GDB+GdbServer: ARM程序調(diào)試
gdb的簡單使用
GDB是GNU開源組織發(fā)布的一個強大的UNIX下的程序調(diào)試工具?;蛟S,各位比較喜歡那種圖形界面方式的,像VC、BCB等IDE的調(diào)試,但如果你是在 UNIX平臺下做軟件,你會發(fā)現(xiàn)GDB這個調(diào)試工具有比VC、BCB的圖形化調(diào)試器更強大的功能。所謂“寸有所長,尺有所短”就是這個道理。一般來說,GDB主要幫忙你完成下面四個方面的功能: 1、啟動你的程序,可以按照你的自定義的要求隨心所欲的運行程序。
2、可讓被調(diào)試的程序在你所指定的調(diào)置的斷點處停住。(斷點可以是條件表達式)
3、當程序被停住時,可以檢查此時你的程序中所發(fā)生的事。
4、動態(tài)的改變你程序的執(zhí)行環(huán)境。從上面看來,GDB和一般的調(diào)試工具沒有什么兩樣,基本上也是完成這些功能,不過在細節(jié)上,你會發(fā)現(xiàn)GDB這個調(diào)試工具的強大,大家可能比較習慣了圖形化的調(diào)試工具,但有時候,命令行的調(diào)試工具卻有著圖形化工具所不能完成的功能。讓我們一一看來。
一個調(diào)試示例
—————— 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 } 編譯生成執(zhí)行文件:(Linux下)
hchen/test> cc -g tst.c -o tst 使用GDB調(diào)試: hchen/test>gdbtst <---------- 啟動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命令相當于list,從第一行開始例出原碼。
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) <-------------------- 直接回車表示,重復上一次命令
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 <-------------------- 設(shè)置斷點,在源程序第16行處。
Breakpoint 1 at 0x8048496: file tst.c, line 16.
(gdb) break func <-------------------- 設(shè)置斷點,在函數(shù)func()入口處。
Breakpoint 2 at 0x8048456: file tst.c, line 5.
(gdb) info break <-------------------- 查看斷點信息。
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 <--------------------- 運行程序,run命令簡寫
Starting program: /home/hchen/test/tst Breakpoint 1, main () at tst.c:17 <---------- 在斷點處停住。
17 long result = 0;
(gdb) n <--------------------- 單條語句執(zhí)行,next命令簡寫。
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 <--------------------- 繼續(xù)運行程序,continue命令簡寫。
Continuing.
result[1-100] = 5050 <----------程序輸出。 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 <--------------------- 打印變量i的值,print命令簡寫。
$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 <--------------------- 查看函數(shù)堆棧。
#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 <--------------------- 退出函數(shù)。
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 <--------------------- 繼續(xù)運行。
Continuing.
result[1-250] = 31375 <----------程序輸出。 Program exited with code 027. <--------程序退出,調(diào)試結(jié)束。
(gdb) q <--------------------- 退出gdb。
hchen/test>
gdb+gdbserver方式進行ARM程序調(diào)試
【摘要】:本文首先介紹了gdb+gdbserver相關(guān)的概念,然后介紹了其下載、編譯、安裝等過程;接著介紹了利用gdb+gdbserver調(diào)試應用程序的流程及實例等;最后分析了下gdb+gdbserver安裝過程中的常見問題。
【關(guān)鍵詞】:gdb,gdbserver,遠程調(diào)試
目錄
一、gdb+gdbserver總體介紹... 1
二、源代碼下載... 1
三、配置編譯及安裝下載... 1
四、gdb+gdbserver nfs調(diào)試流程... 2
五、如何利用串口調(diào)試... 3
六、實戰(zhàn)調(diào)試... 3
七、linux下安裝gdbserver問題... 5
一、gdb+gdbserver總體介紹
遠程調(diào)試環(huán)境由宿主機GDB和目標機調(diào)試stub共同構(gòu)成,兩者通過串口或TCP連接。使用GDB標準程串行協(xié)議協(xié)同工作,實現(xiàn)對目標機上的系統(tǒng)內(nèi)核和上層應用的監(jiān)控和調(diào)試功能。調(diào)試stub是嵌入式系統(tǒng)中的一段代碼,作為宿主機GDB和目標機調(diào)試程序間的一個媒介而存在。
就目前而言,嵌入式Linux系統(tǒng)中,主要有三種遠程調(diào)試方法,分別適用于不同場合的調(diào)試工作:用ROM Monitor調(diào)試目標機程序、用KGDB調(diào)試系統(tǒng)內(nèi)核和用gdbserver調(diào)試用戶空間程序。這三種調(diào)試方法的區(qū)別主要在于,目標機遠程調(diào)試stub的存在形式的不同,而其設(shè)計思路和實現(xiàn)方法則是大致相同的。
