シリアルコンソール

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Arch Linux マシンを設定してシリアルコンソールポート (com ポート) でマシンを接続することができます。キーボードやマウス、モニター、ネットワークが接続されていなくても (ヘッドレスサーバー)、マシンを管理することが可能です。

Arch Linux をシリアルコンソールでインストールすることもできます。

シリアルケーブル (9ピンの接続ケーブル) を使ってマシンを接続されていることが基本条件とします。管理用のマシンはターミナルエミュレータプログラム (PuTTY や Minicom など) が動作するのであれば Unix/Linux あるいは Windows のどちらでもかまいません。

以下の設定では GRUB のメニュー選択とブートメッセージを有効にしてシリアルコンソールに端末を転送します。

接続先のマシンのコンソールを設定

ブートローダー

GRUB

生成された grub.cfg で GRUB を使用する場合、/etc/default/grub を編集し、シリアル入出力サポートを有効にします。 

/etc/default/grub
...
GRUB_TERMINAL_INPUT="console serial"
...
GRUB_TERMINAL_OUTPUT="gfxterm serial"
...

次に GRUB_SERIAL_COMMAND 変数を追加し、シリアル接続のオプションを設定します。 COM1 (/dev/ttyS0) のボーレートが 115200 ビット/秒の場合: 

/etc/default/grub
...
GRUB_SERIAL_COMMAND="serial --unit=0 --speed=115200"

利用可能なオプションの詳細な説明については、Using GRUB via a serial line および serial command を参照してください。

GRUB Legacy

GRUB Legacy 設定ファイル /boot/grub/menu.lst を編集し、次の行を設定の一般領域に追加します。 

serial --unit=0 --speed=9600
terminal --timeout=5 serial console
ノート: terminal --timeout=5 Serial console 行が menu.lst に追加されると、ブートシーケンスに一連の Press any key to continue メッセージが表示されるようになります。キーが押されていない場合、ブートメニューは、terminal 設定行の最初に表示される方 (シリアルまたはコンソール) に表示されます。

rEFInd

rEFInd はテキストモードでのみシリアルコンソールをサポートします。refind.conf を編集し、textonly のコメントを解除します。

Syslinux

Syslinux でシリアルコンソールを有効にするには、syslinux.cfg を編集し、構成ファイルの最初のディレクティブとして SERIAL を追加します。

ボーレート 115200 bit/s の COM1 (/dev/ttyS0) の場合: 

SERIAL 0 115200

シリアルパラメータは 8 ビット、パリティなし、1 ストップビットにハードコーディングされています。[1] ディレクティブのオプションについては、Syslinux Wiki:Config#SERIAL を参照してください。

カーネル

カーネルの出力は、console= カーネルパラメータ を設定することでシリアルコンソールに送信できます。最後に指定された console= は、/dev/console として設定されます。 

console=tty0 console=ttyS0,115200

https://docs.kernel.org/admin-guide/serial-console.html を参照してください。

getty

起動時に、systemd-getty-generator(8) は、カーネルコマンドラインで指定された各コンソールの getty インスタンスを起動します。

カーネルコマンドラインで console= を設定していない場合は、serial-getty@device.service を 起動 します。/dev/ttyS0 (COM1) の場合、serial-getty@ttyS0.service になります。 サービスを 有効化 して起動時に開始します。

カーネルコマンドラインで特に指定がない限り、getty はボーレート 38400ビット/秒、データビット8、パリティなし、ストップビット1回を想定します。

接続

ターミナルエミュレータプログラムを使って接続

ノート: 接続を行う前に、ユーザーを uucp グループに追加することを推奨します。グループに追加されていない場合、接続するのに root 権限が必要になります。詳しくはユーザーとグループ#ユーザーグループを参照。

dterm

dtermAUR は小さなシリアル接続プログラムです。パラメータを付けずに起動した場合、デフォルトでは /dev/ttyS0 に 9600 ボーで接続します。以下の例は /dev/ttyS0 に 115200 ボーで、パリティビットを使わずストップビットを1個使用する、8 データビットで接続します: 

$ dterm 115200 8 n 1

詳しくは ホームページ を見てください。

Minicom

minicom は公式リポジトリからインストールできます。セットアップモードで Minicom を起動: 

$ minicom -s

テキストのナビゲーションメニューを使って、以下のようにシリアルポートの設定を変更: 

Serial Device: /dev/ttyS0
Bps/Par/Bits: 9600 8N1

Enter を押してメニューを終了してください (Esc を押した場合、変更が保存されません)。モデムには接続しないため、モデムの Init と Reset の文字列は削除します。Modem and Dialing メニューで Init と Reset 文字列を削除してください。メインメニューから save setup as dfl を選択することで設定が保存されます。マシンにシリアルケーブルを接続したまま minicom を再起動してください。セッションを終了するには Ctrl+A を押してから Ctrl+X を押します。

picocom

picocom は minicom とよく似ている小さなダム端末エミュレーションプログラムです。以下の例は ttyS0 に 9600 bps で接続します: 

$ picocom -b 9600 /dev/ttyS0
ノート: バックスペースキーが上手く動作しない場合、次のオプションを試してみてください: '--omap delbs'。

詳しい使い方はマニュアルを見てください。

Screen

screen はシリアルポートに接続することができます。デフォルトでは 9600 ボーで接続します: 

$ screen /dev/ttyS0

コマンドラインからボーレート (例: 115200) を指定できます: 

