嵌入式技術(shù)實驗指導書

實驗五：GDB遠程調(diào)試實驗學時：2實驗類型：綜合一、實驗目的鞏固Linux下應用程序編寫的基本方法和掌握使用GDB進行遠程調(diào)試的基本方法二、實驗條件RedHatLinux9.0操作系統(tǒng)（完全安裝）、arm-linux-gcc交叉編譯器安裝包、PC機（帶網(wǎng)卡）、MagicARM270教學實驗開發(fā)平臺、arm-linu-gdb和gdbserver軟件和arm-linux-insight三、實驗原理及相關(guān)知識在目標機系統(tǒng)端運行g(shù)dbserver,在宿主機端運行arm-linux-gdb，宿主機和目標系統(tǒng)通過串口、以太網(wǎng)連接后，即可對應用程序進行調(diào)試。可以直接使用arm-linux-gdb，使用命令進行調(diào)試或者使用GDB的圖形前端進行調(diào)試。四、實驗步驟編寫一個能編譯通過，但運行有錯誤的程序，通過gdb進行遠程調(diào)試，找出程序錯誤，并糾正。本實驗直接使用gdb圖形前端insight進行調(diào)試。實驗步驟：（1）在/pxa270/nfs/prog/目錄下建立gdb-debug目錄，并在該目錄中建立denug.c文件，編寫程序。$mkdir/pxa270/mfs/prog/gdb-debug$cd/pxa270/nfs/prog/gdb-debug$vibugging.c（2）編寫Makefile（可以從已有的Makfeile上修改），并編譯程序，得到debug文件。$viMakefile$make（3）啟動MagicARM270實驗箱，進行NFS連接，并進入gdb-debug目錄，運行debug程序。[root@MagicARM270?]#mount-tnfs192.168.0.94:/pxa270/nfs/mnt—onolock[root@MagicARM270~]#cd/mnr/prog/gdb-debug[root@MagicARM270gdb-debug]#./bugging由于實驗箱中的gdbserver中有問題，可以重新編譯一下：步驟如下：首先cd/mnt/hgmt/f/Linux/gdb./configure--target=arm-linux--prefix=/usr/local/arm/gdb-vMakeMakeinstallExportPATH=$PATH:/usr/local/arm/gdbCd/gdb/gdbserverCC=arm-linux-gcc./configure--host=arm-linuxMakeCpgdbserver/pxa270/nfs(4)得不到預期結(jié)果?，F(xiàn)在使用gdb對應用程序進行調(diào)試。在MagicARM270端，啟動gdbserver。[root@MagicARM270gdb-debug]#gdbserver192.168.0.94:1000debug192.168.0.94是宿主機的IP地址，開啟了端口1000。(5)在宿主機端，在/pxa270/nfs/prog/gdb-debug/目錄下啟動arm-linux-insight軟件。$arm-linux-insightdebug啟動insight圖形界面。從Insight主界面的FileOTargetSettings進入連接設置界面。在Connection欄進行遠程連接設置：Target欄選擇GDBserver/TCP，Hostname欄填寫MagicARM270的IP地址，端口號固定為1000。從Insight主界面的ViewOConsole,啟動Insight的Console終端，在(gdb)提示符下輸入c，開始程序調(diào)試。然后即可在Insight界面通過快捷圖標進行調(diào)試如單步、設置斷點、觀察變量等操作了。(6)單步運行程序，看運行到哪兒出錯，尋找出錯原因，糾正錯誤，再次調(diào)試，直到能夠得到正確結(jié)果為止。五、思考題及其它不使用Insight界面，直接使用GDB的命令進行調(diào)試，熟悉Insight各菜單的功能實驗六：Linux內(nèi)核裁剪實驗學時：3實驗類型：綜合一、實驗目的掌握Linux內(nèi)核裁減，熟悉Linux內(nèi)核各配置項的含義二、實驗條件Linux-2.6.18內(nèi)核源碼包、Windows操作系統(tǒng)、PC機(帶網(wǎng)卡)、MagicARM270教學實驗開發(fā)平臺三、實驗原理及相關(guān)知識請查詢相關(guān)資料，了解Linux內(nèi)核裁減相關(guān)知識，將光盤提供的Linux2.6.18源碼包復制到主機上，解壓安裝后對Linux進行配置、裁減和編譯。四、實驗步驟（1）解壓內(nèi)核將光盤提供的Linux內(nèi)核源碼包linux-2.6.18-zhiyuan.tar.bz2復制至U/pxa270/linux目錄下，使用tar命令解壓到當前目錄下。$cd/pxa270/linux$tarxjvflinux-2.6.18-zhiyuan.tar.bz2（2）安裝和配置內(nèi)核進入Linux內(nèi)核源代碼安裝目錄，對內(nèi)核進行配置和裁減。首先將內(nèi)核配置為MagicARM270的默認配置。$cdlinux-2.6.18$makemagicarm270_defconfig（3）裁減內(nèi)核接著在MagicARM270默認配置的基礎上對內(nèi)核進行裁減。使用makemenuconfig命令，進入文本菜單的配置界面，根據(jù)提示進行操作。$makemenuconfig$makezImage（5）更新系統(tǒng)如果裁減正確，編譯完畢，在varch/arm/boot＞目錄下會生成zImage文件。這就是編譯好的內(nèi)核，將該文件通過ZLG/BOOT下載到MagicARM270中，重新啟動系統(tǒng)，查看裁減后的內(nèi)核的運行狀況。如果裁減不恰當，可能會出現(xiàn)錯誤，則需要重新進行配置。實驗六UDP通訊實驗【課時】2課時【實驗目的】掌握Linux下UDP通訊編程【實驗環(huán)境】RedHatLinux9.0操作系統(tǒng)（完全安裝）arm-linux-gcc交叉編譯器安裝包PC機（帶網(wǎng)卡）1臺MagicARM270教學實驗開發(fā)平臺1套【實驗要求和內(nèi)容】Linux操作系統(tǒng)支持TCP/IP的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)，也稱InternetProtocolSuite（IPS）。應用層的數(shù)據(jù)從傳輸層一直到數(shù)據(jù)鏈路層逐級打包，最后通過物理層與計算機網(wǎng)絡通訊。在TCP/IP網(wǎng)絡體系的分層中，傳輸層有兩個協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)：TCP（傳輸控制協(xié)議）、UDP

