gdb+gdbserver demo

gdb的簡單使用
GDB是GNU開源組織發佈的一個強大的UNIX下的程序調試工具。或許，各位比較喜歡那種圖形界面方式的，像VC、BCB等IDE的調試，但如果你是在 UNIX平臺下做軟件，你會發現GDB這個調試工具有比VC、BCB的圖形化調試器更強大的功能。所謂“寸有所長，尺有所短”就是這個道理。一般來說，GDB主要幫忙你完成下面四個方面的功能：      1、啓動你的程序，可以按照你的自定義的要求隨心所欲的運行程序。
     2、可讓被調試的程序在你所指定的調置的斷點處停住。（斷點可以是條件表達式）
     3、當程序被停住時，可以檢查此時你的程序中所發生的事。
     4、動態的改變你程序的執行環境。從上面看來，GDB和一般的調試工具沒有什麼兩樣，基本上也是完成這些功能，不過在細節上，你會發現GDB這個調試工具的強大，大家可能比較習慣了圖形化的調試工具，但有時候，命令行的調試工具卻有着圖形化工具所不能完成的功能。讓我們一一看來。
一個調試示例
—————— 源程序：tst.c       1 #include 
      2
      3 int func(int n)
      4 {
      5          int sum=0,i;
      6          for(i=0; i cc -g tst.c -o tst 使用GDB調試： hchen/test> gdb tst   
2
3         int func(int n)
4         {
5                 int sum=0,i;
6                 for(i=0; i
gdb+gdbserver方式進行ARM程序調試
【摘要】：本文首先介紹了gdb+gdbserver相關的概念，然後介紹了其下載、編譯、安裝等過程；接着介紹了利用gdb+gdbserver調試應用程序的流程及實例等；最後分析了下gdb+gdbserver安裝過程中的常見問題。
【關鍵詞】：gdb，gdbserver，遠程調試
目錄
一、gdb+gdbserver總體介紹... 1
二、源代碼下載... 1
三、配置編譯及安裝下載... 1
四、gdb+gdbserver nfs調試流程... 2
五、如何利用串口調試... 3
六、實戰調試... 3
七、linux下安裝gdbserver問題... 5
一、gdb+gdbserver總體介紹
遠程調試環境由宿主機GDB和目標機調試stub共同構成，兩者通過串口或TCP連接。使用 GDB標準程串行協議協同工作，實現對目標機上的系統內核和上層應用的監控和調試功能。調試stub是嵌入式系統中的一段代碼，作爲宿主機GDB和目標機調試程序間的一個媒介而存在。 
就目前而言，嵌入式Linux系統中，主要有三種遠程調試方法，分別適用於不同場合的調試工作：用ROM Monitor調試目標機程序、用KGDB調試系統內核和用gdbserver調試用戶空間程序。這三種調試方法的區別主要在於，目標機遠程調試stub 的存在形式的不同，而其設計思路和實現方法則是大致相同的。 
而我們最常用的是調試應用程序。就是採用gdb+gdbserver的方式進行調試。在很多情況下，用戶需要對一個應用程序進行反覆調試，特別是複雜的程序。採用GDB方法調試，由於嵌入式系統資源有限性，一般不能直接在目標系統上進行調試，通常採用gdb+gdbserver的方式進行調試。
二、源代碼下載
嵌入式Linux的GDB調試環境由Host和Target兩部分組成，Host端使用arm－linux－gdb，Target Board端使用gdbserver。這樣，應用程序在嵌入式目標系統上運行，而gdb調試在Host端，所以要採用遠程調試（remote）的方法。進行GDB調試，目標系統必須包括gdbserver程序（在主機上正對硬件平臺編譯成功後下載到目標機上），宿主機也必須安裝GDB 程序。一般Linux發行版中都有一個可以運行的GDB，但開發人員不能直接使用該發行版中的GDB來做遠程調試，而要獲取GDB的源代碼包，針對arm 平臺作一個簡單配置，重新編譯得到相應GDB。GDB的源代碼包可以從
http://www.gnu.org/software/gdb/download/
http://ftp.gnu.org/gnu/gdb/
   211.95.105.202：3128可以上去的，所有的版本都有啊
http: //ftp.cs.pu.edu.tw/linux/sourceware/gdb/releases/下載
ftp://ftp.gnu.org/gnu/gdb
外網的ftp我經常上不去，國內常見的開源社區的下載頻道通常都有下載的http://download.chinaunix.net/download/0004000/3482.shtml，最新版本爲gdb-6.5.tar.bz2。下載到某個目錄，筆者下載到/opt/。 但要注意，gdb的版本需要和croostool 相匹配。
三、配置編譯及安裝下載
下載完後，進入/opt/目錄，配置編譯步驟如下： 
#tar jxvf gdb-6.5-tar-bz2
#cd gdb-6.5
#./configure --target=arm-linux --prefix=/usr/local/arm-gdb –v
（--target配置gdb的目標平臺，--prefix配置安裝路徑，當然其他路徑也可以， .跟下面配置一致即可，須在環境變量中聲明，啓動arm-linux-gdb需要，可更改/etc/profile或~/.bash_profile或~/.bashrc，添加export PATH=$PATH:/usr/local/arm-gdb/bin，這樣可以找到路徑）
#make
#make install
（生成arm-linux-gdb,並存入/usr/local/arm-gdb /bin/，查詢確認下）
