STM32板自制Linux init程序调用write失败：谁负责打开标准文件描述符？

错误码说明 #

错误码-9对应Linux内核定义的EBADF（无效文件描述符），这表明你的init程序调用write(1, ...)时，文件描述符1并未被打开。

疑问解答 #

1. 为何无标准库的Linux init进程中不存在0、1、2文件描述符？ #

Linux内核不会自动为PID 1进程打开标准输入/输出/错误描述符（0、1、2）。内核启动阶段会初始化控制台硬件（比如你的RS232串口），但不会主动将硬件设备关联到用户进程的标准文件描述符上。

PID 1是系统首个用户态进程，没有父进程能继承已打开的文件描述符。如果init程序自身不主动打开并配置这些描述符，0、1、2会处于未分配状态，自然无法通过它们完成IO操作。

2. 究竟是谁负责打开这些标准文件描述符？ #

• 标准C库：使用标准C库的常规用户程序，libc的启动代码（_start函数）会在进入main前，自动尝试打开/dev/console（或系统配置的控制台设备），并将其文件描述符复制到0、1、2，完成标准IO描述符的初始化。
• 无标准库的init程序：这种场景下，必须由init程序自行手动完成标准描述符的初始化。你需要在汇编代码中调用open系统调用打开对应串口设备节点（比如/dev/ttyS0，具体取决于STM32的串口配置），再通过dup2系统调用将打开的文件描述符复制到0、1、2。

修复建议 #

在你的汇编init程序中添加以下步骤：

1. 调用open系统调用打开控制台设备（如/dev/console或/dev/ttyS0），获取文件描述符fd；
2. 调用dup2(fd, 0)将该文件描述符复制为stdin；
3. 调用dup2(fd, 1)复制为stdout；
4. 调用dup2(fd, 2)复制为stderr；
5. 之后再执行write(1, "blabla", 6)即可正常输出到RS232控制台。

注意：制作initfs时需确保包含对应设备节点，可通过mknod命令创建，比如mknod /dev/ttyS0 c 4 64（主、次设备号需匹配你的内核配置）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者sibislaw