嵌入式系统程序调试

it2025-03-27  5

嵌入式系统程序调试

一、GDB调试1)GDB简介2)GDB调试(示例)(1)启动GDB(2)查看源码(3)设置断点(4)运行程序(5)查看变量 3)GDB的段错误调试(1)创建并编辑文件(2)调试程序(3)GDB调试(4)生成core文件(5)gdb配合core文件,定位问题 二、opencv图像编程1)安装opencv2)Linux下编程思考题 三、摄像头显示处理视频1)编写程序代码2)参数设置3)处理视频思考题 总结


一、GDB调试

1)GDB简介

GDB : GNU Debugger,是GNU工程为GNU操作系统开发的 调试器,但它的使用不局限于GNU操作系统, GDB可以运行 在UNIX、Linux甚至Microsoft Windows。GDB可以调试C、C++、Objective-C、Pascal、Ada等语言编写的程序;被调试的程序可以跟GDB运行于同一台电脑,也可运行于不同电脑。

2)GDB调试(示例)

(1)启动GDB

1>首先先创建一个.c文件(haha.c)编辑该文件,

gedit haha.c

输入代码,如下

#include <stdio.h> void ShowRevertNum(int iNum) { while (iNum > 10) { printf("%d", iNum % 10); iNum = iNum / 10; } printf("%d\n", iNum); } int main(void) { int iNum; printf("Please input a number :"); scanf("%d", &iNum); printf("After revert : "); ShowRevertNum(iNum); }

2>编译这个测试程序,-g表示可以调试,命令如下:

gcc -o haha -g haha.c

再输入

gdb haha

出现以下,则说明可以进行GDB调试

(2)查看源码

list(简写 l): 查看源程序代码,默认显示10行,按回车键继续看余下的。输入l或list 可知该程序的源码一共18行。

(3)设置断点

break(简写 b) :格式 b 行号或函数名,在该处设置断点 info breakpoints :显示断点信息 (示例)输入b 10,即在第十行设置断点 或输入b ShowRevertNum,在这个函数名处设置断点 查看断点信息时,可以输入info b 得出前面设置的两个断点的信息。

(4)运行程序

run(简写 r) :运行程序直到遇到 结束或者遇到断点等待下一个命令; continue(简写c)继续运行程序。遇到下一个断点停止运行;

(5)查看变量

1>print 表达式:简记为 p ,其中“表达式”可以是任何当前正在被测试程序的有效表达式,比如当前正在调试C语言的程序,那么“表达式”可以是任何C语言的有效表达式,包括数字,变量甚至是函数调用。 查看iNum的数值,就可以输入print iNum 2>whatis命令,whatis表达式,可以查出该表达式的数据类型 输入whatis iNum 可以得出,iNum的数据类型是整形。

3)GDB的段错误调试

(1)创建并编辑文件

输入

gedit qq.c

在编辑文本中输入代码(示例)

#include<stdio.h> #include<string.h> #define BUFSIZE 256 static char acBuf[BUFSIZE]; static char *pStr; int main(void) { printf("please input a string: "); gets(pStr); printf("\nyour string is:%s\n",pStr); }

(2)调试程序

输入

gcc -o qq -g qq.c

出现以下的情况 直接输入

./qq

运行可执行文件

出现 Segmentation fault 这是段错误的标志。

(3)GDB调试

输入

gdb qq

总结:段的调试与以上程序的调试大致类似

修改变量的值,输入

set variable pStr=&acBuf

就是将pStr这个变量用acBuf替换。

(4)生成core文件

创建一个file.c文件,编辑该文件。

#include<stdio.h> int main() { int *p=0; *p=1; return 0; }

使用GDB调试,输入

1| gcc -o file -g file.c

输入,以下代码,生成core文件(1000为文件容量)

