嵌入式知识分享——GDB程序调试方法说明
前言本案例开发环境：Windows开发环境：Windows 7 64bit、Windows 10 64bitLinux开发环境：Ubuntu 18.04.4 64bit虚拟机：VMware15.1.0U-Boot：U-Boot-2020.04Kernel：Linux-5.4.70Linux SDK：5.4.70_2.3.0GDB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。本案例采用的评估版为创龙科技TLIMX6U-EVM，它是一款基于NXP i.MX 6ULL的ARM Cortex-A7高性能低功耗处理器设计的评估板，由核心板和评估底板组成。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证，稳定可靠，可满足各种工业应用环境。评估板接口资源丰富，引出双路网口、双路RS485、双路CAN、三路USB、多路DI/DO、LCD等接口，板载WIFI、Bluetooth模块，支持LoRa、NB-IoT、Zigbee、4G模块，可选配外壳直接应用于工业现场，方便用户快速进行产品方案评估与技术预研。正面外观： 1 演示程序创建与编译在Ubuntu工作目录下执行如下命令，新建一个GDB调试演示程序。Host# mkdir testHost# cd test/Host# vi test.c 图 1#include <stdio.h>void show() { printf("show\n");}int main(int argc, char *argv[]){ int arr = {1, 2, 3, 4}; int i = 0; for (i = 0; i < 4; i++) { printf("arr[%d]: %d\n", i, arr); } show(); return 0;} 执行如下命令，使能Linux SDK环境变量，进行程序编译，编译完成将会生成test可执行程序。备注：编译时需添加-g参数，生成的可执行文件才带有调试信息。Host# source /home/tronlong/SDK/environment-setup-cortexa7t2hf-neon-poky-linux-gnueabiHost# $CC -O0 -g test.c -o test
https://img2023.cnblogs.com/blog/2812951/202306/2812951-20230606161937268-1901890674.png 图 2
评估板与PC机连接至同一个路由器后进行上电，将编译后的可执行文件test拷贝至评估板文件系统任意目录下。Target# ls https://img2023.cnblogs.com/blog/2812951/202306/2812951-20230606161937117-789699140.png图 3
2 调试程序运行执行如下命令，查看虚拟机的IP地址。Host# ifconfighttps://img2023.cnblogs.com/blog/2812951/202306/2812951-20230606161937292-955965239.png 图 4
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：192.168.0.143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。Target# gdbserver 192.168.0.143:1234 testhttps://img2023.cnblogs.com/blog/2812951/202306/2812951-20230606161937142-265195561.png 图 5
在虚拟机test文件所在路径下，执行如下命令使能Linux SDK环境变量并运行GDB调试程序。Host# source /home/tronlong/SDK/environment-setup-cortexa7t2hf-neon-poky-linux-gnueabiHost# arm-poky-linux-gnueabi-gdbtesthttps://img2023.cnblogs.com/blog/2812951/202306/2812951-20230606161937283-1421885781.png 图 6
执行如下命令，连接评估板。192.168.1.251为评估板的IP地址，请以实际情况为准。(gdb) target remote 192.168.1.251:1234 https://img2023.cnblogs.com/blog/2812951/202306/2812951-20230606161937316-1177782360.png图 7
同时，串口调试终端显示连接成功的相关信息。https://img2023.cnblogs.com/blog/2812951/202306/2812951-20230606161937150-963129696.png 图 8
3 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。3.1 list命令用于列出源码，简写：l。 图 9
3.2 break命令用于设置断点，简写：b。分别在main函数和第10行设置断点。https://img2023.cnblogs.com/blog/2812951/202306/2812951-20230606161937226-856515047.png 图 10
3.3 info breakpoints命令用于显示断点的状态，简写：info b。https://img2023.cnblogs.com/blog/2812951/202306/2812951-20230606161937240-293743575.png 图 11
3.4 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。https://img2023.cnblogs.com/blog/2812951/202306/2812951-20230606161937283-1424836776.png 图 12
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。 https://img2023.cnblogs.com/blog/2812951/202306/2812951-20230606161937233-243867347.png图 13
3.5 print命令用于打印变量或者变量地址，简写：p。设置断点后，可依次打印当前变量i的值。https://img2023.cnblogs.com/blog/2812951/202306/2812951-20230606161937381-759572182.png 图 14
https://img2023.cnblogs.com/blog/2812951/202306/2812951-20230606161937240-746614298.png图 15
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。 https://img2023.cnblogs.com/blog/2812951/202306/2812951-20230606161937245-1078541717.png图 16
3.6 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。https://img2023.cnblogs.com/blog/2812951/202306/2812951-20230606161937167-1268391313.png 图 17
同时，串口调试终端打印相关信息。 https://img2023.cnblogs.com/blog/2812951/202306/2812951-20230606161937252-1061173023.png图 18
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