利用Linux信号SIGUSR1调试程序

Linux嵌入式由于诸多的限制，调试方法有限，常常出现面对Bug束手无策的情况，现在介绍一种通过信号处理对Linux嵌入式应用程序进行调试的方法。

linux中一共有32种信号，在/usr/include/bits/signum.h 头文件中可以看到，具体如下：SIGHUP ;SIGINT ;SIGQUIT ;SIGILL ;SIGTRAP ;SIGABRT ;SIGIOT ;SIGBUS ;SIGFPE ;SIGKILL ;SIGUSR1 ;SIGSEGV ;SIGUSR2 ;SIGPIPE ;SIGALRM ;SIGTERM ;SIGSTKFLT ;SIGCLD ;SIGCHLD ;SIGCONT ;SIGSTOP ;SIGTSTP ;SIGTTIN ;SIGTTOU ;SIGURG ;SIGXCPU ;SIGXFSZ ;SIGVTALRM ;SIGPROF ;SIGWINCH ;SIGPOLL ;SIGIO ;SIGPWR ;SIGSYS ;SIGUNUSED

其中SIGUSER1信号用户可以自己定义其处理行为，处理范例如下：

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
void signal_handle(int sig_num)
{
    if(sig_num == SIGUSR1)
    {
        printf("Capture SIGUSR1\n");
    }
    printf("signal_handle running ...\n");
}  

int main(int argc,char **argv)
{
    signal(SIGUSR1, signal_handle);
    while(1)
    {
        sleep(100);
    }
    return 0 ;
}

通过向上述进程发送SIGUSR1信号，即可执行signal_handle()函数：

#向指定的pid进程发送SIGUSR1信号
kill -s SIGUSR1 pid

针对如上的特性，我们设计了一种信号处理函数，如果收到SIGUSR1信号，我们应用程序中的一个标志位将会置位真，再次收到置为假，达到通过发送信号控制应用程序运行的目的，用于调试应用程序。信号处理函数设计如下：

#include <stdio.h>
#include <signal.h>  

//该变量可以在应用程序中使用
static bool flag = false;
void signal_handle(int sig_num)
{
    if(SIGUSR1 != sig_num)
    {
        return;
    }

    flag = flag ? false : true;
}  

int main(int argc,char **argv)
{
    signal(SIGUSR1, signal_handle);
    while(1)
    {
        if(flag)
        {
            printf("flag is true!\n");
        }
        else
        {
            printf("flag is false\n");
        }
        sleep(5);
    }
    return 0 ;
}

如上我们就可以在程序运行过程中控制程序运行的分支，达到控制应用程序的目的。

另外对于多线程卡死问题，线程卡死情况不明的情况下（线程运行状态无法反应真实情况），可以增加该方法，通过在线程运行路径添加打印日志的方法检测线程是否真正运行。

if(flag)
{
    debug("Thread is running!\n");
}