ARM平台如何玩转GDB远程调试？

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

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