也可以啓動arm-linux-gdb，若成功，則證明安裝無誤
進入gdb/gdbserver目錄：
[root@dding gdbserver]# pwd
/opt/gdb-6.5/gdb/gdbserver 
[root@dding gdbserver]# 必須在gdbserver目錄下運行配置命令，此時才能用相對路徑
#./configure --target=arm-linux --host=arm-linux
（--target=arm-linux表示目標平臺，--host表示主機端運行的是arm-linux-gdb，不需要配置—prefix，因爲gdbserver不在主機端安裝運行）
#make CC=/usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-gcc
(這一步要指定你自己的arm-linux-gcc的絕對位置，我試過相對的不行，提示make: arm-linux-gcc: Command not found，可好多人都用的相對路徑，即直接賦值arm-linux-gcc，可採取make時傳遞參數，也可以直接修改gdbserver目錄下的Makefile文件中的環境變量CC)
沒有錯誤的話就在gdbserver目錄下生成gdbserver可執行文件，注意此時要更改其屬性，否則可能會出現無法訪問的情況，chmod 777 gdbserver將其更改爲任何人都可以讀寫執行；使用arm-linux-strip命令處理一下gdbserver，將多餘的符號信息刪除，可讓elf文件更精簡，通常在應用程序的最後發佈時使用；然後把它燒寫到flash的根文件系統分區的/usr/bin（在此目錄下，系統可以自動找到應用程序，否則必須到gdbserver所在目錄下運行之），或通過nfs mount的方式都可以。只要保證gdbserver能在開發板上運行就行。
四、gdb+gdbserver nfs調試流程
下面就可以用gdb+gdbserver調試我們開發板上的程序了。在目標板上運行 gdbserver，其實就是在宿主機的minicom下。我是在minicom下#mount 192.168.2.100:/ /tmp後做的(這裏參數-o nolock可以不加，不加這一步執行得反而更快些)，hello和gdbserver都是位於Linux根目錄下，把主機根目錄掛在到開發板的/tmp 目錄下。 
要進行gdb調試，首先要在目標系統上啓動gdbserver服務。在gdbserver所在目錄下輸入命令： 
(minicom下)
#cd /tmp
#./gdbserver 192.168.2.100:2345 hello
192.168.2.100爲宿主機IP，在目標系統的2345端口（你也可以設其他可用的值，當然必須跟主機的gdb一致）開啓了一個調試進程，hello爲要調試的程序（必須－g加入調試信息）。 
出現提示： 
Process /tmp/hello created: pid=80
Listening on port 2345 
(另一個終端下)
#cd /
#export PATH=$PATH:/usr/local/arm-gdb/bin
#arm-linux-gdb hello
最後一行顯示：This GDB was configured as “－－host＝i686－pc－linux－gnu，－－target＝arm－linux”...，如果不一致說明arm-linux-gdb有問題
說明此gdb在X86的Host上運行，但是調試目標是ARM代碼。
(gdb) target remote 192.168.2.223:2345
（192.168.2.223爲開發板IP）
出現提示： 
Remote debugging using 192.168.2.223:2345
[New thread 80]
[Switching to thread 80]
0x40002a90 in ??()
同時在minicom下提示：
Remote debugging from host 192.168.2.100
(gdb)
注意：你的端口號必須與gdbserver開啓的端口號一致，這樣才能進行通信。建立鏈接後，就可以進行調試了。調試在Host端，跟gdb調試方法相同。注意的是要用“c”來執行命令，不能用“r”。因爲程序已經在Target Board上面由gdbserver啓動了。結果輸出是在Target Board端，用超級終端查看。連接成功，這時候就可以輸入各種GDB命令如list、run、next、step、break等進行程序調試了。 
以上針對通過nfs mount和tftp的方式，只能在主機上調試好後下載到開發板上運行，如果有錯誤要反覆這個過程，繁瑣不說，有些程序只能在開發板上調試。所以筆者採用了gdbserver的遠程調試方式。希望對大家調試程序有用！
五、如何利用串口調試
如果你用串口1調試hello的話，你就要現在板子上運行命令： 
gdbserver hello /dev/ttyS0 （詳情可以參考gdbserver目錄下的readme文件）
這時gdbserver就在等待gdb的應答信號了。 
然後在pc機上運行命令： 
xxx-linux-gdb hello 
在xxx-linux-gdb裏敲入入下命令： 
set remotedevice /dev/ttyS0（這裏設置串口1） 
set remote baud 9600 （這裏設置串口波特率） 
set debug remote 1(可選) 
target remote /dev/ttyS0 
操作到這兒，gdb就應該和gdbserver聯繫上了。 
六、實戰調試
1．編輯文件
# vi gdbtest.c
1 #include 
2 
3 int
4 func(int n){