而我們最常用的是調(diào)試應用程序。就是采用gdb+gdbserver的方式進行調(diào)試。在很多情況下,用戶需要對一個應用程序進行反復調(diào)試,特別是復雜的程序。采用GDB方法調(diào)試,由于嵌入式系統(tǒng)資源有限性,一般不能直接在目標系統(tǒng)上進行調(diào)試,通常采用gdb+gdbserver的方式進行調(diào)試。
二、源代碼下載
嵌入式Linux的GDB調(diào)試環(huán)境由Host和Target兩部分組成,Host端使用arm-linux-gdb,Target Board端使用gdbserver。這樣,應用程序在嵌入式目標系統(tǒng)上運行,而gdb調(diào)試在Host端,所以要采用遠程調(diào)試(remote)的方法。進行GDB調(diào)試,目標系統(tǒng)必須包括gdbserver程序(在主機上正對硬件平臺編譯成功后下載到目標機上),宿主機也必須安裝GDB程序。一般Linux發(fā)行版中都有一個可以運行的GDB,但開發(fā)人員不能直接使用該發(fā)行版中的GDB來做遠程調(diào)試,而要獲取GDB的源代碼包,針對arm平臺作一個簡單配置,重新編譯得到相應GDB。GDB的源代碼包可以從
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/下載
ftp://ftp.gnu.org/gnu/gdb
外網(wǎng)的ftp我經(jīng)常上不去,國內(nèi)常見的開源社區(qū)的下載頻道通常都有下載的http://download.chinaunix.net/download/0004000/3482.shtml,最新版本為gdb-6.5.tar.bz2。下載到某個目錄,筆者下載到/opt/。但要注意,gdb的版本需要和croostool相匹配。
三、配置編譯及安裝下載
下載完后,進入/opt/目錄,配置編譯步驟如下:
#tar jxvfgdb-6.5-tar-bz2 #cdgdb-6.5 #./configure --target=arm-linux --prefix=/usr/local/arm-gdb–v (--target配置gdb的目標平臺,--prefix配置安裝路徑,當然其他路徑也可以,.跟下面配置一致即可,須在環(huán)境變量中聲明,啟動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,這樣可以找到路徑) #make |
#make install (生成arm-linux-gdb,并存入/usr/local/arm-gdb/bin/,查詢確認下) 也可以啟動arm-linux-gdb,若成功,則證明安裝無誤 進入gdb/gdbserver目錄: [root@dding gdbserver]# pwd /opt/gdb-6.5/gdb/gdbserver [root@dding gdbserver]#必須在gdbserver目錄下運行配置命令,此時才能用相對路徑 #./configure --target=arm-linux --host=arm-linux (--target=arm-linux表示目標平臺,--host表示主機端運行的是arm-linux-gdb,不需要配置—prefix,因為gdbserver不在主機端安裝運行) #make CC=/usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-gcc (這一步要指定你自己的arm-linux-gcc的絕對位置,我試過相對的不行,提示make:arm-linux-gcc: Command not found,可好多人都用的相對路徑,即直接賦值arm-linux-gcc,可采取make時傳遞參數(shù),也可以直接修改gdbserver目錄下的Makefile文件中的環(huán)境變量CC) |
沒有錯誤的話就在gdbserver目錄下生成gdbserver可執(zhí)行文件,注意此時要更改其屬性,否則可能會出現(xiàn)無法訪問的情況,chmod 777 gdbserver將其更改為任何人都可以讀寫執(zhí)行;使用arm-linux-strip命令處理一下gdbserver,將多余的符號信息刪除,可讓elf文件更精簡,通常在應用程序的最后發(fā)布時使用;然后把它燒寫到flash的根文件系統(tǒng)分區(qū)的/usr/bin(在此目錄下,系統(tǒng)可以自動找到應用程序,否則必須到gdbserver所在目錄下運行之),或通過nfs mount的方式都可以。只要保證gdbserver能在開發(fā)板上運行就行。
四、gdb+gdbservernfs調(diào)試流程
下面就可以用gdb+gdbserver調(diào)試我們開發(fā)板上的程序了。在目標板上運行g(shù)dbserver,其實就是在宿主機的minicom下。我是在minicom下#mount 192.168.2.100:/ /tmp后做的(這里參數(shù)-o nolock可以不加,不加這一步執(zhí)行得反而更快些),hello和gdbserver都是位于Linux根目錄下,把主機根目錄掛在到開發(fā)板的/tmp目錄下。
要進行g(shù)db調(diào)試,首先要在目標系統(tǒng)上啟動gdbserver服務。在gdbserver所在目錄下輸入命令:
(minicom下) #cd /tmp #./gdbserver 192.168.2.100:2345 hello |
192.168.2.100為宿主機IP,在目標系統(tǒng)的2345端口(你也可以設(shè)其他可用的值,當然必須跟主機的gdb一致)開啟了一個調(diào)試進程,hello為要調(diào)試的程序(必須-g加入調(diào)試信息)。
出現(xiàn)提示:
