gdb+gdbserver远程调试技术（一）——调试环境搭建

对于软件开发来说，调试程序是比不可少的。对于开发PC软件通常系统已经继承了调试工具（比如Linux系统的GDB），或者IDE直接支持对程序的调试。而对于开发嵌入式软件来说调试的手段比较有限，很多开发者仅有的调试手段依然是最原始的打印（我也是其中之一）。当然除了打印调试之外还有通过gdb+gdbserver来调试，gdbserver在目标系统中运行，gdb则在宿主机上运行。

一、源码下载

对于嵌入式软件开发调试工具没有现成的，且嵌入式系统比较繁杂，gdbserver需要根据目标系统单独编译。gdb的源码包下载地址为：http://ftp.gnu.org/gnu/gdb/。目前最新的版本为8.0但由于8.0加入了C++11，而我的目标系统的交叉工具链不支持C++11，故下载7.12版本。

二、编译arm-linux-gdb

Linux系统本身已经自带gdb工具，但无法用在嵌入式调试中，需要单独编译arm-linux-gdb。
　　
1.解压源码包

$ tar zxvf gdb-7.12.tar.gz 
$ cd gdb-7.12/

2.生成Makefile

$ ./configure --target=arm-linux --prefix=$PWD/__install

–target：指定目标平台。–prefix：指定安装路径。
　
3.编译

$ make

4.安装

$ make install

执行此命令后会在当前目录下生成文件夹__install/里面包含可执行文件、头文件、动态库文件等，如下图所示：

目前只用到bin/目录下的可执行文件arm-linux-gdb，执行下面命令：

$ sudo cp __install/bin/arm-linux-gdb /usr/bin/

将生成的arm-linux-gdb文件拷贝到系统/usr/bin/目录下，这样便可以在任何地方很方便的调用。

三、编译gdbserver

1.生成Makefile

$ cd gdb/gdbserver/
$ ./configure --target=arm-linux --host=arm-linux-gnueabi

–host：指定交叉工具链，arm-linux-gnueabi为我的目标系统的交叉工具链。
　　
2.编译

$ make

编译gdbserver不需要执行make install命令，make之后在当前目录下会生成可执行程序gdbserver，将其拷贝到目标系统中。

四、可能出现的问题

1.GDB7.6 Remote ‘g’ packet reply is too long错误

在gdb调试过程中可能出现如下图所示错误：

解决方案：

修改gdb/remote.c文件，屏蔽process_g_packet函数中的下列两行：

 if (buf_len > 2 * rsa->sizeof_g_packet)
     error (_(“Remote ‘g’ packet reply is too long: %s”), rs->buf);

在其后添加：

 if (buf_len > 2 * rsa->sizeof_g_packet) {
      rsa->sizeof_g_packet = buf_len ;
      for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch); i++)
      {
         if (rsa->regs[i].pnum == -1)
         continue;

         if (rsa->regs[i].offset >= rsa->sizeof_g_packet)
         rsa->regs[i].in_g_packet = 0;
         else
         rsa->regs[i].in_g_packet = 1;
      }
   }

2.arm-linux-gdb加载目标系统库出错

arm-linux-gdb在调试的时候会加载目标系统的库文件，如果出错时便无法调试，如下图所示：

解决方案

可通过指令[set solib-search-path+库文件路径]来手动加载目标系统库文件，如下为我的设置：

(gdb) set solib-search-path /home/zxd/MerriiLinux_qa1_qe1/boot/config/gcc-linaro/arm-linux-gnueabi/libc/lib/

五、调试

下面给出调试用的示例代码：

test.c

#include 

int main(void)
{
	int i;
	for (i=0; i<5; i++) {
		printf("Hello World:%d\n", i);
	}
	
	printf("Good bye!\n");

	return 0;
}

1.编译用于调试的程序

$ arm-linux-gnueabi-gcc -g test.c -o test

为了能够gdb调试，在编译程序的时候必须加-g选项，将生成的可执行文件test拷贝到目标板中。

2.环境配置

宿主机IP：192.168.0.139
目标板IP：192.168.0.138

3.目标板上运行gdbserver

# cd /
# gdbserver 192.168.0.139:6666 /test 

其中 192.168.0.139 是宿主机的地址，6666是调试端口，helloword是需要调试的可执行程序。gdbserver启动之后打印出下面内容：

4.宿主机上运行arm-linux-gdb

$ arm-linux-gdb test

arm-linux-gdb启动之后会有如下打印：

其中最后一行(gdb) 表示arm-linux-gdb在等待输入指令，现在需要输入指令来连接gdbserver，如下所示：

(gdb) target remote 192.168.0.138:6666

输入上述指令若成功连接目标板会打印出下图所示：

宿主机会打印出如下图所示：

5.指定库文件路径

由上图可知arm-linux-gdb加载目标系统库文件成功，如果失败需要手动加载，下面给出对于我的目标板的指令：

(gdb) set solib-search-path /home/zxd/MerriiLinux_qa1_qe1/boot/config/gcc-linaro/arm-linux-gnueabi/libc/lib/

6.调试
　　下面给出调试结果，具体调试方法跟PC机上gdb调试类似，只是在设置断点后，gdb通过run/r指令让程序运行。而对于嵌入式系统来说程序已经通过gdbserver运行了，arm-linux-gdb通过continue/c让程序继续运行，下面为调试结果：
其中左侧的为目标开发板通过串口终端打印出来的，右边窗口为通过ssh连接宿主机的终端。