Linux中串行控制台如何工作

文您将详细了解什么是串行控制台以及它们如何在 Linux 上工作。

串行端口连接允许用户在没有显示器的情况下控制系统。下面介绍如何在 Linux 中访问和使用串行控制台。

处理嵌入式 Linux 项目时必不可少的元素之一是通过串行控制台接口访问您的设备。为此，您正在开发嵌入式系统的计算机必须具有串行端口。然而，今天很少有电脑有串口，这就是我们使用 USB 转串口转换器的原因。

最后，您将详细了解什么是串行控制台以及它们如何在 Linux 上工作。

设置 USB 到串行转换器

几乎所有你能在市场上找到的 USB 串行转换器都能被 Linux 自动识别。将任何 USB 转换器插入您的计算机并使用 dmesg 命令找出设备的文件名。

dmesg

在上面的示例中，您可以在制造商（manufacturer）部分看到 VirtualBox，因为主机是在 VirtualBox 上运行的 Linux 发行版。在这里，制造商名称将根据您使用的转换器而改变。您还可以看到您正在使用的串行转换器以名称连接到系统，例如ttyUSB0。

您可以通过设备文件/dev/ttyUSB0使用系统识别的串行转换器。根据您使用的发行版，设备文件会自动在/dev目录下创建，显示主要、次要和设备类型。对于 USB 串行转换器，每个同声传译的命名方案通常是ttyUSB0、ttyUSB1和ttyUSBX 。

如果您在应用程序正在使用 USB 串行转换器时移除并重新插入它，系统会向设备发出一个新编号。

串行设备的访问授权

挂载的USB转换器设备文件的默认访问权限通常如下：

ls -l /dev/ttyUSB0
# 输出crw-rw---- 1 root dialout 188, 46 Jul 17 15:34 /dev/ttyUSB0

在检查上述输出时，您可以知道：

• 行首的字母c表示这是一个基于字符的设备
• 文件所有者是root用户，该用户有读写权限
• 文件的组所有者是dialout组，该组中的用户也有读写权限
• 其余用户对该文件没有任何读写权限

如果您当前以非dialout组成员的普通用户身份登录，则无法读取和写入 USB 串行转换器。要解决此问题，您必须使当前用户成为dialout组的成员或编辑系统上的udev规则文件。

为方便起见，您可以使用第一种技术。首先，使用id命令确定您的用户属于哪些组：

id

使用adduser或usermod命令将您的用户添加到组中：

# 针对 Fedora
sudo usermod -aG dialout USERNAME
# 针对 Debian
sudo adduser USERNAME dialout
# 针对 Arch
sudo usermod -a -G uucp USERNAME

组成员身份程序现已完成。但是，系统会在图形会话的第一个登录步骤中检查组成员信息，然后将其提供给所有正在运行的进程。

因此，您必须退出当前图形会话，然后重新登录或重新启动计算机使修改生效。完成此操作后，您将拥有对串行转换器设备的读/写访问权限。

如何在 Linux 上连接到串行控制台

当您需要访问计算机或网络控制台时，您可以参考串行控制台应用程序。通常，您需要通过 SSH 访问才能这样做。但是，从软件和硬件的角度来看，在某些情况下，也可以仅使用串行端口访问控制台。

您会在较旧的计算机上最常找到这些类型的示例。以下是一些最适合您的串行控制台应用程序。

使用 Minicom

您可以在您的系统上安装 Minicom，这是一个旧的但仍在工作的应用程序，如下所示：

# 在 Fedora, CentOS 和 RHEL 上
sudo yum install minicom
# 在 Debian 和 Ubuntu
sudo apt-get install minicom
# 在 Arch Linux 上
sudo snap install minicom

当您第一次启动应用程序时，它会默认尝试打开一个设备文件，例如/dev/modem。它在找不到文件时终止。要克服这个问题，您可以使用-s参数直接启动应用程序的设置屏幕：

minicom -s

A键设置设备名称，E键设置串口速度。然后当你用Exit 退出时，就可以使用对应的串口了。

在应用程序主屏幕上，您可以使用Ctrl + A + O 返回配置屏幕，使用Ctrl + A + X退出应用程序，使用Ctrl + A + W激活换行模式，并使用其他快捷键获取帮助Ctrl + A + Z。

使用 GTKTerm

Minicom 通常由高级 Linux 用户使用，因此不建议初学者使用。Linux 新手可以安装 GTKTerm，一个用于 Linux 的图形串行终端仿真器。您可以使用以下命令在系统上安装应用程序：

# 在 Fedora, CentOS 和 RHEL 上
sudo dnf -y install gtkterm
# 在 Debian 和 Ubuntu 上
sudo apt-get install gtkterm
# 在 Arch Linux 上
yay -S gtkterm

启动应用程序时，您必须通过配置 > 端口菜单设置设备名称和速度参数，如下所示：

将设置保存为默认值，方便以后使用。

使用 screen

如果你熟悉多终端管理的 screen，你就会知道你也可以用它来做串口访问。以下是安装它的命令：

# 在 Fedora, CentOS 和 RHEL 上
sudo dnf -y install screen
# 在 Debian, Ubuntu 和 Linux Mint 上
sudo apt-get -y install screen
# 其他发行版使用 Snap 安装
sudo snap install screen --classic

安装后，您可以运行如下命令连接到串行控制台：

screen /dev/ttyUSB0 115500

现在您可以在 Linux 上建立串行端口连接

能够使用串行端口访问您的 Linux 系统是一个非常有用的功能，尤其是当您不想将监视器连接到 SBC（会话边界控制器）时。

由于串行控制台授权在编译时已内置在 Linux 内核中，因此您至少应该对 Linux 内核及其工作有基本的了解。

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