Beispiel 2a Die eigenen ersten Schritte mit dem Gnu-Debugger GDB für Remote-Debugging

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1 Beispiel 2a Die eigenen ersten Schritte mit dem Gnu-Debugger GDB für Remote-Debugging Das Beispiel orientiert sich am selben Code, der im Teil 1 der Serie verwendet wurde. Text Styles: Shell Prompt mit einem Kommando und Argumenten shell> command <mandatory argument> [optional argument] "target-shell>": das Kommando wird auf dem Zielsystem ausgeführt "host-shell>": das Kommando wird auf dem Hostsystem ausgeführt GDB-Prompt mit GDB-Kommando und Argumenten: (gdb) command <mandatory argument> [optional argument] Wenn eine Applikation Shared Librarys verwendet, empfiehlt es sich immer, die dazu passenden Debuginformationen zu installieren. Mindestens aber sollten die Debuginformationen der libc vorhanden sein. DivideClass ist eine einfache Klasse mit zwei Konstruktoren, einer überladenen Methode und einer Variable. #include <cstdlib> #include <iostream> using namespace std; class Divide public: Divide() cout << "---- Divide::Divide()" << endl; this->count = 2; Divide(int count) cout << "---- Divide::Divide(int)" << endl; this->count = count; int divide(int a, int b) return a/b; int divide(int a) return a/count; int count;

2 int main(int argc, char *argv[]) cout << "c1" << endl; Divide *c1 = new Divide(); cout << "divide(5,2) = " << c1->divide(5,2) << endl; cout << "c2" << endl; Divide *c2 = new Divide(0); cout << "divide(4) = " << c2->divide(4) << endl; cout << "divide(4,2) = " << c2->divide(4,2) << endl; delete c1; delete c2; return EXIT_SUCCESS; Der Code wird mit dem C++-Compiler "g++" übersetzt: host-shell> g++ -ggdb -o DivideClass DivideClass.cpp -o DivideClass spezifiziert dabei den Namen des erzeugten Executables. -ggdb weist den Compiler an, Debuginformationen für den Gdb in das Executable zu integrieren. Aufsplitten des kompilierten Binarys in eine Debugversion für den Entwicklungsrechner (Host), und einer Version, die auf dem Zielsystem (Target) ausgeführt und überprüft werden kann: host-shell> cp DivideClass DivideClass.debug host-shell> strip DivideClass Anschließend wird das "DivideClass" Binary auf das Target kopiert und dort mit dem Gdbserver gestartet. Hier beispielhaft für eine Verbindung über RS-232: target-shell> gdbserver /dev/ttys0 /path/to/divideclass Der GDB auf dem Host wird wie folgt gestartet: host-shell> gdb DivideClass.debug Darauf folgt die Ausgabe des GDB: GNU gdb 6.8-debian Copyright (C) 2008 Free Software Foundation, Inc. License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later < This is free software: you are free to change and redistribute it. There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law. Type "show copying" and "show warranty" for details. This GDB was configured as "i486-linux-gnu"... Verbindung mit dem Target herstellen: (gdb) target remote /dev/ttys0 Starten des Programms: (gdb) continue Starting program: /home/debug/divideclass.debug c Divide::Divide() divide(5,2) = 2 c Divide::Divide(int) Program received signal SIGFPE, Arithmetic exception. 0x08048a37 in Divide::divide (this=0x9b24018, a=4) at helloclass.cpp:38 38 return a/count;

3 Unter Aufsicht des GDB wird das Programm ausgeführt, das in einen Fehler läuft: GDB meldet eine "Arithmetic exception". Mit dem Befehl "backtrace" wird der Call-Stack angezeigt: (gdb) bt #0 0x08048a37 in Divide::divide (this=0x9b24018, a=4) at helloclass.cpp:38 #1 0x in main () at helloclass.cpp:54 Die Methode divide() der Klasse Divide wurde demnach von der Funktion main() mit dem Parameter a=4 aufgerufen. "print count" gibt die Variable count mit dem Wert 0 aus. Fehlerursache ist eine Division durch 0. Das Programm wird mit "kill" beendet. Nun setzen wir einen Unterbrechungspunkt auf die Methode divide(): (gdb) break Divide::divide(int) Breakpoint 1 at 0x8048a22: file helloclass.cpp, line 38. Das Programm wird mit "run" wieder gestartet und hält automatisch am Unterbrechungspunkt. Der Inhalt von count wird nun auf den Wert eins gesetzt. (gdb) set count = 1 Mit "continue" wird das Programm fortgesetzt und es läuft bis zum Ende durch. Der Fehler ist isoliert und kann im Code behoben werden.

