GDB+GdbServer: ARM程序调试
gdb的简单使用
GDB是GNU开源组织发布的一个强大的UNIX下的程序调试工具。或许,各位比较喜欢那种图形界面方式的,像VC、BCB等IDE的调试,但如果你是在 UNIX平台下做软件,你会发现GDB这个调试工具有比VC、BCB的图形化调试器更强大的功能。所谓“寸有所长,尺有所短”就是这个道理。一般来说,GDB主要帮忙你完成下面四个方面的功能: 1、启动你的程序,可以按照你的自定义的要求随心所欲的运行程序。
2、可让被调试的程序在你所指定的调置的断点处停住。(断点可以是条件表达式)
3、当程序被停住时,可以检查此时你的程序中所发生的事。
4、动态的改变你程序的执行环境。从上面看来,GDB和一般的调试工具没有什么两样,基本上也是完成这些功能,不过在细节上,你会发现GDB这个调试工具的强大,大家可能比较习惯了图形化的调试工具,但有时候,命令行的调试工具却有着图形化工具所不能完成的功能。让我们一一看来。
一个调试示例
—————— 源程序:tst.c 1 #include
2
3 int func(int n)
4 {
5 int sum=0,i;
6 for(i=0; i
8 sum+=i;
9 }
10 return sum;
11 }
12
13
14 main()
15 {
16 int i;
17 long result = 0;
18 for(i=1; i<=100; i++)
19 {
20 result += i;
21 }
22
23 printf("result[1-100] = %d \n", result );
24 printf("result[1-250] = %d \n", func(250) );
25 } 编译生成执行文件:(Linux下)
hchen/test> cc -g tst.c -o tst 使用GDB调试: hchen/test>gdbtst <---------- 启动GDB
GNUgdb5.1.1
Copyright 2002 Free Software Foundation, Inc.
GDBis free software, covered by the GNU General Public License, and you are
welcome to change it and/or distribute copies of it under certain conditions.
Type "show copying" to see the conditions.
There is absolutely no warranty forGDB. Type "show warranty" for details.
ThisGDBwas configured as "i386-suse-linux"...
(gdb) l <-------------------- l命令相当于list,从第一行开始例出原码。
1 #include
2
3 int func(int n)
4 {
5 int sum=0,i;
6 for(i=0; i
8 sum+=i;
9 }
10 return sum;
(gdb) <-------------------- 直接回车表示,重复上一次命令
11 }
12
13
14 main()
15 {
16 int i;
17 long result = 0;
18 for(i=1; i<=100; i++)
19 {
20 result += i;
(gdb) break 16 <-------------------- 设置断点,在源程序第16行处。
Breakpoint 1 at 0x8048496: file tst.c, line 16.
(gdb) break func <-------------------- 设置断点,在函数func()入口处。
Breakpoint 2 at 0x8048456: file tst.c, line 5.
(gdb) info break <-------------------- 查看断点信息。
Num Type Disp Enb Address What
1 breakpoint keep y 0x08048496 in main at tst.c:16
2 breakpoint keep y 0x08048456 in func at tst.c:5
(gdb) r <--------------------- 运行程序,run命令简写
Starting program: /home/hchen/test/tst Breakpoint 1, main () at tst.c:17 <---------- 在断点处停住。
17 long result = 0;
(gdb) n <--------------------- 单条语句执行,next命令简写。
18 for(i=1; i<=100; i++)
(gdb) n
20 result += i;
(gdb) n
18 for(i=1; i<=100; i++)
(gdb) n
20 result += i;
(gdb) c <--------------------- 继续运行程序,continue命令简写。
Continuing.
result[1-100] = 5050 <----------程序输出。 Breakpoint 2, func (n=250) at tst.c:5
5 int sum=0,i;
(gdb) n
6 for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p i <--------------------- 打印变量i的值,print命令简写。
$1 = 134513808
(gdb) n
8 sum+=i;
(gdb) n
6 for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p sum
$2 = 1
(gdb) n
8 sum+=i;
(gdb) p i
$3 = 2
(gdb) n
6 for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p sum
$4 = 3
(gdb) bt <--------------------- 查看函数堆栈。
#0 func (n=250) at tst.c:5
#1 0x080484e4 in main () at tst.c:24
#2 0x400409ed in __libc_start_main () from /lib/libc.so.6
(gdb) finish <--------------------- 退出函数。
Run till exit from #0 func (n=250) at tst.c:5
0x080484e4 in main () at tst.c:24
24 printf("result[1-250] = %d n", func(250) );
Value returned is $6 = 31375
(gdb) c <--------------------- 继续运行。
Continuing.
