持modem的getty,需要配置文件
minigetty:精简版的getty,不支持serial console

RedHat9自带agetty和mgetty,在/etc/inittab文件中默认使用mgetty,在该文件中添加:

co:2345:respawn:/sbin/agetty  -h -t 60 ttyS0 9600 vt102  

-t 60 : 60秒内无操作,agetty将会返回等待状态。

-h : 使用硬件流控制(CTS/RTS握手)

6. 其他配置

6.1. 让root可以通过serial console登录

配置文件/etc/securetty用于管理root用户可以登录的设备,将serial console的设备名添加到该文件,即可使root用户通过serial console登录。

为了安全性,我们通常root用户在远程登录,而是用普通用户登录,然后用su或sudo命令切换到root。

6.2. 将启动基本改为文本方式

这个只针对在没有屏幕的服务器上运行X-Window系统,编辑/etc/inittab文件中包含initdefault的那一行,例如:

id:5:initdefault:  

改为

id:3:initdefault:  

如果连接了键盘和显示器,可以用start命令启动X-Window。

6.2.1. 配置为运行X

有时,一台有serial console却没有连接显示器的电脑依然需要运行X-Window,例如,这台电脑连接有X终端。

这种情况下,计算机还是需要运行在第5级,但是不能为显示器运行X-server。修改/etc/X11/xdm/Xservers,删除所有以冒号开头的行,例如:

:0 local /usr/X11R6/bin/X  

如果操作系统使用的是GNOME,那就要修改它的配置文件/etc/X11/gdm/gdm.conf,删除[servers] 段中的所有本地X-Server的条目,例如:

[servers]  
0=/usr/bin/X11/X  

6.3. 删除已有的console设置

/etc/ioctl.save包含了单用户模式中使用的串口和终端的特性,这些特性通常是有getty来设置的——在没用getty运行的单用户模式下,这个文件的内容被用来设置串口和终端。

因为我们已经改变了console,已有的设置已经不正确了,所以要删除这个文件:

rm -f /etc/ioctl.save  

一旦我们可以从serial console登录,我们会重建这个文件。

6.4. serial console不是/dev/modem

很多Linux会将/dev/modem链接到一个包含可用modem的串口设备。

虽然serial console是一个带有modem的串口,但是我们真的不希望它被用作一个呼叫设备。

检查/dev/modem是否指向了那个用做console的串口,如果是,将它删除。

bash$ ls -l /dev/modem  
lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jan 01 00:00 /dev/modem -> /dev/ttyS0  
bash# rm /dev/modem  

6.5. 更改/dev/systty的目标

很多Linux将/dev/systty链接到了键盘和显示器所使用的那个终端设备。

如果计算机没有连接键盘和显示器,或者不想给键盘和显示器提供一个文本终端,那就修改/dev/systty,使它指向serial console。

相对于修改链接,修改MAKEDEV使用的配置文件更好,这样会重建链接。配置文件位于/dev/makedev.d目录下,默认配置指向第一个虚拟终端:

l systty tty0  

修改它,使systty指向用作console的串口:

bash# cd /etc/makedev.d  
bash# fgrep systty *  
linux-2.4.x:l systty tty0  
bash# vi linux-2.4.x  

将systty那一行改为:

l systty ttyS0  

然后根据新定义重建/dev/systty:

bash# cd /dev  
bash# rm systty  
bash# ./MAKEDEV systty  

6.6. 配置可拔插认证模块

可拔插认证模块系统被用于向用户提供通过console登录系统的特权,它使得设备像软盘那样可以由console用户挂载,通常情况下,挂载磁盘需要超级用户权限。

PAM配置文件/etc/security/console.perms包含<console>变量,对于连接了键盘显示器的系统,默认的<console>变量为:

<console>=tty[0-9][0-9]* vc/[0-9][0-9]* :[0-9]\.[0-9] :[0-9]  

在该文件的后面部分,console用户被赋予了使用一些设备的权限,设备权限的修改会在登录或退出后生效。
console.perms文件中默认的设备列表如下:

console.perms

<console>  0660 <floppy>     0660 root.floppy  
<console>  0600 <sound>      0600 root  
<console>  0600 <cdrom>      0660 root.disk  
<console>  0600 <pilot>      0660 root.uucp  
<console>  0600 <jaz>        0660 root.disk  
<console>  0600 <zip>        0660 root.disk  
<console>  0600 <ls120>      0660 root.disk  
<console>  0600 <scanner>    0600 root  
<console>  0600 <camera>     0600 root  
<console>  0600 <memstick>   0600 root  
<console>  0600 <flash>      0600 root  
<console>  0600 <fb>         0600 root  
<console>  0600 <kbd>        0600 root  
<console>  0600 <joystick>   0600 root  
<console>  0600 <v4l>        0600 root  
<console>  0700 <gpm>        0700 root  
<console>  0600 <mainboard>  0600 root  
<console>  0600 <rio500>     0600 root  

以上被列出的设备分为两种:一些设备需要来自键盘和显示器的连接,而另一些设备可以方便的连接,这个配置文件无法区分逻辑console和物理console,可通过修改文件来区分二者。

