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Linux下使用GDB調試嵌入式ARM彙編程式的常見設定方法

王林

發布： 2023-07-04 23:15:08

原創

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Linux下使用GDB調試嵌入式ARM彙編程式的常見配置方法

摘要：
在嵌入式系統開發中，ARM架構的處理器廣泛應用於各個領域。為了調試嵌入式ARM彙編程序，我們可以使用GNU調試器（GDB）。本文將介紹在Linux環境下設定GDB來偵錯嵌入式ARM彙編程式的常見方法，並提供程式碼範例。

安裝GDB和ARM交叉編譯工具鏈
在開始之前，我們需要在Linux系統上安裝GDB和ARM交叉編譯工具鏈。可以透過套件管理器（如apt）或從官方網站下載進行安裝。
編寫嵌入式ARM彙編程式
首先，我們需要編寫一個簡單的嵌入式ARM彙編程序，以供後續偵錯。下面是一個範例程式：

.global _start
.extern printf

.section .data
message: .asciz "Hello, World!
"

.section .text
_start:
    ldr r0, =message
    bl printf

    mov r7, #1
    swi 0

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上述程式碼首先定義了全域標號 _start 和外部函數 printf。然後，.data 區段中定義了一個字串message，.text 區段中使用ldr 和bl 指令實作了字串的輸出。最後兩行程式碼使用 mov 和 swi 指令退出程式。

使用ARM交叉編譯工具鏈進行編譯
使用ARM交叉編譯工具鏈將上述組譯程式編譯為執行檔。假設交叉編譯工具鏈的前綴為arm-none-eabi-，可以使用下列指令進行編譯：

$ arm-none-eabi-as -mcpu=cortex-m3 -o program.o program.s
$ arm-none-eabi-ld -o program program.o

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其中，-mcpu=cortex-m3 指定了目標處理器的類型。

設定GDB
接下來，我們需要設定GDB來偵錯編譯產生的執行檔。可以使用以下指令啟動GDB：

$ gdb

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然後，使用下列指令將執行檔載入到GDB中：

(gdb) file program

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設定GDB的目標裝置
我們還需要配置GDB連接到目標設備，以便進行調試。可使用下列指令設定連接器參數：

(gdb) target remote localhost:1234

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其中，localhost:1234 是目標裝置的連線位址和連接埠號碼。這裡假設使用了本機主機和預設連接埠號碼1234。

偵錯組譯程式
現在，我們可以開始偵錯組譯器了。以下是一些常用的GDB偵錯指令範例：

察看暫存器的值：
```
(gdb) info registers
```
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單一步驟執行程式：
```
(gdb) step
```
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執行完目前函數的剩餘部分：
```
(gdb) next
```
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#設定斷點：
```
(gdb) break main
```
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##繼續執行程式：
```
(gdb) continue
```
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查看記憶體內容：
```
(gdb) x/16x $sp
```
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列印變數值：
```
(gdb) print $r0
```
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查看原始程式碼：
```
(gdb) list
```
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當我們完成了對程式的偵錯後，可以使用以下命令結束偵錯會話：

(gdb) quit

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本文介紹了在Linux環境下使用GDB偵錯嵌入式ARM組譯器的常見設定方法。首先，我們安裝了GDB和ARM交叉編譯工具鏈。然後，編寫了一個簡單的嵌入式ARM彙編程序，並使用ARM交叉編譯工具鏈進行編譯。接下來，我們配置了GDB並連接到目標設備。最後，我們使用GDB的各種調試命令對彙編程式進行了調試。透過配置GDB，我們可以方便地調試嵌入式ARM彙編程序，並加快開發的效率。