CodeBench调试嵌入式Linux应用程序

        CodeBench是一款可以调试Linux应用程序的IDE开发工具，它可以调试Linux主机下的应用程序，也可以调试嵌入式Linux目标系统的应用程序。它的IDE软件环境是基于Eclipse开发的，内核还是基于GDB。

1.获取CodeBench
        CodeBench有不同版本，在Mentor的官网上下载试用版（一个月）来使用。如果需要商用版本的工具，可以跟Mentor购买，总体来说商用版本的CodeBench在功能上，C库的效率上等要比试用版好。所以，如果不差钱还是建议购买商用版本的工具。我这里下载的是最新版的Linux主机下的安装程序：sourceryg++-2013.11-29-i686-pc-linux-gnu.bin安装完成后，需要进行注册。该软件是根据用户ID来注册的，在Help->Sourcery CodeBench Licensing中进行注册，选择第二个注册选项，在弹出的页面中可以看到本机的HOST ID，根据此HOST ID，可以在Mentor的网站上下载到对应的注册文件，本文下载的文件为target.lic。将此文件加入注册后，即可使用CodeBench的常用调试功能。

2.调试准备
        CodeBench基本工程的建立，代码编辑，编译等等。这里就不过多描述，一般的程序员对此应该非常熟悉。需要说明的是，CodeBench中有一个比较重要的概念，那就是libc库的选择。我们在Windows 的IDE程序开发环境中，libc库一般都是默认本机的，但是Linux主机的libc库就可能不同。CodeBench提供两种选择：使用本机的Libc库，或者使用工具集成的libc库（Included libc）.集成的libc库与本机的libc库的区别，个人理解是，执行效率上会有不同。推荐使用集成的libc库。但是使用集成的libc库会有一个问题，如果调试的是主机程序，那么调试时，在调试选项中需要明确指定是使用集成的libc；如果调试的是目标机的应用程序，那么有两个做法：第一，将目标主机的的libc库全部替换为tool自带的libc，其中涉及到目标主机的/lib,/usr/lib,/etc等目录，影响的是嵌入式主机的所有应用程序；第二，将集成的libc库安装到目标系统的特定目录，运行时调用sysroot-run来运行程序。
（1）Sysroot概念：
        为了能够使用集成的libc库，CodeBench引入了一个sysroot概念，此概念，个人的理解就是包含所有调试所需要的libc，gdb server等工具的一个简化rootfs。CodeBench的sysroot在安装目录i686-pc-linux-gnu/libc下，这是完整版本的sysroot，使用到嵌入式目标系统中的sysroot可以从i686-pc-linxux-gnu/packages中的压缩包中获得。
（2）安装sysroot
        本文主要针对的调试目标系统中的应用程序。所以，采用的方法是，直接将sysroot安装到目标系统中。方法比较简单：解压packages中的sysroot压缩包，将对应的文件拷贝到目标系统的rootfs中。因为目标系统本来采用的libc是2.11版本的，这里的集成libc是2.18版本，应该是可以向下兼容的。

3.调试目标系统的应用程序
        CodeBench IDE环境调试目标系统的应用程序主要有两种方式：一种为手动调试，另外一种为自动调试。我们在Windows主机上调试应用程序，比如vc，vs等的环境中编好代码，点击调试，程序会自动停在main的入口处。这样的调试方法跟Linux下相比，真的是很幸福，工具帮你做了几乎所有的铺垫工作，但是要调试嵌入式Linux的应用程序，就没有这么方便。需要自己搭建调试环境。既然都是基于GDB的内核实现的集成调试，那么调试方法就得参照GDB的调试了。
（1）手动调试
        其实，这里说手动，也不是那种敲入gdb命令的手动调试（传统的GDB调试，由于没有IDE环境，调试某一个应用程序，就需要掌握一大推的gdb调试命令，比如break，run，continue等），只是需要手动启动一下gdbserver就可以了。由于，sysroot已经安装到目标系统中，其中也包含了用于调试的gdbserver了，我们需要做的就是启动gdbserver。另外，这里的手动还有一个意思，那就是，当在主机上编译好要调试的程序，程序不能自动下载到目标系统中，需要手动下载进去，这一步也不是自动的。
当应用程序下载到目标系统中后，启动gdbserver：
        在目标系统中运行：gdbserver 192.168.0.100:10000 program1
        其中 192.168.0.100是主机的IP地址，后面的10000是端口号（可以使用其他系统不用的端口号），program1是所要调试的应用程序名称。

        那么，这样一个远程的gdbserver就已经运行起来，如果不用CodeBench IDE环境，在主机的命令行下进入gdb调试模式，键入gdb然后键入target remote 192.168.0.2:10000就可以在命令行下调试远程目标机的程序了。使用CodeBench，就可以脱离gdb的命令行操作了，但首先得设置好CodeBench的调试环境：
         
        请在上图中，不要选择copy and launch application on remote system(选上这一个则为自动调试模式)；
        然后设置对应的gdbserver地址：
         
（2）自动调试模式
        相对手动调试默认，自动的方式比较方便，类似于在Windows主机的IDE环境中调试程序，设置好调试参数，不需要往目标机中拷贝调试程序和运行调试命令（gdbserver），点击Debug即可进入调试。自动调试其实包括两个步骤：第一步，下载调试程序，运行目标机的调试命令；第二步，进行调试。由于第一步的下载程序和在主机上运行目标机的调试命令，都需要一种连接并登陆目标机，一般的Linux系统采用SSH登陆到目标系统中。所以，在目标机中制作一个SSH server就成为自动调试的必要条件了。如何在目标机中制作SSH server，上篇文章已经详细介绍了。这里不再描述。需要说明的是，这里的SSH server其实需要支持ssh ftp，ssh console，以及ssh terminal。CodeBench设置：在上页图中，选上“Copy and launch application on remote system”,然后点击右边的“Connect”按钮进行设置，主要是设置此连接的名称；下面的remote path，可以不用设置，自动会下载到tmp目录下；也可以设置到目标机根文件系统的某个目录下。在“Debugger”页面中，保持与手动调试一样的设置即可。


总结：CodeBench 的IDE调试工具的使用，最重要的是要在目标机上实现sysroot和ssh server。其他的与普通的调试工具没有太大的差别。