在VIM中實現(xiàn)對嵌入式軟件的調試

1 gdb對嵌入式軟件的調試模式
許多非Linux的嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)在使用gdb與gdbstub對目標板進行遠程“交叉調試”；然而，因為Linux內核實現(xiàn)了ptrace()系統(tǒng)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(wǎng)口的“TCP／IP”聯(lián)機。鑒于PC端的方便性以及串口資源有限，尤其是現(xiàn)在的筆記本電腦甚至已經(jīng)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(wǎng)線直連或者PC機與目標板通過路由或者hub等組成局域網(wǎng)通信。這種調試模式如圖1所示。

2 在VIM中實現(xiàn)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(huán)境集調試與代碼編輯為一體，當出現(xiàn)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(fā)模式，那么有沒有將二者強強聯(lián)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(xiàn)時嵌入式軟件調試的具體過程。
2．1 系統(tǒng)環(huán)境及所用軟件包版本
PC操作系統(tǒng)：Ubuntu8．10。
PC編譯器：GNU gcc4．3．1。
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：arm―linux―gcc3．4．1。
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(fā)工具路徑：～／build-tools／arm―linux，且已經(jīng)設置好系統(tǒng)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vim一7．1．tar．bz2、vimgdb71-1．13．tar．gz、GNU gdb源碼gdb-6．8．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：

執(zhí)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，可在上述的編澤安裝前，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：
ca～/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gdh調試器服務端gdbserver，運行如下的命令：

將當前目錄下的gdbserver拷貝到目標板文件系統(tǒng)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：

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(xiàn)圖2所示的錯誤。
出現(xiàn)這種情況的原因是，編譯規(guī)則中選擇了警告選項“-Werror”。它會將所有的警告轉變?yōu)殄e誤，而且出現(xiàn)的有關“getwd”函數(shù)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／gdb一6．8／gdb
gedit Makefile
注意，此處的MaKefile是在執(zhí)行完上述的make命令后才產(chǎn)生的，在最初的代碼包里不含有這個文件。對文什的145行進行修改，去掉WERROR_CFLAGS的賦值，即

2．4 在VIM中實現(xiàn)對嵌入式軟件調試前的準備
在嵌入式軟件開發(fā)過程中的習慣做法是：首先，在PC機上編譯調試程序，如果在PC機上運行正常，再進行交叉編澤。然后，將軟件移植到目標板上，如果在目標板上出現(xiàn)bug，再用交叉調試器arm―linux―gdb進行調試。
簡而占之，對嵌入式軟件的調試過程包含兩個部分：PC機上調試部分和嵌入式平臺上的凋試部分。在這個過程中，可能既用到PC機上的調試器gdb，又用到交叉調試器arm―linux―gdb，而對應的是同一個源代碼程序和運行在不同平臺上的兩個可執(zhí)行程序。同時涉及兩個調試器轉換的問題，但vimgdb只能對寧符串為“gdb”的系統(tǒng)命令進行調用。下面，將這個比較困難的問題簡單化：
①編輯適用的Makefile，控制生成對應不同平臺的可執(zhí)行程序：
cd～／test
其中，test．c為實驗代碼，Makefile為編譯規(guī)則，我們簡單編寫Makefile的內容為：

當執(zhí)行“make test―pc”命令時，就會生成可運行在PC機上的可執(zhí)行程序；執(zhí)行“make test一em”則生成可運行在嵌入式目標板上的可執(zhí)行程序。
②修改vimgdb的快捷鍵映射腳本，在VIM中實現(xiàn)PC調試器與交叉調試器的輕松切換。
首先，針對vimgdb只能對字符串為“gdb”的系統(tǒng)命令進行調用，做如下的工作：

其次，編輯文件／etc／vim／macros／gdb_mappings．vim。主要修改和添加的部分為：