关于串口console登录输入输出数据杂糅问题解决

这两天在制作云镜像时，之前的centos6.8旧版本镜像存在一个问题，基于virsh console命令登录虚机，会出现输入输出数据杂糅的问题，导致无法登录。

1 问题复现

# virsh console 1

输入的用户名密码要么输不全，要么会混到下次的输入行中。

2 问题分析

要想解决此问题，首先要了解一下可以连接linux的设备的类型。

1. 串口终端：与计算机的串行端口相连接的终端设备，通常将串口相连接的设备都是字符设备，串口最大的用途是连接终端，一次常被称为串口终端，这些设备对应的文件位置在/dev/ttySn，设备号通常为ttyS0、ttyS1等。
2. 伪终端：伪终端是成对的逻辑终端，一个master终端和一个salve终端，其中slave对应/dev/pts/下的一个文件，而master则在内存中标识为一个文件描述符。伪终端由终端模拟器提供，终端模拟器是运行在用户态的一个应用程序。/dev/ptmx是用于创建master和slave的文件，当一个进程打开它时，获得了一个master的文件描述符，同时在/dev/pts下创建一个slave设备文件。master端是更接近用户显示器、键盘的一端，slave端是在虚拟终端上运行的CLI（Command Line Interface，命令行接口）程序。Linux的伪终端驱动程序，会把“master端（如键盘）写入的数据”转发给slave端供程序输入，把“程序写入slave端的数据”转发给master端供（显示器驱动等）读取。
   
   ssh和telnet则是使用伪终端实现的，虚拟终端的个数不受限制。
3. 虚拟终端：控制台终端通常指与计算直接相连的终端，可以理解为物理终端，例如vmware打开虚机的操作终端界面，按alt+[F1~F6]更换控制台终端，默认情况下可以切换tty1~tty6。/dev/console对应了当前的焦点终端，例如当前使用的是tty3，那么/dev/console/则指/dev/tty3。

除此之外，还有控制终端tty，控制终端通常是对于前台进程而言的一个概念，每一个前台进程有对应的控制终端，那么/dev/tty就是该进程的设备文件，可以通过ps -ax查看进程与哪个控制终端相连。对于当前登录的shell进程而言，/dev/tty就是shell进程使用的终端，或者直接使用tty命令查看其具体属于的终端设备。

virsh console命令是属于串口终端一类，串口终端进程在启动之前会检查grub引导参数，并对相关的配置文件进行读取。

在centos6.8的镜像的/etc/grub.conf的kernel行配置的最后为console=tty0 console=ttyS0,115200n8，其含义是将kernel的启动log输入到tty0和ttyS0，且配置靠后者的优先级更高，即ttyS0作为主要console。

而在/etc/init/serial.conf有一段说明：

# How this works:
#
# On boot, a udev helper examines /dev/console. If a serial console is the
# primary console (last console on the commandline in grub),  the event
# 'fedora.serial-console-available <port name> <speed>' is emitted, which
# triggers this script. It waits for the runlevel to finish, ensures
# the proper port is in /etc/securetty, and starts the getty.
#
# If your serial console is not the primary console, or you want a getty
# on serial even if it's not the console, create your own event e.g.
# /etc/init/ttyS0.conf with content:
# # ttyS0 - agetty
# #
# # This service maintains a agetty on ttyS0.

意思是串口终端如果优先级较高的console配置在grub的commandline中，则会执行此脚本。此脚本中的命令为：

start on fedora.serial-console-available DEV=* and stopped rc RUNLEVEL=[2345]
stop on runlevel [S016]

instance $DEV
respawn
pre-start exec /sbin/securetty $DEV
exec /sbin/agetty /dev/$DEV $SPEED vt100-nav
post-stop exec /sbin/initctl emit --no-wait fedora.serial-console-available DEV=$DEV SPEED=$SPEED
usage 'DEV=ttySX SPEED=Y  - where X is console id and Y is baud rate'

而在该镜像中的/etc/init/下还存在一个ttyS0.conf脚本文件，该脚本文件是在运行串口终端程序之前执行，其命令为：

start on stopped rc RUNLEVEL=[2345]
stop on starting runlevel [016]
respawn
instance /dev/ttyS0
exec /sbin/agetty /dev/ttyS0 115200 vt100-nav

我猜是这两个脚本执行重复了，然后我采用了如下的解决方法进行验证。

3 问题解决

1. 删除/etc/grub.confcommandline行的console=ttyS0,115200n8，或者将其置于console=tty之前，这样/etc/init/serial.conf不会得到执行；
2. 删除/etc/init/ttyS0.conf文件，只执行/etc/init/serial.conf文件。

这两种方法均可以解决此问题，后来为了证明不是其他地方出现的问题，又在centos官网下载了6.8版本的镜像进行对比测试，测试结果无差异。