5     int   sum=0, i;
6     for (i=0; i
7         sum += i;
8     }
9     return sum;
10 }
11
12 int
13 main(void)
14 {
15    int   i;
16    long result = 0;
17    for (i=0; i
18        result += i;
19    }
20  
21    printf("result[1-100] = %d \n", result);
22    printf("resutl[1-225] = %d \n", func(255));
23
24    return 0;
25 }
# arm-linux-gcc -g gdbtest.c -o gdbtest         // 交叉編譯
2.下載文件到目標板: gdbtest和gdbserver
假設 host pc ip:192.168.1.45
     board   ip:192.168.1.180    
將文件拷貝到目標板上：
先將gdbtest和gdbserver兩個文件拷貝到主機的/tftpboot目錄下，此時系統主機和目標機都必須能夠支持nfs
在目標板的Linux中運行：
#mount 192.168.1.108:/tftpboot /mnt/nfs
#cd /mnt/nfs
#ls
看是否有gdbtest和gdbserver兩個文件。
3.運行調試
client board：
#./gdbserver 192.168.1.45:1234 gdbtest  // 目標板上運行gdbtest 監聽端口1234
[root@AT91RM9200DK arm]$./gdbserver 192.168.0.12:2345 mainparacarm
./gdbserver: error in loading shared libraries: libthread_db.so.1: cannot open [root@AT91RM9200DK arm]$
host pc：
#cd /usr/local/arm-gdb/bin/ 以便能夠運行arm-linux-gdb，但是無此必要，可在環境變量中設置此路徑即可。
#copy gdbtest /usr/local/arm-gdb/bin/   // 將前面編譯的文件gdbtest拷貝到此目錄
#./arm-linux-gdb gdbtest
(gdb)target remote 192.168.1.180:1234   // 連接到開發板 成功後就可以
進行調試              
(gdb)list   or l
(gdb)break func 
(gdb)break 22
(gdb)info br    
(gdb)continue   or c    // 這裏不能用 run
(gdb)next   or n
(gdb)print or p    result  
(gdb) finish        // 跳出func函數
(gdb) next
(gdb) quit
建立連接後進行gdb遠程調試和gdb本地調試方法相同
七、 linux下安裝gdbserver問題
toolchain version:   gdb的版本可能和交叉編譯器有很大的關係
gcc-3.3.2
glibc-2.2.5
binutils-2.15 此爲croostool 3.3.2
安裝步驟:
下載解壓gdb-6.6
#cd gdb-6.6
#./configure --target=arm-linux --prefix=/usr/local/arm-gdb –v
#make ＆ make install
OK，然後:
#export PATH=$PATH:/usr/local/arm-gdb
進入gdbserver目錄：
#./configure --target=arm-linux --host=arm-linux
#make CC=/usr/local/armv5l/3.3.2/bin/armv5l-linux-gcc
出錯:
/usr/local/armv5l/3.3.2/bin/armv5l-linux-gcc -c -Wall -g -O2 -I. -I. -I./../regformats -I./../../include -I../../bfd -I./../../bfd linux-arm-low.c
linux-arm-low.c:35:21: sys/reg.h: 沒有那個文件或目錄
make: *** [linux-arm-low.o] 錯誤 1
然後把/usr/include/sys/reg.h copy到/usr/local/armv5l-2.6.x/3.3.2/armv5l-linux/include/sys/reg.h，即將該文件拷貝到交叉編譯器的include目錄下，再make,顯示錯誤:
/usr/local/armv5l/3.3.2/bin/armv5l-linux-gcc -c -Wall -g -O2 -I. -I. -I./../regformats -I./../../include -I../../bfd -I./../../bfd thread-db.c
thread-db.c: In function `thread_db_err_str':
thread-db.c:95: error: `TD_VERSION' undeclared (first use in this function)
thread-db.c:95: error: (Each undeclared identifier is reported only once
thread-db.c:95: error: for each function it appears in.)
