使用GDB調試嵌入式系統

GNU GCC是用于ARM, MIPS, SuperH, PowerPC, x86和其他32位處理器的許多高端系統的編譯器工具。作為GNU 的調試器，GDB是一個免費的調試器，開發人員可以用它來進行帶有GCC工具的嵌入式系統的遠端調試。你可以通過一系列的端口或TCP/IP連接運行這一遠距離調試。  
 
本文將介紹在你的主站點上需要哪些軟件和嵌入式設備，這樣有助于你能夠使用GDB調試嵌入式代碼。

主機調試器
在主機站點上，你將必須需要一個GDB版本以作為目標處理器的調試器。賣方提供的GNU GCC工具應該附帶一個編譯好的可執行的GDB，否則，你必須從RedHat下載源代碼或者需要一個GNU FTP，然后自己建立調試器。如果你要運行一個Linux主機或者一個Windows的Cygwin，建立調試器是一個相對簡單的過程。

目標“樹樁(stub)”
GDB調試器與一個運行于目標處理器的小“樹樁(stub)”交流。主機調試器與一個使用簡單的支持讀寫注冊表和內存的協議交流。你將會發現GDB源目錄中有許多處理器體系的寫好的“樹樁”，比如sh-stub.c, i386-stub.c, and m68k-stub.c。

如果你沒有找到一個適合的“樹樁”，在SourceForge上檢查gdbstubs工程。你需要編譯和連接合適的“樹樁”到目標嵌入程序和提供兩個通訊函數：getDebugChar()和putDebugChar()。你的系統初始化代碼也會調用set_debug_traps()函數來初始化“樹樁”和安裝必要的調試異常處理。

編寫自己的“樹樁(stub)”
如果你無法找到已經寫好的“樹樁”，你不得不自己編寫自己的“樹樁”。如果你對目標CPUx體系很熟悉的話，這樣的工程也不是很復雜。最簡單的方法就是對現成的“樹樁”進行更改。“樹樁”中絕大多數的代碼都與通訊協議有關，可以可以不變地使用于不同處理器之間。

你將需要更改內嵌匯編程序部分，這主要處理安裝和處理處理器的異常問題，包括斷點，單步，以及通用的保護錯誤。

異常處理相對比較簡單：它們必須將CPU注冊存放在一個靜態緩沖器，然后輸入handle_exception()函數，這一函數帶有一個顯示異常原因的整數參數。handle_exception()函數然后取得對CPU的控制并處理與主機調試部分的所有通訊。你將需要對handle_exception()函數作一些特別是更改，但絕大部分的代碼都是可以利用的。

GDB的GUI
GDB是內嵌命令的工具。如果你適合于這一水平的工作，你將發覺用戶界面對基本的調試任務非常的快捷和方便。如果你覺得更適應使用GUI調試器，你也必須安裝GDB的GUI中的一個，比如Insight。

如果你對這方面更多的知識感興趣，請查看extensiv online documentation on GDB(GDB中廣泛在線文檔)。

David Brenan是一個具有15年經驗的嵌入式系統開發人員，他的工作包括授過獎章的專用數字音頻產品的設計。