libio: Improve fortify with clang
[glibc.git] / manual / signal.texi
blob5c2ba7dae607292604edbb356a01a7c26bd8aeac
1 @node Signal Handling, Program Basics, Non-Local Exits, Top
2 @c %MENU% How to send, block, and handle signals
3 @chapter Signal Handling
5 @cindex signal
6 A @dfn{signal} is a software interrupt delivered to a process.  The
7 operating system uses signals to report exceptional situations to an
8 executing program.  Some signals report errors such as references to
9 invalid memory addresses; others report asynchronous events, such as
10 disconnection of a phone line.
12 @Theglibc{} defines a variety of signal types, each for a
13 particular kind of event.  Some kinds of events make it inadvisable or
14 impossible for the program to proceed as usual, and the corresponding
15 signals normally abort the program.  Other kinds of signals that report
16 harmless events are ignored by default.
18 If you anticipate an event that causes signals, you can define a handler
19 function and tell the operating system to run it when that particular
20 type of signal arrives.
22 Finally, one process can send a signal to another process; this allows a
23 parent process to abort a child, or two related processes to communicate
24 and synchronize.
26 @menu
27 * Concepts of Signals::         Introduction to the signal facilities.
28 * Standard Signals::            Particular kinds of signals with
29                                  standard names and meanings.
30 * Signal Actions::              Specifying what happens when a
31                                  particular signal is delivered.
32 * Defining Handlers::           How to write a signal handler function.
33 * Interrupted Primitives::      Signal handlers affect use of @code{open},
34                                  @code{read}, @code{write} and other functions.
35 * Generating Signals::          How to send a signal to a process.
36 * Blocking Signals::            Making the system hold signals temporarily.
37 * Waiting for a Signal::        Suspending your program until a signal
38                                  arrives.
39 * Signal Stack::                Using a Separate Signal Stack.
40 * BSD Signal Handling::         Additional functions for backward
41                                  compatibility with BSD.
42 @end menu
44 @node Concepts of Signals
45 @section Basic Concepts of Signals
47 This section explains basic concepts of how signals are generated, what
48 happens after a signal is delivered, and how programs can handle
49 signals.
51 @menu
52 * Kinds of Signals::            Some examples of what can cause a signal.
53 * Signal Generation::           Concepts of why and how signals occur.
54 * Delivery of Signal::          Concepts of what a signal does to the
55                                  process.
56 @end menu
58 @node Kinds of Signals
59 @subsection Some Kinds of Signals
61 A signal reports the occurrence of an exceptional event.  These are some
62 of the events that can cause (or @dfn{generate}, or @dfn{raise}) a
63 signal:
65 @itemize @bullet
66 @item
67 A program error such as dividing by zero or issuing an address outside
68 the valid range.
70 @item
71 A user request to interrupt or terminate the program.  Most environments
72 are set up to let a user suspend the program by typing @kbd{C-z}, or
73 terminate it with @kbd{C-c}.  Whatever key sequence is used, the
74 operating system sends the proper signal to interrupt the process.
76 @item
77 The termination of a child process.
79 @item
80 Expiration of a timer or alarm.
82 @item
83 A call to @code{kill} or @code{raise} by the same process.
85 @item
86 A call to @code{kill} from another process.  Signals are a limited but
87 useful form of interprocess communication.
89 @item
90 An attempt to perform an I/O operation that cannot be done.  Examples
91 are reading from a pipe that has no writer (@pxref{Pipes and FIFOs}),
92 and reading or writing to a terminal in certain situations (@pxref{Job
93 Control}).
94 @end itemize
96 Each of these kinds of events (excepting explicit calls to @code{kill}
97 and @code{raise}) generates its own particular kind of signal.  The
98 various kinds of signals are listed and described in detail in
99 @ref{Standard Signals}.
101 @node Signal Generation
102 @subsection Concepts of Signal Generation
103 @cindex generation of signals
105 In general, the events that generate signals fall into three major
106 categories: errors, external events, and explicit requests.
108 An error means that a program has done something invalid and cannot
109 continue execution.  But not all kinds of errors generate signals---in
110 fact, most do not.  For example, opening a nonexistent file is an error,
111 but it does not raise a signal; instead, @code{open} returns @code{-1}.
112 In general, errors that are necessarily associated with certain library
113 functions are reported by returning a value that indicates an error.
114 The errors which raise signals are those which can happen anywhere in
115 the program, not just in library calls.  These include division by zero
116 and invalid memory addresses.
118 An external event generally has to do with I/O or other processes.
119 These include the arrival of input, the expiration of a timer, and the
120 termination of a child process.
122 An explicit request means the use of a library function such as
123 @code{kill} whose purpose is specifically to generate a signal.
125 Signals may be generated @dfn{synchronously} or @dfn{asynchronously}.  A
126 synchronous signal pertains to a specific action in the program, and is
127 delivered (unless blocked) during that action.  Most errors generate
128 signals synchronously, and so do explicit requests by a process to
129 generate a signal for that same process.  On some machines, certain
130 kinds of hardware errors (usually floating-point exceptions) are not
131 reported completely synchronously, but may arrive a few instructions
132 later.
134 Asynchronous signals are generated by events outside the control of the
135 process that receives them.  These signals arrive at unpredictable times
136 during execution.  External events generate signals asynchronously, and
137 so do explicit requests that apply to some other process.
139 A given type of signal is either typically synchronous or typically
140 asynchronous.  For example, signals for errors are typically synchronous
141 because errors generate signals synchronously.  But any type of signal
142 can be generated synchronously or asynchronously with an explicit
143 request.
145 @node Delivery of Signal
146 @subsection How Signals Are Delivered
147 @cindex delivery of signals
148 @cindex pending signals
149 @cindex blocked signals
151 When a signal is generated, it becomes @dfn{pending}.  Normally it
152 remains pending for just a short period of time and then is
153 @dfn{delivered} to the process that was signaled.  However, if that kind
154 of signal is currently @dfn{blocked}, it may remain pending
155 indefinitely---until signals of that kind are @dfn{unblocked}.  Once
156 unblocked, it will be delivered immediately.  @xref{Blocking Signals}.
158 @cindex specified action (for a signal)
159 @cindex default action (for a signal)
160 @cindex signal action
161 @cindex catching signals
162 When the signal is delivered, whether right away or after a long delay,
163 the @dfn{specified action} for that signal is taken.  For certain
164 signals, such as @code{SIGKILL} and @code{SIGSTOP}, the action is fixed,
165 but for most signals, the program has a choice: ignore the signal,
166 specify a @dfn{handler function}, or accept the @dfn{default action} for
167 that kind of signal.  The program specifies its choice using functions
168 such as @code{signal} or @code{sigaction} (@pxref{Signal Actions}).  We
169 sometimes say that a handler @dfn{catches} the signal.  While the
170 handler is running, that particular signal is normally blocked.
172 If the specified action for a kind of signal is to ignore it, then any
173 such signal which is generated is discarded immediately.  This happens
174 even if the signal is also blocked at the time.  A signal discarded in
175 this way will never be delivered, not even if the program subsequently
176 specifies a different action for that kind of signal and then unblocks
179 If a signal arrives which the program has neither handled nor ignored,
180 its @dfn{default action} takes place.  Each kind of signal has its own
181 default action, documented below (@pxref{Standard Signals}).  For most kinds
182 of signals, the default action is to terminate the process.  For certain
183 kinds of signals that represent ``harmless'' events, the default action
184 is to do nothing.
186 When a signal terminates a process, its parent process can determine the
187 cause of termination by examining the termination status code reported
188 by the @code{wait} or @code{waitpid} functions.  (This is discussed in
189 more detail in @ref{Process Completion}.)  The information it can get
190 includes the fact that termination was due to a signal and the kind of
191 signal involved.  If a program you run from a shell is terminated by a
192 signal, the shell typically prints some kind of error message.
194 The signals that normally represent program errors have a special
195 property: when one of these signals terminates the process, it also
196 writes a @dfn{core dump file} which records the state of the process at
197 the time of termination.  You can examine the core dump with a debugger
198 to investigate what caused the error.
200 If you raise a ``program error'' signal by explicit request, and this
201 terminates the process, it makes a core dump file just as if the signal
202 had been due directly to an error.
204 @node Standard Signals
205 @section Standard Signals
206 @cindex signal names
207 @cindex names of signals
209 @pindex signal.h
210 @cindex signal number
211 This section lists the names for various standard kinds of signals and
212 describes what kind of event they mean.  Each signal name is a macro
213 which stands for a positive integer---the @dfn{signal number} for that
214 kind of signal.  Your programs should never make assumptions about the
215 numeric code for a particular kind of signal, but rather refer to them
216 always by the names defined here.  This is because the number for a
217 given kind of signal can vary from system to system, but the meanings of
218 the names are standardized and fairly uniform.
220 The signal names are defined in the header file @file{signal.h}.
222 @deftypevr Macro int NSIG
223 @standards{BSD, signal.h}
224 The value of this symbolic constant is the total number of signals
225 defined.  Since the signal numbers are allocated consecutively,
226 @code{NSIG} is also one greater than the largest defined signal number.
227 @end deftypevr
229 @menu
230 * Program Error Signals::       Used to report serious program errors.
231 * Termination Signals::         Used to interrupt and/or terminate the
232                                  program.
233 * Alarm Signals::               Used to indicate expiration of timers.
234 * Asynchronous I/O Signals::    Used to indicate input is available.
235 * Job Control Signals::         Signals used to support job control.
236 * Operation Error Signals::     Used to report operational system errors.
237 * Miscellaneous Signals::       Miscellaneous Signals.
238 * Signal Messages::             Printing a message describing a signal.
239 @end menu
241 @node Program Error Signals
242 @subsection Program Error Signals
243 @cindex program error signals
245 The following signals are generated when a serious program error is
246 detected by the operating system or the computer itself.  In general,
247 all of these signals are indications that your program is seriously
248 broken in some way, and there's usually no way to continue the
249 computation which encountered the error.
251 Some programs handle program error signals in order to tidy up before
252 terminating; for example, programs that turn off echoing of terminal
253 input should handle program error signals in order to turn echoing back
254 on.  The handler should end by specifying the default action for the
255 signal that happened and then reraising it; this will cause the program
256 to terminate with that signal, as if it had not had a handler.
257 (@xref{Termination in Handler}.)
259 Termination is the sensible ultimate outcome from a program error in
260 most programs.  However, programming systems such as Lisp that can load
261 compiled user programs might need to keep executing even if a user
262 program incurs an error.  These programs have handlers which use
263 @code{longjmp} to return control to the command level.
265 The default action for all of these signals is to cause the process to
266 terminate.  If you block or ignore these signals or establish handlers
267 for them that return normally, your program will probably break horribly
268 when such signals happen, unless they are generated by @code{raise} or
269 @code{kill} instead of a real error.
271 @vindex COREFILE
272 When one of these program error signals terminates a process, it also
273 writes a @dfn{core dump file} which records the state of the process at
274 the time of termination.  The core dump file is named @file{core} and is
275 written in whichever directory is current in the process at the time.
276 (On @gnuhurdsystems{}, you can specify the file name for core dumps with
277 the environment variable @code{COREFILE}.)  The purpose of core dump
278 files is so that you can examine them with a debugger to investigate
279 what caused the error.
281 @deftypevr Macro int SIGFPE
282 @standards{ISO, signal.h}
283 The @code{SIGFPE} signal reports a fatal arithmetic error.  Although the
284 name is derived from ``floating-point exception'', this signal actually
285 covers all arithmetic errors, including division by zero and overflow.
286 If a program stores integer data in a location which is then used in a
287 floating-point operation, this often causes an ``invalid operation''
288 exception, because the processor cannot recognize the data as a
289 floating-point number.
290 @cindex exception
291 @cindex floating-point exception
293 Actual floating-point exceptions are a complicated subject because there
294 are many types of exceptions with subtly different meanings, and the
295 @code{SIGFPE} signal doesn't distinguish between them.  The @cite{IEEE
296 Standard for Binary Floating-Point Arithmetic (ANSI/IEEE Std 754-1985
297 and ANSI/IEEE Std 854-1987)}
298 defines various floating-point exceptions and requires conforming
299 computer systems to report their occurrences.  However, this standard
300 does not specify how the exceptions are reported, or what kinds of
301 handling and control the operating system can offer to the programmer.
302 @end deftypevr
304 BSD systems provide the @code{SIGFPE} handler with an extra argument
305 that distinguishes various causes of the exception.  In order to access
306 this argument, you must define the handler to accept two arguments,
307 which means you must cast it to a one-argument function type in order to
308 establish the handler.  @Theglibc{} does provide this extra
309 argument, but the value is meaningful only on operating systems that
310 provide the information (BSD systems and @gnusystems{}).
312 @vtable @code
313 @item FPE_INTOVF_TRAP
314 @standards{BSD, signal.h}
315 Integer overflow (impossible in a C program unless you enable overflow
316 trapping in a hardware-specific fashion).
317 @item FPE_INTDIV_TRAP
318 @standards{BSD, signal.h}
319 Integer division by zero.
320 @item FPE_SUBRNG_TRAP
321 @standards{BSD, signal.h}
322 Subscript-range (something that C programs never check for).
323 @item FPE_FLTOVF_TRAP
324 @standards{BSD, signal.h}
325 Floating overflow trap.
326 @item FPE_FLTDIV_TRAP
327 @standards{BSD, signal.h}
328 Floating/decimal division by zero.
329 @item FPE_FLTUND_TRAP
330 @standards{BSD, signal.h}
331 Floating underflow trap.  (Trapping on floating underflow is not
332 normally enabled.)
333 @item FPE_DECOVF_TRAP
334 @standards{BSD, signal.h}
335 Decimal overflow trap.  (Only a few machines have decimal arithmetic and
336 C never uses it.)
337 @ignore @c These seem redundant
338 @item FPE_FLTOVF_FAULT
339 @standards{BSD, signal.h}
340 Floating overflow fault.
341 @item FPE_FLTDIV_FAULT
342 @standards{BSD, signal.h}
343 Floating divide by zero fault.
344 @item FPE_FLTUND_FAULT
345 @standards{BSD, signal.h}
346 Floating underflow fault.
347 @end ignore
348 @end vtable
350 @deftypevr Macro int SIGILL
351 @standards{ISO, signal.h}
352 The name of this signal is derived from ``illegal instruction''; it
353 usually means your program is trying to execute garbage or a privileged
354 instruction.  Since the C compiler generates only valid instructions,
355 @code{SIGILL} typically indicates that the executable file is corrupted,
356 or that you are trying to execute data.  Some common ways of getting
357 into the latter situation are by passing an invalid object where a
358 pointer to a function was expected, or by writing past the end of an
359 automatic array (or similar problems with pointers to automatic
360 variables) and corrupting other data on the stack such as the return
361 address of a stack frame.
363 @code{SIGILL} can also be generated when the stack overflows, or when
364 the system has trouble running the handler for a signal.
365 @end deftypevr
366 @cindex illegal instruction
368 @deftypevr Macro int SIGSEGV
369 @standards{ISO, signal.h}
370 @cindex segmentation violation
371 This signal is generated when a program tries to read or write outside
372 the memory that is allocated for it, or to write memory that can only be
373 read.  (Actually, the signals only occur when the program goes far
374 enough outside to be detected by the system's memory protection
375 mechanism.)  The name is an abbreviation for ``segmentation violation''.
377 Common ways of getting a @code{SIGSEGV} condition include dereferencing
378 a null or uninitialized pointer, or when you use a pointer to step
379 through an array, but fail to check for the end of the array.  It varies
380 among systems whether dereferencing a null pointer generates
381 @code{SIGSEGV} or @code{SIGBUS}.
382 @end deftypevr
384 @deftypevr Macro int SIGBUS
385 @standards{BSD, signal.h}
386 This signal is generated when an invalid pointer is dereferenced.  Like
387 @code{SIGSEGV}, this signal is typically the result of dereferencing an
388 uninitialized pointer.  The difference between the two is that
389 @code{SIGSEGV} indicates an invalid access to valid memory, while
390 @code{SIGBUS} indicates an access to an invalid address.  In particular,
391 @code{SIGBUS} signals often result from dereferencing a misaligned
392 pointer, such as referring to a four-word integer at an address not
393 divisible by four.  (Each kind of computer has its own requirements for
394 address alignment.)
396 The name of this signal is an abbreviation for ``bus error''.
397 @end deftypevr
398 @cindex bus error
400 @deftypevr Macro int SIGABRT
401 @standards{ISO, signal.h}
402 @cindex abort signal
403 This signal indicates an error detected by the program itself and
404 reported by calling @code{abort}.  @xref{Aborting a Program}.
