嵌入式系统软件设计VxWorks【第8章1】gcc gdb

1、第8章 GNU gcc gdb邹昕光哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所2012课程内容ngccnarngdbGCCnGCC的组件名称功能描述cppC预处理器g+C+编译器gccC编译器gccbug创建bug报告的shell脚本gcov覆盖测试工具，分析如何最好的优化程序libgccgcc的运行库libstdc+标准C+库libsupc+提供支持C+语音的库函数gccn跨平台的编译器 GNU项目的C编译器n四个步骤 - 预处理 preprocessing - 编译 compilation - 汇编 assembly - 连接 linkinggccgccn预处理q处理诸如#define #inc

2、lude 之类的预处理指令qgcc通过调用cpp程序执行这项功能n编译q将输入文件转换成汇编语言文件n汇编q将汇编语言文件转换为目标文件qgcc通过调用gas执行这项功能n链接q将一个或多个目标文件组装成可执行文件qgcc通过调用ld执行这项功能gccn常用选项符号符号意义意义c只进行编译和汇编产生目标文件o outfile指定输出文件名g在编译产生的文件中附加调试信息Wall尽可能多的产生编译警告信息Werror将警告信息视为错误信息D定义变量L添加库搜索路径l指定搜索的库名E只进行预处理gcc示例n示例说明q随机数测试程序q包含代码文件文件文件用途用途main.c主文件randutil.h

3、随机函数头文件randutil.c随机函数实现文件displayutil.h显示函数头文件displayutil.c显示函数实现文件gcc示例n一次性构建qgcc main.c randutil.c displayutil.c -ocomputen特点q所有的代码都编译链接到可执行文件compute中；q任何一个代码文件被修改，所有代码文件都需要重新编译链接；q只适合tiny型项目，实际项目不使用这种方法。gcc示例n一步一步构建n特点q所有代码都编译链接进可执行文件compute中q某个代码文件被修改，其他代码文件无需重新编译q小型项目一般采用这种方式gcc -c randutil.cgcc

4、 -c displayutil.cgcc -c main.cgcc randutil.o display.o main.o -ocomputegcc示例n定义变量nmain.c的代码片段 1#include randapi.h 2#include 3#include 4#define ITERATIONS1000000L 5 6int main() 7 17for (i = 0; i main.in观察#include指令和#define指令的转换ar 管理程序库n归档文件(archive)的创建，修改和文件提取程序；narchive文件是一个包含一组其他文件的文件，以一定结构组织这些文件，使

5、得可以从archive文件中提取出单个文件；n原文件的内容，访问许可标志，时戳，属组等信息都保存在archive文件中，并能在文件提取时恢复；arn命令格式qar options archive memberqarchive 归档文件名qmember 加入归档文件的文件名 n命令行选项qr 将member文件插入archive中，如果使用v修饰r，即vr一起用，代表以替换的方式将member文件插入archive中。qt显示archive的内容列表arn例子 arDemon创建一个程序库，包含command.o, display.o和keyboard.oqar rv libutil.a com

6、mand.o display.o keyboard.on列出程序库libtuil.a的成员qar t libutil.agcc示例n例子libDemoq计算随机数平均值的软件，其中main.c是主程序；randutil.c包含随机数计算程序；display.c包含结果输出程序。q要求将randutil.c和display.c中的程序放在一个函数库libutil.a中。q主程序main.c使用该函数库最终编译链接成可执行程序compute。gcc示例n使用库文件n多个密切关联的目标文件可以组成一个库文件，项目结构更加清晰n库文件可供多个项目使用n适用于任何规模的项目gcc -c randutil

7、.cgcc -c displayutil.car -rv libutil.a randutil.o displayutil.ogcc main.c -L. -lutil -ocomputegdbnGNU的软件调试工具n功能q运行程序：一直执行，单步执行等q挂起程序q检查和修改变量q调用函数q检查调用堆栈call backtraceq检查内存内容q检查寄存器内容qgdbn需要对程序以-g模式进行编译gcc -g -c randutil.cgcc g -c displayutil.car -rv libutil.a randutil.o displayutil.ogcc -g main.c -L.

