簡介

GDB Remote Serial Protocol——GDB的標準遠程通信協議。

當你已經熟悉你的處理器是如何處理斷點和其他異常時，再了解一點基本的遠程穿行通信協議的知識，你就可以在你的嵌入式平臺上實現與主機GDB的通信。（即遠程調試）

協議定義

GDB RemoteSerial Protocol（RSP）是一種簡單的，通過串口線、網絡等至少支持半雙工通信的媒介進行ASCII消息傳輸的協議。

RSP包以$符號作為數據包的開始，后跟一個或多個用于組成要發送的消息的ASCII字節，并以#作為數據包的結束。再#后，還有兩個16進制的ASCII字符作為要發送的消息的校驗和。一個完整的RSP協議數據包如下：

$m4015bc,2#5a

消息的接收方會立即返回‘+’表示正確接收數據，或‘-’表示沒有正確接收數據。當返回‘-’時，GDB會將錯誤碼返回給用戶，并無條件掛起GDB進程。

目標機按接收到的指令次序，依次將信息輸出在GDB的console中。除非GDB進程中有其他的命令正在執行，否則來自目標機的信息將會在任意時刻輸出在console中。

RSP必須實現的命令

根據功能劃分，可將GDB發送來的信息，分成三種命令：寄存器相關（register-）、內存相關（memory-based）和程序控制命令。

寄存器相關

主要是對寄存器進行讀、寫操作。

讀寄存器組：（“g”）

eg：$g#67

當GDB想獲取當前目標機的寄存器信息時，就會像目標機發送（“g”）命令，目標機會返回如下信息：

+$123456789abcdef0…#xx

(Register 0 的值為0x12345678，1 的值為0xabcdef0….等等)

目標機根據平臺的大小端返回相應的字節流，關于大小端的定義，可以在目標平臺的gdb宏文件中找到，eg：gdb/config/<arch>tm-<arch>.h （不同版本可能不一樣，我就沒找到）

寫寄存器組：（“G”）

eg：$G123456789abcdef0…#xx

（設置register0 的值為0x12345678,1 為 0xabcdef0…等等）

使用這個命令，GDB會在程序恢復運行前，按照平臺的字節序將數據存儲在相應的寄存器中。同時目標平臺也會回應給GDB反饋信息，如成功返回+$OK#9a。

寫寄存器：（“P”）

eg：$p10=0040149c#b3

（設置16號寄存器的值為0x40149c）

當GDB僅僅想設置一個或二個寄存器時，GDB會發送這條指令（代替（“G”）命令）給目標機。寄存器的號與讀寫寄存器組的號是一樣的。同時，若成功，目標機會返回+$OK#9a。

內存相關

讀內存：（“m”）

eg: $4015bc,2#5a

（從0x4015bc這個地址開始讀2個字節的數據）

GDB發送的讀命令會確定局部變量和全局變量的值，并用斷點指令替代opcode，及其他用戶需要的信息。GDB是知道目標平臺的大小端的，因此目標機只需返回字符流即可，GDB會適當的對它們進行重組。

目標機的調試樁根據目標機的數據寬度對讀寫內存指令進行了優化，例如日立SH-2處理器的外設配置寄存器只能通過16位/32位進行讀寫。因此，在任何時刻，調試樁都只用16位/32位進行訪問。目標機會返回如下信息：

+$2f86#-06

寫內存：（“M”）

eg：M4015cc，2：c320#6d

（向地址0x4015cc寫入數據0xc320）

如果正確，目標機返回+$OK#9a。

程序控制命令

程序控制命令是GDB用來控制被調試程序行為的命令。相對寄存器相關命令和內存相關命令，控制命令的實現難度大些。

獲取最后的信號（“？”）

eg：$?#3f

這個命令用來確定目標是如何達到當前的狀態的。接收到的響應同最后的信號（“last signal”），后面會介紹。

單步命令（“s”）

eg：$s#73

當GDB想讓目標精確的執行一條匯編指令時，GDB會向目標機發送這條命令。（用戶在GDB的console中輸入step和stepi），接收到的響應見continue。

繼續命令（“c”）

eg：$C#63

當用戶在console下執行continue命令時，GDB回向目標機發送此命令。目標機成功解析此命令后，GDB會釋放控制權，使被調試目標機全速運行。

調試樁除了返回“+”消息包，表示正確收到信息外，不會立即響應step和continue命令。相反，只有當下一個斷點到達時，被請求的指令已經執行完（ste，p時的情況），一個異常發生，或者程序退出時，樁才進行響應。

有兩種方式響應這些命令：一種是簡單的（“last signal”），另一種是多用途的（“expedited response”）。

Last Signal 響應（“S”）

eg：+$050#b8

這是最簡單的響應lastsignal（“？”）step和continue命令。“05”可以用作使用POSIX標準的signal函數的任意信號值的響應。“5”是斷點異常，“10”是總線錯誤，等等。

快速響應（Expeditedresponse (“T”)）

eg：$T0510:1238;F:FFE0…#xx

這條信息將最后的信號響應（例子是“05”）和一些GDB可能立刻會讀取的寄存器進行結合。為了在代碼單步執行時，提高GDB調試性能，這條信息使GDB直接獲取該寄存器的值（通常是PC和狀態寄存器），避免發出讀寄存器的命令。

寄存器號的格式與讀寫寄存器命令相同。在這個例子中，寄存器16（hex 10）的值是0x1238，寄存器15（F hex）的值為0xffe0。

其他命令：

Console 輸出（“O“）——可自定義的

eg：$0x48656c6cf2c20776f726c64210a#55

（在GDB console中輸出“Hello， world！\n“）

這個命令允許調試樁向GDBconsole發送文本信息。文本會被按照16進制顯示在console中，并且GDB會一直輸出信息，直到它遇到(‘\n’， 0xa)字符。

這個信息通常是由目標機發起，GDB絕不會發送一個console output信息給目標機。

空響應（““）

當目標機調試樁遇見一個它不支持或不理解的命令時，它將返回空響應。這允許GDB選擇一個替代命令如果另一個命令是有效的。

eg：<an unrecognized command>

目標機響應：+$#00

錯誤響應（“E“）

當目標機調試樁在執行命令時遇到一個錯誤時，它將會給GDB返回錯誤信息。例如總線錯誤或進行非法地址訪問時，會生成這樣的錯誤。

eg：<a command that produces an error>

目標機響應：+$E01##

在GDB中沒有任何預定義的錯誤碼，因此當GDB接收到錯誤信息時，會將錯誤信息輸出在console中，并且掛起當前進程。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的GDB Remote Serial Protocol —— RSP协议解析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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