Process /tmp/hello created: pid=80 Listening on port 2345 (另一個終端下) #cd / #export PATH=$PATH:/usr/local/arm-gdb/bin #arm-linux-gdbhello 最后一行顯示:ThisGDBwas configured as “--h(huán)ost=i686-pc-linux-gnu,--target=arm-linux”...,如果不一致說明arm-linux-gdb有問題 說明此gdb在X86的Host上運行,但是調(diào)試目標是ARM代碼。 (gdb) target remote 192.168.2.223:2345 (192.168.2.223為開發(fā)板IP) |
出現(xiàn)提示:
Remote debugging using 192.168.2.223:2345 [New thread 80] [Switching to thread 80] 0x40002a90 in ??() 同時在minicom下提示: Remote debugging from host 192.168.2.100 (gdb) |
注意:你的端口號必須與gdbserver開啟的端口號一致,這樣才能進行通信。建立鏈接后,就可以進行調(diào)試了。調(diào)試在Host端,跟gdb調(diào)試方法相同。注意的是要用“c”來執(zhí)行命令,不能用“r”。因為程序已經(jīng)在Target Board上面由gdbserver啟動了。結(jié)果輸出是在Target Board端,用超級終端查看。連接成功,這時候就可以輸入各種GDB命令如list、run、next、step、break等進行程序調(diào)試了。
以上針對通過nfs mount和tftp的方式,只能在主機上調(diào)試好后下載到開發(fā)板上運行,如果有錯誤要反復這個過程,繁瑣不說,有些程序只能在開發(fā)板上調(diào)試。所以筆者采用了gdbserver的遠程調(diào)試方式。希望對大家調(diào)試程序有用!
五、如何利用串口調(diào)試
如果你用串口1調(diào)試hello的話,你就要現(xiàn)在板子上運行命令:
gdbserver hello /dev/ttyS0(詳情可以參考gdbserver目錄下的readme文件)
這時gdbserver就在等待gdb的應答信號了。
然后在pc機上運行命令:
xxx-linux-gdbhello
在xxx-linux-gdb里敲入入下命令:
set remotedevice /dev/ttyS0(這里設(shè)置串口1)
set remote baud 9600(這里設(shè)置串口波特率)
set debug remote 1(可選)
target remote /dev/ttyS0
操作到這兒,gdb就應該和gdbserver聯(lián)系上了。
六、實戰(zhàn)調(diào)試
1.編輯文件
# vi gdbtest.c
1 #include
2
3 int
4 func(int n){
5 int sum=0, i;
6 for (i=0; i 7 sum += i; 8 } 9 return sum; 10 } 11 12 int 13 main(void) 14 { 15 int i; 16 long result = 0; 17 for (i=0; i<=100; i++){ 18 result += i; 19 } 20 21 printf("result[1-100] = %d n", result); 22 printf("resutl[1-225] = %d n", func(255)); 23 24 return 0; 25 } #arm-linux-gcc -g gdbtest.c -o gdbtest //交叉編譯 2.下載文件到目標板: gdbtest和gdbserver 假設(shè)host pc ip:192.168.1.45 board ip:192.168.1.180 將文件拷貝到目標板上: 先將gdbtest和gdbserver兩個文件拷貝到主機的/tftpboot目錄下,此時系統(tǒng)主機和目標機都必須能夠支持nfs 在目標板的Linux中運行: #mount 192.168.1.108:/tftpboot /mnt/nfs #cd /mnt/nfs #ls 看是否有g(shù)dbtest和gdbserver兩個文件。 3.運行調(diào)試 client board: #./gdbserver 192.168.1.45:1234 gdbtest //目標板上運行g(shù)dbtest監(jiān)聽端口1234
[root@AT91RM9200DKarm]$./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/以便能夠運行arm-linux-gdb,但是無此必要,可在環(huán)境變量中設(shè)置此路徑即可。
#copy gdbtest /usr/local/arm-gdb/bin/ //將前面編譯的文件gdbtest拷貝到此目錄
#./arm-linux-gdbgdbtest
(gdb)target remote 192.168.1.180:1234 //連接到開發(fā)板成功后就可以
進行調(diào)試
(gdb)list or l
(gdb)break func
(gdb)break 22
(gdb)info br
(gdb)continue or c //這里不能用run
(gdb)next or n
(gdb)print or p result
(gdb) finish //跳出func函數(shù)
(gdb) next
(gdb) quit
建立連接后進行g(shù)db遠程調(diào)試和gdb本地調(diào)試方法相同
七、linux下安裝gdbserver問題
toolchain version:gdb的版本可能和交叉編譯器有很大的關(guān)系
gcc-3.3.2
glibc-2.2.5
binutils-2.15此為croostool 3.3.2
安裝步驟:
下載解壓gdb-6.6
#cdgdb-6.6
#./configure --target=arm-linux --prefix=/usr/local/arm-gdb–v
#make&make install
OK,然后:
#export PATH=$PATH:/usr/local/arm-gdb
進入gdbserver目錄:
#./configure --target=arm-linux --host=arm-linux
#make CC=/usr/local/armv5l/3.3.2/bin/armv5l-linux-gcc
出錯:
