GDB+GDBServer调试Linux应用程序

参考：http://blog.csdn.net/shanghaiqianlun/article/details/7820401

 

一、gdb+gdbserver总体介绍

        远程调试环境由宿主机GDB和目标机调试stub共同构成，两者通过串口或TCP连接。使用GDB标准程串行协议协同工作，实现对目标机上的系统内核和上层应用的监控和调试功能。调试stub是嵌入式系统中的一段代码，作为宿主机GDB和目标机调试程序间的一个媒介而存在。

        就目前而言，嵌入式Linux系统中，主要有三种远程调试方法，分别适用于不同场合的调试工作：用ROMMonitor调试目标机程序、用KGDB调试系统内核和用gdbserver调试用户空间程序。这三种调试方法的区别主要在于，目标机远程调试stub的存在形式的不同，而其设计思路和实现方法则是大致相同的。

        而我们最常用的是调试应用程序。就是采用gdb+gdbserver的方式进行调试。在很多情况下，用户需要对一个应用程序进行反复调试，特别是复杂的程序。采用GDB方法调试，由于嵌入式系统资源有限性，一般不能直接在目标系统上进行调试，通常采用gdb+gdbserver的方式进行调试。

 

二、源代码下载

        嵌入式Linux的GDB调试环境由Host和Target两部分组成，Host端使用arm－linux－gdb，TargetBoard端使用gdbserver。这样，应用程序在嵌入式目标系统上运行，而gdb调试在Host端，所以要采用远程调试（remote）的方法。进行GDB调试，目标系统必须包括gdbserver程序（在主机上正对硬件平台编译成功后下载到目标机上），宿主机也必须安装GDB程序。一般Linux发行版中都有一个可以运行的GDB，但开发人员不能直接使用该发行版中的GDB来做远程调试，而要获取GDB的源代码包，针对arm平台作一个简单配置，重新编译得到相应GDB。

我使用的平台是arm cortex a8，gcc-tools的源代码包可以从

http://processors.wiki.ti.com/index.php/Installing_CodeSourcery_Lite

下载完成后双击安装就可以了，但是的工具链需要自己编译安装

 

三、配置编译及安装下载（以gdb-6.5为例）

下载完后，进入/opt/目录，配置编译步骤如下：

#tar jxvf gdb-6.5-tar-bz2

#cd gdb-6.5

#./configure --target=arm-linux --prefix=/usr/local/arm-gdb –v

（--target配置gdb的目标平台，--prefix配置安装路径，当然其他路径也可以，.跟下面配置一致即可，须在环境变量中声明，启动arm-linux-gdb需要，可更改/etc/profile或~/.bash_profile或~/.bashrc，添加export PATH=$PATH:/usr/local/arm-gdb/bin，这样可以找到路径）

#make

#make install

（生成arm-linux-gdb,并存入/usr/local/arm-gdb/bin/，查询确认下）

也可以启动arm-linux-gdb，若成功，则证明安装无误

进入gdb/gdbserver目录：

[root@ddinggdbserver]# pwd

/opt/gdb-6.5/gdb/gdbserver

[root@ddinggdbserver]#必须在gdbserver目录下运行配置命令，此时才能用相对路径

#./configure --target=arm-linux --host=arm-linux

（--target=arm-linux表示目标平台，--host表示主机端运行的是arm-linux-gdb，不需要配置—prefix，因为gdbserver不在主机端安装运行）

#make CC=/usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-gcc

(这一步要指定你自己的arm-linux-gcc的绝对位置，我试过相对的不行，提示make:arm-linux-gcc:Command notfound，可好多人都用的相对路径，即直接赋值arm-linux-gcc，可采取make时传递参数，也可以直接修改gdbserver目录下的Makefile文件中的环境变量CC)

        没有错误的话就在gdbserver目录下生成gdbserver可执行文件，注意此时要更改其属性，否则可能会出现无法访问的情况，chmod 777 gdbserver将其更改为任何人都可以读写执行；使用arm-linux-strip命令处理一下gdbserver，将多余的符号信息删除，可让elf文件更精简，通常在应用程序的最后发布时使用；然后把它烧写到flash的根文件系统分区的/usr/bin（在此目录下，系统可以自动找到应用程序，否则必须到gdbserver所在目录下运行之），或通过nfsmount的方式都可以。只要保证gdbserver能在开发板上运行就行

 

四、gdb+gdbserver+nfs调试流程

     下面就可以用gdb+gdbserver调试我们开发板上的程序了。在目标板上运行gdbserver，其实就是在宿主机的minicom下。我是在minicom下#mount 192.168.2.100:/  /tmp后做的(这里参数-onolock可以不加，不加这一步执行得反而更快些)，hello和gdbserver都是位于Linux根目录下，把主机根目录挂在到开发板的/tmp目录下。

要进行gdb调试，首先要在目标系统上启动gdbserver服务。在gdbserver所在目录下输入命令：

(minicom下)