8、 -lutil -ocomputegdbn常用命令及缩写命令命令缩写缩写意义意义fileNA装入待调试的可执行文件killk终止正在调试的程序listl列出部分源代码nextn单步执行，不进入函数内部steps单步执行，进入函数内部runr执行当前调试的程序quitq退出gdbbreakb设置断点watchNA监视指定变量是否满足条件，如果满足条件程序挂起displayNA自动显示感兴趣的变量continuec继续执行gdb示例1n启动gdbqgdb (启动gdb后用file命令装载可执行文件)qgdb test (启动gdb并装载可执行文件)gdb示例2n显示部分源代码 list(gdb)

9、l3#define ITERATIONS1000000L45int main()67long i;8long isum;9float fsum;1011/* Initialize the random number API */12initRand();gdb示例2n显示指定行范围 list filename: line1,line2(gdb) l main.c: 10,201011/* Initialize the random number API */12initRand();1314/* Find the average of getRand(10) returns (0 . 9) *

10、/15isum = 0L;16for (i = 0; i ITERATIONS; i+)17isum += getRand(10);18 displayInt(getRand(10) average, (int)(isum / ITERATIONS);1920/* Find the average of getSRand() returns (0.0 . 1.0) */gdb示例2n显示指定函数名list filename: function_name(gdb) l initRand 2#include 3#include 4#include randutil.h56void initRand

11、()78time_t seed;9seed = time(NULL);10srand(seed);11gdb示例3n设置断点qbreakpoint routine_nameqbreakpoint line_number (gdb) b mainBreakpoint 1 at 0 x804847d: file main.c, line 12.(gdb) b 18Breakpoint 2 at 0 x80484b3: file main.c, line 18.(gdb) b initRand Breakpoint 3 at 0 x8048536: file randutil.c, line 9.g

12、db示例3n管理断点q列出当前所有断点信息 info breakpointsq删除断点 delete index(gdb) info breakpoints Num Type Disp Enb Address What1 breakpoint keep y 0 x0804847d in main at main.c:122 breakpoint keep y 0 x080484b3 in main at main.c:183 breakpoint keep y 0 x08048536 in initRand at randutil.c:9(gdb) delete 1(gdb) info bre

13、akpoints Num Type Disp Enb Address What2 breakpoint keep y 0 x080484b3 in main at main.c:183 breakpoint keep y 0 x08048536 in initRand at randutil.c:9gdb示例3n禁止某个断点 disable indexn使能某个断点 enable index(gdb) disable 2(gdb) info breakpoints Num Type Disp Enb Address What2 breakpoint keep n 0 x080484b3 in

14、main at main.c:183 breakpoint keep y 0 x08048536 in initRand at randutil.c:9(gdb) enable 2(gdb) info breakpoints Num Type Disp Enb Address What2 breakpoint keep y 0 x080484b3 in main at main.c:183 breakpoint keep y 0 x08048536 in initRand at randutil.c:9gdb示例4nwatchpoint断点qwatch isum 1000n需要程序运行到能看到

15、该变量的位置后才能执行，否则提示错误。(gdb) watch isumNo symbol isum in current context.gdb示例4(gdb) rStarting program: /home/simulation/GNUGccGdb/libDemo/computer Breakpoint 3, initRand () at randutil.c:99seed = time(NULL);(gdb) cContinuing.Breakpoint 2, main () at main.c:1818 displayInt(getRand(10) average, (int)(isu

16、m / ITERATIONS);gdb示例4(gdb) watch isum 100Hardware watchpoint 4: isum 100(gdb) disable 2(gdb) disable 3(gdb) info breakpoints Num Type Disp Enb Address What2 breakpoint keep n 0 x080484b3 in main at main.c:18breakpoint already hit 1 time3 breakpoint keep n 0 x08048536 in initRand at randutil.c:9brea

17、kpoint already hit 1 time4 hw watchpoint keep y isum 100gdb示例4(gdb) cContinuing.Hardware watchpoint 2: isum 100Old value = 0New value = 1main () at main.c:1616for (i = 0; i ITERATIONS; i+)(gdb) print i$1 = 23(gdb) print isum$2 = 106gdb示例6n单步执行 next stepqnext(gdb) n17isum += getRand(10);(gdb) 16for (

18、i = 0; i ITERATIONS; i+)(gdb) 17isum += getRand(10);gdb示例6n单步执行 next stepqstep(gdb) sgetRand (max=10) at randutil.c:2323randvalue = (int)(float)max * rand() / (RAND_MAX + 1.0);(gdb) s24return randvalue;gdb示例7n自动显示感兴趣的变量 display variable_name(gdb) nmain () at main.c:1616for (i = 0; i ITERATIONS; i+)(gdb) display isum1: isum = 108(gdb)