#320 – Connessione seriale

Tutte le volte che avete a che fare con un dispositivo, di solito, avete un monitor, un mouse o un dito, se touch, una bella interfaccia grafica e la possibilità di interagire in modi facili, immediati e colorati.
Ma da tempo immemore resiste e sopravvive, imperterrita, una modalità di accesso a quasi ogni dispositivo che funziona sempre e che non si incarta quasi mai.
Nascosta negli angoli più polverosi, complessa da usare e anche un po’ macchinosa alla quale collegarsi.
La connessione seriale resta immortale. A volte persino indispensabile.

Un po’ di basi, per non perderci i pezzi per la strada.
Da che mondo è mondo, ogni sistema operativo, dietro all’interfaccia grafica, bella e di facile utilizzo, ha un’interfaccia che è una riga di comando con un prompt.
Si scrivono comandi, dai più semplici ai più complessi e questi ottengono un risultato sul sistema.
Ad essere pignoli, dovrei dire che le interfacce grafiche non sono altro che un modo facilitato per lanciare comandi su un prompt che noi non vediamo.
Faccio un esempio banale.
Nel prompt dei comandi di Windows, ereditato da DOS, per avere la lista dei file di una cartella si usa il comando DIR e si ottiene a schermo la lista dei file.
Con la grafica, si apre Esplora risorse, si apre la cartella e si vedono i file.
È come se, aprendo la finestra di una certa cartella, venisse eseguito il comando DIR e l’output venisse formattato e messo all’interno della finestra di esplora risorse.
Il prompt dei comandi vive e lavora insieme a noi.
Tutti i sistemi operativi hanno il prompt dei comandi, anche chiamato shell.
Windows, Linux, MacOS, I sistemi di ogni dispositivo di rete gestito nel mondo e tutto quello che all’interno ha un sistema operativo, nel 90% sarà di derivazione Linux e avrà una shell linux.
Avere accesso alla shell, con le giuste credenziali, dà accesso al sistema con il privilegio massimo, nella maggior parte dei casi.
Se usate un calcolatore con un sistema operativo, almeno un minimo dovreste imparare a usare la riga dei comandi.
Per accedere alla shell si usa il monitor del dispositivo su cui si è oppure, per esempio ci si collega, solitamente in SSH, che è un protocollo di comunicazione che sta su TCP, sulla porta 22 ed è crittografato.
I vecchi sistemi usano il TELNET, che assolve alla stessa funzione, lavora sulla porta 23 ed è in chiaro.
Alla shell, però, se siamo davanti al dispositivo, possiamo accedere in un modo ancora diverso, ad alcuni potrebbe sembrare arcaico, ma è ancora in uso e funzione alla grande. Con la connessione seriale, o anche detta connessione console.
Che non è la playstation.
Tutti i dispositivi elettronici hanno una connessione console o seriale.
Le schede madri di ogni computer, ce l’ha il Rasperry Pi, Arduino, le schede ESP, le loro sorelle cugine di ogni genere e specie, tutti i dispositivi di rete come switch e router. Tutti ce l’hanno, in alcuni casi sono facilmente raggiungibili, in altri meno o completamente nascoste
Se avete il cavo giusto con il connettore giusto lato dispositivo e lato computer potete accedere senza troppa difficoltà, se l’accesso non è stato bloccato fisicamente di proposito.
Tempo fa il cavo seriale era quello a 9 pin, a forma di trapezio, sia sul dispositivo che sul computer.
Adesso, di solito, la console è un cavo RJ45 tipo i cavi di rete sul dispositivo e USB sul computer, in certi casi è USB da entrambe le parti.
A volte i PIN hanno connessioni proprietarie e serve il cavetto che arriva con il dispositivo e nessun altro.
Non a volte, mi sa quasi sempre. Tenete con cura i cavi seriali che vi arrivano con i dispositivi.
A livello hardware la connessione seriale avviene attraverso un singolo filo, in realtà se ne usano di più, ma il traffico dati avviene su un solo filo, dove passano, in fila, quindi serialmente, tutti i bit che devono essere trasmessi.
Si definiscono alcuni parametri come la velocità di trasmissione in caratteri al secondo, la gestione degli errori e poco altro ed ecco che bit per bit, sulla seriale arrivano tutti i caratteri che il dispositivo vuole trasmettere, non solo in un senso, la seriale riceve anche caratteri, quindi comandi, in input.
Su un secondo filo ci sono quelli che dal computer verranno trasmessi al dispositivo.
la velocità può essere espressa in bit al secondo o in baud, in baud è il carattere, non è sinonimo di bit.
