原创建立arm -linux远程调试环境

 2010-9-24 19:58  3288 6 6 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：