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“