1.引言

單片機(jī)一般使用Jlink通過(guò)SWD或者JTAG接口直接在IDE中在線調(diào)試，Linux應(yīng)用程序通常是加printf輸出log去調(diào)試，這種方式簡(jiǎn)單，但是有些隱藏的程序bug只通過(guò)加打印信息不那么容易定位，這時(shí)可以通過(guò)類似單片機(jī)調(diào)試的gdb調(diào)試來(lái)實(shí)現(xiàn)，本篇為大家介紹linux環(huán)境下在線調(diào)試環(huán)境的搭建，希望對(duì)大家有所幫助。

GDB, the GNU Project debugger, allows you to see what is going on `inside' another program while it executes -- or what another program was doing at the moment it crashed.

它的工作原理是：在主機(jī)Ubuntu下運(yùn)行g(shù)db，在嵌入式板子上運(yùn)行g(shù)dbserver，這樣就可以在線調(diào)試了。

2.環(huán)境介紹

2.1.硬件

1) 網(wǎng)上的一個(gè)第三方做的NUC972開(kāi)發(fā)板：

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2.2.軟件

1) Uboot繼續(xù)使用之前文章用的，無(wú)須改動(dòng)。

2) Kernel在上一篇基礎(chǔ)上，無(wú)須改動(dòng)。

3) Rootfs在上一篇用Buildroot生成的基礎(chǔ)上，需要做一定的改動(dòng)，用來(lái)生成gdbserver。

3.Buildroot配置

Buildroot里需要做一定的配置，用來(lái)生成gdb和gdbserver，步驟如下：

1) 確認(rèn)Toolchain | Build cross gdb for the host 是否選中，這個(gè)默認(rèn)是選中的。

這個(gè)的作用是：Build a cross gdb that runs on the host machine and debugs programs running on the target. It requires 'gdbserver' installed on the target。

2) 選中Toolchain下的Thread library debugging，注意一定得先選中這個(gè)，不然第三步無(wú)法執(zhí)行。

3) 選中Target packages | Debugging, profiling and benchmark->gdb和gdbserver

上面的作用是：

This option allows to build gdbserver and/or the gdb debugger for the target.For embedded development, the most common solution is to build only 'gdbserver' for the target, and use a cross-gdb on the host.

4) 保存，編譯即可。

生成的gdb位于：/home/topsemic/nuc972/buildroot/NUC970_Buildroot/output/host/usr/bin

目錄中

生成的gdbserver位于：

/home/topsemic/nuc972/buildroot/NUC970_Buildroot/output/target/usr/bin 目錄中

5) 將上述gdbserver直接放到板子的/usr/bin目錄里即可，然后登錄板子輸入gdbserver，可以看到如下信息，說(shuō)明板子的gdbserver已經(jīng)搭建好了。

4.新建測(cè)試程序

1）新建一個(gè)測(cè)試程序gdbtest.c

#include int main(){ char s[64] = "Welcome to www.topsemic.com"; int a = 1; int c = a*2; int *ptr = NULL; printf("s is :%s ", s); printf("c is : %d ", c); *ptr = 20; printf("%d ",*ptr); return 0;}

2）交叉編譯

topsemic@topsemic-virtual-machine:~/nuc972/examples/gdbserver$ arm-linux-gcc gdbtest.c -o gdbtest -g

注：arm-linux-gcc gdbtest.c -o gdbtest -g其中”-g”參數(shù)表示進(jìn)行 GDB 編譯。

這個(gè)程序放到板子里運(yùn)行結(jié)果如下：

我們用下面的在線調(diào)試方法去看看什么原因?qū)е碌腟egmentation fault

5.在線調(diào)試

調(diào)試前，將板子和PC之間通過(guò)網(wǎng)線相連接，步驟如下：

1） 在開(kāi)發(fā)板可執(zhí)行程序所在的目錄下，執(zhí)行如下命令啟動(dòng)gdbserver：

命令格式：gdbserver :

192.168.0.80 為Ubuntu 的 IP 地址， 1234 為連接的端口號(hào)

注：需要先將虛擬機(jī)Ubuntu的IP配置為固定的192.168.0.80，這個(gè)設(shè)置方法在《Linux學(xué)習(xí)系列八：操作網(wǎng)口》中有介紹

2） 在Ubuntu下啟動(dòng)gdb調(diào)試，命令格式：

<應(yīng)用程序路徑>

topsemic@topsemic-virtual-machine:~/nuc972/examples/gdbserver$ /home/topsemic/nuc972/buildroot/NUC970_Buildroot/output/host/usr/bin/arm-linux-gdb gdbtest

3） 在彈出的上述對(duì)話框(gdb)后輸入以下命令，連接開(kāi)發(fā)板

(gdb)target remote 192.168.0.100:1234

其中192.168.0.100 是開(kāi)發(fā)板的IP地址

4）之后就可輸入如下 GDB 調(diào)試命令，其他調(diào)試命令的詳細(xì)用法請(qǐng)輸入”help 命令名稱”查閱。

命令：l，參看代碼。

命令：b main，在 main處設(shè)置斷點(diǎn)。

命令：b 6，在第六行設(shè)置斷點(diǎn)。

命令：c，繼續(xù)執(zhí)行。

命令：n，單步執(zhí)行。

命令：q，退出gdb。

一直輸入 c， 直到程序結(jié)束。

單步調(diào)試，同時(shí)查看板子上打印的信息

可以看到板子程序執(zhí)行的過(guò)程和Ubuntu上加的斷點(diǎn)運(yùn)行的進(jìn)度一致，另外可以

發(fā)現(xiàn)是因?yàn)閘ine 10 導(dǎo)致的Segmentation fault，這樣就定位到了出問(wèn)題的地方。

注：https://man.linuxde.net/gdb 可以看到詳細(xì)的gdb命令用法。

編輯：hfy