La trasmissione è semplice, in chiaro, su un cavo collegato su una porta specifica del dispositivo.
La cosa molto interessante della connessione seriale è che vengono trasmessi tutti gli stream di caratteri di tutto quello che passa per il dispositivo anche prima dell’avvio del sistema operativo.
La porta seriale, anche se non è connesso nessuno, è normalmente lo standard output per tutto quello che il sistema sta facendo in ogni momento della sua vita, dall’accensione fino a quando non viene spento.
Viene tutto buttato lì, se ci sei lo leggi, se non ci sei lo perdi.
Un po’ come avere un monitor, ma senza averne uno per ogni macchina.
Quando c’è un dispositivo che ha problemi e non carica il sistema operativo, ci si collega in seriale e si vede tutto quello che succede prima del suo caricamento
Se la rete di un sistema non funziona, ci si collega in seriale, si fa accesso al sistema operativo, si arriva alla shell e si può mettere a posto.
Se un dispositivo di rete non è raggiungibile in alcun modo, ci si collega in seriale, si vede cosa c’è che non va e si possono fare le configurazioni necessarie per sistemarlo.
Basta essere lì davanti, avere il cavo giusto e un software che faccia da terminale.
La porta seriale o console, nella sua semplicità, è di una potenza mostruosa.
Ha un limite. Devi essere lì davanti. Certe volte è facile, certe volte un po’ meno.
Esistono dei sistemi che permettono di accedere alla seriale in modalità remota.
Quando lavoravo nel posto di prima, avevo scoperto per caso un oggettino che da una parte aveva una connessione seriale e dall’altra era un host wifi, si collegava alla rete wifi dell’azienda e permetteva di accedere via seriale a dispositivi di rete anche se in posti fisicamente lontani. Non me li avevano passati perché costosi, andare a piedi in giro costava evidentemente di meno.
Ho poi scoperto, in un secondo tempo che esistono dispositivi che si collegano in rete da una parte e dall’altra hanno decine di porte seriali, per collegare tutti i dispositivi presenti nelle vicinanze.
Cercate console server su Internet e vi si apre un mondo.
Avere accesso seriale ai dispositivi, anche da remoto, cambia in modo drammatico la gestione, semplificandola.
Se lavorate in un’azienda e avete dispositivi, fate in modo di raggiungerli tutti, anche se pensate che adesso li raggiungete via telnet o ssh, se avete un problema, poi dovete andare sul posto, se avete accesso remoto seriale, potete risolvere in un decimo del tempo.
Pare strano, la cosa vale anche per un banale raspberry, avere accesso seriale, con l’adattatore che si mette sui suoi PIN, vi evita di dover collegare mouse, tastiera e monitor, un cavetto e via.
Sarà una vecchia connessione, ma vi assicuro che è ancora di un’utilità e una potenza inimmaginabili.
Per contesto, nel tempo, la seriale pareva essere lenta per trasmettere tanti dati, ma poi, dopo aver usato bus di dati paralleli come la LPT per le stampanti o i BUS ISA e PCI, è tutto tornato ad essere seriale, viaggia a velocità stratosferiche e la usiamo costantemente.
I dischi connessi in SATA viaggiano su un bus seriale
Tutto quello che è collegato in PCI express è collegato su un BUS Seriale.
La trasmissione dati è una branca della tecnologia davvero molto interessante.

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Come detto in puntata, usare la seriale è un ottimo sistema per fare debug di sistemi che hanno qualche problema, per i quali magari è difficile collegare un monitor esterno. Vi lascio nelle note dell’episodio un articolo molto interessante su come fare questa cosa su un Raspberry Pi, tra cavetto e configurazioni. Abilitatelo e provatelo sui Raspberry che avete a casa, che prima o poi vi torna utile. Lo so che in quanto ascoltatori del podcast ne avete almeno uno.

Siamo arrivati alla fine di questa puntata di Pillole di bit, non saltate al prossimo podcast che ci sono informazioni che possono tornarvi utili, vi ricordo che tutti i link relativi alle cose dette sono nelle note, che trovate sulla vostre app o sul sito.
Io sono Francesco, produttore e voce di questo podcast e vi do appuntamento a lunedì prossimo, per la prossima puntata, disponibile su Feed RSS, o su tutte le piattaforme di podcast, vi registrate e la puntata vi arriva automagicamente.
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Nelle note vi lascio qualche app da provare.

Grazie per avermi ascoltato!

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