405 @end deftypevr
407 @deftypevr Macro int SIGIOT
408 @standards{Unix, signal.h}
409 Generated by the PDP-11 ``iot'' instruction.  On most machines, this is
410 just another name for @code{SIGABRT}.
411 @end deftypevr
413 @deftypevr Macro int SIGTRAP
414 @standards{BSD, signal.h}
415 Generated by the machine's breakpoint instruction, and possibly other
416 trap instructions.  This signal is used by debuggers.  Your program will
417 probably only see @code{SIGTRAP} if it is somehow executing bad
418 instructions.
419 @end deftypevr
421 @deftypevr Macro int  SIGEMT
422 @standards{BSD, signal.h}
423 Emulator trap; this results from certain unimplemented instructions
424 which might be emulated in software, or the operating system's
425 failure to properly emulate them.
426 @end deftypevr
428 @deftypevr Macro int  SIGSYS
429 @standards{Unix, signal.h}
430 Bad system call; that is to say, the instruction to trap to the
431 operating system was executed, but the code number for the system call
432 to perform was invalid.
433 @end deftypevr
435 @node Termination Signals
436 @subsection Termination Signals
437 @cindex program termination signals
439 These signals are all used to tell a process to terminate, in one way
440 or another.  They have different names because they're used for slightly
441 different purposes, and programs might want to handle them differently.
443 The reason for handling these signals is usually so your program can
444 tidy up as appropriate before actually terminating.  For example, you
445 might want to save state information, delete temporary files, or restore
446 the previous terminal modes.  Such a handler should end by specifying
447 the default action for the signal that happened and then reraising it;
448 this will cause the program to terminate with that signal, as if it had
449 not had a handler.  (@xref{Termination in Handler}.)
451 The (obvious) default action for all of these signals is to cause the
452 process to terminate.
454 @deftypevr Macro int SIGTERM
455 @standards{ISO, signal.h}
456 @cindex termination signal
457 The @code{SIGTERM} signal is a generic signal used to cause program
458 termination.  Unlike @code{SIGKILL}, this signal can be blocked,
459 handled, and ignored.  It is the normal way to politely ask a program to
460 terminate.
462 The shell command @code{kill} generates @code{SIGTERM} by default.
463 @pindex kill
464 @end deftypevr
466 @deftypevr Macro int SIGINT
467 @standards{ISO, signal.h}
468 @cindex interrupt signal
469 The @code{SIGINT} (``program interrupt'') signal is sent when the user
470 types the INTR character (normally @kbd{C-c}).  @xref{Special
471 Characters}, for information about terminal driver support for
472 @kbd{C-c}.
473 @end deftypevr
475 @deftypevr Macro int SIGQUIT
476 @standards{POSIX.1, signal.h}
477 @cindex quit signal
478 @cindex quit signal
479 The @code{SIGQUIT} signal is similar to @code{SIGINT}, except that it's
480 controlled by a different key---the QUIT character, usually
481 @kbd{C-\}---and produces a core dump when it terminates the process,
482 just like a program error signal.  You can think of this as a
483 program error condition ``detected'' by the user.
485 @xref{Program Error Signals}, for information about core dumps.
486 @xref{Special Characters}, for information about terminal driver
487 support.
489 Certain kinds of cleanups are best omitted in handling @code{SIGQUIT}.
490 For example, if the program creates temporary files, it should handle
491 the other termination requests by deleting the temporary files.  But it
492 is better for @code{SIGQUIT} not to delete them, so that the user can
493 examine them in conjunction with the core dump.
494 @end deftypevr
496 @deftypevr Macro int SIGKILL
497 @standards{POSIX.1, signal.h}
498 The @code{SIGKILL} signal is used to cause immediate program termination.
499 It cannot be handled or ignored, and is therefore always fatal.  It is
500 also not possible to block this signal.
502 This signal is usually generated only by explicit request.  Since it
503 cannot be handled, you should generate it only as a last resort, after
504 first trying a less drastic method such as @kbd{C-c} or @code{SIGTERM}.
505 If a process does not respond to any other termination signals, sending
506 it a @code{SIGKILL} signal will almost always cause it to go away.
508 In fact, if @code{SIGKILL} fails to terminate a process, that by itself
509 constitutes an operating system bug which you should report.
511 The system will generate @code{SIGKILL} for a process itself under some
512 unusual conditions where the program cannot possibly continue to run
513 (even to run a signal handler).
514 @end deftypevr
515 @cindex kill signal
517 @deftypevr Macro int SIGHUP
518 @standards{POSIX.1, signal.h}
519 @cindex hangup signal
520 The @code{SIGHUP} (``hang-up'') signal is used to report that the user's
521 terminal is disconnected, perhaps because a network or telephone
522 connection was broken.  For more information about this, see @ref{Control
523 Modes}.
525 This signal is also used to report the termination of the controlling
526 process on a terminal to jobs associated with that session; this
527 termination effectively disconnects all processes in the session from
528 the controlling terminal.  For more information, see @ref{Termination
529 Internals}.
530 @end deftypevr
532 @node Alarm Signals
533 @subsection Alarm Signals
535 These signals are used to indicate the expiration of timers.
536 @xref{Setting an Alarm}, for information about functions that cause
537 these signals to be sent.
539 The default behavior for these signals is to cause program termination.
540 This default is rarely useful, but no other default would be useful;
541 most of the ways of using these signals would require handler functions
542 in any case.
544 @deftypevr Macro int SIGALRM
545 @standards{POSIX.1, signal.h}
546 This signal typically indicates expiration of a timer that measures real
547 or clock time.  It is used by the @code{alarm} function, for example.
548 @end deftypevr
549 @cindex alarm signal
551 @deftypevr Macro int SIGVTALRM
552 @standards{BSD, signal.h}
553 This signal typically indicates expiration of a timer that measures CPU
554 time used by the current process.  The name is an abbreviation for
555 ``virtual time alarm''.
556 @end deftypevr
557 @cindex virtual time alarm signal
559 @deftypevr Macro int SIGPROF
560 @standards{BSD, signal.h}
561 This signal typically indicates expiration of a timer that measures
562 both CPU time used by the current process, and CPU time expended on
563 behalf of the process by the system.  Such a timer is used to implement
564 code profiling facilities, hence the name of this signal.
565 @end deftypevr
566 @cindex profiling alarm signal
569 @node Asynchronous I/O Signals
570 @subsection Asynchronous I/O Signals
572 The signals listed in this section are used in conjunction with
573 asynchronous I/O facilities.  You have to take explicit action by
574 calling @code{fcntl} to enable a particular file descriptor to generate
575 these signals (@pxref{Interrupt Input}).  The default action for these
576 signals is to ignore them.
578 @deftypevr Macro int SIGIO
579 @standards{BSD, signal.h}
580 @cindex input available signal
581 @cindex output possible signal
582 This signal is sent when a file descriptor is ready to perform input
583 or output.
585 On most operating systems, terminals and sockets are the only kinds of
586 files that can generate @code{SIGIO}; other kinds, including ordinary
587 files, never generate @code{SIGIO} even if you ask them to.
589 On @gnusystems{} @code{SIGIO} will always be generated properly
590 if you successfully set asynchronous mode with @code{fcntl}.
591 @end deftypevr
593 @deftypevr Macro int SIGURG
594 @standards{BSD, signal.h}
595 @cindex urgent data signal
596 This signal is sent when ``urgent'' or out-of-band data arrives on a
597 socket.  @xref{Out-of-Band Data}.
598 @end deftypevr
600 @deftypevr Macro int SIGPOLL
601 @standards{SVID, signal.h}
602 This is a System V signal name, more or less similar to @code{SIGIO}.
603 It is defined only for compatibility.
604 @end deftypevr
606 @node Job Control Signals
607 @subsection Job Control Signals
608 @cindex job control signals
610 These signals are used to support job control.  If your system
611 doesn't support job control, then these macros are defined but the
612 signals themselves can't be raised or handled.
614 You should generally leave these signals alone unless you really
615 understand how job control works.  @xref{Job Control}.
617 @deftypevr Macro int SIGCHLD
618 @standards{POSIX.1, signal.h}
619 @cindex child process signal
620 This signal is sent to a parent process whenever one of its child
621 processes terminates or stops.
623 The default action for this signal is to ignore it.  If you establish a
624 handler for this signal while there are child processes that have
625 terminated but not reported their status via @code{wait} or
626 @code{waitpid} (@pxref{Process Completion}), whether your new handler
627 applies to those processes or not depends on the particular operating
628 system.
629 @end deftypevr
631 @deftypevr Macro int SIGCLD
632 @standards{SVID, signal.h}
633 This is an obsolete name for @code{SIGCHLD}.
634 @end deftypevr
636 @deftypevr Macro int SIGCONT
637 @standards{POSIX.1, signal.h}
638 @cindex continue signal
639 You can send a @code{SIGCONT} signal to a process to make it continue.
640 This signal is special---it always makes the process continue if it is
641 stopped, before the signal is delivered.  The default behavior is to do
642 nothing else.  You cannot block this signal.  You can set a handler, but
643 @code{SIGCONT} always makes the process continue regardless.
645 Most programs have no reason to handle @code{SIGCONT}; they simply
646 resume execution without realizing they were ever stopped.  You can use
647 a handler for @code{SIGCONT} to make a program do something special when
648 it is stopped and continued---for example, to reprint a prompt when it
649 is suspended while waiting for input.
650 @end deftypevr
652 @deftypevr Macro int SIGSTOP
653 @standards{POSIX.1, signal.h}
654 The @code{SIGSTOP} signal stops the process.  It cannot be handled,
655 ignored, or blocked.
656 @end deftypevr
657 @cindex stop signal
659 @deftypevr Macro int SIGTSTP
660 @standards{POSIX.1, signal.h}
661 The @code{SIGTSTP} signal is an interactive stop signal.  Unlike
662 @code{SIGSTOP}, this signal can be handled and ignored.
664 Your program should handle this signal if you have a special need to
665 leave files or system tables in a secure state when a process is
666 stopped.  For example, programs that turn off echoing should handle
667 @code{SIGTSTP} so they can turn echoing back on before stopping.
669 This signal is generated when the user types the SUSP character
670 (normally @kbd{C-z}).  For more information about terminal driver
671 support, see @ref{Special Characters}.
672 @end deftypevr
673 @cindex interactive stop signal
675 @deftypevr Macro int SIGTTIN
676 @standards{POSIX.1, signal.h}
677 A process cannot read from the user's terminal while it is running
678 as a background job.  When any process in a background job tries to
679 read from the terminal, all of the processes in the job are sent a
680 @code{SIGTTIN} signal.  The default action for this signal is to
681 stop the process.  For more information about how this interacts with
682 the terminal driver, see @ref{Access to the Terminal}.
683 @end deftypevr
684 @cindex terminal input signal
686 @deftypevr Macro int SIGTTOU
687 @standards{POSIX.1, signal.h}
688 This is similar to @code{SIGTTIN}, but is generated when a process in a
689 background job attempts to write to the terminal or set its modes.
690 Again, the default action is to stop the process.  @code{SIGTTOU} is
691 only generated for an attempt to write to the terminal if the
692 @code{TOSTOP} output mode is set; @pxref{Output Modes}.
693 @end deftypevr
694 @cindex terminal output signal
696 While a process is stopped, no more signals can be delivered to it until
697 it is continued, except @code{SIGKILL} signals and (obviously)
698 @code{SIGCONT} signals.  The signals are marked as pending, but not
699 delivered until the process is continued.  The @code{SIGKILL} signal
700 always causes termination of the process and can't be blocked, handled
701 or ignored.  You can ignore @code{SIGCONT}, but it always causes the
702 process to be continued anyway if it is stopped.  Sending a
703 @code{SIGCONT} signal to a process causes any pending stop signals for
704 that process to be discarded.  Likewise, any pending @code{SIGCONT}
705 signals for a process are discarded when it receives a stop signal.
707 When a process in an orphaned process group (@pxref{Orphaned Process
708 Groups}) receives a @code{SIGTSTP}, @code{SIGTTIN}, or @code{SIGTTOU}
709 signal and does not handle it, the process does not stop.  Stopping the
710 process would probably not be very useful, since there is no shell
711 program that will notice it stop and allow the user to continue it.
712 What happens instead depends on the operating system you are using.
713 Some systems may do nothing; others may deliver another signal instead,
714 such as @code{SIGKILL} or @code{SIGHUP}.  On @gnuhurdsystems{}, the process
715 dies with @code{SIGKILL}; this avoids the problem of many stopped,
716 orphaned processes lying around the system.
718 @ignore
719 On @gnuhurdsystems{}, it is possible to reattach to the orphaned process
720 group and continue it, so stop signals do stop the process as usual on
721 @gnuhurdsystems{} unless you have requested POSIX compatibility ``till it
722 hurts.''
723 @end ignore
725 @node Operation Error Signals
726 @subsection Operation Error Signals
728 These signals are used to report various errors generated by an
729 operation done by the program.  They do not necessarily indicate a
730 programming error in the program, but an error that prevents an
731 operating system call from completing.  The default action for all of
732 them is to cause the process to terminate.
734 @deftypevr Macro int SIGPIPE
735 @standards{POSIX.1, signal.h}
736 @cindex pipe signal
737 @cindex broken pipe signal
738 Broken pipe.  If you use pipes or FIFOs, you have to design your
739 application so that one process opens the pipe for reading before
740 another starts writing.  If the reading process never starts, or
741 terminates unexpectedly, writing to the pipe or FIFO raises a
742 @code{SIGPIPE} signal.  If @code{SIGPIPE} is blocked, handled or
743 ignored, the offending call fails with @code{EPIPE} instead.
745 Pipes and FIFO special files are discussed in more detail in @ref{Pipes
746 and FIFOs}.
748 Another cause of @code{SIGPIPE} is when you try to output to a socket
749 that isn't connected.  @xref{Sending Data}.
750 @end deftypevr
752 @deftypevr Macro int SIGLOST
753 @standards{GNU, signal.h}
754 @cindex lost resource signal
755 Resource lost.  This signal is generated when you have an advisory lock
756 on an NFS file, and the NFS server reboots and forgets about your lock.
758 On @gnuhurdsystems{}, @code{SIGLOST} is generated when any server program
759 dies unexpectedly.  It is usually fine to ignore the signal; whatever
760 call was made to the server that died just returns an error.
761 @end deftypevr
763 @deftypevr Macro int SIGXCPU
764 @standards{BSD, signal.h}
765 CPU time limit exceeded.  This signal is generated when the process
766 exceeds its soft resource limit on CPU time.  @xref{Limits on Resources}.
767 @end deftypevr
769 @deftypevr Macro int SIGXFSZ
770 @standards{BSD, signal.h}
771 File size limit exceeded.  This signal is generated when the process
772 attempts to extend a file so it exceeds the process's soft resource
773 limit on file size.  @xref{Limits on Resources}.
774 @end deftypevr
776 @node Miscellaneous Signals
777 @subsection Miscellaneous Signals
779 These signals are used for various other purposes.  In general, they
780 will not affect your program unless it explicitly uses them for something.
782 @deftypevr Macro int SIGUSR1
783 @deftypevrx Macro int SIGUSR2
784 @standards{POSIX.1, signal.h}
785 @cindex user signals
786 The @code{SIGUSR1} and @code{SIGUSR2} signals are set aside for you to
787 use any way you want.  They're useful for simple interprocess
788 communication, if you write a signal handler for them in the program
789 that receives the signal.
791 There is an example showing the use of @code{SIGUSR1} and @code{SIGUSR2}
792 in @ref{Signaling Another Process}.
794 The default action is to terminate the process.
795 @end deftypevr
797 @deftypevr Macro int SIGWINCH
798 @standards{BSD, signal.h}
799 Window size change.  This is generated on some systems (including GNU)
800 when the terminal driver's record of the number of rows and columns on
801 the screen is changed.  The default action is to ignore it.
803 If a program does full-screen display, it should handle @code{SIGWINCH}.
804 When the signal arrives, it should fetch the new screen size and
805 reformat its display accordingly.
806 @end deftypevr
808 @deftypevr Macro int SIGINFO
809 @standards{BSD, signal.h}
810 Information request.  On 4.4 BSD and @gnuhurdsystems{}, this signal is sent
811 to all the processes in the foreground process group of the controlling
812 terminal when the user types the STATUS character in canonical mode;
813 @pxref{Signal Characters}.
