ARM指令集编程调试：使用qemu与gdb的实战教程

"这篇教程主要介绍了如何在Ubuntu环境下进行ARM指令集编程与调试，通过使用QEMU模拟器和GDB调试器。" ARM指令集编程调试实验教程旨在帮助学生在无法进行实地实验的情况下，利用软件工具进行远程学习。在本教程的第一课中，主要讲解了以下关键知识点： 1. **Ubuntu操作系统与arm-linux-gcc交叉编译器**： - 安装Ubuntu操作系统是进行ARM编程的基础，无论是物理机还是虚拟机。Ubuntu提供了良好的开发环境，适用于Linux下的各种编程任务。 - arm-linux-gcc是用于ARM架构的交叉编译器，它允许在非ARM平台上（如PC上的Ubuntu）编译ARM汇编代码。确保选择与Ubuntu版本兼容的编译器。 2. **QEMU虚拟机**： - QEMU是一个强大的虚拟化软件，可以模拟多种处理器架构，包括ARM。在本教程中，QEMU将用于在非ARM主机上运行和调试ARM汇编程序。 - 安装QEMU需要先确保系统已安装flex和bison这两个编译工具，然后通过命令`./configure --prefix=/usr`, `sudo make && make install`进行编译和安装。 3. **GDB调试器**： - GDB（GNU调试器）是Linux下广泛使用的源代码级调试器，支持多种编程语言，包括C和汇编。对于学习ARM汇编的人来说，GDB能帮助理解程序的执行流程，定位错误。 - 学生可以通过简单的教程快速掌握GDB的基本用法，以便在QEMU中进行程序的调试。 4. **实验准备**： - 在家进行实验时，学生需要具备一定的动手能力，例如安装和配置操作系统、虚拟机等。这不仅是为了学习ARM，也是提升自我技能的过程。 5. **调试流程**： - 通过arm-linux-gcc编译ARM汇编代码得到目标文件。 - 使用QEMU模拟ARM处理器环境，加载并运行目标文件。 - 结合GDB进行远程调试，设置断点，单步执行，查看寄存器状态和内存内容，从而理解程序的运行逻辑。 本教程的目标是让学生在无法接触实际硬件的情况下，依然能够进行ARM指令集的学习和实践，提高他们的编程和调试技能。通过这个实验教程，学生将掌握ARM指令集编程的基础，以及使用开源工具进行软件开发的方法。