40.Linux应用调试-使用gdb和gdbserver

1.gdb和gdbserver调试原理

通过linux虚拟机里的gdb,来向开发板里的gdbserver发送命令,比如设置断点,运行setp等,然后开发板上的gdbserver收到命令后,便会执行应用程序做相应的动作,来实现调试的功能

和之前学的裸板GDB调试一样,只不过之前学的是在win下的,本次是在linux里的gdb

1.1同样,它们都会需要一个带调试信息的编译文件.

通过Makefile里的arm-linux-gcc -g 来的, -g:表示编译文件里包含gdb调试信息

1.2为什么需要调试信息的编译文件?

比如读开发板的应用程序里的变量a:

首先gdb通过应用程序的带调试信息的编译文件,来找出变量a存的地址位置

然后将地址发送给开发板里的gdbserver,来读出a地址的值

2.安装gdb和gdbserver

首先进入官网下载gdb-7.4： http://ftp.gnu.org/gnu/gdb/

2.1在虚拟机上安装GDB:　　

# tar xjf gdb-7.4.tar.bz2                  //解压

# cd gdb-7.4/                              //进入gdb-7.4目录

#./configure --target=arm-linux 
//GDB需要在pc本机里运行,并调试开发板里的应用程序,所以--target设为arm-linux

#make //编译

#mkdir tmp 

#make install prefix=$PWD/tmp              //安装到./tmp目录下

sudo cp tmp/bin/arm-linux-gdb  /bin/       //复制到/bin目录下

/bin/arm-linux-gdb  -v                     //-v: 确定一下gdb的版本VID,是否是7.4

2.2 在开发板上安装GDBServer:

cd gdb/gdbserver/                                   //在gdb-7.4目录下输入

./configure --target=arm-linux --host=arm-linux              //设GDBServer的工作环境

make //编译

出现以下错误:

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指在linux-arm-low.c里,没有找到PTRACE_GETSIGINFO 定义

2.3 解决:

#echo $PATH     //来查看PATH环境变量

找到编译器gcc位于/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/bin

#cd /work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/　　　　
# grep "PTRACE_GETSIGINFO"  *  -nR

在gcc根目录下,搜索到在linux/ptrace.h中定义:

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#vi linux-arm-low.c

添加: #define PTRACE_GETSIGINFO 0x4202

4)最后重新make,生成gdbserver命令文件

然后将gdbserver命令文件,放入我们开发板的根目录/bin中,便能使用了

cp  gdbserver  /nfs_root/bin/          //nfs_root:开发板的nfs系统根目录

3.测试程序如下（test_debug.c）

#include <stdio.h>

void  C(int *p)
{
　　　*p = 0x12;
}

void  B(int *p)
{
　　C(p);
}

void  A(int *p)
{
　　B(p);
}

void  A2(int *p)
{
　　C(p);
}

int  main(int argc, char **argv)
{
　　int a;
　　int *p = NULL;
　　A2(&a);  // A2 > C
　　printf("a = 0x%x\n", a);
　　A(p); // A > B > C
　　return 0;
}

其中A2(&a)会调用A2()->C(),然后将a赋值为0x12.

A(p)会调用A()->B()->C(),由于p是个空指针,这里将会出错.

接下来,我们便以这个应用程序为例.

4.编译

#arm-linux-gcc -g -o test_debug test_debug.c   //-g:附带调试信息

5.调试test_debug.c

在开发板上:

首先,需要让gdbserver建立本地服务器,以及要测试的哪个文件:

#gdbserver 192.168.2.107:2345 ./test_debug
//192.168.2.107:本地IP地址
//2345:端口号,用来让gdb来连接用的
//./test_debug:要测试的哪个文件

在虚拟机上:

#/bin/arm-linux-gdb   ./test_debug    // 启动gdb,指定调试文件为test_debug

#target remote 192.168.2.107:2345    //与gdbserver建立连接

5.1连接成功,便使用gdb命令来调试

常用命令如下所示(参考http://blog.sciencenet.cn/blog-619295-813770.html):

列出所有源代码

break [file]:[row]

打断点,比如:

break test_debug.c:21     //在test_debug.c文件的第21行处打断点

info br

查看断点

info file

列出当前的文件，共享库。

delete <num>

删除第几个断点,如下图所示:

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启动程序运行

step

单步执行

next

单步执行,和step不同的是,比如:当前行里有函数调用时,next直接执行下一句,step会进入函数

print a

打印a变量的值

quit

退出gdb

6.也可以通过gdb+coredump来调试test_debug.c

当程序运行出错时,便会生成core文件,并将程序里的运行状况存到core中,也就是coredump,供给gdb来调试

6.1首先,通过ulimit来查看coredump的资源大小

ulimit命令(user limit),主要用来限制用户的各个进程资源.

在开发板里,输入

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如上图所示,可以看到coredump的资源大小为0,也就是说,当程序运行出错时,不会生成core文件

6.2设置core文件

设置core文件的资源大小为无限制,输入:

ulimit -c unlimited
//-c:对应coredump

6.3生成core文件

执行:

#./test_debug

出现段错误,并生成core文件,如下图所示:

6.4 进入虚拟机

将core拷贝过来,然后执行:

#/bin/arm-linux-gdb ./test_debug ./core

然后输入bt,便可查看调用关系:

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