815 If the process is the leader of the process group, the default action is
816 to print some status information about the system and what the process
817 is doing.  Otherwise the default is to do nothing.
818 @end deftypevr
820 @node Signal Messages
821 @subsection Signal Messages
822 @cindex signal messages
824 We mentioned above that the shell prints a message describing the signal
825 that terminated a child process.  The clean way to print a message
826 describing a signal is to use the functions @code{strsignal} and
827 @code{psignal}.  These functions use a signal number to specify which
828 kind of signal to describe.  The signal number may come from the
829 termination status of a child process (@pxref{Process Completion}) or it
830 may come from a signal handler in the same process.
832 @deftypefun {char *} strsignal (int @var{signum})
833 @standards{GNU, string.h}
834 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:strsignal} @mtslocale{}}@asunsafe{@asuinit{} @ascuintl{} @asucorrupt{} @ascuheap{}}@acunsafe{@acuinit{} @acucorrupt{} @acsmem{}}}
835 @c strsignal @mtasurace:strsignal @mtslocale @asuinit @ascuintl @asucorrupt @ascuheap @acucorrupt @acsmem
836 @c   uses a static buffer if tsd key creation fails
837 @c  [once] init
838 @c   libc_key_create ok
839 @c    pthread_key_create dup ok
840 @c  getbuffer @asucorrupt @ascuheap @acsmem
841 @c   libc_getspecific ok
842 @c    pthread_getspecific dup ok
843 @c   malloc dup @ascuheap @acsmem
844 @c   libc_setspecific @asucorrupt @ascuheap @acucorrupt @acsmem
845 @c    pthread_setspecific dup @asucorrupt @ascuheap @acucorrupt @acsmem
846 @c  snprintf dup @mtslocale @ascuheap @acsmem
847 @c  _ @ascuintl
848 This function returns a pointer to a statically-allocated string
849 containing a message describing the signal @var{signum}.  You
850 should not modify the contents of this string; and, since it can be
851 rewritten on subsequent calls, you should save a copy of it if you need
852 to reference it later.
854 @pindex string.h
855 This function is a GNU extension, declared in the header file
856 @file{string.h}.
857 @end deftypefun
859 @deftypefun void psignal (int @var{signum}, const char *@var{message})
860 @standards{BSD, signal.h}
861 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@asunsafe{@asucorrupt{} @ascuintl{} @ascuheap{}}@acunsafe{@aculock{} @acucorrupt{} @acsmem{}}}
862 @c psignal @mtslocale @asucorrupt @ascuintl @ascuheap @aculock @acucorrupt @acsmem
863 @c  _ @ascuintl
864 @c  fxprintf @asucorrupt @aculock @acucorrupt
865 @c  asprintf @mtslocale @ascuheap @acsmem
866 @c  free dup @ascuheap @acsmem
867 This function prints a message describing the signal @var{signum} to the
868 standard error output stream @code{stderr}; see @ref{Standard Streams}.
870 If you call @code{psignal} with a @var{message} that is either a null
871 pointer or an empty string, @code{psignal} just prints the message
872 corresponding to @var{signum}, adding a trailing newline.
874 If you supply a non-null @var{message} argument, then @code{psignal}
875 prefixes its output with this string.  It adds a colon and a space
876 character to separate the @var{message} from the string corresponding
877 to @var{signum}.
879 @pindex stdio.h
880 This function is a BSD feature, declared in the header file @file{signal.h}.
881 @end deftypefun
883 @deftypefun {const char *} sigdescr_np (int @var{signum})
884 @standards{GNU, string.h}
885 @safety{@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
886 This function returns the message describing the signal @var{signum} or
887 @code{NULL} for invalid signal number (e.g "Hangup" for @code{SIGHUP}).
888 Different than @code{strsignal} the returned description is not translated.
889 The message points to a static storage whose lifetime is the whole lifetime
890 of the program.
892 @pindex string.h
893 This function is a GNU extension, declared in the header file @file{string.h}.
894 @end deftypefun
896 @deftypefun {const char *} sigabbrev_np (int @var{signum})
897 @standards{GNU, string.h}
898 @safety{@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
899 This function returns the abbreviation describing the signal @var{signum} or
900 @code{NULL} for invalid signal number.  The message points to a static
901 storage whose lifetime is the whole lifetime of the program.
903 @pindex string.h
904 This function is a GNU extension, declared in the header file @file{string.h}.
905 @end deftypefun
907 @node Signal Actions
908 @section Specifying Signal Actions
909 @cindex signal actions
910 @cindex establishing a handler
912 The simplest way to change the action for a signal is to use the
913 @code{signal} function.  You can specify a built-in action (such as to
914 ignore the signal), or you can @dfn{establish a handler}.
916 @Theglibc{} also implements the more versatile @code{sigaction}
917 facility.  This section describes both facilities and gives suggestions
918 on which to use when.
920 @menu
921 * Basic Signal Handling::       The simple @code{signal} function.
922 * Advanced Signal Handling::    The more powerful @code{sigaction} function.
923 * Signal and Sigaction::        How those two functions interact.
924 * Sigaction Function Example::  An example of using the sigaction function.
925 * Flags for Sigaction::         Specifying options for signal handling.
926 * Initial Signal Actions::      How programs inherit signal actions.
927 @end menu
929 @node Basic Signal Handling
930 @subsection Basic Signal Handling
931 @cindex @code{signal} function
933 The @code{signal} function provides a simple interface for establishing
934 an action for a particular signal.  The function and associated macros
935 are declared in the header file @file{signal.h}.
936 @pindex signal.h
938 @deftp {Data Type} sighandler_t
939 @standards{GNU, signal.h}
940 This is the type of signal handler functions.  Signal handlers take one
941 integer argument specifying the signal number, and have return type
942 @code{void}.  So, you should define handler functions like this:
944 @smallexample
945 void @var{handler} (int @code{signum}) @{ @dots{} @}
946 @end smallexample
948 The name @code{sighandler_t} for this data type is a GNU extension.
949 @end deftp
951 @deftypefun sighandler_t signal (int @var{signum}, sighandler_t @var{action})
952 @standards{ISO, signal.h}
953 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtssigintr{}}@assafe{}@acsafe{}}
954 @c signal ok
955 @c  sigemptyset dup ok
956 @c  sigaddset dup ok
957 @c  sigismember dup ok
958 @c  sigaction dup ok
959 The @code{signal} function establishes @var{action} as the action for
960 the signal @var{signum}.
962 The first argument, @var{signum}, identifies the signal whose behavior
963 you want to control, and should be a signal number.  The proper way to
964 specify a signal number is with one of the symbolic signal names
965 (@pxref{Standard Signals})---don't use an explicit number, because
966 the numerical code for a given kind of signal may vary from operating
967 system to operating system.
969 The second argument, @var{action}, specifies the action to use for the
970 signal @var{signum}.  This can be one of the following:
972 @table @code
973 @item SIG_DFL
974 @vindex SIG_DFL
975 @cindex default action for a signal
976 @code{SIG_DFL} specifies the default action for the particular signal.
977 The default actions for various kinds of signals are stated in
978 @ref{Standard Signals}.
980 @item SIG_IGN
981 @vindex SIG_IGN
982 @cindex ignore action for a signal
983 @code{SIG_IGN} specifies that the signal should be ignored.
985 Your program generally should not ignore signals that represent serious
986 events or that are normally used to request termination.  You cannot
987 ignore the @code{SIGKILL} or @code{SIGSTOP} signals at all.  You can
988 ignore program error signals like @code{SIGSEGV}, but ignoring the error
989 won't enable the program to continue executing meaningfully.  Ignoring
990 user requests such as @code{SIGINT}, @code{SIGQUIT}, and @code{SIGTSTP}
991 is unfriendly.
993 When you do not wish signals to be delivered during a certain part of
994 the program, the thing to do is to block them, not ignore them.
995 @xref{Blocking Signals}.
997 @item @var{handler}
998 Supply the address of a handler function in your program, to specify
999 running this handler as the way to deliver the signal.
1001 For more information about defining signal handler functions,
1002 see @ref{Defining Handlers}.
1003 @end table
1005 If you set the action for a signal to @code{SIG_IGN}, or if you set it
1006 to @code{SIG_DFL} and the default action is to ignore that signal, then
1007 any pending signals of that type are discarded (even if they are
1008 blocked).  Discarding the pending signals means that they will never be
1009 delivered, not even if you subsequently specify another action and
1010 unblock this kind of signal.
1012 The @code{signal} function returns the action that was previously in
1013 effect for the specified @var{signum}.  You can save this value and
1014 restore it later by calling @code{signal} again.
1016 If @code{signal} can't honor the request, it returns @code{SIG_ERR}
1017 instead.  The following @code{errno} error conditions are defined for
1018 this function:
1020 @table @code
1021 @item EINVAL
1022 You specified an invalid @var{signum}; or you tried to ignore or provide
1023 a handler for @code{SIGKILL} or @code{SIGSTOP}.
1024 @end table
1025 @end deftypefun
1027 @strong{Compatibility Note:} A problem encountered when working with the
1028 @code{signal} function is that it has different semantics on BSD and
1029 SVID systems.  The difference is that on SVID systems the signal handler
1030 is deinstalled after signal delivery.  On BSD systems the
1031 handler must be explicitly deinstalled.  In @theglibc{} we use the
1032 BSD version by default.  To use the SVID version you can either use the
1033 function @code{sysv_signal} (see below) or use the @code{_XOPEN_SOURCE}
1034 feature select macro (@pxref{Feature Test Macros}).  In general, use of these
1035 functions should be avoided because of compatibility problems.  It
1036 is better to use @code{sigaction} if it is available since the results
1037 are much more reliable.
1039 Here is a simple example of setting up a handler to delete temporary
1040 files when certain fatal signals happen:
1042 @smallexample
1043 #include <signal.h>
1045 void
1046 termination_handler (int signum)
1048   struct temp_file *p;
1050   for (p = temp_file_list; p; p = p->next)
1051     unlink (p->name);
1055 main (void)
1057   @dots{}
1058   if (signal (SIGINT, termination_handler) == SIG_IGN)
1059     signal (SIGINT, SIG_IGN);
1060   if (signal (SIGHUP, termination_handler) == SIG_IGN)
1061     signal (SIGHUP, SIG_IGN);
1062   if (signal (SIGTERM, termination_handler) == SIG_IGN)
1063     signal (SIGTERM, SIG_IGN);
1064   @dots{}
1066 @end smallexample
1068 @noindent
1069 Note that if a given signal was previously set to be ignored, this code
1070 avoids altering that setting.  This is because non-job-control shells
1071 often ignore certain signals when starting children, and it is important
1072 for the children to respect this.
1074 We do not handle @code{SIGQUIT} or the program error signals in this
1075 example because these are designed to provide information for debugging
1076 (a core dump), and the temporary files may give useful information.
1078 @deftypefun sighandler_t sysv_signal (int @var{signum}, sighandler_t @var{action})
1079 @standards{GNU, signal.h}
1080 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1081 @c sysv_signal ok
1082 @c  sigemptyset dup ok
1083 @c  sigaction dup ok
1084 The @code{sysv_signal} implements the behavior of the standard
1085 @code{signal} function as found on SVID systems.  The difference to BSD
1086 systems is that the handler is deinstalled after a delivery of a signal.
1088 @strong{Compatibility Note:} As said above for @code{signal}, this
1089 function should be avoided when possible.  @code{sigaction} is the
1090 preferred method.
1091 @end deftypefun
1093 @deftypefun sighandler_t ssignal (int @var{signum}, sighandler_t @var{action})
1094 @standards{SVID, signal.h}
1095 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtssigintr{}}@assafe{}@acsafe{}}
1096 @c Aliases signal and bsd_signal.
1097 The @code{ssignal} function does the same thing as @code{signal}; it is
1098 provided only for compatibility with SVID.
1099 @end deftypefun
1101 @deftypevr Macro sighandler_t SIG_ERR
1102 @standards{ISO, signal.h}
1103 The value of this macro is used as the return value from @code{signal}
1104 to indicate an error.
1105 @end deftypevr
1107 @ignore
1108 @comment RMS says that ``we don't do this''.
1109 Implementations might define additional macros for built-in signal
1110 actions that are suitable as a @var{action} argument to @code{signal},
1111 besides @code{SIG_IGN} and @code{SIG_DFL}.  Identifiers whose names
1112 begin with @samp{SIG_} followed by an uppercase letter are reserved for
1113 this purpose.
1114 @end ignore
1117 @node Advanced Signal Handling
1118 @subsection Advanced Signal Handling
1119 @cindex @code{sigaction} function
1121 The @code{sigaction} function has the same basic effect as
1122 @code{signal}: to specify how a signal should be handled by the process.
1123 However, @code{sigaction} offers more control, at the expense of more
1124 complexity.  In particular, @code{sigaction} allows you to specify
1125 additional flags to control when the signal is generated and how the
1126 handler is invoked.
1128 The @code{sigaction} function is declared in @file{signal.h}.
1129 @pindex signal.h
1131 @deftp {Data Type} {struct sigaction}
1132 @standards{POSIX.1, signal.h}
1133 Structures of type @code{struct sigaction} are used in the
1134 @code{sigaction} function to specify all the information about how to
1135 handle a particular signal.  This structure contains at least the
1136 following members:
1138 @table @code
1139 @item sighandler_t sa_handler
1140 This is used in the same way as the @var{action} argument to the
1141 @code{signal} function.  The value can be @code{SIG_DFL},
1142 @code{SIG_IGN}, or a function pointer.  @xref{Basic Signal Handling}.
1144 @item sigset_t sa_mask
1145 This specifies a set of signals to be blocked while the handler runs.
1146 Blocking is explained in @ref{Blocking for Handler}.  Note that the
1147 signal that was delivered is automatically blocked by default before its
1148 handler is started; this is true regardless of the value in
1149 @code{sa_mask}.  If you want that signal not to be blocked within its
1150 handler, you must write code in the handler to unblock it.
1152 @item int sa_flags
1153 This specifies various flags which can affect the behavior of
1154 the signal.  These are described in more detail in @ref{Flags for Sigaction}.
1155 @end table
1156 @end deftp
1158 @deftypefun int sigaction (int @var{signum}, const struct sigaction *restrict @var{action}, struct sigaction *restrict @var{old-action})
1159 @standards{POSIX.1, signal.h}
1160 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1161 The @var{action} argument is used to set up a new action for the signal
1162 @var{signum}, while the @var{old-action} argument is used to return
1163 information about the action previously associated with this signal.
1164 (In other words, @var{old-action} has the same purpose as the
1165 @code{signal} function's return value---you can check to see what the
1166 old action in effect for the signal was, and restore it later if you
1167 want.)
1169 Either @var{action} or @var{old-action} can be a null pointer.  If
1170 @var{old-action} is a null pointer, this simply suppresses the return
1171 of information about the old action.  If @var{action} is a null pointer,
1172 the action associated with the signal @var{signum} is unchanged; this
1173 allows you to inquire about how a signal is being handled without changing
1174 that handling.
1176 The return value from @code{sigaction} is zero if it succeeds, and
1177 @code{-1} on failure.  The following @code{errno} error conditions are
1178 defined for this function:
1180 @table @code
1181 @item EINVAL
1182 The @var{signum} argument is not valid, or you are trying to
1183 trap or ignore @code{SIGKILL} or @code{SIGSTOP}.
1184 @end table
1185 @end deftypefun
1187 @node Signal and Sigaction
1188 @subsection Interaction of @code{signal} and @code{sigaction}
1190 It's possible to use both the @code{signal} and @code{sigaction}
1191 functions within a single program, but you have to be careful because
1192 they can interact in slightly strange ways.
1194 The @code{sigaction} function specifies more information than the
1195 @code{signal} function, so the return value from @code{signal} cannot
1196 express the full range of @code{sigaction} possibilities.  Therefore, if
1197 you use @code{signal} to save and later reestablish an action, it may
1198 not be able to reestablish properly a handler that was established with
1199 @code{sigaction}.
1201 To avoid having problems as a result, always use @code{sigaction} to
1202 save and restore a handler if your program uses @code{sigaction} at all.
1203 Since @code{sigaction} is more general, it can properly save and
1204 reestablish any action, regardless of whether it was established
1205 originally with @code{signal} or @code{sigaction}.
1207 On some systems if you establish an action with @code{signal} and then
1208 examine it with @code{sigaction}, the handler address that you get may
1209 not be the same as what you specified with @code{signal}.  It may not
1210 even be suitable for use as an action argument with @code{signal}.  But
1211 you can rely on using it as an argument to @code{sigaction}.  This
1212 problem never happens on @gnusystems{}.
