[教學] 手把手教你GDB在嵌入式系統中的除錯方法

[johnson]

前言

這篇文章針對要使用RV-Link為GBD除錯的使用者撰寫

與網路上其他GDB使用介紹不同的是，許多GDB使用說明都是針對本機端程式在除錯

也就是說我在我的PC上執行一個C或Python程式，並且為這隻程式除錯。

但我們現在要為GD32 RISC-V Nano/Pico除錯，程式是執行在另一塊目標板上而不是PC本機。

在嵌入式系統除錯中，有兩樣軟體需要認識，分別是GDB以及OpenOCB。

GDB與OpenOCD的關係可以從下圖了解，OpenOCD負責提供PC端與除錯器端的連接性，而GDB則是藉由OpenOCD提供的界面來實做除錯軟體的功能，如中斷，記憶體存取等等。

除錯器與GDB的介紹可以參考深入淺出GD32 RISC-V Nano/Pico – (七) RV-Link 仿真器製作與使用 這篇文章。

當我們依照這篇文章建製好工具練後，GDB與OpenOCd都已經被安裝好，我們只需要下指令就可以使用。

硬體連接

PA15 -> PA15
PA14 ->PA14
PA13 ->PA13
PB3   ->PB3

別忘了電源

3V3     -> 3V3
GND   -> GND

 

軟體執行

先把要除錯的軟體上傳到目標板上

移動到專案資料夾的src目錄底下，將目標板進入dfu模式後，執行

make dfu

接下來會進行標準工具鍊建製，直到dfu-util出現，會要求輸入使用者密碼。

最後會有上傳進度條，達到100%表示上傳成功。

雖然有Error 74，但這不影響我們的程式執行。

上傳好後，把目前工作目錄移動make指令的輸出目錄build下。

GDB是需要在專案輸出目錄下運行才能正確執行的。

我們拿mpb-toolchain-example工具鍊範例作為示範，如果你想為其他的程式除錯，也可以如法炮製這些步驟。

cd build

接下來叫出riscv32-mapleboard-elf-gdb 程式，並且將剛剛製作的elf檔案匯到gdb中

riscv-32-mapleboard-elf-gdb gd32vf103.elf

發現終端機前面多一個 (gdb) 就是現在正在執行gdb應用程式，而現在輸入的指令是給gdb而不是給linux的終端機。

接下來，把TypeC連接線接到RV-Link上，並打開令一個終端視窗檢查RV-Link是掛載在那一個device上

ls /dev/tty*

把RV-link拔掉 看那一個不見就知道他是那一個（好像繞口令XD

一般預設的是ttyACM0

接下來回到GDB終端機，輸入

target remote /dev/ttyACM0

接著將剛剛建制好的gd32vf103.elf檔載入RV-link中

load gd32vf103.elf

到這一步為止就成功建立目標板與RV-link除錯器的連線。

常用GDB指令介紹

1. list 或 l :列出10行程式，在視窗前面之數字是程式行數，可用於設置中斷。

list main 列出main為首的10行程式碼，繼續按Enter可繼續顯示。

l 10 從目前執行的程式碼第10行開始顯示前後10行程式碼

 

2. break 或 b :設置中斷點

break main 在main設置中斷點

b 50 在第50行設置中斷點 [ gd_eval_led_init(LED3) ]

3. info break : 顯示各個中斷點的詳細資訊

info b

4. watch : 查看變數

watch x 查看x變數，會顯示就的數值與新的數值，同時在建立watch時也會同時建立中斷。

5. continue 或 c : 繼續執行程式

6. next 或 n : 單步執行程式

7. print 或 p : 列出變數值，與watch不同的是print不會在變數改變處設定中斷。

8. reverse continue 或 rc : 反向單步執行 ***嵌入式GDB不支援

題外，許多GDB可以使用layout指令圖形話的觀看執行狀況，但現在riscv工具練似乎還不支援，因此使用上較不方便。

 

 

 

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