1| ulimit –c 1000

运行生成的file可执行文件,出现结果如下

(5)gdb配合core文件,定位问题

输入

1| gdb file core

出现以下结果

二、opencv图像编程

1)安装opencv

官网: 下载网址,下载opencv3.4.1.zip,下载后解压,复制到home目录下,进行解压配置 1>输入命令,进行解压包

1| unzip opencv-3.4.1.zip

2>进入到解压后的文件包中

1| cd opencv-3.4.1

3>安装依赖库和cmake ,如果提醒需要apt-get update,那就先sudo进入root权限,再sudo apt-get update,然后在执行下面命令

1| sudo apt-get install cmake 2| sudo apt-get install build-essential libgtk2.0-dev libavcodec-dev libavformat-dev libjpeg.dev libtiff5.dev libswscale-dev libjasper-dev

4>安装完cmake之后执行命令 ,创建编译文件夹

1| mkdir nihao

5>进入文件夹进行配置

1| cd nihao

输入

1| cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..

执行命令

1| sudo make

下载完成 6>执行命令

1| sudo make install

执行完毕后OpenCV编译过程就结束了,接下来就需要配置一些OpenCV的编译环境首先将OpenCV的库添加到路径,从而可以让系统找到 输入

1| sudo gedit /etc/ld.so.conf.d/opencv.conf

执行此命令后打开的可能是一个空白的文件,不用管,只需要在文件末尾添加

1| /usr/local/lib

执行此命令后打开的可能是一个空白的文件,不用管,只需要在文件末尾添加

1| /usr/local/lib

保存回到命令行界面 执行如下命令使得刚才的配置路径生效

1| sudo ldconfig

7>配置bash

1| sudo gedit /etc/bash.bashrc

在最末尾添加

1| PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/usr/local/lib/pkgconfig 2| export PKG_CONFIG_PATH

8>保存,执行如下命令使得配置生效

1| source /etc/bash.bashrc

更新

1| sudo updatedb

至此所有的配置都已经完成。

2)Linux下编程

在opencv-3.4.1下新建文件夹mytest

1| cd opencv-3.4.1 2| mkdir mytest

创建test.cpp

touch test.cpp

进入编程

sudo gedit /test.cpp

码源:

#include <opencv2/highgui.hpp> #include <opencv2/opencv.hpp> using namespace cv; using namespace std; int main(int argc, char** argv) { CvPoint center; double scale = -3; IplImage* image = cvLoadImage("lena.jpg"); argc == 2? cvLoadImage(argv[1]) : 0; cvShowImage("Image", image); if (!image) return -1; center = cvPoint(image->width / 2, image->height / 2); for (int i = 0;i<image->height;i++) for (int j = 0;j<image->width;j++) { double dx = (double)(j - center.x) / center.x; double dy = (double)(i - center.y) / center.y; double weight = exp((dx*dx + dy*dy)*scale); uchar* ptr = &CV_IMAGE_ELEM(image, uchar, i, j * 3); ptr[0] = cvRound(ptr[0] * weight); ptr[1] = cvRound(ptr[1] * weight); ptr[2] = cvRound(ptr[2] * weight); } Mat src;Mat dst; src = cvarrToMat(image); cv::imwrite("test.png", src); cvNamedWindow("test",1); imshow("test", src); cvWaitKey(); return 0; }

保存并编译

g++ test.cpp -o test `pkg-config --cflags --libs opencv`

在mytest目录下,保存一张照片,对照片重命名,改为lean 运行

./test

思考题

注意gcc编译命令: gcc test1.cpp -o test1 pkg-config --cflags --libs opencv 请解释这条编译命令,它是如何获得opencv头文件、链接lib库文件的路径的? pkg-config是向用户向程序提供相应库的路径、版本号等信息的程序。然后将输出的字符串作为结果给前面的可执行文件。

三、摄像头显示处理视频

1)编写程序代码

创建tset1.cpp文件,并编辑,码源

#include <opencv2/opencv.hpp> using namespace cv; int main() { VideoCapture capture(0); while(1) { Mat frame; capture >> frame; imshow("读取视频帧",frame); waitKey(30); } system("pause"); return 0; }

输入命令

g++ tset1.cpp -o tset1 `pkg-config --cflags --libs opencv`^C

2)参数设置

执行命令

./tset1

如果摄像头没有打开, 选择右边第二个图标,右键单击,选择链接选项, 接着选择虚拟机选项,进入设置界面,点击 USB控制器,将兼容性改为USB 3.0,确定后返回。

在终端输入,cheese

摄像头就打开了,然后执行命令

./tset1

退出命令,输入:ctrl+c。

3)处理视频

1>首先,先在当前目录下保存一个视频,当打开这个视频时,会出现以下提示!