1214 So, you're better off using one or the other of the mechanisms
1215 consistently within a single program.
1217 @strong{Portability Note:} The basic @code{signal} function is a feature
1218 of @w{ISO C}, while @code{sigaction} is part of the POSIX.1 standard.  If
1219 you are concerned about portability to non-POSIX systems, then you
1220 should use the @code{signal} function instead.
1222 @node Sigaction Function Example
1223 @subsection @code{sigaction} Function Example
1225 In @ref{Basic Signal Handling}, we gave an example of establishing a
1226 simple handler for termination signals using @code{signal}.  Here is an
1227 equivalent example using @code{sigaction}:
1229 @smallexample
1230 #include <signal.h>
1232 void
1233 termination_handler (int signum)
1235   struct temp_file *p;
1237   for (p = temp_file_list; p; p = p->next)
1238     unlink (p->name);
1242 main (void)
1244   @dots{}
1245   struct sigaction new_action, old_action;
1247   /* @r{Set up the structure to specify the new action.} */
1248   new_action.sa_handler = termination_handler;
1249   sigemptyset (&new_action.sa_mask);
1250   new_action.sa_flags = 0;
1252   sigaction (SIGINT, NULL, &old_action);
1253   if (old_action.sa_handler != SIG_IGN)
1254     sigaction (SIGINT, &new_action, NULL);
1255   sigaction (SIGHUP, NULL, &old_action);
1256   if (old_action.sa_handler != SIG_IGN)
1257     sigaction (SIGHUP, &new_action, NULL);
1258   sigaction (SIGTERM, NULL, &old_action);
1259   if (old_action.sa_handler != SIG_IGN)
1260     sigaction (SIGTERM, &new_action, NULL);
1261   @dots{}
1263 @end smallexample
1265 The program just loads the @code{new_action} structure with the desired
1266 parameters and passes it in the @code{sigaction} call.  The usage of
1267 @code{sigemptyset} is described later; see @ref{Blocking Signals}.
1269 As in the example using @code{signal}, we avoid handling signals
1270 previously set to be ignored.  Here we can avoid altering the signal
1271 handler even momentarily, by using the feature of @code{sigaction} that
1272 lets us examine the current action without specifying a new one.
1274 Here is another example.  It retrieves information about the current
1275 action for @code{SIGINT} without changing that action.
1277 @smallexample
1278 struct sigaction query_action;
1280 if (sigaction (SIGINT, NULL, &query_action) < 0)
1281   /* @r{@code{sigaction} returns -1 in case of error.} */
1282 else if (query_action.sa_handler == SIG_DFL)
1283   /* @r{@code{SIGINT} is handled in the default, fatal manner.} */
1284 else if (query_action.sa_handler == SIG_IGN)
1285   /* @r{@code{SIGINT} is ignored.} */
1286 else
1287   /* @r{A programmer-defined signal handler is in effect.} */
1288 @end smallexample
1290 @node Flags for Sigaction
1291 @subsection Flags for @code{sigaction}
1292 @cindex signal flags
1293 @cindex flags for @code{sigaction}
1294 @cindex @code{sigaction} flags
1296 The @code{sa_flags} member of the @code{sigaction} structure is a
1297 catch-all for special features.  Most of the time, @code{SA_RESTART} is
1298 a good value to use for this field.
1300 The value of @code{sa_flags} is interpreted as a bit mask.  Thus, you
1301 should choose the flags you want to set, @sc{or} those flags together,
1302 and store the result in the @code{sa_flags} member of your
1303 @code{sigaction} structure.
1305 Each signal number has its own set of flags.  Each call to
1306 @code{sigaction} affects one particular signal number, and the flags
1307 that you specify apply only to that particular signal.
1309 In @theglibc{}, establishing a handler with @code{signal} sets all
1310 the flags to zero except for @code{SA_RESTART}, whose value depends on
1311 the settings you have made with @code{siginterrupt}.  @xref{Interrupted
1312 Primitives}, to see what this is about.
1314 @pindex signal.h
1315 These macros are defined in the header file @file{signal.h}.
1317 @deftypevr Macro int SA_NOCLDSTOP
1318 @standards{POSIX.1, signal.h}
1319 This flag is meaningful only for the @code{SIGCHLD} signal.  When the
1320 flag is set, the system delivers the signal for a terminated child
1321 process but not for one that is stopped.  By default, @code{SIGCHLD} is
1322 delivered for both terminated children and stopped children.
1324 Setting this flag for a signal other than @code{SIGCHLD} has no effect.
1325 @end deftypevr
1327 @deftypevr Macro int SA_ONSTACK
1328 @standards{BSD, signal.h}
1329 If this flag is set for a particular signal number, the system uses the
1330 signal stack when delivering that kind of signal.  @xref{Signal Stack}.
1331 If a signal with this flag arrives and you have not set a signal stack,
1332 the normal user stack is used instead, as if the flag had not been set.
1333 @end deftypevr
1335 @deftypevr Macro int SA_RESTART
1336 @standards{BSD, signal.h}
1337 This flag controls what happens when a signal is delivered during
1338 certain primitives (such as @code{open}, @code{read} or @code{write}),
1339 and the signal handler returns normally.  There are two alternatives:
1340 the library function can resume, or it can return failure with error
1341 code @code{EINTR}.
1343 The choice is controlled by the @code{SA_RESTART} flag for the
1344 particular kind of signal that was delivered.  If the flag is set,
1345 returning from a handler resumes the library function.  If the flag is
1346 clear, returning from a handler makes the function fail.
1347 @xref{Interrupted Primitives}.
1348 @end deftypevr
1350 @node Initial Signal Actions
1351 @subsection Initial Signal Actions
1352 @cindex initial signal actions
1354 When a new process is created (@pxref{Creating a Process}), it inherits
1355 handling of signals from its parent process.  However, when you load a
1356 new process image using the @code{exec} function (@pxref{Executing a
1357 File}), any signals that you've defined your own handlers for revert to
1358 their @code{SIG_DFL} handling.  (If you think about it a little, this
1359 makes sense; the handler functions from the old program are specific to
1360 that program, and aren't even present in the address space of the new
1361 program image.)  Of course, the new program can establish its own
1362 handlers.
1364 When a program is run by a shell, the shell normally sets the initial
1365 actions for the child process to @code{SIG_DFL} or @code{SIG_IGN}, as
1366 appropriate.  It's a good idea to check to make sure that the shell has
1367 not set up an initial action of @code{SIG_IGN} before you establish your
1368 own signal handlers.
1370 Here is an example of how to establish a handler for @code{SIGHUP}, but
1371 not if @code{SIGHUP} is currently ignored:
1373 @smallexample
1374 @group
1375 @dots{}
1376 struct sigaction temp;
1378 sigaction (SIGHUP, NULL, &temp);
1380 if (temp.sa_handler != SIG_IGN)
1381   @{
1382     temp.sa_handler = handle_sighup;
1383     sigemptyset (&temp.sa_mask);
1384     sigaction (SIGHUP, &temp, NULL);
1385   @}
1386 @end group
1387 @end smallexample
1389 @node Defining Handlers
1390 @section Defining Signal Handlers
1391 @cindex signal handler function
1393 This section describes how to write a signal handler function that can
1394 be established with the @code{signal} or @code{sigaction} functions.
1396 A signal handler is just a function that you compile together with the
1397 rest of the program.  Instead of directly invoking the function, you use
1398 @code{signal} or @code{sigaction} to tell the operating system to call
1399 it when a signal arrives.  This is known as @dfn{establishing} the
1400 handler.  @xref{Signal Actions}.
1402 There are two basic strategies you can use in signal handler functions:
1404 @itemize @bullet
1405 @item
1406 You can have the handler function note that the signal arrived by
1407 tweaking some global data structures, and then return normally.
1409 @item
1410 You can have the handler function terminate the program or transfer
1411 control to a point where it can recover from the situation that caused
1412 the signal.
1413 @end itemize
1415 You need to take special care in writing handler functions because they
1416 can be called asynchronously.  That is, a handler might be called at any
1417 point in the program, unpredictably.  If two signals arrive during a
1418 very short interval, one handler can run within another.  This section
1419 describes what your handler should do, and what you should avoid.
1421 @menu
1422 * Handler Returns::             Handlers that return normally, and what
1423                                  this means.
1424 * Termination in Handler::      How handler functions terminate a program.
1425 * Longjmp in Handler::          Nonlocal transfer of control out of a
1426                                  signal handler.
1427 * Signals in Handler::          What happens when signals arrive while
1428                                  the handler is already occupied.
1429 * Merged Signals::              When a second signal arrives before the
1430                                  first is handled.
1431 * Nonreentrancy::               Do not call any functions unless you know they
1432                                  are reentrant with respect to signals.
1433 * Atomic Data Access::          A single handler can run in the middle of
1434                                  reading or writing a single object.
1435 @end menu
1437 @node Handler Returns
1438 @subsection Signal Handlers that Return
1440 Handlers which return normally are usually used for signals such as
1441 @code{SIGALRM} and the I/O and interprocess communication signals.  But
1442 a handler for @code{SIGINT} might also return normally after setting a
1443 flag that tells the program to exit at a convenient time.
1445 It is not safe to return normally from the handler for a program error
1446 signal, because the behavior of the program when the handler function
1447 returns is not defined after a program error.  @xref{Program Error
1448 Signals}.
1450 Handlers that return normally must modify some global variable in order
1451 to have any effect.  Typically, the variable is one that is examined
1452 periodically by the program during normal operation.  Its data type
1453 should be @code{sig_atomic_t} for reasons described in @ref{Atomic
1454 Data Access}.
1456 Here is a simple example of such a program.  It executes the body of
1457 the loop until it has noticed that a @code{SIGALRM} signal has arrived.
1458 This technique is useful because it allows the iteration in progress
1459 when the signal arrives to complete before the loop exits.
1461 @smallexample
1462 @include sigh1.c.texi
1463 @end smallexample
1465 @node Termination in Handler
1466 @subsection Handlers That Terminate the Process
1468 Handler functions that terminate the program are typically used to cause
1469 orderly cleanup or recovery from program error signals and interactive
1470 interrupts.
1472 The cleanest way for a handler to terminate the process is to raise the
1473 same signal that ran the handler in the first place.  Here is how to do
1474 this:
1476 @smallexample
1477 volatile sig_atomic_t fatal_error_in_progress = 0;
1479 void
1480 fatal_error_signal (int sig)
1482 @group
1483   /* @r{Since this handler is established for more than one kind of signal, }
1484      @r{it might still get invoked recursively by delivery of some other kind}
1485      @r{of signal.  Use a static variable to keep track of that.} */
1486   if (fatal_error_in_progress)
1487     raise (sig);
1488   fatal_error_in_progress = 1;
1489 @end group
1491 @group
1492   /* @r{Now do the clean up actions:}
1493      @r{- reset terminal modes}
1494      @r{- kill child processes}
1495      @r{- remove lock files} */
1496   @dots{}
1497 @end group
1499 @group
1500   /* @r{Now reraise the signal.  We reactivate the signal's}
1501      @r{default handling, which is to terminate the process.}
1502      @r{We could just call @code{exit} or @code{abort},}
1503      @r{but reraising the signal sets the return status}
1504      @r{from the process correctly.} */
1505   signal (sig, SIG_DFL);
1506   raise (sig);
1508 @end group
1509 @end smallexample
1511 @node Longjmp in Handler
1512 @subsection Nonlocal Control Transfer in Handlers
1513 @cindex non-local exit, from signal handler
1515 You can do a nonlocal transfer of control out of a signal handler using
1516 the @code{setjmp} and @code{longjmp} facilities (@pxref{Non-Local
1517 Exits}).
1519 When the handler does a nonlocal control transfer, the part of the
1520 program that was running will not continue.  If this part of the program
1521 was in the middle of updating an important data structure, the data
1522 structure will remain inconsistent.  Since the program does not
1523 terminate, the inconsistency is likely to be noticed later on.
1525 There are two ways to avoid this problem.  One is to block the signal
1526 for the parts of the program that update important data structures.
1527 Blocking the signal delays its delivery until it is unblocked, once the
1528 critical updating is finished.  @xref{Blocking Signals}.
1530 The other way is to re-initialize the crucial data structures in the
1531 signal handler, or to make their values consistent.
1533 Here is a rather schematic example showing the reinitialization of one
1534 global variable.
1536 @smallexample
1537 @group
1538 #include <signal.h>
1539 #include <setjmp.h>
1541 jmp_buf return_to_top_level;
1543 volatile sig_atomic_t waiting_for_input;
1545 void
1546 handle_sigint (int signum)
1548   /* @r{We may have been waiting for input when the signal arrived,}
1549      @r{but we are no longer waiting once we transfer control.} */
1550   waiting_for_input = 0;
1551   longjmp (return_to_top_level, 1);
1553 @end group
1555 @group
1557 main (void)
1559   @dots{}
1560   signal (SIGINT, sigint_handler);
1561   @dots{}
1562   while (1) @{
1563     prepare_for_command ();
1564     if (setjmp (return_to_top_level) == 0)
1565       read_and_execute_command ();
1566   @}
1568 @end group
1570 @group
1571 /* @r{Imagine this is a subroutine used by various commands.} */
1572 char *
1573 read_data ()
1575   if (input_from_terminal) @{
1576     waiting_for_input = 1;
1577     @dots{}
1578     waiting_for_input = 0;
1579   @} else @{
1580     @dots{}
1581   @}
1583 @end group
1584 @end smallexample
1587 @node Signals in Handler
1588 @subsection Signals Arriving While a Handler Runs
1589 @cindex race conditions, relating to signals
1591 What happens if another signal arrives while your signal handler
1592 function is running?
1594 When the handler for a particular signal is invoked, that signal is
1595 automatically blocked until the handler returns.  That means that if two
1596 signals of the same kind arrive close together, the second one will be
1597 held until the first has been handled.  (The handler can explicitly
1598 unblock the signal using @code{sigprocmask}, if you want to allow more
1599 signals of this type to arrive; see @ref{Process Signal Mask}.)
1601 However, your handler can still be interrupted by delivery of another
1602 kind of signal.  To avoid this, you can use the @code{sa_mask} member of
1603 the action structure passed to @code{sigaction} to explicitly specify
1604 which signals should be blocked while the signal handler runs.  These
1605 signals are in addition to the signal for which the handler was invoked,
1606 and any other signals that are normally blocked by the process.
1607 @xref{Blocking for Handler}.
1609 When the handler returns, the set of blocked signals is restored to the
1610 value it had before the handler ran.  So using @code{sigprocmask} inside
1611 the handler only affects what signals can arrive during the execution of
1612 the handler itself, not what signals can arrive once the handler returns.
1614 @strong{Portability Note:} Always use @code{sigaction} to establish a
1615 handler for a signal that you expect to receive asynchronously, if you
1616 want your program to work properly on System V Unix.  On this system,
1617 the handling of a signal whose handler was established with
1618 @code{signal} automatically sets the signal's action back to
1619 @code{SIG_DFL}, and the handler must re-establish itself each time it
1620 runs.  This practice, while inconvenient, does work when signals cannot
1621 arrive in succession.  However, if another signal can arrive right away,
1622 it may arrive before the handler can re-establish itself.  Then the
1623 second signal would receive the default handling, which could terminate
1624 the process.
1626 @node Merged Signals
1627 @subsection Signals Close Together Merge into One
1628 @cindex handling multiple signals
1629 @cindex successive signals
1630 @cindex merging of signals
1632 If multiple signals of the same type are delivered to your process
1633 before your signal handler has a chance to be invoked at all, the
1634 handler may only be invoked once, as if only a single signal had
1635 arrived.  In effect, the signals merge into one.  This situation can
1636 arise when the signal is blocked, or in a multiprocessing environment
1637 where the system is busy running some other processes while the signals
1638 are delivered.  This means, for example, that you cannot reliably use a
1639 signal handler to count signals.  The only distinction you can reliably
1640 make is whether at least one signal has arrived since a given time in
1641 the past.