result[1-250] = 31375 <----------程序输出。 Program exited with code 027. <--------程序退出,调试结束。
(gdb) q <--------------------- 退出gdb。
hchen/test>
gdb+gdbserver方式进行ARM程序调试
【摘要】:本文首先介绍了gdb+gdbserver相关的概念,然后介绍了其下载、编译、安装等过程;接着介绍了利用gdb+gdbserver调试应用程序的流程及实例等;最后分析了下gdb+gdbserver安装过程中的常见问题。
【关键词】:gdb,gdbserver,远程调试
目录
一、gdb+gdbserver总体介绍... 1
二、源代码下载... 1
三、配置编译及安装下载... 1
四、gdb+gdbserver nfs调试流程... 2
五、如何利用串口调试... 3
六、实战调试... 3
七、linux下安装gdbserver问题... 5
一、gdb+gdbserver总体介绍
远程调试环境由宿主机GDB和目标机调试stub共同构成,两者通过串口或TCP连接。使用GDB标准程串行协议协同工作,实现对目标机上的系统内核和上层应用的监控和调试功能。调试stub是嵌入式系统中的一段代码,作为宿主机GDB和目标机调试程序间的一个媒介而存在。
就目前而言,嵌入式Linux系统中,主要有三种远程调试方法,分别适用于不同场合的调试工作:用ROM Monitor调试目标机程序、用KGDB调试系统内核和用gdbserver调试用户空间程序。这三种调试方法的区别主要在于,目标机远程调试stub的存在形式的不同,而其设计思路和实现方法则是大致相同的。
而我们最常用的是调试应用程序。就是采用gdb+gdbserver的方式进行调试。在很多情况下,用户需要对一个应用程序进行反复调试,特别是复杂的程序。采用GDB方法调试,由于嵌入式系统资源有限性,一般不能直接在目标系统上进行调试,通常采用gdb+gdbserver的方式进行调试。
二、源代码下载
嵌入式Linux的GDB调试环境由Host和Target两部分组成,Host端使用arm-linux-gdb,Target Board端使用gdbserver。这样,应用程序在嵌入式目标系统上运行,而gdb调试在Host端,所以要采用远程调试(remote)的方法。进行GDB调试,目标系统必须包括gdbserver程序(在主机上正对硬件平台编译成功后下载到目标机上),宿主机也必须安装GDB程序。一般Linux发行版中都有一个可以运行的GDB,但开发人员不能直接使用该发行版中的GDB来做远程调试,而要获取GDB的源代码包,针对arm平台作一个简单配置,重新编译得到相应GDB。GDB的源代码包可以从
http://www.gnu.org/software/gdb/download/
http://ftp.gnu.org/gnu/gdb/ 211.95.105.202:3128可以上去的,所有的版本都有啊
http: //ftp.cs.pu.edu.tw/linux/sourceware/gdb/releases/下载
ftp://ftp.gnu.org/gnu/gdb
外网的ftp我经常上不去,国内常见的开源社区的下载频道通常都有下载的http://download.chinaunix.net/download/0004000/3482.shtml,最新版本为gdb-6.5.tar.bz2。下载到某个目录,笔者下载到/opt/。但要注意,gdb的版本需要和croostool相匹配。
三、配置编译及安装下载
下载完后,进入/opt/目录,配置编译步骤如下:
#tar jxvfgdb-6.5-tar-bz2 #cdgdb-6.5 #./configure --target=arm-linux --prefix=/usr/local/arm-gdb–v (--target配置gdb的目标平台,--prefix配置安装路径,当然其他路径也可以,.跟下面配置一致即可,须在环境变量中声明,启动arm-linux-gdb需要,可更改/etc/profile或~/.bash_profile或~/.bashrc,添加export PATH=$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@dding gdbserver]# pwd /opt/gdb-6.5/gdb/gdbserver [root@dding gdbserver]#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 not found,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nfs mount的方式都可以。只要保证gdbserver能在开发板上运行就行。
四、gdb+gdbservernfs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-o nolock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 (另一个终端下) #cd / #export PATH=$PATH:/usr/local/arm-gdb/bin #arm-linux-gdbhello 最后一行显示:ThisGDBwas configured as “--host=i686-pc-linux-gnu,--target=arm-linux”...,如果不一致说明arm-linux-gdb有问题 说明此gdb在X86的Host上运行,但是调试目标是ARM代码。 (gdb) target remote 192.168.2.223:2345 (192.168.2.223为开发板IP) |
出现提示:
Remote debugging using 192.168.2.223:2345 [New thread 80] [Switching to thread 80] 0x40002a90 in ??() 同时在minicom下提示: Remote debugging from host 192.168.2.100 (gdb) |
注意:你的端口号必须与gdbserver开启的端口号一致,这样才能进行通信。建立链接后,就可以进行调试了。调试在Host端,跟gdb调试方法相同。注意的是要用“c”来执行命令,不能用“r”。因为程序已经在Target Board上面由gdbserver启动了。结果输出是在Target Board端,用超级终端查看。连接成功,这时候就可以输入各种GDB命令如list、run、next、step、break等进行程序调试了。