4 Beispiel 2b Die eigenen ersten Schritte mit dem Gnu-Debugger GDB für Remote-Cross-Debugging: Das Beispiel orientiert sich am selben Code, der im Teil 1 der Serie verwendet wurde. Es werden dieselben Textstyles etc. verwendet. Zum Code siehe Beispiel 2a. Zusätzlich für Remote-Cross-Debugging noch zu beachten: Es empfiehlt sich, das vom Target verwendete Rootdateisystem lokal auf dem Entwicklungsrechner zu behalten und das Target per NFS von dort aus starten zu lassen. Der Vorteil liegt in einer gemeinsamen Datenbasis, da auch der Host Zugang zu den Binarys des Targets benötigt, um korrekt debuggen zu können. Vorausgesetzt seien folgende Verzeichnisse: Das Rootdateisystem des Targets mit all seinen Unterverzeichnissen wie /bin, /etc, /usr usw. befindet sich unter: /home/exports/rootfs Dieses Verzeichniss entspricht auch gleich dem Wert von "solib-absolute-prefix", der beim Starten des GDB auf dem Host gesetzt wird. Die eigenen Shared Librarys befindensich wie die des Systems unter /usr/lib, deshalb setzen wir "solib-shared-path" auf /usr/lib. Der GDB sucht somit nach dynamisch gelinkten Bibliotheken auf dem Hostsystem im Verzeichnis $solib-absolute-prefix/$solib-shared-path, also in /home/exports/rootfs/usr/lib. Der Code wird mit dem C++-Compiler für einen ARM Prozessor "arm-linux-g++"" übersetzt: host-shell> arm-linux-g++ -ggdb -o DivideClass DivideClass.cpp -o DivideClass spezifiziert dabei den Namen des erzeugten Executables. -ggdb weist den Compiler an, Debuginformationen für den Gdb in das Executable zu integrieren. Aufsplitten des kompilierten Binarys in eine Debugversion für den Entwicklungsrechner (Host), und einer Version, die auf dem Zielsystem (Target) ausgeführt und überprüft werden kann: host-shell> cp DivideClass DivideClass.debug host-shell> arm-linux-strip DivideClass Anschließend wird das Binary von "DivideClass" auf das Target kopiert und dort mit dem Gdbserver gestartet. Hier beispielhaft für eine Verbindung über RS-232: target-shell> gdbserver /dev/ttys0 /path/to/divideclass Der GDB auf dem Host wird wie folgt gestartet: host-shell> arm-linux-gdb DivideClass.debug Darauf folgt die Ausgabe des GDB: GNU gdb 6.8 Copyright (C) 2008 Free Software Foundation, Inc. License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later < This is free software: you are free to change and redistribute it. There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law. Type "show copying" and "show warranty" for details. This GDB was configured as "--host=i686-linux --target=arm-linux". (gdb)

5 Verbindung mit dem Target herstellen: (gdb) target remote /dev/ttys0 Starten des Programms: (gdb) continue Starting program: /DivideClass.debug c Divide::Divide() divide(5,2) = 2 c Divide::Divide(int) Program received signal SIGFPE, Arithmetic exception. 0x08048a37 in Divide::divide (this=0x9b24018, a=4) at helloclass.cpp:38 38 return a/count; Unter Aufsicht des GDB wird das Programm ausgeführt, das auf denselben Fehler wie in Beispiel 2a stößt.mit dem Befehl "backtrace" wird der Call-Stack angezeigt: (gdb) bt #0 0x08048a37 in Divide::divide (this=0x9b24018, a=4) at helloclass.cpp:38 #1 0x in main () at helloclass.cpp:54 Setzen eines Unterbrechungspunkts auf die Methode divide(): (gdb) break Divide::divide(int) Breakpoint 1 at 0x8048a22: file helloclass.cpp, line 38. Das Programm wird mit "run" wieder gestartet und hält automatisch am Unterbrechungspunkt. Der Inhalt von count wird auf den Wert eins gesetzt. (gdb) set count = 1 Mit "continue" wird das Programm fortgesetzt und es läuft bis zum Ende durch. Der Fehler ist isoliert und kann im Code behoben werden.

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