1643 Here is an example of a handler for @code{SIGCHLD} that compensates for
1644 the fact that the number of signals received may not equal the number of
1645 child processes that generate them.  It assumes that the program keeps track
1646 of all the child processes with a chain of structures as follows:
1648 @smallexample
1649 struct process
1651   struct process *next;
1652   /* @r{The process ID of this child.}  */
1653   int pid;
1654   /* @r{The descriptor of the pipe or pseudo terminal}
1655      @r{on which output comes from this child.}  */
1656   int input_descriptor;
1657   /* @r{Nonzero if this process has stopped or terminated.}  */
1658   sig_atomic_t have_status;
1659   /* @r{The status of this child; 0 if running,}
1660      @r{otherwise a status value from @code{waitpid}.}  */
1661   int status;
1664 struct process *process_list;
1665 @end smallexample
1667 This example also uses a flag to indicate whether signals have arrived
1668 since some time in the past---whenever the program last cleared it to
1669 zero.
1671 @smallexample
1672 /* @r{Nonzero means some child's status has changed}
1673    @r{so look at @code{process_list} for the details.}  */
1674 int process_status_change;
1675 @end smallexample
1677 Here is the handler itself:
1679 @smallexample
1680 void
1681 sigchld_handler (int signo)
1683   int old_errno = errno;
1685   while (1) @{
1686     register int pid;
1687     int w;
1688     struct process *p;
1690     /* @r{Keep asking for a status until we get a definitive result.}  */
1691     do
1692       @{
1693         errno = 0;
1694         pid = waitpid (WAIT_ANY, &w, WNOHANG | WUNTRACED);
1695       @}
1696     while (pid <= 0 && errno == EINTR);
1698     if (pid <= 0) @{
1699       /* @r{A real failure means there are no more}
1700          @r{stopped or terminated child processes, so return.}  */
1701       errno = old_errno;
1702       return;
1703     @}
1705     /* @r{Find the process that signaled us, and record its status.}  */
1707     for (p = process_list; p; p = p->next)
1708       if (p->pid == pid) @{
1709         p->status = w;
1710         /* @r{Indicate that the @code{status} field}
1711            @r{has data to look at.  We do this only after storing it.}  */
1712         p->have_status = 1;
1714         /* @r{If process has terminated, stop waiting for its output.}  */
1715         if (WIFSIGNALED (w) || WIFEXITED (w))
1716           if (p->input_descriptor)
1717             FD_CLR (p->input_descriptor, &input_wait_mask);
1719         /* @r{The program should check this flag from time to time}
1720            @r{to see if there is any news in @code{process_list}.}  */
1721         ++process_status_change;
1722       @}
1724     /* @r{Loop around to handle all the processes}
1725        @r{that have something to tell us.}  */
1726   @}
1728 @end smallexample
1730 Here is the proper way to check the flag @code{process_status_change}:
1732 @smallexample
1733 if (process_status_change) @{
1734   struct process *p;
1735   process_status_change = 0;
1736   for (p = process_list; p; p = p->next)
1737     if (p->have_status) @{
1738       @dots{} @r{Examine @code{p->status}} @dots{}
1739     @}
1741 @end smallexample
1743 @noindent
1744 It is vital to clear the flag before examining the list; otherwise, if a
1745 signal were delivered just before the clearing of the flag, and after
1746 the appropriate element of the process list had been checked, the status
1747 change would go unnoticed until the next signal arrived to set the flag
1748 again.  You could, of course, avoid this problem by blocking the signal
1749 while scanning the list, but it is much more elegant to guarantee
1750 correctness by doing things in the right order.
1752 The loop which checks process status avoids examining @code{p->status}
1753 until it sees that status has been validly stored.  This is to make sure
1754 that the status cannot change in the middle of accessing it.  Once
1755 @code{p->have_status} is set, it means that the child process is stopped
1756 or terminated, and in either case, it cannot stop or terminate again
1757 until the program has taken notice.  @xref{Atomic Usage}, for more
1758 information about coping with interruptions during accesses of a
1759 variable.
1761 Here is another way you can test whether the handler has run since the
1762 last time you checked.  This technique uses a counter which is never
1763 changed outside the handler.  Instead of clearing the count, the program
1764 remembers the previous value and sees whether it has changed since the
1765 previous check.  The advantage of this method is that different parts of
1766 the program can check independently, each part checking whether there
1767 has been a signal since that part last checked.
1769 @smallexample
1770 sig_atomic_t process_status_change;
1772 sig_atomic_t last_process_status_change;
1774 @dots{}
1776   sig_atomic_t prev = last_process_status_change;
1777   last_process_status_change = process_status_change;
1778   if (last_process_status_change != prev) @{
1779     struct process *p;
1780     for (p = process_list; p; p = p->next)
1781       if (p->have_status) @{
1782         @dots{} @r{Examine @code{p->status}} @dots{}
1783       @}
1784   @}
1786 @end smallexample
1788 @node Nonreentrancy
1789 @subsection Signal Handling and Nonreentrant Functions
1790 @cindex restrictions on signal handler functions
1792 Handler functions usually don't do very much.  The best practice is to
1793 write a handler that does nothing but set an external variable that the
1794 program checks regularly, and leave all serious work to the program.
1795 This is best because the handler can be called asynchronously, at
1796 unpredictable times---perhaps in the middle of a primitive function, or
1797 even between the beginning and the end of a C operator that requires
1798 multiple instructions.  The data structures being manipulated might
1799 therefore be in an inconsistent state when the handler function is
1800 invoked.  Even copying one @code{int} variable into another can take two
1801 instructions on most machines.
1803 This means you have to be very careful about what you do in a signal
1804 handler.
1806 @itemize @bullet
1807 @item
1808 @cindex @code{volatile} declarations
1809 If your handler needs to access any global variables from your program,
1810 declare those variables @code{volatile}.  This tells the compiler that
1811 the value of the variable might change asynchronously, and inhibits
1812 certain optimizations that would be invalidated by such modifications.
1814 @item
1815 @cindex reentrant functions
1816 If you call a function in the handler, make sure it is @dfn{reentrant}
1817 with respect to signals, or else make sure that the signal cannot
1818 interrupt a call to a related function.
1819 @end itemize
1821 A function can be non-reentrant if it uses memory that is not on the
1822 stack.
1824 @itemize @bullet
1825 @item
1826 If a function uses a static variable or a global variable, or a
1827 dynamically-allocated object that it finds for itself, then it is
1828 non-reentrant and any two calls to the function can interfere.
1830 For example, suppose that the signal handler uses @code{gethostbyname}.
1831 This function returns its value in a static object, reusing the same
1832 object each time.  If the signal happens to arrive during a call to
1833 @code{gethostbyname}, or even after one (while the program is still
1834 using the value), it will clobber the value that the program asked for.
1836 However, if the program does not use @code{gethostbyname} or any other
1837 function that returns information in the same object, or if it always
1838 blocks signals around each use, then you are safe.
1840 There are a large number of library functions that return values in a
1841 fixed object, always reusing the same object in this fashion, and all of
1842 them cause the same problem.  Function descriptions in this manual
1843 always mention this behavior.
1845 @item
1846 If a function uses and modifies an object that you supply, then it is
1847 potentially non-reentrant; two calls can interfere if they use the same
1848 object.
1850 This case arises when you do I/O using streams.  Suppose that the
1851 signal handler prints a message with @code{fprintf}.  Suppose that the
1852 program was in the middle of an @code{fprintf} call using the same
1853 stream when the signal was delivered.  Both the signal handler's message
1854 and the program's data could be corrupted, because both calls operate on
1855 the same data structure---the stream itself.
1857 However, if you know that the stream that the handler uses cannot
1858 possibly be used by the program at a time when signals can arrive, then
1859 you are safe.  It is no problem if the program uses some other stream.
1861 @item
1862 On most systems, @code{malloc} and @code{free} are not reentrant,
1863 because they use a static data structure which records what memory
1864 blocks are free.  As a result, no library functions that allocate or
1865 free memory are reentrant.  This includes functions that allocate space
1866 to store a result.
1868 The best way to avoid the need to allocate memory in a handler is to
1869 allocate in advance space for signal handlers to use.
1871 The best way to avoid freeing memory in a handler is to flag or record
1872 the objects to be freed, and have the program check from time to time
1873 whether anything is waiting to be freed.  But this must be done with
1874 care, because placing an object on a chain is not atomic, and if it is
1875 interrupted by another signal handler that does the same thing, you
1876 could ``lose'' one of the objects.
1878 @ignore
1879 !!! not true
1880 In @theglibc{}, @code{malloc} and @code{free} are safe to use in
1881 signal handlers because they block signals.  As a result, the library
1882 functions that allocate space for a result are also safe in signal
1883 handlers.  The obstack allocation functions are safe as long as you
1884 don't use the same obstack both inside and outside of a signal handler.
1885 @end ignore
1887 @ignore
1888 @comment Once we have r_alloc again add this paragraph.
1889 The relocating allocation functions (@pxref{Relocating Allocator})
1890 are certainly not safe to use in a signal handler.
1891 @end ignore
1893 @item
1894 Any function that modifies @code{errno} is non-reentrant, but you can
1895 correct for this: in the handler, save the original value of
1896 @code{errno} and restore it before returning normally.  This prevents
1897 errors that occur within the signal handler from being confused with
1898 errors from system calls at the point the program is interrupted to run
1899 the handler.
1901 This technique is generally applicable; if you want to call in a handler
1902 a function that modifies a particular object in memory, you can make
1903 this safe by saving and restoring that object.
1905 @item
1906 Merely reading from a memory object is safe provided that you can deal
1907 with any of the values that might appear in the object at a time when
1908 the signal can be delivered.  Keep in mind that assignment to some data
1909 types requires more than one instruction, which means that the handler
1910 could run ``in the middle of'' an assignment to the variable if its type
1911 is not atomic.  @xref{Atomic Data Access}.
1913 @item
1914 Merely writing into a memory object is safe as long as a sudden change
1915 in the value, at any time when the handler might run, will not disturb
1916 anything.
1917 @end itemize
1919 @node Atomic Data Access
1920 @subsection Atomic Data Access and Signal Handling
1922 Whether the data in your application concerns atoms, or mere text, you
1923 have to be careful about the fact that access to a single datum is not
1924 necessarily @dfn{atomic}.  This means that it can take more than one
1925 instruction to read or write a single object.  In such cases, a signal
1926 handler might be invoked in the middle of reading or writing the object.
1928 There are three ways you can cope with this problem.  You can use data
1929 types that are always accessed atomically; you can carefully arrange
1930 that nothing untoward happens if an access is interrupted, or you can
1931 block all signals around any access that had better not be interrupted
1932 (@pxref{Blocking Signals}).
1934 @menu
1935 * Non-atomic Example::          A program illustrating interrupted access.
1936 * Types: Atomic Types.          Data types that guarantee no interruption.
1937 * Usage: Atomic Usage.          Proving that interruption is harmless.
1938 @end menu
1940 @node Non-atomic Example
1941 @subsubsection Problems with Non-Atomic Access
1943 Here is an example which shows what can happen if a signal handler runs
1944 in the middle of modifying a variable.  (Interrupting the reading of a
1945 variable can also lead to paradoxical results, but here we only show
1946 writing.)
1948 @smallexample
1949 #include <signal.h>
1950 #include <stdio.h>
1952 volatile struct two_words @{ int a, b; @} memory;
1954 void
1955 handler(int signum)
1957    printf ("%d,%d\n", memory.a, memory.b);
1958    alarm (1);
1961 @group
1963 main (void)
1965    static struct two_words zeros = @{ 0, 0 @}, ones = @{ 1, 1 @};
1966    signal (SIGALRM, handler);
1967    memory = zeros;
1968    alarm (1);
1969    while (1)
1970      @{
1971        memory = zeros;
1972        memory = ones;
1973      @}
1975 @end group
1976 @end smallexample
1978 This program fills @code{memory} with zeros, ones, zeros, ones,
1979 alternating forever; meanwhile, once per second, the alarm signal handler
1980 prints the current contents.  (Calling @code{printf} in the handler is
1981 safe in this program because it is certainly not being called outside
1982 the handler when the signal happens.)
1984 Clearly, this program can print a pair of zeros or a pair of ones.  But
1985 that's not all it can do!  On most machines, it takes several
1986 instructions to store a new value in @code{memory}, and the value is
1987 stored one word at a time.  If the signal is delivered in between these
1988 instructions, the handler might find that @code{memory.a} is zero and
1989 @code{memory.b} is one (or vice versa).
1991 On some machines it may be possible to store a new value in
1992 @code{memory} with just one instruction that cannot be interrupted.  On
1993 these machines, the handler will always print two zeros or two ones.
1995 @node Atomic Types
1996 @subsubsection Atomic Types
1998 To avoid uncertainty about interrupting access to a variable, you can
1999 use a particular data type for which access is always atomic:
2000 @code{sig_atomic_t}.  Reading and writing this data type is guaranteed
2001 to happen in a single instruction, so there's no way for a handler to
2002 run ``in the middle'' of an access.
2004 The type @code{sig_atomic_t} is always an integer data type, but which
2005 one it is, and how many bits it contains, may vary from machine to
2006 machine.
2008 @deftp {Data Type} sig_atomic_t
2009 @standards{ISO, signal.h}
2010 This is an integer data type.  Objects of this type are always accessed
2011 atomically.
2012 @end deftp
2014 In practice, you can assume that @code{int} is atomic.
2015 You can also assume that pointer
2016 types are atomic; that is very convenient.  Both of these assumptions
2017 are true on all of the machines that @theglibc{} supports and on
2018 all POSIX systems we know of.
2019 @c ??? This might fail on a 386 that uses 64-bit pointers.
2021 @node Atomic Usage
2022 @subsubsection Atomic Usage Patterns
2024 Certain patterns of access avoid any problem even if an access is
2025 interrupted.  For example, a flag which is set by the handler, and
2026 tested and cleared by the main program from time to time, is always safe
2027 even if access actually requires two instructions.  To show that this is
2028 so, we must consider each access that could be interrupted, and show
2029 that there is no problem if it is interrupted.
2031 An interrupt in the middle of testing the flag is safe because either it's
2032 recognized to be nonzero, in which case the precise value doesn't
2033 matter, or it will be seen to be nonzero the next time it's tested.
2035 An interrupt in the middle of clearing the flag is no problem because
2036 either the value ends up zero, which is what happens if a signal comes
2037 in just before the flag is cleared, or the value ends up nonzero, and
2038 subsequent events occur as if the signal had come in just after the flag
2039 was cleared.  As long as the code handles both of these cases properly,
2040 it can also handle a signal in the middle of clearing the flag.  (This
2041 is an example of the sort of reasoning you need to do to figure out
2042 whether non-atomic usage is safe.)
2044 Sometimes you can ensure uninterrupted access to one object by
2045 protecting its use with another object, perhaps one whose type
2046 guarantees atomicity.  @xref{Merged Signals}, for an example.
2048 @node Interrupted Primitives
2049 @section Primitives Interrupted by Signals
2051 A signal can arrive and be handled while an I/O primitive such as
2052 @code{open} or @code{read} is waiting for an I/O device.  If the signal
2053 handler returns, the system faces the question: what should happen next?
2055 POSIX specifies one approach: make the primitive fail right away.  The
2056 error code for this kind of failure is @code{EINTR}.  This is flexible,
2057 but usually inconvenient.  Typically, POSIX applications that use signal
2058 handlers must check for @code{EINTR} after each library function that
2059 can return it, in order to try the call again.  Often programmers forget
2060 to check, which is a common source of error.
2062 @Theglibc{} provides a convenient way to retry a call after a
2063 temporary failure, with the macro @code{TEMP_FAILURE_RETRY}:
2065 @defmac TEMP_FAILURE_RETRY (@var{expression})
2066 @standards{GNU, unistd.h}
2067 This macro evaluates @var{expression} once, and examines its value as
2068 type @code{long int}.  If the value equals @code{-1}, that indicates a
2069 failure and @code{errno} should be set to show what kind of failure.
2070 If it fails and reports error code @code{EINTR},
2071 @code{TEMP_FAILURE_RETRY} evaluates it again, and over and over until
2072 the result is not a temporary failure.
2074 The value returned by @code{TEMP_FAILURE_RETRY} is whatever value
2075 @var{expression} produced.
2076 @end defmac
2078 BSD avoids @code{EINTR} entirely and provides a more convenient
2079 approach: to restart the interrupted primitive, instead of making it
2080 fail.  If you choose this approach, you need not be concerned with
2081 @code{EINTR}.
2083 You can choose either approach with @theglibc{}.  If you use
2084 @code{sigaction} to establish a signal handler, you can specify how that
2085 handler should behave.  If you specify the @code{SA_RESTART} flag,
2086 return from that handler will resume a primitive; otherwise, return from
2087 that handler will cause @code{EINTR}.  @xref{Flags for Sigaction}.