以上针对通过nfs mount和tftp的方式,只能在主机上调试好后下载到开发板上运行,如果有错误要反复这个过程,繁琐不说,有些程序只能在开发板上调试。所以笔者采用了gdbserver的远程调试方式。希望对大家调试程序有用!
五、如何利用串口调试
如果你用串口1调试hello的话,你就要现在板子上运行命令:
gdbserver hello /dev/ttyS0(详情可以参考gdbserver目录下的readme文件)
这时gdbserver就在等待gdb的应答信号了。
然后在pc机上运行命令:
xxx-linux-gdbhello
在xxx-linux-gdb里敲入入下命令:
set remotedevice /dev/ttyS0(这里设置串口1)
set remote baud 9600(这里设置串口波特率)
set debug remote 1(可选)
target remote /dev/ttyS0
操作到这儿,gdb就应该和gdbserver联系上了。
六、实战调试
1.编辑文件
# vi gdbtest.c
1 #include
2
3 int
4 func(int n){
5 int sum=0, i;
6 for (i=0; i 7 sum += i; 8 } 9 return sum; 10 } 11 12 int 13 main(void) 14 { 15 int i; 16 long result = 0; 17 for (i=0; i<=100; i++){ 18 result += i; 19 } 20 21 printf("result[1-100] = %d n", result); 22 printf("resutl[1-225] = %d n", func(255)); 23 24 return 0; 25 } #arm-linux-gcc -g gdbtest.c -o gdbtest //交叉编译 2.下载文件到目标板: gdbtest和gdbserver 假设host pc ip:192.168.1.45 board ip:192.168.1.180 将文件拷贝到目标板上: 先将gdbtest和gdbserver两个文件拷贝到主机的/tftpboot目录下,此时系统主机和目标机都必须能够支持nfs 在目标板的Linux中运行: #mount 192.168.1.108:/tftpboot /mnt/nfs #cd /mnt/nfs #ls 看是否有gdbtest和gdbserver两个文件。 3.运行调试 client board: #./gdbserver 192.168.1.45:1234 gdbtest //目标板上运行gdbtest监听端口1234
[root@AT91RM9200DKarm]$./gdbserver 192.168.0.12:2345 mainparacarm
./gdbserver: error in loading shared libraries: libthread_db.so.1: cannot open [root@AT91RM9200DKarm]$
host pc:
#cd /usr/local/arm-gdb/bin/以便能够运行arm-linux-gdb,但是无此必要,可在环境变量中设置此路径即可。
#copy gdbtest /usr/local/arm-gdb/bin/ //将前面编译的文件gdbtest拷贝到此目录
#./arm-linux-gdbgdbtest
(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
七、linux下安装gdbserver问题
toolchain version:gdb的版本可能和交叉编译器有很大的关系
gcc-3.3.2
glibc-2.2.5
binutils-2.15此为croostool 3.3.2
安装步骤:
下载解压gdb-6.6
#cdgdb-6.6
#./configure --target=arm-linux --prefix=/usr/local/arm-gdb–v
#make&make install
OK,然后:
#export PATH=$PATH:/usr/local/arm-gdb
进入gdbserver目录:
#./configure --target=arm-linux --host=arm-linux
#make CC=/usr/local/armv5l/3.3.2/bin/armv5l-linux-gcc
出错:
/usr/local/armv5l/3.3.2/bin/armv5l-linux-gcc -c -Wall -g -O2 -I. -I. -I./../regformats -I./../../include -I../../bfd -I./../../bfdlinux-arm-low.c
linux-arm-low.c:35:21: sys/reg.h:没有那个文件或目录
make: *** [linux-arm-low.o]错误1
然后把/usr/include/sys/reg.h copy到/usr/local/armv5l-2.6.x/3.3.2/armv5l-linux/include/sys/reg.h,即将该文件拷贝到交叉编译器的include目录下,再make,显示错误:
/usr/local/armv5l/3.3.2/bin/armv5l-linux-gcc -c -Wall -g -O2 -I. -I. -I./../regformats -I./../../include -I../../bfd -I./../../bfd thread-db.c
thread-db.c: In function `thread_db_err_str:
thread-db.c:95: error: `TD_VERSION undeclared (first use in this function)
thread-db.c:95: error: (Each undeclared identifier is reported only once
thread-db.c:95: error: for each function it appears in.)
