一、实现功能
在单片机开发过程，如开发环境使用keil、下载器使用j-link，程序编写好后可以使用debug模式进行调试，如单步调试、打断点等。在开发Linux程序过程也可以实现类似的调试方式。本文将介绍如何实现这种调试方式，程序的开发环境是Ubuntu 20.04，开发语言为C。
二、环境搭建过程
1. 所需材料：
- 目标板，测试设备CPU为ARM架构，运行的系统为Ubuntu；
- 宿主机，win10操作系统，安装有虚拟机和VS code，虚拟机中安装有Ubuntu 20.04；
- gdb和gdbserver应用程序（后面章节会介绍如何获取）；
2.调试环境搭建
(1) 在宿主机中安装VS code；
(2) 运行VS code，安装Remote - SSH插件，如下图所示：
(3) VS code使用SSH登录到虚拟机（目标机、虚拟机、宿主机三者应设置在同一网段，确保能相互ping通，虚拟机网络适配器设置为桥接模式）；
(4)安装插件C/C++ 、Native Debug，如下图所示:
3. 编写测试程序
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
int a = 0;
while (1)
{
a ++;
printf("Hello, world1!\n");
fflush(stdout);
sleep(1);
printf("Hello, world2!\n");
fflush(stdout);
sleep(1);
}
return 0;
}程序在编译时，要加 -g选项，表示添加调试信息。生成的可执行文件名为test。
4. GDB调试配置
按照如下步骤建立“launch.json”配置文件。
仅需对下面的参数进行修改：
“program”：表示可执行文件的路径；
“miDebuggerPath”：表示gdb的路径；
“miDebuggerServerAddress”：表示连接目标机gdbserver的网络参数。
其他参数的意思可以参考配置文件中给的帮助网站链接，建议仔细阅读一下，会很有收获。参数解释部分在网站链接的Debugging--Launch.json attributes
该文件的文本内容如下：
{
// Use IntelliSense to learn about possible attributes.
// Hover to view descriptions of existing attributes.
// For more information, visit: https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=830387
"version": "0.2.0",
"configurations": [
{
"name": "Debug",
"type": "cppdbg",
"request": "launch",
"program": "${workspaceRoot}/test",
"args": [],
"cwd": "${workspaceRoot}",
"environment": [],
"externalConsole": true,
"stopAtEntry": true,
"MIMode": "gdb",
"setupCommands": [
{
"description": "Enable pretty-printing for gdb",
"text": "-enable-pretty-printing",
"ignoreFailures": true
},
{
"description": "Set Disassembly Flavor to Intel",
"text": "-gdb-set disassembly-flavor intel",
"ignoreFailures": true
}
],
"miDebuggerPath": "${workspaceRoot}/gdb",
"miDebuggerServerAddress": "192.168.9.86:1234"
}
]
}5. GDB调试
将gdbserver与test测试程序传入目标机，目标机切换到root运行程序。正常运行后会打印如下信息：
root@admin:~# ./gdbserver 192.168.9.86:1234 ./test
Process ./test created; pid = 2792
Listening on port 1234VS code连接gdbserver调试，按照如下进行操作。如果正常启动调试，DEBUG CONSOLE会打印连接过程信息，程序会停在main函数入口处。现在就可以进行DEBUG调试了。
三、gdb和gdbserver的获取
1. 直接从交叉编译工具链文件包中查找
如果交叉编译工具链是一个完整的文件包，可以在工具链中尝试搜索gdb和gdbserver关键词，如果能检索到，并且可以使用，这是最好的方式了。检索出的名字不一定与上面的完全一致，如：gdb的名称可能是arm-linux-gnueabihf-gdb。如果只找到gdb文件，而没有找到gdbserver文件，如果目标机可以联网，可以尝试用apt install gdbserver下载安装。
2. 网络下载交叉编译工具链查找
先下载交叉编译工具链，然后再工具链包中检索gdb和gdbserver。
下载方式：
进入linaro官网：https://www.linaro.org/
找到下载版块点击download
点击如图所示
选择合适的版本
将下载后的包解压进行检索gdb和gdbserver。
遇到的疑问：
在这个网站上只查到了2018年-2021年的版本，2018年以前的版本如何查看？
3. 使用源码编译gdb和gdbserver
这种方式在编译过程会报很多错误，包括环境支持、编译配置等问题，而且编译时间长。需要很大的耐心和毅力去排查问题。
（1）下载源码：https://www.sourceware.org/gdb/
（2）编译gdbserver
gdbserver是在目标机运行的，基本是需要交叉编译的，所以在配置过程配置环境应是交叉编译工具链，这个非常重要。所以该指定PATH、CC的去指定。
例如：
export PATH=$PATH:usr/bin
export CC=aarch64-linux-gnu-gcc
./configure --prefix=/tmp/gdbsever --target=aarch64-linux-gnu --host=aarch64-linux-gnu
make
make install
--target=指定目标机交叉编译器的前缀，表示目标平台是运行在aarch64体系结构的Linux内核。
--host=表示目标主机，将运行的平台。
--prefix=表示编译生成的可执行文件所在目录。
configure过程报错要仔细认真排查，报错各不相同，可以认真分析上面下载源码网站中提供的帮助文档中关于编译gdb源代码部分，分析系统是否缺少必要的依赖。配置的格式也不一定与上面的一致。在make过程中也会报各种错误，仔细分析排查问题。在重新编译时，可以将之前解压的源码删除重新解压，然后configure和make，这样做能确保编译从头开始，没有其他可能的干扰。
（3）编译gdb
gdb的编译与gdbserver类似，gdb是运行在宿主机上的，所以编译环境是宿主机环境，但是在配置过程要指定target，如：
./configure --prefix=/tmp/gdb --target=aarch64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu CC=gcc
make
make install
（4）测试
在prefix指定的目录可以找到gdb和gdbserver可执行文件，将gdbserver传输到目标机，gdb传输到宿主机。尝试运行这两个可执行文件，如果可以运行，就可以尝试使用GDB进行程序调试了。
参考资料：
参考资料1：VS Code远程调试Linux C指南