2089 Another way to specify the choice is with the @code{siginterrupt}
2090 function.  @xref{BSD Signal Handling}.
2092 When you don't specify with @code{sigaction} or @code{siginterrupt} what
2093 a particular handler should do, it uses a default choice.  The default
2094 choice in @theglibc{} is to make primitives fail with @code{EINTR}.
2095 @cindex EINTR, and restarting interrupted primitives
2096 @cindex restarting interrupted primitives
2097 @cindex interrupting primitives
2098 @cindex primitives, interrupting
2099 @c !!! want to have @cindex system calls @i{see} primitives [no page #]
2101 The description of each primitive affected by this issue
2102 lists @code{EINTR} among the error codes it can return.
2104 There is one situation where resumption never happens no matter which
2105 choice you make: when a data-transfer function such as @code{read} or
2106 @code{write} is interrupted by a signal after transferring part of the
2107 data.  In this case, the function returns the number of bytes already
2108 transferred, indicating partial success.
2110 This might at first appear to cause unreliable behavior on
2111 record-oriented devices (including datagram sockets; @pxref{Datagrams}),
2112 where splitting one @code{read} or @code{write} into two would read or
2113 write two records.  Actually, there is no problem, because interruption
2114 after a partial transfer cannot happen on such devices; they always
2115 transfer an entire record in one burst, with no waiting once data
2116 transfer has started.
2118 @node Generating Signals
2119 @section Generating Signals
2120 @cindex sending signals
2121 @cindex raising signals
2122 @cindex signals, generating
2124 Besides signals that are generated as a result of a hardware trap or
2125 interrupt, your program can explicitly send signals to itself or to
2126 another process.
2128 @menu
2129 * Signaling Yourself::          A process can send a signal to itself.
2130 * Signaling Another Process::   Send a signal to another process.
2131 * Permission for kill::         Permission for using @code{kill}.
2132 * Kill Example::                Using @code{kill} for Communication.
2133 @end menu
2135 @node Signaling Yourself
2136 @subsection Signaling Yourself
2138 A process can send itself a signal with the @code{raise} function.  This
2139 function is declared in @file{signal.h}.
2140 @pindex signal.h
2142 @deftypefun int raise (int @var{signum})
2143 @standards{ISO, signal.h}
2144 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2145 @c raise ok
2146 @c [posix]
2147 @c  getpid dup ok
2148 @c  kill dup ok
2149 @c [linux]
2150 @c  syscall(gettid) ok
2151 @c  syscall(tgkill) ok
2152 The @code{raise} function sends the signal @var{signum} to the calling
2153 process.  It returns zero if successful and a nonzero value if it fails.
2154 About the only reason for failure would be if the value of @var{signum}
2155 is invalid.
2156 @end deftypefun
2158 @deftypefun int gsignal (int @var{signum})
2159 @standards{SVID, signal.h}
2160 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2161 @c Aliases raise.
2162 The @code{gsignal} function does the same thing as @code{raise}; it is
2163 provided only for compatibility with SVID.
2164 @end deftypefun
2166 One convenient use for @code{raise} is to reproduce the default behavior
2167 of a signal that you have trapped.  For instance, suppose a user of your
2168 program types the SUSP character (usually @kbd{C-z}; @pxref{Special
2169 Characters}) to send it an interactive stop signal
2170 (@code{SIGTSTP}), and you want to clean up some internal data buffers
2171 before stopping.  You might set this up like this:
2173 @comment RMS suggested getting rid of the handler for SIGCONT in this function.
2174 @comment But that would require that the handler for SIGTSTP unblock the
2175 @comment signal before doing the call to raise.  We haven't covered that
2176 @comment topic yet, and I don't want to distract from the main point of
2177 @comment the example with a digression to explain what is going on.  As
2178 @comment the example is written, the signal that is raise'd will be delivered
2179 @comment as soon as the SIGTSTP handler returns, which is fine.
2181 @smallexample
2182 #include <signal.h>
2184 /* @r{When a stop signal arrives, set the action back to the default
2185    and then resend the signal after doing cleanup actions.} */
2187 void
2188 tstp_handler (int sig)
2190   signal (SIGTSTP, SIG_DFL);
2191   /* @r{Do cleanup actions here.} */
2192   @dots{}
2193   raise (SIGTSTP);
2196 /* @r{When the process is continued again, restore the signal handler.} */
2198 void
2199 cont_handler (int sig)
2201   signal (SIGCONT, cont_handler);
2202   signal (SIGTSTP, tstp_handler);
2205 @group
2206 /* @r{Enable both handlers during program initialization.} */
2209 main (void)
2211   signal (SIGCONT, cont_handler);
2212   signal (SIGTSTP, tstp_handler);
2213   @dots{}
2215 @end group
2216 @end smallexample
2218 @strong{Portability note:} @code{raise} was invented by the @w{ISO C}
2219 committee.  Older systems may not support it, so using @code{kill} may
2220 be more portable.  @xref{Signaling Another Process}.
2222 @node Signaling Another Process
2223 @subsection Signaling Another Process
2225 @cindex killing a process
2226 The @code{kill} function can be used to send a signal to another process.
2227 In spite of its name, it can be used for a lot of things other than
2228 causing a process to terminate.  Some examples of situations where you
2229 might want to send signals between processes are:
2231 @itemize @bullet
2232 @item
2233 A parent process starts a child to perform a task---perhaps having the
2234 child running an infinite loop---and then terminates the child when the
2235 task is no longer needed.
2237 @item
2238 A process executes as part of a group, and needs to terminate or notify
2239 the other processes in the group when an error or other event occurs.
2241 @item
2242 Two processes need to synchronize while working together.
2243 @end itemize
2245 This section assumes that you know a little bit about how processes
2246 work.  For more information on this subject, see @ref{Processes}.
2248 The @code{kill} function is declared in @file{signal.h}.
2249 @pindex signal.h
2251 @deftypefun int kill (pid_t @var{pid}, int @var{signum})
2252 @standards{POSIX.1, signal.h}
2253 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2254 @c The hurd implementation is not a critical section, so it's not
2255 @c immediately obvious that, in case of cancellation, it won't leak
2256 @c ports or the memory allocated by proc_getpgrppids when pid <= 0.
2257 @c Since none of these make it AC-Unsafe, I'm leaving them out.
2258 The @code{kill} function sends the signal @var{signum} to the process
2259 or process group specified by @var{pid}.  Besides the signals listed in
2260 @ref{Standard Signals}, @var{signum} can also have a value of zero to
2261 check the validity of the @var{pid}.
2263 The @var{pid} specifies the process or process group to receive the
2264 signal:
2266 @table @code
2267 @item @var{pid} > 0
2268 The process whose identifier is @var{pid}.  (On Linux, the signal is
2269 sent to the entire process even if @var{pid} is a thread ID distinct
2270 from the process ID.)
2272 @item @var{pid} == 0
2273 All processes in the same process group as the sender.
2275 @item @var{pid} < -1
2276 The process group whose identifier is @minus{}@var{pid}.
2278 @item @var{pid} == -1
2279 If the process is privileged, send the signal to all processes except
2280 for some special system processes.  Otherwise, send the signal to all
2281 processes with the same effective user ID.
2282 @end table
2284 A process can send a signal to itself with a call like @w{@code{kill
2285 (getpid(), @var{signum})}}.  If @code{kill} is used by a process to send
2286 a signal to itself, and the signal is not blocked, then @code{kill}
2287 delivers at least one signal (which might be some other pending
2288 unblocked signal instead of the signal @var{signum}) to that process
2289 before it returns.
2291 The return value from @code{kill} is zero if the signal can be sent
2292 successfully.  Otherwise, no signal is sent, and a value of @code{-1} is
2293 returned.  If @var{pid} specifies sending a signal to several processes,
2294 @code{kill} succeeds if it can send the signal to at least one of them.
2295 There's no way you can tell which of the processes got the signal
2296 or whether all of them did.
2298 The following @code{errno} error conditions are defined for this function:
2300 @table @code
2301 @item EINVAL
2302 The @var{signum} argument is an invalid or unsupported number.
2304 @item EPERM
2305 You do not have the privilege to send a signal to the process or any of
2306 the processes in the process group named by @var{pid}.
2308 @item ESRCH
2309 The @var{pid} argument does not refer to an existing process or group.
2310 @end table
2311 @end deftypefun
2313 @deftypefun int tgkill (pid_t @var{pid}, pid_t @var{tid}, int @var{signum})
2314 @standards{Linux, signal.h}
2315 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2316 The @code{tgkill} function sends the signal @var{signum} to the thread
2317 or process with ID @var{tid}, like the @code{kill} function, but only
2318 if the process ID of the thread @var{tid} is equal to @var{pid}.  If
2319 the target thread belongs to another process, the function fails with
2320 @code{ESRCH}.
2322 The @code{tgkill} function can be used to avoid sending a signal to a
2323 thread in the wrong process if the caller ensures that the passed
2324 @var{pid} value is not reused by the kernel (for example, if it is the
2325 process ID of the current process, as returned by @code{getpid}).
2326 @end deftypefun
2328 @deftypefun int killpg (int @var{pgid}, int @var{signum})
2329 @standards{BSD, signal.h}
2330 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2331 @c Calls kill with -pgid.
2332 This is similar to @code{kill}, but sends signal @var{signum} to the
2333 process group @var{pgid}.  This function is provided for compatibility
2334 with BSD; using @code{kill} to do this is more portable.
2335 @end deftypefun
2337 As a simple example of @code{kill}, the call @w{@code{kill (getpid (),
2338 @var{sig})}} has the same effect as @w{@code{raise (@var{sig})}}.
2340 @node Permission for kill
2341 @subsection Permission for using @code{kill}
2343 There are restrictions that prevent you from using @code{kill} to send
2344 signals to any random process.  These are intended to prevent antisocial
2345 behavior such as arbitrarily killing off processes belonging to another
2346 user.  In typical use, @code{kill} is used to pass signals between
2347 parent, child, and sibling processes, and in these situations you
2348 normally do have permission to send signals.  The only common exception
2349 is when you run a setuid program in a child process; if the program
2350 changes its real UID as well as its effective UID, you may not have
2351 permission to send a signal.  The @code{su} program does this.
2353 Whether a process has permission to send a signal to another process
2354 is determined by the user IDs of the two processes.  This concept is
2355 discussed in detail in @ref{Process Persona}.
2357 Generally, for a process to be able to send a signal to another process,
2358 either the sending process must belong to a privileged user (like
2359 @samp{root}), or the real or effective user ID of the sending process
2360 must match the real or effective user ID of the receiving process.  If
2361 the receiving process has changed its effective user ID from the
2362 set-user-ID mode bit on its process image file, then the owner of the
2363 process image file is used in place of its current effective user ID.
2364 In some implementations, a parent process might be able to send signals
2365 to a child process even if the user ID's don't match, and other
2366 implementations might enforce other restrictions.
2368 The @code{SIGCONT} signal is a special case.  It can be sent if the
2369 sender is part of the same session as the receiver, regardless of
2370 user IDs.
2372 @node Kill Example
2373 @subsection Using @code{kill} for Communication
2374 @cindex interprocess communication, with signals
2375 Here is a longer example showing how signals can be used for
2376 interprocess communication.  This is what the @code{SIGUSR1} and
2377 @code{SIGUSR2} signals are provided for.  Since these signals are fatal
2378 by default, the process that is supposed to receive them must trap them
2379 through @code{signal} or @code{sigaction}.
2381 In this example, a parent process forks a child process and then waits
2382 for the child to complete its initialization.  The child process tells
2383 the parent when it is ready by sending it a @code{SIGUSR1} signal, using
2384 the @code{kill} function.
2386 @smallexample
2387 @include sigusr.c.texi
2388 @end smallexample
2390 This example uses a busy wait, which is bad, because it wastes CPU
2391 cycles that other programs could otherwise use.  It is better to ask the
2392 system to wait until the signal arrives.  See the example in
2393 @ref{Waiting for a Signal}.
2395 @node Blocking Signals
2396 @section Blocking Signals
2397 @cindex blocking signals
2399 Blocking a signal means telling the operating system to hold it and
2400 deliver it later.  Generally, a program does not block signals
2401 indefinitely---it might as well ignore them by setting their actions to
2402 @code{SIG_IGN}.  But it is useful to block signals briefly, to prevent
2403 them from interrupting sensitive operations.  For instance:
2405 @itemize @bullet
2406 @item
2407 You can use the @code{sigprocmask} function to block signals while you
2408 modify global variables that are also modified by the handlers for these
2409 signals.
2411 @item
2412 You can set @code{sa_mask} in your @code{sigaction} call to block
2413 certain signals while a particular signal handler runs.  This way, the
2414 signal handler can run without being interrupted itself by signals.
2415 @end itemize
2417 @menu
2418 * Why Block::                           The purpose of blocking signals.
2419 * Signal Sets::                         How to specify which signals to
2420                                          block.
2421 * Process Signal Mask::                 Blocking delivery of signals to your
2422                                          process during normal execution.
2423 * Testing for Delivery::                Blocking to Test for Delivery of
2424                                          a Signal.
2425 * Blocking for Handler::                Blocking additional signals while a
2426                                          handler is being run.
2427 * Checking for Pending Signals::        Checking for Pending Signals
2428 * Remembering a Signal::                How you can get almost the same
2429                                          effect as blocking a signal, by
2430                                          handling it and setting a flag
2431                                          to be tested later.
2432 @end menu
2434 @node Why Block
2435 @subsection Why Blocking Signals is Useful
2437 Temporary blocking of signals with @code{sigprocmask} gives you a way to
2438 prevent interrupts during critical parts of your code.  If signals
2439 arrive in that part of the program, they are delivered later, after you
2440 unblock them.
2442 One example where this is useful is for sharing data between a signal
2443 handler and the rest of the program.  If the type of the data is not
2444 @code{sig_atomic_t} (@pxref{Atomic Data Access}), then the signal
2445 handler could run when the rest of the program has only half finished
2446 reading or writing the data.  This would lead to confusing consequences.
2448 To make the program reliable, you can prevent the signal handler from
2449 running while the rest of the program is examining or modifying that
2450 data---by blocking the appropriate signal around the parts of the
2451 program that touch the data.
2453 Blocking signals is also necessary when you want to perform a certain
2454 action only if a signal has not arrived.  Suppose that the handler for
2455 the signal sets a flag of type @code{sig_atomic_t}; you would like to
2456 test the flag and perform the action if the flag is not set.  This is
2457 unreliable.  Suppose the signal is delivered immediately after you test
2458 the flag, but before the consequent action: then the program will
2459 perform the action even though the signal has arrived.
2461 The only way to test reliably for whether a signal has yet arrived is to
2462 test while the signal is blocked.
2464 @node Signal Sets
2465 @subsection Signal Sets
2467 All of the signal blocking functions use a data structure called a
2468 @dfn{signal set} to specify what signals are affected.  Thus, every
2469 activity involves two stages: creating the signal set, and then passing
2470 it as an argument to a library function.
2471 @cindex signal set
2473 These facilities are declared in the header file @file{signal.h}.
2474 @pindex signal.h
2476 @deftp {Data Type} sigset_t
2477 @standards{POSIX.1, signal.h}
2478 The @code{sigset_t} data type is used to represent a signal set.
2479 Internally, it may be implemented as either an integer or structure
2480 type.
2482 For portability, use only the functions described in this section to
2483 initialize, change, and retrieve information from @code{sigset_t}
2484 objects---don't try to manipulate them directly.
2485 @end deftp
2487 There are two ways to initialize a signal set.  You can initially
2488 specify it to be empty with @code{sigemptyset} and then add specified
2489 signals individually.  Or you can specify it to be full with
2490 @code{sigfillset} and then delete specified signals individually.
2492 You must always initialize the signal set with one of these two
2493 functions before using it in any other way.  Don't try to set all the
2494 signals explicitly because the @code{sigset_t} object might include some
2495 other information (like a version field) that needs to be initialized as
2496 well.  (In addition, it's not wise to put into your program an
2497 assumption that the system has no signals aside from the ones you know
2498 about.)
2500 @deftypefun int sigemptyset (sigset_t *@var{set})
2501 @standards{POSIX.1, signal.h}
2502 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2503 @c Just memsets all of set to zero.
2504 This function initializes the signal set @var{set} to exclude all of the
2505 defined signals.  It always returns @code{0}.
2506 @end deftypefun
2508 @deftypefun int sigfillset (sigset_t *@var{set})
2509 @standards{POSIX.1, signal.h}
2510 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2511 This function initializes the signal set @var{set} to include
2512 all of the defined signals.  Again, the return value is @code{0}.