thread-db.c: In function `thread_db_get_tls_address:
thread-db.c:336: warning: implicit declaration of function `td_thr_tls_get_addr
thread-db.c:336: warning: cast to pointer from integer of different size
thread-db.c:340: warning: cast from pointer to integer of different size
make: *** [thread-db.o]错误1
本想继续fix error,但是感觉不太对,请问各位,是什么原因呢?
是不是CC的target写错了?应该是arm-linux还是armv5l-linux?
1.
make: *** [linux-arm-low.o] Error 1
[root@dding gdbserver]#
[root@dding gdbserver]# gedit config.h
/* Define to 1 if you have the
/*define HAVE_SYS_REG_H 1 */
/*have no
2.
thread-db.c: In function `thread_db_err_str:gdb6.5
thread-db.c:95: `TD_VERSION undeclared (first use in this function)
[root@dding gdbserver]# gedit config.h
94 #ifdef HAVE_TD_VERSION
95 case TD_VERSION:
96 return "version mismatch between libthread_db and libpthread";
97 #endif
/* Define if TD_VERSION is available. */
/*#define HAVE_TD_VERSION 1 */
/*have no TD_VERSION. so undefine 20070402 dding */
gdb6.1没有此问题
3.
[root@AT91RM9200DKarm]$./gdbserver 192.168.0.12:2345 mainparacarmgdb6.5
./gdbserver: error in loading shared libraries: libthread_db.so.1: cannot open
[root@AT91RM9200DKarm]$./gdbserver 192.168.0.14:2345 mainparacarmgdb6.1
./gdbserver: error in loading shared libraries: libthread_db.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory
我已经加了libthread_db.so.1共享库为什么还打不开呢????共享库和cpu类型有关吗?
gdbserver: error while loading shared libraries: libthread_db.so.1: cannot open
shared object file: No such file or director
****编译GDB的时候搞成静态的就好了.我想编译选项里应该有.要不你就在Makefile里加上CFLAGS += -static
LDFLAGS += -static
这两个的其中一个应该就可以了,不过还是两个都加上吧.
***/lib there is no libthread_db.so.1 Can i use nfs to copy libthread_db.so.1 to /lib? But now i cannot find this file, and is there any for cross 3.3.2?
libpthread-0.8.so
libpthread.so libpthread.so.0 libresolv-2.1.3.so
libresolv.so.2 libstdc++.a.2.10.0libtermcap.so.2
[root@AT91RM9200DKarm]$cp libthread_db-1.0.so libthread_db.so.1
[root@AT91RM9200DKarm]$cp libthread_db.so.1 /lib/
[root@AT91RM9200DKarm]$./gdbserver 192.168.0.12:2345 mainparacarm
./gdbserver: /lib/libc.so.6: version `GLIBC_2.2 not found (required by /lib/li)
难道目前的gdb6.5版本太高,需要内核版本和交叉编译器与之匹配?实在不行,就试试低版本的gdb
参考文档
http://blog.chinaunix.net/u/27802/showart_211833.html
http://litttlebylittle.bokee.com/5803108.html
http://www.blogcn.com/u/93/99/litcatfish/index.html
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