全选后,进行下载。选择一个目录,==这里不做要求,本人也不知道有什么用。==等下载完后,就可以打开视频了。

2>用终端命令打开视频,将第七行的代码改为

VideoCapture capture("gudu.mp4");//括号里为视频的name

执行命令

./tset1

关闭视频:ctrl+c.

思考题

(1)在第9行的while循环中,Mat是一个什么数据结构? 为什么一定要加一句waitKey延时代码,删除它行不行? 代码中Mat是一个类。由两部分数据组成:矩阵头(包括矩阵尺寸、存储方法、存储地址等信息)和一个指向所有像素值的矩阵(根据所选存储方法不同,矩阵可以是不同的维数)的指针。 waitkey这个命令控制着imshow的持续时间,当imshow之后不跟waitkey时,相当于没有给imshow提供时间展示图像,就只有一个空窗口一闪而过,所以必须加waitkey。 (2)此代码会在while循环中一直运行,你如果试图用鼠标关闭图像显示窗口,会发现始终关不掉。需要用键盘Ctrl+C 强制中断程序,非常不友好。如何改进? 将代码改为

#include <opencv2/opencv.hpp> using namespace cv; int main() { VideoCapture capture(0); int key; while(1) { Mat frame; capture >> frame; key = waitKey(100); if (key == 27) { break; } imshow("读取视频帧",frame); waitKey(30); } system("pause"); return 0; }

3>改进版,打开摄像头采集图像并保存 创建test2.cpp文件,并编辑 码源

#include<iostream> #include <opencv2/opencv.hpp> #include<opencv2/core/core.hpp> #include<opencv2/highgui/highgui.hpp> using namespace cv; using namespace std; int main() { //打开电脑摄像头 VideoCapture cap(0); if (!cap.isOpened()) { cout << "error" << endl; waitKey(0); return 0; } //获得cap的分辨率 int w = static_cast<int>(cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH)); int h = static_cast<int>(cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT)); Size videoSize(w, h); VideoWriter writer("RecordVideo.avi", CV_FOURCC('M', 'J', 'P', 'G'), 25, videoSize); Mat frame; int key;//记录键盘按键 char startOrStop = 1;//0 开始录制视频; 1 结束录制视频 char flag = 0;//正在录制标志 0-不在录制; 1-正在录制 while (1) { cap >> frame; key = waitKey(100); if (key == 32)//按下空格开始录制、暂停录制 可以来回切换 { startOrStop = 1 - startOrStop; if (startOrStop == 0) { flag = 1; } } if (key == 27)//按下ESC退出整个程序,保存视频文件到磁盘 { break; } if (startOrStop == 0 && flag==1) { writer << frame; cout << "recording" << endl; } else if (startOrStop == 1) { flag = 0; cout << "end recording" << endl; } imshow("picture", frame); } cap.release(); writer.release(); destroyAllWindows(); return 0; }

执行命令

g++ test2.cpp -o test2 `pkg-config --cflags --libs opencv` ./test2

出现结果 退出ctrl+c。

总结

通过本次作业的练习,了解了虚拟机条件下的程序调试和在linux系统中打开摄像头和播放视频的步骤,但还不是很熟练,比如在打开摄像头的程序中为什么ctrl+c才可以退出,而别的却不行,对代码改过后,也不了解为什么按Esc就可以退出了,对其中的代码程序还不是很了解,希望通过以后不断地练习,可以熟练的掌握和应用。

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