/usr/local/armv5l/3.3.2/bin/armv5l-linux-gcc -c -Wall -g -O2 -I. -I. -I./../regformats -I./../../include -I../../bfd -I./../../bfdlinux-arm-low.c
linux-arm-low.c:35:21: sys/reg.h:沒有那個文件或目錄
make: *** [linux-arm-low.o]錯誤1
然后把/usr/include/sys/reg.h copy到/usr/local/armv5l-2.6.x/3.3.2/armv5l-linux/include/sys/reg.h,即將該文件拷貝到交叉編譯器的include目錄下,再make,顯示錯誤:
/usr/local/armv5l/3.3.2/bin/armv5l-linux-gcc -c -Wall -g -O2 -I. -I. -I./../regformats -I./../../include -I../../bfd -I./../../bfd thread-db.c
thread-db.c: In function `thread_db_err_str:
thread-db.c:95: error: `TD_VERSION undeclared (first use in this function)
thread-db.c:95: error: (Each undeclared identifier is reported only once
thread-db.c:95: error: for each function it appears in.)
thread-db.c: In function `thread_db_get_tls_address:
thread-db.c:336: warning: implicit declaration of function `td_thr_tls_get_addr
thread-db.c:336: warning: cast to pointer from integer of different size
thread-db.c:340: warning: cast from pointer to integer of different size
make: *** [thread-db.o]錯誤1
本想繼續(xù)fix error,但是感覺不太對,請問各位,是什么原因呢?
是不是CC的target寫錯了?應該是arm-linux還是armv5l-linux?
1.
make: *** [linux-arm-low.o] Error 1
[root@dding gdbserver]#
[root@dding gdbserver]# gedit config.h
/* Define to 1 if you have the
/*define HAVE_SYS_REG_H 1 */
/*have no
2.
thread-db.c: In function `thread_db_err_str:gdb6.5
thread-db.c:95: `TD_VERSION undeclared (first use in this function)
[root@dding gdbserver]# gedit config.h
94 #ifdef HAVE_TD_VERSION
95 case TD_VERSION:
96 return "version mismatch between libthread_db and libpthread";
97 #endif
/* Define if TD_VERSION is available. */
/*#define HAVE_TD_VERSION 1 */
/*have no TD_VERSION. so undefine 20070402 dding */
gdb6.1沒有此問題
3.
[root@AT91RM9200DKarm]$./gdbserver 192.168.0.12:2345 mainparacarmgdb6.5
./gdbserver: error in loading shared libraries: libthread_db.so.1: cannot open
[root@AT91RM9200DKarm]$./gdbserver 192.168.0.14:2345 mainparacarmgdb6.1
./gdbserver: error in loading shared libraries: libthread_db.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory
我已經(jīng)加了libthread_db.so.1共享庫為什么還打不開呢????共享庫和cpu類型有關(guān)嗎?
gdbserver: error while loading shared libraries: libthread_db.so.1: cannot open
shared object file: No such file or director
****編譯GDB的時候搞成靜態(tài)的就好了.我想編譯選項里應該有.要不你就在Makefile里加上CFLAGS += -static
LDFLAGS += -static
這兩個的其中一個應該就可以了,不過還是兩個都加上吧.
***/lib there is no libthread_db.so.1 Can i use nfs to copy libthread_db.so.1 to /lib? But now i cannot find this file, and is there any for cross 3.3.2?
libpthread-0.8.so
libpthread.so libpthread.so.0 libresolv-2.1.3.so
libresolv.so.2 libstdc++.a.2.10.0libtermcap.so.2
[root@AT91RM9200DKarm]$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)
難道目前的gdb6.5版本太高,需要內(nèi)核版本和交叉編譯器與之匹配?實在不行,就試試低版本的gdb
參考文檔
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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