2513 @end deftypefun
2515 @deftypefun int sigaddset (sigset_t *@var{set}, int @var{signum})
2516 @standards{POSIX.1, signal.h}
2517 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2518 This function adds the signal @var{signum} to the signal set @var{set}.
2519 All @code{sigaddset} does is modify @var{set}; it does not block or
2520 unblock any signals.
2522 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.
2523 The following @code{errno} error condition is defined for this function:
2525 @table @code
2526 @item EINVAL
2527 The @var{signum} argument doesn't specify a valid signal.
2528 @end table
2529 @end deftypefun
2531 @deftypefun int sigdelset (sigset_t *@var{set}, int @var{signum})
2532 @standards{POSIX.1, signal.h}
2533 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2534 This function removes the signal @var{signum} from the signal set
2535 @var{set}.  All @code{sigdelset} does is modify @var{set}; it does not
2536 block or unblock any signals.  The return value and error conditions are
2537 the same as for @code{sigaddset}.
2538 @end deftypefun
2540 Finally, there is a function to test what signals are in a signal set:
2542 @deftypefun int sigismember (const sigset_t *@var{set}, int @var{signum})
2543 @standards{POSIX.1, signal.h}
2544 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2545 The @code{sigismember} function tests whether the signal @var{signum} is
2546 a member of the signal set @var{set}.  It returns @code{1} if the signal
2547 is in the set, @code{0} if not, and @code{-1} if there is an error.
2549 The following @code{errno} error condition is defined for this function:
2551 @table @code
2552 @item EINVAL
2553 The @var{signum} argument doesn't specify a valid signal.
2554 @end table
2555 @end deftypefun
2557 @node Process Signal Mask
2558 @subsection Process Signal Mask
2559 @cindex signal mask
2560 @cindex process signal mask
2562 The collection of signals that are currently blocked is called the
2563 @dfn{signal mask}.  Each process has its own signal mask.  When you
2564 create a new process (@pxref{Creating a Process}), it inherits its
2565 parent's mask.  You can block or unblock signals with total flexibility
2566 by modifying the signal mask.
2568 The prototype for the @code{sigprocmask} function is in @file{signal.h}.
2569 @pindex signal.h
2571 Note that you must not use @code{sigprocmask} in multi-threaded processes,
2572 because each thread has its own signal mask and there is no single process
2573 signal mask.  According to POSIX, the behavior of @code{sigprocmask} in a
2574 multi-threaded process is ``unspecified''.
2575 Instead, use @code{pthread_sigmask}.
2576 @ifset linuxthreads
2577 @xref{Threads and Signal Handling}.
2578 @end ifset
2580 @deftypefun int sigprocmask (int @var{how}, const sigset_t *restrict @var{set}, sigset_t *restrict @var{oldset})
2581 @standards{POSIX.1, signal.h}
2582 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)}}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
2583 @c This takes the hurd_self_sigstate-returned object's lock on HURD.  On
2584 @c BSD, SIG_UNBLOCK is emulated with two sigblock calls, which
2585 @c introduces a race window.
2586 The @code{sigprocmask} function is used to examine or change the calling
2587 process's signal mask.  The @var{how} argument determines how the signal
2588 mask is changed, and must be one of the following values:
2590 @vtable @code
2591 @item SIG_BLOCK
2592 @standards{POSIX.1, signal.h}
2593 Block the signals in @code{set}---add them to the existing mask.  In
2594 other words, the new mask is the union of the existing mask and
2595 @var{set}.
2597 @item SIG_UNBLOCK
2598 @standards{POSIX.1, signal.h}
2599 Unblock the signals in @var{set}---remove them from the existing mask.
2601 @item SIG_SETMASK
2602 @standards{POSIX.1, signal.h}
2603 Use @var{set} for the mask; ignore the previous value of the mask.
2604 @end vtable
2606 The last argument, @var{oldset}, is used to return information about the
2607 old process signal mask.  If you just want to change the mask without
2608 looking at it, pass a null pointer as the @var{oldset} argument.
2609 Similarly, if you want to know what's in the mask without changing it,
2610 pass a null pointer for @var{set} (in this case the @var{how} argument
2611 is not significant).  The @var{oldset} argument is often used to
2612 remember the previous signal mask in order to restore it later.  (Since
2613 the signal mask is inherited over @code{fork} and @code{exec} calls, you
2614 can't predict what its contents are when your program starts running.)
2616 If invoking @code{sigprocmask} causes any pending signals to be
2617 unblocked, at least one of those signals is delivered to the process
2618 before @code{sigprocmask} returns.  The order in which pending signals
2619 are delivered is not specified, but you can control the order explicitly
2620 by making multiple @code{sigprocmask} calls to unblock various signals
2621 one at a time.
2623 The @code{sigprocmask} function returns @code{0} if successful, and @code{-1}
2624 to indicate an error.  The following @code{errno} error conditions are
2625 defined for this function:
2627 @table @code
2628 @item EINVAL
2629 The @var{how} argument is invalid.
2630 @end table
2632 You can't block the @code{SIGKILL} and @code{SIGSTOP} signals, but
2633 if the signal set includes these, @code{sigprocmask} just ignores
2634 them instead of returning an error status.
2636 Remember, too, that blocking program error signals such as @code{SIGFPE}
2637 leads to undesirable results for signals generated by an actual program
2638 error (as opposed to signals sent with @code{raise} or @code{kill}).
2639 This is because your program may be too broken to be able to continue
2640 executing to a point where the signal is unblocked again.
2641 @xref{Program Error Signals}.
2642 @end deftypefun
2644 @node Testing for Delivery
2645 @subsection Blocking to Test for Delivery of a Signal
2647 Now for a simple example.  Suppose you establish a handler for
2648 @code{SIGALRM} signals that sets a flag whenever a signal arrives, and
2649 your main program checks this flag from time to time and then resets it.
2650 You can prevent additional @code{SIGALRM} signals from arriving in the
2651 meantime by wrapping the critical part of the code with calls to
2652 @code{sigprocmask}, like this:
2654 @smallexample
2655 /* @r{This variable is set by the SIGALRM signal handler.} */
2656 volatile sig_atomic_t flag = 0;
2659 main (void)
2661   sigset_t block_alarm;
2663   @dots{}
2665   /* @r{Initialize the signal mask.} */
2666   sigemptyset (&block_alarm);
2667   sigaddset (&block_alarm, SIGALRM);
2669 @group
2670   while (1)
2671     @{
2672       /* @r{Check if a signal has arrived; if so, reset the flag.} */
2673       sigprocmask (SIG_BLOCK, &block_alarm, NULL);
2674       if (flag)
2675         @{
2676           @var{actions-if-not-arrived}
2677           flag = 0;
2678         @}
2679       sigprocmask (SIG_UNBLOCK, &block_alarm, NULL);
2681       @dots{}
2682     @}
2684 @end group
2685 @end smallexample
2687 @node Blocking for Handler
2688 @subsection Blocking Signals for a Handler
2689 @cindex blocking signals, in a handler
2691 When a signal handler is invoked, you usually want it to be able to
2692 finish without being interrupted by another signal.  From the moment the
2693 handler starts until the moment it finishes, you must block signals that
2694 might confuse it or corrupt its data.
2696 When a handler function is invoked on a signal, that signal is
2697 automatically blocked (in addition to any other signals that are already
2698 in the process's signal mask) during the time the handler is running.
2699 If you set up a handler for @code{SIGTSTP}, for instance, then the
2700 arrival of that signal forces further @code{SIGTSTP} signals to wait
2701 during the execution of the handler.
2703 However, by default, other kinds of signals are not blocked; they can
2704 arrive during handler execution.
2706 The reliable way to block other kinds of signals during the execution of
2707 the handler is to use the @code{sa_mask} member of the @code{sigaction}
2708 structure.
2710 Here is an example:
2712 @smallexample
2713 #include <signal.h>
2714 #include <stddef.h>
2716 void catch_stop ();
2718 void
2719 install_handler (void)
2721   struct sigaction setup_action;
2722   sigset_t block_mask;
2724   sigemptyset (&block_mask);
2725   /* @r{Block other terminal-generated signals while handler runs.} */
2726   sigaddset (&block_mask, SIGINT);
2727   sigaddset (&block_mask, SIGQUIT);
2728   setup_action.sa_handler = catch_stop;
2729   setup_action.sa_mask = block_mask;
2730   setup_action.sa_flags = 0;
2731   sigaction (SIGTSTP, &setup_action, NULL);
2733 @end smallexample
2735 This is more reliable than blocking the other signals explicitly in the
2736 code for the handler.  If you block signals explicitly in the handler,
2737 you can't avoid at least a short interval at the beginning of the
2738 handler where they are not yet blocked.
2740 You cannot remove signals from the process's current mask using this
2741 mechanism.  However, you can make calls to @code{sigprocmask} within
2742 your handler to block or unblock signals as you wish.
2744 In any case, when the handler returns, the system restores the mask that
2745 was in place before the handler was entered.  If any signals that become
2746 unblocked by this restoration are pending, the process will receive
2747 those signals immediately, before returning to the code that was
2748 interrupted.
2750 @node Checking for Pending Signals
2751 @subsection Checking for Pending Signals
2752 @cindex pending signals, checking for
2753 @cindex blocked signals, checking for
2754 @cindex checking for pending signals
2756 You can find out which signals are pending at any time by calling
2757 @code{sigpending}.  This function is declared in @file{signal.h}.
2758 @pindex signal.h
2760 @deftypefun int sigpending (sigset_t *@var{set})
2761 @standards{POSIX.1, signal.h}
2762 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
2763 @c Direct rt_sigpending syscall on most systems.  On hurd, calls
2764 @c hurd_self_sigstate, it copies the sigstate's pending while holding
2765 @c its lock.
2766 The @code{sigpending} function stores information about pending signals
2767 in @var{set}.  If there is a pending signal that is blocked from
2768 delivery, then that signal is a member of the returned set.  (You can
2769 test whether a particular signal is a member of this set using
2770 @code{sigismember}; see @ref{Signal Sets}.)
2772 The return value is @code{0} if successful, and @code{-1} on failure.
2773 @end deftypefun
2775 Testing whether a signal is pending is not often useful.  Testing when
2776 that signal is not blocked is almost certainly bad design.
2778 Here is an example.
2780 @smallexample
2781 #include <signal.h>
2782 #include <stddef.h>
2784 sigset_t base_mask, waiting_mask;
2786 sigemptyset (&base_mask);
2787 sigaddset (&base_mask, SIGINT);
2788 sigaddset (&base_mask, SIGTSTP);
2790 /* @r{Block user interrupts while doing other processing.} */
2791 sigprocmask (SIG_SETMASK, &base_mask, NULL);
2792 @dots{}
2794 /* @r{After a while, check to see whether any signals are pending.} */
2795 sigpending (&waiting_mask);
2796 if (sigismember (&waiting_mask, SIGINT)) @{
2797   /* @r{User has tried to kill the process.} */
2799 else if (sigismember (&waiting_mask, SIGTSTP)) @{
2800   /* @r{User has tried to stop the process.} */
2802 @end smallexample
2804 Remember that if there is a particular signal pending for your process,
2805 additional signals of that same type that arrive in the meantime might
2806 be discarded.  For example, if a @code{SIGINT} signal is pending when
2807 another @code{SIGINT} signal arrives, your program will probably only
2808 see one of them when you unblock this signal.
2810 @strong{Portability Note:} The @code{sigpending} function is new in
2811 POSIX.1.  Older systems have no equivalent facility.
2813 @node Remembering a Signal
2814 @subsection Remembering a Signal to Act On Later
2816 Instead of blocking a signal using the library facilities, you can get
2817 almost the same results by making the handler set a flag to be tested
2818 later, when you ``unblock''.  Here is an example:
2820 @smallexample
2821 /* @r{If this flag is nonzero, don't handle the signal right away.} */
2822 volatile sig_atomic_t signal_pending;
2824 /* @r{This is nonzero if a signal arrived and was not handled.} */
2825 volatile sig_atomic_t defer_signal;
2827 void
2828 handler (int signum)
2830   if (defer_signal)
2831     signal_pending = signum;
2832   else
2833     @dots{} /* @r{``Really'' handle the signal.} */
2836 @dots{}
2838 void
2839 update_mumble (int frob)
2841   /* @r{Prevent signals from having immediate effect.} */
2842   defer_signal++;
2843   /* @r{Now update @code{mumble}, without worrying about interruption.} */
2844   mumble.a = 1;
2845   mumble.b = hack ();
2846   mumble.c = frob;
2847   /* @r{We have updated @code{mumble}.  Handle any signal that came in.} */
2848   defer_signal--;
2849   if (defer_signal == 0 && signal_pending != 0)
2850     raise (signal_pending);
2852 @end smallexample
2854 Note how the particular signal that arrives is stored in
2855 @code{signal_pending}.  That way, we can handle several types of
2856 inconvenient signals with the same mechanism.
2858 We increment and decrement @code{defer_signal} so that nested critical
2859 sections will work properly; thus, if @code{update_mumble} were called
2860 with @code{signal_pending} already nonzero, signals would be deferred
2861 not only within @code{update_mumble}, but also within the caller.  This
2862 is also why we do not check @code{signal_pending} if @code{defer_signal}
2863 is still nonzero.
2865 The incrementing and decrementing of @code{defer_signal} each require more
2866 than one instruction; it is possible for a signal to happen in the
2867 middle.  But that does not cause any problem.  If the signal happens
2868 early enough to see the value from before the increment or decrement,
2869 that is equivalent to a signal which came before the beginning of the
2870 increment or decrement, which is a case that works properly.
2872 It is absolutely vital to decrement @code{defer_signal} before testing
2873 @code{signal_pending}, because this avoids a subtle bug.  If we did
2874 these things in the other order, like this,
2876 @smallexample
2877   if (defer_signal == 1 && signal_pending != 0)
2878     raise (signal_pending);
2879   defer_signal--;
2880 @end smallexample
2882 @noindent
2883 then a signal arriving in between the @code{if} statement and the decrement
2884 would be effectively ``lost'' for an indefinite amount of time.  The
2885 handler would merely set @code{defer_signal}, but the program having
2886 already tested this variable, it would not test the variable again.
2888 @cindex timing error in signal handling
2889 Bugs like these are called @dfn{timing errors}.  They are especially bad
2890 because they happen only rarely and are nearly impossible to reproduce.
2891 You can't expect to find them with a debugger as you would find a
2892 reproducible bug.  So it is worth being especially careful to avoid
2893 them.
2895 (You would not be tempted to write the code in this order, given the use
2896 of @code{defer_signal} as a counter which must be tested along with
2897 @code{signal_pending}.  After all, testing for zero is cleaner than
2898 testing for one.  But if you did not use @code{defer_signal} as a
2899 counter, and gave it values of zero and one only, then either order
2900 might seem equally simple.  This is a further advantage of using a
2901 counter for @code{defer_signal}: it will reduce the chance you will
2902 write the code in the wrong order and create a subtle bug.)
2904 @node Waiting for a Signal
2905 @section Waiting for a Signal
2906 @cindex waiting for a signal
2907 @cindex @code{pause} function
2909 If your program is driven by external events, or uses signals for
2910 synchronization, then when it has nothing to do it should probably wait
2911 until a signal arrives.
2913 @menu
2914 * Using Pause::                 The simple way, using @code{pause}.
2915 * Pause Problems::              Why the simple way is often not very good.
2916 * Sigsuspend::                  Reliably waiting for a specific signal.
2917 @end menu
2919 @node Using Pause
2920 @subsection Using @code{pause}
2922 The simple way to wait until a signal arrives is to call @code{pause}.
2923 Please read about its disadvantages, in the following section, before
2924 you use it.
2926 @deftypefun int pause (void)
2927 @standards{POSIX.1, unistd.h}
2928 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:sigprocmask/!bsd!linux}}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
2929 @c  The signal mask read by sigprocmask may be overridden by another
2930 @c  thread or by a signal handler before we call sigsuspend.  Is this a
2931 @c  safety issue?  Probably not.
2932 @c pause @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
2933 @c [ports/linux/generic]
2934 @c  syscall_pause ok
2935 @c [posix]
2936 @c  sigemptyset dup ok
2937 @c  sigprocmask(SIG_BLOCK) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
2938 @c  sigsuspend dup @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
2939 The @code{pause} function suspends program execution until a signal
2940 arrives whose action is either to execute a handler function, or to
2941 terminate the process.
