Linux 系统启动过程中，串口作为重要的调试和信息输出接口，广泛应用于服务器、嵌入式设备等场景，通过串口可以实时观察系统启动流程，排查启动失败问题，或在无显示环境下管理设备，本文将详细介绍 Linux 启动串口的相关配置、使用方法及注意事项。
串口在 Linux 启动中的作用
Linux 启动时，内核和启动过程会输出大量日志信息，这些信息默认输出到显示器（tty0），但在无显示设备或需要远程调试的场景下，串口（ttyS0、ttyS1 等）成为替代显示器的关键通道，通过串口,用户可以：
- 实时监控启动过程：观察内核初始化、驱动加载、服务启动等阶段的日志。
- 故障排查：当系统无法正常启动时,串口输出的错误信息能快速定位问题。
- 远程管理：在嵌入式设备或服务器中,通过串口终端实现远程登录和控制。
硬件连接与基础配置
硬件连接
确保设备具备物理串口（通常为 DB9 或 USB 转串口），并使用正确的串口线连接（注意交叉连接：TX 对 RX，RX 对 TX），连接后需确认串口设备文件存在，通常为 /dev/ttyS0（COM1）、/dev/ttyS1（COM2）等，可通过 ls /dev/ttyS* 查看。
串口参数配置
串口通信需统一波特率、数据位、停止位和校验位，Linux 下可通过 stty 命令临时配置，
stty -F /dev/ttyS0 115200 cs8 -cstopb -parenb
常用参数说明如下表：
| 参数 | 值 | 说明 |
|---|---|---|
| 波特率 | 9600 | 常用波特率，支持范围广泛 |
| 数据位 | 8 | 标准配置 |
| 停止位 | 1 | 标准配置 |
| 校验位 | none | 无校验 |
| 流控 | none | 无硬件流控 |
内核启动串口配置
Linux 内核启动时需指定串口作为控制台（console），可通过内核参数实现，修改 GRUB 配置文件 /etc/default/grub，在 GRUB_CMDLINE_LINUX 中添加：
console=ttyS0,115200n8ttyS0 为串口设备，115200n8 表示波特率 115200、无校验、8 位数据位，修改后运行 update-grub 生效。
对于嵌入式设备，若使用 U-Boot 引导，可在 U-Boot 命令行中设置：
setenv bootargs 'console=ttymxc0,115200 root=/dev/mmcblk0p2'ttymxc0 为 IMX 系列开发板的串口设备示例。
用户空间串口终端配置
系统启动后，可通过串口登录终端，需配置 getty 服务自动启动串口登录程序，以 systemd 为例，创建串口服务文件 /etc/systemd/system/serial-getty@ttyS0.service：
[Unit]
Description=Serial Getty on ttyS0
After=systemd-user-sessions.service
[Service]
ExecStart=/sbin/agetty -s %i 115200 vt100
Type=idle
[Install]
WantedBy=multi-user.target启用服务后,串口即可作为登录终端：
systemctl enable serial-getty@ttyS0.service systemctl start serial-getty@ttyS0.service
常见问题与解决方案
- 串口无输出：检查内核参数是否正确，确认串口设备未被占用（
lsof /dev/ttyS0）。 - 乱码问题：通常由波特率不匹配导致,确保两端串口参数一致。
- 权限不足：普通用户需加入
dialout组：sudo usermod -aG dialout $USER。 - 高波特率支持：部分硬件可能不支持高波特率（如 115200），需降低至 9600 测试。
高级应用
- 串口日志记录：通过
screen或minicom工具将串口输出保存到文件：screen -L -Logfile serial.log /dev/ttyS0 115200
- 内核调试：使用 earlyprintk 参数在内核启动早期输出日志：
earlyprintk=ttyS0,115200 - 嵌入式系统：结合 Yocto 或 Buildroot 构建系统时,可通过配置文件默认启用串口控制台。
Linux 启动串口的配置涉及硬件连接、内核参数、用户空间服务等多个层面，合理使用串口能显著提升系统调试和管理效率，无论是服务器运维还是嵌入式开发，掌握串口配置都是一项实用技能，尤其在无显示或远程场景下，串口更是不可或缺的“生命线”。
