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ARM平台如何玩转GDB远程调试?

2021/09/27

前  言

关于GDB工具

GDB工具是GNU项目调试器,基于命令行使用。和其他的调试器一样,可使用GDB工具单步运行程序、单步执行、跳入/跳出函数、设置断点、查看变量等等,它是UNIX/LINUX操作系统下强大的程序调试工具。GDB支持多种语言,包括Ada、汇编、C/C++、D、Fortran、GO、Objective-C、OpenCL、Modula-2、Pascal和Rust。


GDB具有一种“远程”模式,此种模式多半是在为嵌入式系统进行调试时使用,远程操作指的是:GDB在一部机器内运行,而要进行调试的程序是在另一部机器上运行,支持TCP/IP协议传输的各种网络,在TCP/IP网络及协议上再加搭传输GDB专有的调试操作通信协议,如此便能进行远程调试。


创龙科技已基于IMX8、ZYNQ、AM5728、AM5708、AM437x、AM335x、T3/A40i等平台提供了GDB程序调试方法说明。本文档主要演示基于TLIMX8-EVM评估板的GDB程序调试方法说明。如需其他平台相关资料,请与我们联系。


开发环境

Windows开发环境:Windows 7 64bit、Windows 10 64bit

虚拟机:VMware15.1.0

Linux开发环境:Ubuntu18.04.4 64bit

U-Boot:U-Boot-2020.04

Kernel:Linux-5.4.70

Linux SDK:5.4.70_2.3.0


硬件平台

TLIMX8-EVM评估板(NXP i.MX 8M Mini)


图 2 TLIMX8-EVM评估板




案例源码、详细说明请扫描下方二维码或点击下载链接:

http://site.tronlong.com/pfdownload



1 调试环境搭建

确保已搭建好NXP i.MX 8M Mini SDK开发环境。若未完成搭建,请先参照产品资料用户手册目录下的Linux开发环境搭建手册,完成SDK开发包的安装和配置。

然后进入SDK安装目录,并执行如下命令加载SDK环境变量。

Host# cd /home/tronlong/SDK/

Host# source /home/tronlong/SDK/environment-setup-aarch64-poky-linux


图 1


如环境搭建正常,执行如下命令可查看交叉编译工具版本。

Host# aarch64-poky-linux-gcc -v


图 2


2 演示程序创建与编译

执行如下命令,新建一个GDB调试演示程序。

Host# mkdir test

Host# cd test/

Host# gedit test.c


图 3


在tese.c文件中输入如下代码。


#include <stdio.h>

void show() {

    printf("show\n");

}

int main(int argc, char *argv[])

{

    int arr[4] = {1, 2, 3, 4};

    int i = 0;

    for (i = 0; i < 4; i++) {

        printf("arr[%d]: %d\n", i, arr[i]);

    }

}


点击Save,保存退出。



图 4


执行如下命令,修改test文件夹的权限。

Host# cd ..

Host# sudo chmod -R 777 test/




图 5


执行如下命令加载SDK环境变量,并进行程序编译。

备注:编译时需添加-g参数,编译过程中的警告可忽略。

编译完成后,将在test文件夹目录下生成可执行文件test。

Host# cd test/

Host# source /home/tronlong/SDK/environment-setup-aarch64-poky-linux

Host# $CC -O0 -g test.c -o test



图 6


评估板与PC机连接至同一个路由器后进行上电,执行如下命令通过网络传输的形式,将编译后的可执行文件test拷贝至评估板。

Target# ifconfig //查看评估板的IP地址




图 7


Host# scp test root@192.168.0.17:/home/root //将可执行文件拷贝至评估板“/home/root/”目录下,密码为空即可




图 8


Target# ls -l //查看评估板接收的可执行文件




图 9


3 调试程序运行

执行如下命令,确认虚拟机的IP地址。

Host# ifconfig




图 10


在评估板文件系统test文件所在路径下,执行如下命令运行gdbserver程序,开启监听。

备注:192.168.0.83为虚拟机的IP地址;1234为连接的端口号(自行设置);test为将要进行调试的程序。如为Qt界面程序,则需在后面增加-qws参数。

Target# gdbserver 192.168.0.83:1234 test




图 11


在PC机test文件所在路径下,执行如下命令加载SDK环境变量,并运行GDB调试程序。

Host# source /home/tronlong/SDK/environment-setup-aarch64-poky-linux

Host# aarch64-poky-linux-gdb test //aarch64-poky-linux-gdb为SDK交叉编译环境下的GDB交叉编译工具链,test为将要进行调试的程序




图 12


执行如下命令,连接评估板。192.168.0.17为评估板的IP地址,请以实际情况为准。

(gdb) target remote 192.168.0.17:1234




图 13


同时,串口调试终端显示连接成功的相关信息。




图 14


4 程序调试

本章节主要演示GDB调试的几个常用命令的使用方法。

4.1 list命令

用于列出源码,简写:l。




图 15


4.2 break命令

用于设置断点,简写:b。




图 16


4.3 info breakpoints命令

用于显示断点的状态,简写:info b。




图 17


4.4 continue命令

用于恢复程序执行,简写:c。此命令使GDB恢复程序的执行,直至断点触发或程序结束。




图 18


以上调试过程在第二个断点中,每输入一次c命令,将会依次打印arr数组的元素值,然后程序执行结束。同时,串口调试终端打印相关信息。




图 19


4.5 print命令

用于打印变量或者变量地址,简写:p。




图 20


以上调试过程在每处断点中,使用print命令打印变量i的值。同时,串口调试终端打印相关信息。




图 21


4.6 quit命令

退出GDB模式,简写:q。当程序调试完成后,使用quit命令退出GDB调试。




图 22


同时,串口调试终端打印相关信息。




图 23


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