2943 If the signal causes a handler function to be executed, then
2944 @code{pause} returns.  This is considered an unsuccessful return (since
2945 ``successful'' behavior would be to suspend the program forever), so the
2946 return value is @code{-1}.  Even if you specify that other primitives
2947 should resume when a system handler returns (@pxref{Interrupted
2948 Primitives}), this has no effect on @code{pause}; it always fails when a
2949 signal is handled.
2951 The following @code{errno} error conditions are defined for this function:
2953 @table @code
2954 @item EINTR
2955 The function was interrupted by delivery of a signal.
2956 @end table
2958 If the signal causes program termination, @code{pause} doesn't return
2959 (obviously).
2961 This function is a cancellation point in multithreaded programs.  This
2962 is a problem if the thread allocates some resources (like memory, file
2963 descriptors, semaphores or whatever) at the time @code{pause} is
2964 called.  If the thread gets cancelled these resources stay allocated
2965 until the program ends.  To avoid this calls to @code{pause} should be
2966 protected using cancellation handlers.
2967 @c ref pthread_cleanup_push / pthread_cleanup_pop
2969 The @code{pause} function is declared in  @file{unistd.h}.
2970 @end deftypefun
2972 @node Pause Problems
2973 @subsection Problems with @code{pause}
2975 The simplicity of @code{pause} can conceal serious timing errors that
2976 can make a program hang mysteriously.
2978 It is safe to use @code{pause} if the real work of your program is done
2979 by the signal handlers themselves, and the ``main program'' does nothing
2980 but call @code{pause}.  Each time a signal is delivered, the handler
2981 will do the next batch of work that is to be done, and then return, so
2982 that the main loop of the program can call @code{pause} again.
2984 You can't safely use @code{pause} to wait until one more signal arrives,
2985 and then resume real work.  Even if you arrange for the signal handler
2986 to cooperate by setting a flag, you still can't use @code{pause}
2987 reliably.  Here is an example of this problem:
2989 @smallexample
2990 /* @r{@code{usr_interrupt} is set by the signal handler.}  */
2991 if (!usr_interrupt)
2992   pause ();
2994 /* @r{Do work once the signal arrives.}  */
2995 @dots{}
2996 @end smallexample
2998 @noindent
2999 This has a bug: the signal could arrive after the variable
3000 @code{usr_interrupt} is checked, but before the call to @code{pause}.
3001 If no further signals arrive, the process would never wake up again.
3003 You can put an upper limit on the excess waiting by using @code{sleep}
3004 in a loop, instead of using @code{pause}.  (@xref{Sleeping}, for more
3005 about @code{sleep}.)  Here is what this looks like:
3007 @smallexample
3008 /* @r{@code{usr_interrupt} is set by the signal handler.}
3009 while (!usr_interrupt)
3010   sleep (1);
3012 /* @r{Do work once the signal arrives.}  */
3013 @dots{}
3014 @end smallexample
3016 For some purposes, that is good enough.  But with a little more
3017 complexity, you can wait reliably until a particular signal handler is
3018 run, using @code{sigsuspend}.
3019 @ifinfo
3020 @xref{Sigsuspend}.
3021 @end ifinfo
3023 @node Sigsuspend
3024 @subsection Using @code{sigsuspend}
3026 The clean and reliable way to wait for a signal to arrive is to block it
3027 and then use @code{sigsuspend}.  By using @code{sigsuspend} in a loop,
3028 you can wait for certain kinds of signals, while letting other kinds of
3029 signals be handled by their handlers.
3031 @deftypefun int sigsuspend (const sigset_t *@var{set})
3032 @standards{POSIX.1, signal.h}
3033 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:sigprocmask/!bsd!linux}}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3034 @c sigsuspend @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3035 @c [posix] @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux
3036 @c   saving and restoring the procmask is racy
3037 @c  sigprocmask(SIG_SETMASK) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
3038 @c  pause @asulock/hurd @aculock/hurd
3039 @c [bsd]
3040 @c  sigismember dup ok
3041 @c  sigmask dup ok
3042 @c  sigpause dup ok [no @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd]
3043 @c [linux]
3044 @c  do_sigsuspend ok
3045 This function replaces the process's signal mask with @var{set} and then
3046 suspends the process until a signal is delivered whose action is either
3047 to terminate the process or invoke a signal handling function.  In other
3048 words, the program is effectively suspended until one of the signals that
3049 is not a member of @var{set} arrives.
3051 If the process is woken up by delivery of a signal that invokes a handler
3052 function, and the handler function returns, then @code{sigsuspend} also
3053 returns.
3055 The mask remains @var{set} only as long as @code{sigsuspend} is waiting.
3056 The function @code{sigsuspend} always restores the previous signal mask
3057 when it returns.
3059 The return value and error conditions are the same as for @code{pause}.
3060 @end deftypefun
3062 With @code{sigsuspend}, you can replace the @code{pause} or @code{sleep}
3063 loop in the previous section with something completely reliable:
3065 @smallexample
3066 sigset_t mask, oldmask;
3068 @dots{}
3070 /* @r{Set up the mask of signals to temporarily block.} */
3071 sigemptyset (&mask);
3072 sigaddset (&mask, SIGUSR1);
3074 @dots{}
3076 /* @r{Wait for a signal to arrive.} */
3077 sigprocmask (SIG_BLOCK, &mask, &oldmask);
3078 while (!usr_interrupt)
3079   sigsuspend (&oldmask);
3080 sigprocmask (SIG_UNBLOCK, &mask, NULL);
3081 @end smallexample
3083 This last piece of code is a little tricky.  The key point to remember
3084 here is that when @code{sigsuspend} returns, it resets the process's
3085 signal mask to the original value, the value from before the call to
3086 @code{sigsuspend}---in this case, the @code{SIGUSR1} signal is once
3087 again blocked.  The second call to @code{sigprocmask} is
3088 necessary to explicitly unblock this signal.
3090 One other point: you may be wondering why the @code{while} loop is
3091 necessary at all, since the program is apparently only waiting for one
3092 @code{SIGUSR1} signal.  The answer is that the mask passed to
3093 @code{sigsuspend} permits the process to be woken up by the delivery of
3094 other kinds of signals, as well---for example, job control signals.  If
3095 the process is woken up by a signal that doesn't set
3096 @code{usr_interrupt}, it just suspends itself again until the ``right''
3097 kind of signal eventually arrives.
3099 This technique takes a few more lines of preparation, but that is needed
3100 just once for each kind of wait criterion you want to use.  The code
3101 that actually waits is just four lines.
3103 @node Signal Stack
3104 @section Using a Separate Signal Stack
3106 A signal stack is a special area of memory to be used as the execution
3107 stack during signal handlers.  It should be fairly large, to avoid any
3108 danger that it will overflow in turn; the macro @code{SIGSTKSZ} is
3109 defined to a canonical size for signal stacks.  You can use
3110 @code{malloc} to allocate the space for the stack.  Then call
3111 @code{sigaltstack} or @code{sigstack} to tell the system to use that
3112 space for the signal stack.
3114 You don't need to write signal handlers differently in order to use a
3115 signal stack.  Switching from one stack to the other happens
3116 automatically.  (Some non-GNU debuggers on some machines may get
3117 confused if you examine a stack trace while a handler that uses the
3118 signal stack is running.)
3120 There are two interfaces for telling the system to use a separate signal
3121 stack.  @code{sigstack} is the older interface, which comes from 4.2
3122 BSD.  @code{sigaltstack} is the newer interface, and comes from 4.4
3123 BSD.  The @code{sigaltstack} interface has the advantage that it does
3124 not require your program to know which direction the stack grows, which
3125 depends on the specific machine and operating system.
3127 @deftp {Data Type} stack_t
3128 @standards{XPG, signal.h}
3129 This structure describes a signal stack.  It contains the following members:
3131 @table @code
3132 @item void *ss_sp
3133 This points to the base of the signal stack.
3135 @item size_t ss_size
3136 This is the size (in bytes) of the signal stack which @samp{ss_sp} points to.
3137 You should set this to however much space you allocated for the stack.
3139 There are two macros defined in @file{signal.h} that you should use in
3140 calculating this size:
3142 @vtable @code
3143 @item SIGSTKSZ
3144 This is the canonical size for a signal stack.  It is judged to be
3145 sufficient for normal uses.
3147 @item MINSIGSTKSZ
3148 This is the amount of signal stack space the operating system needs just
3149 to implement signal delivery.  The size of a signal stack @strong{must}
3150 be greater than this.
3152 For most cases, just using @code{SIGSTKSZ} for @code{ss_size} is
3153 sufficient.  But if you know how much stack space your program's signal
3154 handlers will need, you may want to use a different size.  In this case,
3155 you should allocate @code{MINSIGSTKSZ} additional bytes for the signal
3156 stack and increase @code{ss_size} accordingly.
3157 @end vtable
3159 @item int ss_flags
3160 This field contains the bitwise @sc{or} of these flags:
3162 @vtable @code
3163 @item SS_DISABLE
3164 This tells the system that it should not use the signal stack.
3166 @item SS_ONSTACK
3167 This is set by the system, and indicates that the signal stack is
3168 currently in use.  If this bit is not set, then signals will be
3169 delivered on the normal user stack.
3170 @end vtable
3171 @end table
3172 @end deftp
3174 @deftypefun int sigaltstack (const stack_t *restrict @var{stack}, stack_t *restrict @var{oldstack})
3175 @standards{XPG, signal.h}
3176 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3177 @c Syscall on Linux and BSD; the HURD implementation takes a lock on
3178 @c the hurd_self_sigstate-returned struct.
3179 The @code{sigaltstack} function specifies an alternate stack for use
3180 during signal handling.  When a signal is received by the process and
3181 its action indicates that the signal stack is used, the system arranges
3182 a switch to the currently installed signal stack while the handler for
3183 that signal is executed.
3185 If @var{oldstack} is not a null pointer, information about the currently
3186 installed signal stack is returned in the location it points to.  If
3187 @var{stack} is not a null pointer, then this is installed as the new
3188 stack for use by signal handlers.
3190 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.  If
3191 @code{sigaltstack} fails, it sets @code{errno} to one of these values:
3193 @table @code
3194 @item EINVAL
3195 You tried to disable a stack that was in fact currently in use.
3197 @item ENOMEM
3198 The size of the alternate stack was too small.
3199 It must be greater than @code{MINSIGSTKSZ}.
3200 @end table
3201 @end deftypefun
3203 Here is the older @code{sigstack} interface.  You should use
3204 @code{sigaltstack} instead on systems that have it.
3206 @deftp {Data Type} {struct sigstack}
3207 @standards{BSD, signal.h}
3208 This structure describes a signal stack.  It contains the following members:
3210 @table @code
3211 @item void *ss_sp
3212 This is the stack pointer.  If the stack grows downwards on your
3213 machine, this should point to the top of the area you allocated.  If the
3214 stack grows upwards, it should point to the bottom.
3216 @item int ss_onstack
3217 This field is true if the process is currently using this stack.
3218 @end table
3219 @end deftp
3221 @deftypefun int sigstack (struct sigstack *@var{stack}, struct sigstack *@var{oldstack})
3222 @standards{BSD, signal.h}
3223 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3224 @c Lossy and dangerous (no size limit) wrapper for sigaltstack.
3225 The @code{sigstack} function specifies an alternate stack for use during
3226 signal handling.  When a signal is received by the process and its
3227 action indicates that the signal stack is used, the system arranges a
3228 switch to the currently installed signal stack while the handler for
3229 that signal is executed.
3231 If @var{oldstack} is not a null pointer, information about the currently
3232 installed signal stack is returned in the location it points to.  If
3233 @var{stack} is not a null pointer, then this is installed as the new
3234 stack for use by signal handlers.
3236 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.
3237 @end deftypefun
3239 @node BSD Signal Handling
3240 @section BSD Signal Handling
3242 This section describes alternative signal handling functions derived
3243 from BSD Unix.  These facilities were an advance, in their time; today,
3244 they are mostly obsolete, and supported mainly for compatibility with
3245 BSD Unix.
3247 There are many similarities between the BSD and POSIX signal handling
3248 facilities, because the POSIX facilities were inspired by the BSD
3249 facilities.  Besides having different names for all the functions to
3250 avoid conflicts, the main difference between the two is that BSD Unix
3251 represents signal masks as an @code{int} bit mask, rather than as a
3252 @code{sigset_t} object.
3254 The BSD facilities are declared in @file{signal.h}.
3255 @pindex signal.h
3257 @deftypefun int siginterrupt (int @var{signum}, int @var{failflag})
3258 @standards{XPG, signal.h}
3259 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasuconst{:@mtssigintr{}}}@asunsafe{}@acunsafe{@acucorrupt{}}}
3260 @c This calls sigaction twice, once to get the current sigaction for the
3261 @c specified signal, another to apply the flags change.  This could
3262 @c override the effects of a concurrent sigaction call.  It also
3263 @c modifies without any guards the global _sigintr variable, that
3264 @c bsd_signal reads from, and it may leave _sigintr modified without
3265 @c overriding the active handler if cancelled between the two
3266 @c operations.
3267 This function specifies which approach to use when certain primitives
3268 are interrupted by handling signal @var{signum}.  If @var{failflag} is
3269 false, signal @var{signum} restarts primitives.  If @var{failflag} is
3270 true, handling @var{signum} causes these primitives to fail with error
3271 code @code{EINTR}.  @xref{Interrupted Primitives}.
3273 This function has been replaced by the @code{SA_RESTART} flag of the
3274 @code{sigaction} function.  @xref{Advanced Signal Handling}.
3275 @end deftypefun
3277 @deftypefn Macro int sigmask (int @var{signum})
3278 @standards{BSD, signal.h}
3279 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
3280 @c This just shifts signum.
3281 This macro returns a signal mask that has the bit for signal @var{signum}
3282 set.  You can bitwise-OR the results of several calls to @code{sigmask}
3283 together to specify more than one signal.  For example,
3285 @smallexample
3286 (sigmask (SIGTSTP) | sigmask (SIGSTOP)
3287  | sigmask (SIGTTIN) | sigmask (SIGTTOU))
3288 @end smallexample
3290 @noindent
3291 specifies a mask that includes all the job-control stop signals.
3293 This macro has been replaced by the @code{sigset_t} type and the
3294 associated signal set manipulation functions.  @xref{Signal Sets}.
3295 @end deftypefn
3297 @deftypefun int sigblock (int @var{mask})
3298 @standards{BSD, signal.h}
3299 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3300 @c On most POSIX systems, this is a wrapper for sigprocmask(SIG_BLOCK).
3301 @c The exception are BSD systems other than 4.4, where it is a syscall.
3302 @c sigblock @asulock/hurd @aculock/hurd
3303 @c  sigprocmask(SIG_BLOCK) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
3304 This function is equivalent to @code{sigprocmask} (@pxref{Process Signal
3305 Mask}) with a @var{how} argument of @code{SIG_BLOCK}: it adds the
3306 signals specified by @var{mask} to the calling process's set of blocked
3307 signals.  The return value is the previous set of blocked signals.
3308 @end deftypefun
3310 @deftypefun int sigsetmask (int @var{mask})
3311 @standards{BSD, signal.h}
3312 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3313 @c On most POSIX systems, this is a wrapper for sigprocmask(SIG_SETMASK).
3314 @c The exception are BSD systems other than 4.4, where it is a syscall.
3315 @c sigsetmask @asulock/hurd @aculock/hurd
3316 @c  sigprocmask(SIG_SETMASK) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
3317 This function is equivalent to @code{sigprocmask} (@pxref{Process
3318 Signal Mask}) with a @var{how} argument of @code{SIG_SETMASK}: it sets
3319 the calling process's signal mask to @var{mask}.  The return value is
3320 the previous set of blocked signals.
3321 @end deftypefun
3323 @deftypefun int sigpause (int @var{mask})
3324 @standards{BSD, signal.h}
3325 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:sigprocmask/!bsd!linux}}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3326 @c sigpause @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3327 @c [posix]
3328 @c  __sigpause @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3329 @c   do_sigpause @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3330 @c    sigprocmask(0) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
3331 @c    sigdelset dup ok
3332 @c    sigset_set_old_mask dup ok
3333 @c    sigsuspend dup @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3334 This function is the equivalent of @code{sigsuspend} (@pxref{Waiting
3335 for a Signal}):  it sets the calling process's signal mask to @var{mask},
3336 and waits for a signal to arrive.  On return the previous set of blocked
3337 signals is restored.
3338 @end deftypefun