需要键盘和显示器连接的设备如下:

<console>  0600 <fb>         0600 root  
<console>  0600 <kbd>        0600 root  
<console>  0600 <joystick>   0600 root  
<console>  0600 <v4l>        0600 root  
<console>  0700 <gpm>        0700 root  

其余的设备要修改为通过serial console来控制。例如,我们不想要一个处于托管位置的非特权用户去挂载软盘。为serial console定义一个新的console类型,叫做<sconsole>,将它添加到console.perms:

<sconsole>=ttyS0  

然后将其他设备的 <console> 改为 <sconsole>,使它们指向serial console:

<sconsole>  0660 <floppy>     0660 root.floppy  
<sconsole>  0600 <sound>      0600 root  
<sconsole>  0600 <cdrom>      0660 root.disk  
<sconsole>  0600 <pilot>      0660 root.uucp  
<sconsole>  0600 <jaz>        0660 root.disk  
<sconsole>  0600 <zip>        0660 root.disk  
<sconsole>  0600 <ls120>      0660 root.disk  
<sconsole>  0600 <scanner>    0600 root  
<sconsole>  0600 <camera>     0600 root  
<sconsole>  0600 <memstick>   0600 root  
<sconsole>  0600 <flash>      0600 root  
<sconsole>  0600 <mainboard>  0600 root  
<sconsole>  0600 <rio500>     0600 root  

6.7. 针对RedHat的配置

RedHat将一些系统初始化所需的参数存放在 /etc/sysconfig/init。

修改BOOTUP参数,使用独立终端命令写OK、PASSED和FAULT信息,这些信息将不再显示为绿色、黄色或红色。/etc/sysconfig/init 文件的注释说,除了color,还可以设置其他的值,但是,BOOTUP 必须被设为 serial。

修改PROMPT参数,禁止交互启动。

对 /etc/sysconfig/init 的修改如下:

BOOTUP=serial  
PROMPT=no

RedHat会运行一个用于发现硬件设备的程序,叫做 kudzu。当发现一个串口时,kudzu会将其复位,这将停止 serial console。kudzu 的配置文件是 /etc/sysconfig/kudzu。

将配置文件中的 SAFE 设为 yes,就会阻止 kudzu 复位设备。

修改 /etc/sysconfig/kudzu:

SAFE=yes  

7. 重启测试

7.1. 验证console操作

有可能的话,在串口上接一个串口接线盒。在重启的过程中,DTR信号会被激活,出现console信息时,数据指示灯会闪烁。在里一台电脑上配置好终端,重启计算机。

重启过程中,在终端界面可以看到bootloader的启动信息,然后是kernel启动,系统初始化输出,最后会显示/etc/issue的内容,并且getty要求你登录。

如果没有看到login信息,可能会提示按下Return或Enter键。

7.2. 重建console设置

用root用户登录serial console。前面我们删除了/etc/ioctl.save,现在要重新配置console,波特率为9600,8位数据位,无奇偶校验,1位停止位。

remote.example.edu.au ttyS0 login: root  
Password: …  
sh# rm -f /etc/ioctl.save  
bash# telinit 1  
…Telling INIT to go to single user mode.  
INIT: Going single user  
INIT: Sending processes the TERM signal  
sh# stty sane -parenb cs8 crtscts brkint -istrip -ixoff -ixon  

结束单用户模式返回正常运行级别后,serial console的终端配置会保存到/etc/ioctl.save。

sh# exit  
...  
bash# ls -l /etc/ioctl.save  
-rw------- 1 root root 60 Jan 1 00:00 /etc/ioctl.save  

当系统以单用户模式启动后,会使用/etc/ioctl.save。

附录:

我的平台:

两台PC,一个安装Redhat 9,bootlloader为Grub 0.93,另一个安装WindowsXP,用超级终端作为serial console显示设备,用DB9头的串口通信线将二者COM1相连,只将两端的TX和RX信号交叉相连,其他信号都直连。

操作步骤:

  1. 修改/boot/grub/grub.conf

    添加:

    serial --unit=0 --speed=9600 --word=8 --parity=no --stop=1  
    terminal --timeout=10 serial console  

    在kernel后面添加参数:

    console=tty0 console=ttyS0,9600n8  
  2. 修改/etc/inittab

    添加:

    co:2345:respawn:/sbin/agetty  -t 60 ttyS0 9600 vt100  
  3. 在XP系统上打开超级终端,波特率为9600,8位数据位,1位停止位,无奇偶校验,无数据流控制。然后重启Redhat9,在超级终端上即可看到内核和文件系统的启动信息,最后可以用普通用户登录,登录后可以用su root命令切换到root用户。这里有个问题还未解决,文件系统的信息只能在超级终端上显示,在Redhat9的屏幕上显示完内核启动信息后就暂停输出了,最后直接显示登录信息,待解决。
  4. 如果想让root用户通过serial console登录,需要修改/etc/securetty,在该文件的最后一行添加ttyS0,重启后即可在超级终端用root用户登录。
  5. 其他设置暂未测试。
Li Shaocheng. Published under BY-NC-SA
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