thread-db.c: In function `thread_db_get_tls_address':
thread-db.c:336: warning: implicit declaration of function `td_thr_tls_get_addr'
thread-db.c:336: warning: cast to pointer from integer of different size
thread-db.c:340: warning: cast from pointer to integer of different size
make: *** [thread-db.o] 錯誤 1
本想繼續fix error，但是感覺不太對，請問各位，是什麼原因呢？
是不是CC的target寫錯了？應該是arm-linux還是armv5l-linux?
1.
make: *** [linux-arm-low.o] Error 1
[root@dding gdbserver]#
[root@dding gdbserver]# gedit config.h
/* Define to 1 if you have the  header file. */
/*define HAVE_SYS_REG_H 1  */
/*have no   header file. so undefine 20070402 dding  */
2.
thread-db.c: In function `thread_db_err_str': gdb6.5
thread-db.c:95: `TD_VERSION' undeclared (first use in this function)
[root@dding gdbserver]# gedit config.h
     94 #ifdef HAVE_TD_VERSION
     95     case TD_VERSION:
     96       return "version mismatch between libthread_db and libpthread";
     97 #endif
/* Define if TD_VERSION is available. */
/*#define HAVE_TD_VERSION 1  */
/*have no  TD_VERSION. so undefine 20070402 dding  */
gdb6.1 沒有此問題
3.
[root@AT91RM9200DK arm]$./gdbserver 192.168.0.12:2345 mainparacarm  gdb6.5
./gdbserver: error in loading shared libraries: libthread_db.so.1: cannot open 
[root@AT91RM9200DK arm]$./gdbserver 192.168.0.14:2345 mainparacarm  gdb6.1
./gdbserver: error in loading shared libraries: libthread_db.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory
我已經加了libthread_db.so.1共享庫爲什麼還打不開呢？？？？共享庫和cpu類型有關嗎？ 
gdbserver: error while loading shared libraries: libthread_db.so.1: cannot open 
shared object file: No such file or director
****編譯GDB的時候搞成靜態的就好了.我想編譯選項裏應該有. 要不你就在Makefile里加上CFLAGS += -static
LDFLAGS += -static
這兩個的其中一個應該就可以了,不過還是兩個都加上吧.
***/lib there is no  libthread_db.so.1 Can i use nfs to copy  libthread_db.so.1 to /lib? But now i cannot find this file, and is there any for cross 3.3.2?
libpthread-0.8.so
libpthread.so          libpthread.so.0        libresolv-2.1.3.so
libresolv.so.2         libstdc++.a.2.10.0     
libtermcap.so.2
[root@AT91RM9200DK arm]$cp libthread_db-1.0.so libthread_db.so.1
[root@AT91RM9200DK arm]$cp libthread_db.so.1 /lib/
[root@AT91RM9200DK arm]$./gdbserver 192.168.0.12:2345 mainparacarm
./gdbserver: /lib/libc.so.6: version `GLIBC_2.2' not found (required by /lib/li)
難道目前的gdb 6.5 版本太高，需要內核版本和交叉編譯器與之匹配？實在不行，就試試低版本的gdb
參考文檔