原创建立arm -linux远程调试环境

 2010-9-24 19:58  3632 17 17 分类: MCU/ 嵌入式

建立arm -linux远程调试环境  典型的调试工具搭建为： Gdb+gdbserver+insight 若不需要图形界面，则使用GDB+gdbserver即可，当然习惯了windows下的图形界面，可以用insight。下面分别介绍使用：   一．GDB +GDBServer 1）总体介绍 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。  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。 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。   2)安装arm-linux-gdb(宿主机) 以及 gdbserver（arm目标板） 下载gdb-6.6的源代码包        http://www.gnu.org/software/gdb/download/ ftp://ftp.gnu.org/gnu/gdb 或者到chniaUnix 去下载 #tar jxvf gdb-6.6-tar-bz2 #cd gdb-6.6 #./configure--target=arm-linux-prefix=/usr/local/arm/gdb--with-solib-absolute-prefix=/opt/mv_pro_5.0/montavista/pro/devkit/arm/v5t_le/target （--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， --with-solib-absolute-prefix 指定这个绝对路径很重要，否则到时候调试的时候会报一堆错误和警告，例如： xxx is not at the expected address。 Error while mapping shared library sections。 因为对远程调试来说，你需要告诉 GDB 目标库所在的地方，这样它才能载入正确的拷贝--不然，它可能试图载入宿主机的库。 以上的路径 ：/opt/mv_pro_5.0/montavista/pro/devkit/arm/v5t_le/target 就是本人的目标机的lib所在的绝对路径。如果没有加入该路径的话，请参考文章附录中的法方。）   #make #make install （生成arm-linux-gdb,并存入/usr/local/arm /gdb/bin/） gedit /root/.bashrc  添加：  export PATH=$PATH:/usr/local/arm/gdb/bin （添加arm-linux-gdb到环境变量） 在终端任意路径：#arm-linux-gdb  检查是否安装成功。 进入gdb-6.6/gdb/gdbserver目录：   #./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） #make CC=/opt/mv_pro_5.0/montavista/pro/devkit/arm/v5t_le/bin/usr/local/arm/2.95.3/bin/arm_v5t_le-gcc (arm_v5t_le-gcc 是本人的交叉编译工具 ，因为gdbsever是在目标机上运行,当然要用交叉编译器编译啦。本人这里用的是绝对路径，当然也可以用相对路径但可能会出现make: arm_v5t_le-gcc: Command not found，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。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。 最后把gdbserver可执行文件 下载到开发板。   3)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-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 / #arm-linux-gdb hello 最后一行显示：This GDB was 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。 4）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-gdb hello 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。       二．insight的实现   1）首先下载insight6.8，里面已经包含gdb和gdbserver了 http://sourceware.org/insight/ 或者到chinaUnix去下载；   #./configure --target=arm-linux --enable-sim --prefix=/usr/local/arm/insight  --with-solib-absolute-prefix=/opt/mv_pro_5.0/montavista/pro/devkit/arm/v5t_le/target   #make #make install   insight6.8 在 make的时候可能会出错，提示说 eval.c中的subscript_array数组没有初始化； 解决办法：在源码包中，找到该文件，找到定义subscript_array处，在后面帮其初始化为0即可:subscript_array[XXX]={0}; 成功安装后，因为arm-linux-insight依赖gdb,所以会自动编译出arm-linux-gdb。 接着修改环境变量。 在终端运行arm-linux-insight ,但运行失败(Fc12上面运行)，提示大概说： tk-init failed..................................... 查阅发现是一个相关的bug，在其他的版本上可能没关系，但在本人的Fc12上去不行。官方说在insight6.8-1中有修补，但是在http://sourceware.org/insight/ 上下载6.8-1总是失败。   2）编译于insight配对的gdbserver 在insight6.8的目录下有gdbserver，安照gdbsver的过程 安装即可。     附录： 没有./configure 指定 solib-absolute-prefix 遇到的错误，即解决过程参考 最好用前面提及的办法，在configure时 ，就指定solib-absolute-prefix 避免麻烦 调试过程如下： (gdb) b main Breakpoint 1 at 0x9870: file obexftp.c, line 376. (gdb) info b Num Type           Disp Enb Address    What 1   breakpoint     keep y   0x00009870 in main at obexftp.c:376 (gdb) c Continuing. Error while mapping shared library sections: /work/install/bluetooth//lib/libobexftp.so.0: No such file or directory. Error while mapping shared library sections: /work/install/bluetooth//lib/libc.so.6: No such file or directory. Breakpoint 1, main (argc=1, argv=0xbed0dec4) at obexftp.c:384 384             if (strstr(argv[0], "ls") != NULL)      most_recent_cmd = 'l'; (gdb) 若产生这个错误主要是由于该调试的应用程序使用到了额外的库，而这个库在gdb默认的搜索路径内没有 （相对与远程调试,gdb默认搜索的路径即为交叉编译器的库路径，下面我会介绍到） 因此，这里我们需要修改一下gdb默认的共享库搜索路径。 修改的办法是设置GDB的环境变量： (gdb) show solib-absolute-prefix The current system root is "/opt/montavista/pro/devkit/arm/v5t_le/target". 上面这个路径即GDB默认的绝对搜索路径，即交叉编译器库路径 (gdb) show solib-search-path The search path for loading non-absolute shared library symbol files is . (gdb) set solib-search-path /work/install/bluetooth/lib 这个路径为若在solib-absolute-prefix指定的路径内没有搜索到库，则再继续尝试从该路径进行搜索。 这点倒有点类似于系统默认库搜索路径与LD_LIBRARY_PATH的关系。 详细参考GDB手册中相关部分： http://wiki.chinaunix.net/index.php/GDB_Manual_15_1

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