如何在VIM中对嵌入式软件进行调试

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。

　　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。

　　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

　　2.3 建立交叉调试嵌入式软件的gdb组件

　　① 编译嵌入式gdb调试器服务端gdbserver，运行如下的命令：

　　cd ~/down/gdb6.8/gdb/gdbserver

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

　　CC=armlinuxgcc make

　　将当前目录下的gdbserver拷贝到目标板文件系统的/bin目录下，以备交叉调试用。

　　② 编译安装交叉调试器gdb，运行如下命令：

　　cd ~/down/gdb6.8

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

　　注意，这里的prefix的值必须填写绝对路径，而不能用“ ~”来替代用户路径/home/popeye，否则会提示prefix路径赋值错误。然后运行：

　　make

　　这个过程中，可能会出现图2所示的错误。

　　出现这种情况的原因是，编译规则中选择了警告选项“Werror”。它会将所有的警告转变为错误，而且出现的有关“getwd”函数的提示信息表明，这里编译器检测到的应该是一个“警告”，而不是真正的语法错误。所以，需改正编译选项：

　　cd~/down/gdb6.8/gdb

　　gedit Makefile

　　注意，此处的Makefile是在执行完上述的make命令后才产生的，在最初的代码包里不含有这个文件。对文件的145行进行修改，去掉WERROR_CFLAGS的赋值，即将“145 WERROR_CFLAGS = Werror”修改成“145 WERROR_CFLAGS =”。然后：

　　cd ~/down/gdb6.8

　　make

　　make install

　　图2 make过程中的错误提示

　　最后进入~/buildtools/armlinux/bin中，发现交叉调试器armlinuxgdb已经存在了。