$ screen /dev/ttyS0 115200

Serialclient

Serialclient は Ruby で書かれたシリアル接続 CLI クライアントです [2]。Gem を使ってインストールしてください。

以下のようにして使うことが可能です: 

$ serialclient -p /dev/ttyS0

tinyserial

tinyserial は、FreeBSD 'tip' からインスピレーションを得た、Linux 上のシリアルポートにアクセスするための minicom の代替品です。 

$ com /dev/ttyS0 9600

tio

tioAUR は、簡単なコマンドラインと設定ファイルインターフェイスを備えたシンプルなシリアルデバイスツールです、基本的な I/O 操作のためにシリアル TTY デバイスに簡単に接続できます。従来の端末/モデム機能にはあまり重点を置かず、組み込み開発者やハッカーのニーズに重点を置いています。tio は元々、tmux と組み合わせて使用​​した場合に、シリアルデバイスに接続するための画面を置き換えるために作成されました。 

$ tio /dev/ttyUSB0

グラフィカルフロントエンド

  • cutecomAUR は gui で使えるシリアルモニターです。
  • putty は Linux からでも使うことができます。
  • moserial は gtk ベースのシリアルターミナルです。組み込み環境や試験装置、シリアルコンソールを使う必要がある技術者やハードウェアハッカー用に作られています。

Windows

Windows マシンでは PuTTY や Terminalbpp などのプログラムを使ってシリアルポートに接続してください。

シリアルコンソールを使って Arch Linux をインストール

ノート: Arch Linux の月次リリースのインストール CD のブートローダーは 0 ポート (ttyS0/COM1) を 38400 bps、パリティビットを使わずストップビットを1個使用する、8 データビットで listen するように設定されています [3]。
  1. 上に書かれている方法でインストールを行うマシンに接続。
  2. Arch Linux インストール CD を使ってマシンを起動。
  3. ブートローダーが表示されたら Boot Arch Linux (<arch>) を選択して Tab を押してエントリを編集。
  4. console=ttyS0,38400 を追加して Enter を押す。
  5. systemd によって ttyS0 が認識されシリアル getty が起動します。root でログインして通常通りにインストールを行ってください。
ノート:
  • セットアップが完了しても、マシンのコンソール設定は保存されません。キーボードとモニターを毎回接続しなくても良いように、再起動する前にマシンの中でコンソールアクセスの設定を行ってください。
  • このガイドでは例としてポート速度を 9600 としていますが、もっと高い値を使うことが推奨されます (Minicom で 'Ctrl-A' を押してから 'P' を押すことで利用可能な速度を確認できます)。

シリアルコンソールを使用した応答しないマシンのデバッグ

[4] には簡潔な説明しかありませんが、シーン全体が示されています。ここで、テスト対象のマシンが再現可能な方法で応答しなくなったことに注意することが重要です。そしてそれは通常の運用中に起こったということです。そのため、デバッグが必要になる前に通常どおりにアクセスできました。ただし、一般に、シリアルコンソールはブートの問題のデバッグにも役立ちます。おそらく、マシンの起動時に手動でブートローダーのによります。このセクションの外部リンクの PS 段落内で言及されている netconsole にも注意してください。

トラブルシューティング

Ctrl-C と Minicom

minicom で Control-C コマンドを送ったときに問題が起こる場合、デバイス設定 (minicom -s) でハードウェアフロー制御をオフにしてください。ブレークが有効になります。

ターミナルのサイズ変更

ssh と異なり、シリアル接続にはターミナルのサイズを変更したときに SIGWINCH を転送する機能がありません。そのため、ターミナルウィンドウのサイズを変更したときにフルスクリーンプログラム (例: less) で表示が崩れてしまいます。

解決方法として stty でターミナルのサイズを変えることができます: 

$ stty rows lines cols columns

ただし上記の方法ではサイズを手動で入力する必要があります。以下の方法でサイズ変更を簡単にすることができます。

1. xterm に付属している知名度の低いユーティリティ resize で問題を解決できます。ターミナルエミュレータのウィンドウのサイズを変更した後にパラメータを付けずに起動してください: 

$ resize

2. xterm をインストールしたくない場合、シンプルなシェル関数で同じことができます。以下の関数をシェルの設定ファイルに記述して、パラメータを付けずに実行してください: 

rsz() {
	if [[ -t 0 && $# -eq 0 ]];then
		local IFS='[;' escape geometry x y
		print -n '\e7\e[r\e[999;999H\e[6n\e8'
		read -sd R escape geometry
		x=${geometry##*;} y=${geometry%%;*}
		if [[ ${COLUMNS} -eq ${x} && ${LINES} -eq ${y} ]];then
			print "${TERM} ${x}x${y}"
		else
			print "${COLUMNS}x${LINES} -> ${x}x${y}"
			stty cols ${x} rows ${y}
		fi
	else
		[[ -n ${commands[repo-elephant]} ]] && repo-elephant || print 'Usage: rsz'  ## Easter egg here :)
	fi
}

マルチポート拡張カードにポートがありません

デフォルトのカーネル構成で汎用 8250 ドライバーを使用するシリアルポートの数は、実行時に 4 に設定され、最大は 32 になります。これにより、/dev/ttyS4 以上の作成が防止されます。マザーボード上の一般的な内蔵シリアルポートを数えると、4 ポート拡張カードの 4 番目のシリアルポートは使用できなくなります。

これは カーネルパラメータ 8250.nr_uarts でオーバーライドできます。例えば: 

8250.nr_uarts=5
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