（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）。TCP協(xié)議是面向連接的一個協(xié)議，可靠性高，對系統(tǒng)資源要求較多；UDP協(xié)議是提供最少服務的傳輸層協(xié)議，不提供可靠性，可靠性由用戶程序保證，對系統(tǒng)資源要求較少。UDP主要用于短應用和控制消息，具有如下優(yōu)點:UDP不要求保持一個連接；UDP沒有因接收方認可收到數(shù)據(jù)包而帶來的開銷；UDP要求的網(wǎng)絡帶寬比TCP更小，當然，UDP也具有這樣的缺點：傳輸出錯后，如果如果應用中需重傳，必須由用戶控制；當數(shù)據(jù)包太大，需人為分包。實驗步驟：(1)在/pxa270/nfs/prog目錄下，為本實驗建立工作目錄udp。$mkdir/pxa270/nfs/prog/udp2)進入udp目錄，在內(nèi)創(chuàng)建目錄utalker,并在utalker目錄下，使用自己熟悉的編輯器(如vi)建立發(fā)話端程序文件talker.c,并編寫程序代碼。$cdudp$mkdirutalker$vitalker.c編寫Makefile文件，使該程序最終在ARM上運行。編譯，得到可執(zhí)行文件talker。$viMakefile$make在udp目錄下創(chuàng)建目錄listener，并在listener目錄下編寫偵聽端(監(jiān)聽端)程序文件listener.c，編寫Makefile文件，使該程序最終在PC上運行。編譯，得到偵聽端程序listener，并運行。$cd/pxa270/nfs/prog/udp$mkdirlistener$cdlistener$vilistener.c$make$./listenerOK:ObtainSocketDespcritorsucessfully.OK:BindthePort5000sucessfully.啟動MagicARM270，進行NFS連接，進入udp/utalker目錄，運行發(fā)話端talker，觀察主機是否收到字符串"MagicARM270UDPExperiment."。[root@MagicARM270?]#mount-tnfs192.168.0.94:/pxa270/nfs/mnt—onolock[root@MagicARM270~]#cd/mnt/prog/udp/utalker[root@MagicARM270utalker]#./talker192.168.0.94OK:Sentto192.168.0.94total27bytes!其中，192.168.0.94為運行偵聽端程序的PC的IP。實驗七TCP通訊實驗【課時】2課時【實驗目的】掌握Linux下TCP通訊編程【實驗環(huán)境】RedHatLinux9.0操作系統(tǒng)(完全安裝)arm-linux-gcc交叉編譯器安裝包PC機（帶網(wǎng)卡）1臺MagicARM270教學實驗開發(fā)平臺1套【實驗重點及難點】重點：難點：【實驗要求和內(nèi)容】實現(xiàn)實驗箱和宿主機TCP通訊。主機（服務器）向?qū)嶒炏洌蛻舳耍┌l(fā)送字符信息，客戶端將收到的字符信息打印出來，并統(tǒng)計字符個數(shù)實驗步驟：（1）（1）在/pxa270/nfs/prog/目錄下，為本實驗建立工作目錄tcp。$mkdir/pxa270/nfs/prog/tcp（2）進入tcp目錄，在內(nèi)創(chuàng)建目錄uclient,并在uclient目錄下，建立客戶端程序文件client.c，并編寫程序代碼。$cd/pxa270/nfs/prog/tcp$mkdiruclient$viclient.c（3）編寫Makefile文件，使client最終在ARM上運行。編譯，得到client文件。$viMakefile$make（4）在tcp目錄下創(chuàng)建目錄server，在server目錄下建立服務器端程序文件server.c，并編寫程序。然后便希望Makefile文件編譯，使server程序在PC上運行。編譯得到服務器端程序server，并運行。$cd/pxa270/nfs/prog/tcp$mkdirserver$cdserver$viserver.c$viMakefile$make$./serverOK:ObtainSocketDespcritorsucessfully.OK:BindthePort5000sucessfully.OK:ListeningthePort5000sucessfully.（5）啟動MagicARM270，進行NFS連接，進入tcp/uclient目錄，運行客戶端client。[root@MagicARM270~]#mount-tnfs192?168?0?94:/pxa270/nfs/mnt-onolock[root@MagicARM270~]#cd/mnt/prog/tcp/uclient[root@MagicARM270uclient]#?/client192?168?0?94OK:Haveconnectedtothe192?168?0?94其中，192.168.0.94為運行server程序的PC的IP地址。（6）在客戶端出現(xiàn)“OK:Haveconnectedtothe192.168的提示信息后，服務器端會出現(xiàn)連接成功的信息：OK:Serverha