使用GDB调试嵌入式设备 - 好暖好温暖的博客

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5 分钟

使用GDB调试嵌入式设备

2026-01-30

tools

GDB

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linux

/

C

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C++

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Debug

本文主要介绍在嵌入式 Linux 设备中使用 GDB 进行程序调试的方法。对于单片机开发，虽然可以使用 IDE 集成的调试功能，或通过 pyocd、openocd 配合 DAPLink 等硬件调试探针，但其核心原理与 GDB 调试是一致的。

环境准备#

在进行调试前，需确保开发环境（如 Buildroot）已安装必要的调试组件。

1. 安装组件#

通过 menuconfig 在根文件系统中启用以下工具：

gdb: 运行在开发板上的完整调试器。
gdbserver: 运行在开发板上的轻量化调试代理（推荐用于交叉调试）。

验证安装：

1
[root@luckfox root]# gdb --version
2
GNU gdb (GDB) 10.2
3
[root@luckfox root]# gdbserver --version
4
GNU gdbserver (GDB) 10.2

2. 编译配置#

为了生成调试符号表并确保代码执行顺序与源码一致，必须在编译时开启 -g 参数并尽量禁用优化 -O0。

1
# 例如使用CMake进行构建时，设置参数
2
set(CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG "${CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG} -O0 -g")

常用调试途径对比#

途径	实现方式	适用场景
GDB 命令行	直接在板端通过 GDB 运行程序或分析 Core Dump	快速定位崩溃点、打印堆栈、资源受限无法连接主机时
单步调试	通过 `gdbserver` 连接主机（如 VSCode）远程调试	逻辑分析、对照源码逐行排查、复杂业务流程调试

一、 GDB 命令行调试#

1. 场景一：实时捕获（Live Debug）#

针对可以稳定复现的程序崩溃（Segmentation fault）。

启动调试：
Terminal window
```
1
gdb ./your_app
```
常用交互命令：

命令	说明
`set args --config ./test.conf`	设置程序启动参数
`run` (r)	开始运行程序
`bt` (backtrace)	打印当前简略调用堆栈
`bt full`	打印堆栈及每一层函数的局部变量值
`thread apply all bt`	查看所有线程的堆栈（用于分析多线程死锁或崩溃）

2. 场景二：Core Dump 核心转储#

用于处理偶发性崩溃，通过事后“尸检”定位问题。

启用生成：

1
ulimit -c unlimited  # 设置 core 文件大小不受限制

设置路径（可选）：

1
# 将 core 文件统一存放到 /tmp，并按进程名、PID 和时间命名
2
echo "/tmp/core-%e-%p-%t" > /proc/sys/kernel/core_pattern

加载分析：

1
# 必须同时提供可执行文件和 core 文件
2
gdb ./your_app core

3. 场景三：深入崩溃点#

操作	命令示例	功能描述
切换帧	`frame 2`	切换到堆栈中的指定层级（如切换回应用代码层）
查看源码	`list`	显示当前断点或崩溃点附近的源码
检查变量	`print *my_ptr`	打印变量值或解引用指针
检查状态	`info locals` / `info args`	打印当前函数的所有局部变量或输入参数
汇编调试	`disassemble`	在无源码时查看当前函数的汇编代码

二、远程单步调试#

在嵌入式开发中，通常在板端运行 gdbserver（节省空间），在 Host 端（PC）使用带符号表的程序和源码进行可视化调试。

1. 板端操作#

启动 gdbserver 并监听调试端口（如 1234）：

1
gdbserver :1234 ./my_app

2. Host 端配置 (VSCode)#

需安装 C/C++ (cpptools) 扩展。创建 .vscode/launch.json：

1
{
2
    "version": "0.2.0",
3
    "configurations": [
4
        {
5
            "name": "(gdb) Luckfox Remote Debug",
6
            "type": "cppdbg",
7
            "request": "launch",
8
            "program": "${workspaceFolder}/build/my_app", // 必须是带调试符号的可执行文件
9
            "args": [],
10
            "stopAtEntry": true,
11
            "cwd": "${workspaceFolder}",
12
            "environment": [],
13
            "externalConsole": false,
14
            "MIMode": "gdb",
15
            "miDebuggerPath": "/opt/luckfox-sdk/tools/linux/toolchain/.../arm-linux-gnueabihf-gdb", // 交叉编译器的 GDB 路径
16
            "miDebuggerServerAddress": "192.168.1.123:1234", // 板端 IP 和端口
17
            "setupCommands": [
18
                {
19
                    "description": "Enable pretty-printing for gdb",
20
                    "text": "-enable-pretty-printing",
21
                    "ignoreFailures": true
22
                },
23
                {
24
                    "description": "Set Sysroot for Cross-Debugging",
25
                    "text": "set sysroot ${workspaceFolder}/buildroot/output/staging", // 关键：指定交叉编译系统库路径
26
                    "ignoreFailures": false
27
                }
28
            ]
29
        }
30
    ]
31
}