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在VIM中的嵌入式软件调试

2013-02-27 09:24
水墨黯月
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  引言

  GNU免费提供了一整套工具链,为嵌入式Linux程序的开发和调试提供了完整的支持。其强大的gdb调试工具可以方便地对嵌入式平台上的程序进行跟踪调试;而Linux下强悍的VIM编辑器,不仅可以方便地调用make文件对代码进行编译,而且通过脚本的配置还可轻松地成为高效的代码编辑环境。流传着这样一种说法,“世界上的程序员分三种,一种使用Emacs,一种使用VIM,剩余的是其他。”不去辩论这句话的对与错,单纯从字面意义上来理解,也足见VIM的魅力了。因此,在VIM中实现对嵌入式软件的调试,我们便得到了一个高效、稳定的嵌入式Linux的开发环境。

  1  gdb对嵌入式软件的调试模式

  许多非Linux的嵌入式系统已经在使用gdb与gdb stub对目标板进行远程“交叉调试”;然而,因为Linux内核实现了ptrace()系统调用,所以在对嵌入式应用程序进行调试的时候并不需要gdb stub,而采用gdb套件提供的gdb服务器来对目标板上的嵌入式应用程序进行调试。

  目标板上的gdb服务端gdbserver与主机上的gdb调试器的通信方式主要有两种:使用串口通信的“交叉串行连接”和使用网口的“TCP/IP”联机。鉴于PC端的方便性以及串口资源有限,尤其是现在的笔记本电脑甚至已经不存在串口,所以,大多采用TCP/IP方式,即PC主机与目标板通过网线直连或者PC机与目标板通过路由或者hub等组成局域网通信。这种调试模式如图1所示。

  2  在VIM中实现对嵌入式软件的调试

  我们知道,gdb的功能虽然强大,但由于其基于命令行的操作,所以调试过程不直观,而且Windows下的调试环境集调试与代码编辑为一体,当出现bug的时候,可以方便地对源代码进行修改,相比而言,gdb在这方面又有些失色。既然VIM和gdb的功能如此强大,又完全免费,而且完全适合嵌入式这种特殊的开发模式,那么有没有将二者强强联合的方法呢?有,那就是vimgdb。

  vimgdb是给VIM提供一个可选特性的补丁。它可以在VIM编辑器里提供完整的gdb调试器支持,比如设置断点、查看变量值、gdb命令补全等等,并且这些操作可以在VIM中直观地显示出来。下面阐述在VIM中实现对嵌入式软件调试的具体过程。

  2.1  系统环境及所用软件包版本

  PC操作系统:Ubuntu8.10。

  PC编译器:GNU gcc4.3.1。

在VIM中的嵌入式软件调试

▲ 图1  TCP/IP联机的嵌入式软件调试模式

  PC调试器:GNU gdb6.8。

  目标板Linux内核:2.6.13。

  目标板CPU:S3C2440(ARM9架构)。

  交叉编译器:armlinuxgcc3.4.1。

  交叉调试器:自编译GNU gdb6.8。

  目标板gdb服务端:自编译 GNU gdbserver6.8。

  跨平台开发工具路径:~/buildtools/armlinux,且已经设置好系统路径变量。

  测试代码及程序路径:~/test,包含程序代码test.c及Makefile。

  所用软件包存放路径:~/down。

  所用软件包:VIM编辑器源码vim7.1.tar.bz2、vimgdb711.13.tar.gz、GNU gdb源码gdb6.8.tar.bz2。

  2.2  对VIM源码打vimgdb补丁并编译安装

  ① 运行下面的命令,解压VIM源码及vimgdb补丁文件,并对VIM源码打补丁:

  cd ~/down

  tar jxvf vim7.1.tar.bz2

  tar zxvf vimgdb711.13.tar.gz

  patch d vim71 backup p0 < vimgdb/vim71.diff

  ② 运行下面命令,对VIM编译器进行编译和安装:

  cd ~/down/vim71/src

  make

  make install

  执行完上述操作后,VIM将会被安装在/usr/local路径下。如果想修改安装路径,可在上述的编译安装前,打开~/down/vim71/src/Makefile文件的862行安装路径选项并修改。如将VIM安装在/usr路径下,则将 862 #prefix = $(HOME)修改为862 prefix = /usr。

  ③ 安装vimgdb的runtime文件,运行下面的命令:

  cd ~/down/vimgdb

  tar zxfv vimgdb_runtime.tgz C /usr/share/vim/vimfiles

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