#cd /tmp

#./gdbserver 192.168.2.100:2345 hello

192.168.2.100为宿主机IP，在目标系统的2345端口（你也可以设其他可用的值，当然必须跟主机的gdb一致）开启了一个调试进程，hello为要调试的程序（必须－g加入调试信息）。

出现提示：

Process /tmp/hello created: pid=80

Listening on port 2345

(另一个终端Host下)

#cd /

#export PATH=$PATH:/usr/local/arm-gdb/bin

#arm-none-linux-gnueabi-gdb hello

GNUgdb (Sourcery G++ Lite 2009q1-203) 6.8.50.20081022-cvs

Copyright(C) 2008 Free Software Foundation, Inc.

License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later<http://gnu.org/licenses/gpl.html>

Thisis free software: you are free to change and redistribute it.

Thereis NO WARRANTY, to the extent permitted by law. Type "showcopying"

and"show warranty" for details.

ThisGDB was configured as "--host=i686-pc-linux-gnu--target=arm-none-linux-gnueabi".

Forbug reporting instructions, please see:

<https://support.codesourcery.com/GNUToolchain/>...

最后一行显示：This GDB was configured as“－－host＝i686－pc－linux－gnu，－－target＝arm-none-linux-gnueabi”...，如果不一致说明arm-none-linux-gnueabi-gdb有问题

说明此gdb在X86的Host上运行，但是调试目标是ARM代码。

(gdb)target remote 192.168.2.223:2345

（192.168.2.223为开发板IP）

出现提示：

Remote debugging using 192.168.2.223:2345

[Newthread 80]

[Switchingto thread 80]

0x40002a90in ??()

同时在minicom下提示：

Remote debugging from host 192.168.2.100

(gdb)

注意：你的端口号必须与gdbserver开启的端口号一致，这样才能进行通信。建立链接后，就可以进行调试了。调试在Host端，跟gdb调试方法相同。注意的是要用“c”来执行命令，不能用“r”。因为程序已经在TargetBoard上面由gdbserver启动了。结果输出是在TargetBoard端，用超级终端查看。连接成功，这时候就可以输入各种GDB命令如list、run、next、step、break等进行程序调试了。

以上针对通过nfsmount和tftp的方式，只能在主机上调试好后下载到开发板上运行，如果有错误要反复这个过程，繁琐不说，有些程序只能在开发板上调试。所以笔者采用了gdbserver的远程调试方式。希望对大家调试程序有用！

 

五、如何利用串口调试

如果你用串口1调试hello的话，你就要现在板子上运行命令：

#gdbserver hello /dev/ttyS0（详情可以参考gdbserver目录下的readme文件）

这时gdbserver就在等待gdb的应答信号了。

然后在pc机上运行命令：

#arm-none-linux-gnueabi-gdb hello

在arm-none-linux-gnueabi-gdb里敲入入下命令：

setremotedevice /dev/ttyS0（这里设置串口1）

setremote baud 9600（这里设置串口波特率）

setdebug remote 1(可选)

targetremote /dev/ttyS0

操作到这儿，gdb就应该和gdbserver联系上了。

 

六、实战调试

1．编辑文件

#vi gdbtest.c

#include <stdio.h>

int func(int n){

    int   sum=0, i;

    for (i=0; i<n; i++){
       sum += i;
    }

    return sum;
}

int main(void)
{
    int   i;
    long result = 0;

    for (i=0; i<=100; i++){
       result += i;
    }
 
    printf("result[1-100] = %d \n", result);
    printf("resutl[1-225] = %d \n", func(255));

    return 0;
}

#arm-none-linux-gnueabi-gcc -g gdbtest.c -o gdbtest        //交叉编译

2.下载文件到目标板:gdbtest和gdbserver

假设 hostpc ip:192.168.1.45

       board  ip:192.168.1.180   

将文件拷贝到目标板上：

先将gdbtest和gdbserver两个文件拷贝到主机的/tftpboot目录下，此时系统主机和目标机都必须能够支持nfs

在目标板的Linux中运行：

#mount 192.168.1.108:/tftpboot /mnt/nfs

#cd /mnt/nfs

#ls

看是否有 gdbtest 和 gdbserver 两个文件。

3.运行调试

board：

#./gdbserver192.168.1.45:1234 gdbtest  //目标板上运行gdbtest监听端口1234

hostpc：

#arm-none-linux-gnueabi-gdb gdbtest

(gdb)target remote 192.168.1.180:1234   //连接到开发板成功后就可以进行调试

(gdb)list  or l

(gdb)break func

(gdb)break 22

(gdb)info br   

(gdb)continue  or c    //这里不能用run

(gdb)next  or n

(gdb)print or p    result 

(gdb)finish       //跳出func函数

(gdb)next

(gdb)quit

建立连接后进行gdb远程调试和gdb本地调试方法相同