如何在VIM中對嵌入式軟件進行調試

引言

　　GNU免費提供了一整套工具鏈，為嵌入式Linux程序的開發和調試提供了完整的支持。其強大的gdb調試工具可以方便地對嵌入式平臺上的程序進行跟蹤調試；而Linux下強悍的VIM編輯器，不僅可以方便地調用make文件對代碼進行編譯，而且通過腳本的配置還可輕松地成為高效的代碼編輯環境。

　　1 gdb對嵌入式軟件的調試模式

　　許多非Linux的嵌入式系統已經在使用gdb與gdb stub對目標板進行遠程“交叉調試”；然而，因為Linux內核實現了ptrace（）系統調用，所以在對嵌入式應用程序進行調試的時候并不需要gdb stub，而采用gdb套件提供的gdb服務器來對目標板上的嵌入式應用程序進行調試。目標板上的gdb服務端gdbserver與主機上的gdb調試器的通信方式主要有兩種：使用串口通信的“交叉串行連接”和使用網口的“TCP/IP”聯機。鑒于PC端的方便性以及串口資源有限，尤其是現在的筆記本電腦甚至已經不存在串口，所以，大多采用TCP/IP方式，即PC主機與目標板通過網線直連或者PC機與目標板通過路由或者hub等組成局域網通信。這種調試模式如圖1所示。

　　2 在VIM中實現對嵌入式軟件的調試

　　我們知道，gdb的功能雖然強大，但由于其基于命令行的操作，所以調試過程不直觀，而且Windows下的調試環境集調試與代碼編輯為一體，當出現bug的時候，可以方便地對源代碼進行修改，相比而言，gdb在這方面又有些失色。既然VIM和gdb的功能如此強大，又完全免費，而且完全適合嵌入式這種特殊的開發模式，那么有沒有將二者強強聯合的方法呢？有，那就是vimgdb。

　　vimgdb是給VIM提供一個可選特性的補丁。它可以在VIM編輯器里提供完整的gdb調試器支持，比如設置斷點、查看變量值、gdb命令補全等等，并且這些操作可以在VIM中直觀地顯示出來。下面闡述在VIM中實現對嵌入式軟件調試的具體過程。

　　2.1 系統環境及所用軟件包版本

　　PC操作系統：Ubuntu8.10。

　　PC編譯器：GNU gcc4.3.1。

　　圖1 TCP/IP聯機的嵌入式軟件調試模式

　　PC調試器：GNU gdb6.8。

　　目標板Linux內核：2.6.13。

　　目標板CPU：S3C2440（ARM9架構）。

　　交叉編譯器：armlinuxgcc3.4.1。

　　交叉調試器：自編譯GNU gdb6.8。

　　目標板gdb服務端：自編譯 GNU gdbserver6.8。

　　跨平臺開發工具路徑：~/buildtools/armlinux，且已經設置好系統路徑變量。

　　測試代碼及程序路徑：~/test，包含程序代碼test.c及Makefile。

　　所用軟件包存放路徑：~/down。

　　所用軟件包：VIM編輯器源碼vim7.1.tar.bz2、vimgdb711.13.tar.gz、GNU gdb源碼gdb6.8.tar.bz2。

　　2.2 對VIM源碼打vimgdb補丁并編譯安裝

　　① 運行下面的命令，解壓VIM源碼及vimgdb補丁文件，并對VIM源碼打補丁：

　　cd ~/down

　　tar jxvf vim7.1.tar.bz2

　　tar zxvf vimgdb711.13.tar.gz

　　patch d vim71 backup p0 vimgdb/vim71.diff

　　② 運行下面命令，對VIM編譯器進行編譯和安裝：

　　cd ~/down/vim71/src

　　make

　　make install

　　執行完上述操作后，VIM將會被安裝在/usr/local路徑下。如果想修改安裝路徑，可在上述的編譯安裝前，打開~/down/vim71/src/Makefile文件的862行安裝路徑選項并修改。如將VIM安裝在/usr路徑下，則將 862 #prefix = $（HOME）修改為862 prefix = /usr。

　　③ 安裝vimgdb的runtime文件，運行下面的命令：

　　cd ~/down/vimgdb

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

　　2.3 建立交叉調試嵌入式軟件的gdb組件

　　① 編譯嵌入式gdb調試器服務端gdbserver，運行如下的命令：

　　cd ~/down/gdb6.8/gdb/gdbserver

　　./cONfigure??host=armlinux ??target=armlinux

　　CC=armlinuxgcc make

　　將當前目錄下的gdbserver拷貝到目標板文件系統的/bin目錄下，以備交叉調試用。

　　② 編譯安裝交叉調試器gdb，運行如下命令：

　　cd ~/down/gdb6.8

　　./configure ??target=armlinux ??prefix=/home/popeye/buildtools/armlinux/

　　注意，這里的prefix的值必須填寫絕對路徑，而不能用“ ~”來替代用戶路徑/home/popeye，否則會提示prefix路徑賦值錯誤。然后運行：

　　make

　　這個過程中，可能會出現圖2所示的錯誤。

　　出現這種情況的原因是，編譯規則中選擇了警告選項“Werror”。它會將所有的警告轉變為錯誤，而且出現的有關“getwd”函數的提示信息表明，這里編譯器檢測到的應該是一個“警告”，而不是真正的語法錯誤。所以，需改正編譯選項：

　　cd~/down/gdb6.8/gdb

　　gedit Makefile

　　注意，此處的Makefile是在執行完上述的make命令后才產生的，在最初的代碼包里不含有這個文件。對文件的145行進行修改，去掉WERROR_CFLAGS的賦值，即將“145 WERROR_CFLAGS = Werror”修改成“145 WERROR_CFLAGS =”。然后：

　　cd ~/down/gdb6.8

　　make

　　make install

　　圖2 make過程中的錯誤提示

　　最后進入~/buildtools/armlinux/bin中，發現交叉調試器armlinuxgdb已經存在了。