Document use of CC and CFLAGS in more detail (bug 20980, bug 21234).
[glibc.git] / manual / signal.texi
blob9577ff091d92d7c7f7f60eb264ada7abe918d612
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 @vindex sys_siglist
884 There is also an array @code{sys_siglist} which contains the messages
885 for the various signal codes.  This array exists on BSD systems, unlike
886 @code{strsignal}.
888 @node Signal Actions
889 @section Specifying Signal Actions
890 @cindex signal actions
891 @cindex establishing a handler
893 The simplest way to change the action for a signal is to use the
894 @code{signal} function.  You can specify a built-in action (such as to
895 ignore the signal), or you can @dfn{establish a handler}.
897 @Theglibc{} also implements the more versatile @code{sigaction}
898 facility.  This section describes both facilities and gives suggestions
899 on which to use when.
901 @menu
902 * Basic Signal Handling::       The simple @code{signal} function.
903 * Advanced Signal Handling::    The more powerful @code{sigaction} function.
904 * Signal and Sigaction::        How those two functions interact.
905 * Sigaction Function Example::  An example of using the sigaction function.
906 * Flags for Sigaction::         Specifying options for signal handling.
907 * Initial Signal Actions::      How programs inherit signal actions.
908 @end menu
910 @node Basic Signal Handling
911 @subsection Basic Signal Handling
912 @cindex @code{signal} function
914 The @code{signal} function provides a simple interface for establishing
915 an action for a particular signal.  The function and associated macros
916 are declared in the header file @file{signal.h}.
917 @pindex signal.h
919 @deftp {Data Type} sighandler_t
920 @standards{GNU, signal.h}
921 This is the type of signal handler functions.  Signal handlers take one
922 integer argument specifying the signal number, and have return type
923 @code{void}.  So, you should define handler functions like this:
925 @smallexample
926 void @var{handler} (int @code{signum}) @{ @dots{} @}
927 @end smallexample
929 The name @code{sighandler_t} for this data type is a GNU extension.
930 @end deftp
932 @deftypefun sighandler_t signal (int @var{signum}, sighandler_t @var{action})
933 @standards{ISO, signal.h}
934 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtssigintr{}}@assafe{}@acsafe{}}
935 @c signal ok
936 @c  sigemptyset dup ok
937 @c  sigaddset dup ok
938 @c  sigismember dup ok
939 @c  sigaction dup ok
940 The @code{signal} function establishes @var{action} as the action for
941 the signal @var{signum}.
943 The first argument, @var{signum}, identifies the signal whose behavior
944 you want to control, and should be a signal number.  The proper way to
945 specify a signal number is with one of the symbolic signal names
946 (@pxref{Standard Signals})---don't use an explicit number, because
947 the numerical code for a given kind of signal may vary from operating
948 system to operating system.
950 The second argument, @var{action}, specifies the action to use for the
951 signal @var{signum}.  This can be one of the following:
953 @table @code
954 @item SIG_DFL
955 @vindex SIG_DFL
956 @cindex default action for a signal
957 @code{SIG_DFL} specifies the default action for the particular signal.
958 The default actions for various kinds of signals are stated in
959 @ref{Standard Signals}.
961 @item SIG_IGN
962 @vindex SIG_IGN
963 @cindex ignore action for a signal
964 @code{SIG_IGN} specifies that the signal should be ignored.
966 Your program generally should not ignore signals that represent serious
967 events or that are normally used to request termination.  You cannot
968 ignore the @code{SIGKILL} or @code{SIGSTOP} signals at all.  You can
969 ignore program error signals like @code{SIGSEGV}, but ignoring the error
970 won't enable the program to continue executing meaningfully.  Ignoring
971 user requests such as @code{SIGINT}, @code{SIGQUIT}, and @code{SIGTSTP}
972 is unfriendly.
974 When you do not wish signals to be delivered during a certain part of
975 the program, the thing to do is to block them, not ignore them.
976 @xref{Blocking Signals}.
978 @item @var{handler}
979 Supply the address of a handler function in your program, to specify
980 running this handler as the way to deliver the signal.
982 For more information about defining signal handler functions,
983 see @ref{Defining Handlers}.
984 @end table
986 If you set the action for a signal to @code{SIG_IGN}, or if you set it
987 to @code{SIG_DFL} and the default action is to ignore that signal, then
988 any pending signals of that type are discarded (even if they are
989 blocked).  Discarding the pending signals means that they will never be
990 delivered, not even if you subsequently specify another action and
991 unblock this kind of signal.
993 The @code{signal} function returns the action that was previously in
994 effect for the specified @var{signum}.  You can save this value and
995 restore it later by calling @code{signal} again.
997 If @code{signal} can't honor the request, it returns @code{SIG_ERR}
998 instead.  The following @code{errno} error conditions are defined for
999 this function:
1001 @table @code
1002 @item EINVAL
1003 You specified an invalid @var{signum}; or you tried to ignore or provide
1004 a handler for @code{SIGKILL} or @code{SIGSTOP}.
1005 @end table
1006 @end deftypefun
1008 @strong{Compatibility Note:} A problem encountered when working with the
1009 @code{signal} function is that it has different semantics on BSD and
1010 SVID systems.  The difference is that on SVID systems the signal handler
1011 is deinstalled after signal delivery.  On BSD systems the
1012 handler must be explicitly deinstalled.  In @theglibc{} we use the
1013 BSD version by default.  To use the SVID version you can either use the
1014 function @code{sysv_signal} (see below) or use the @code{_XOPEN_SOURCE}
1015 feature select macro (@pxref{Feature Test Macros}).  In general, use of these
1016 functions should be avoided because of compatibility problems.  It
1017 is better to use @code{sigaction} if it is available since the results
1018 are much more reliable.
1020 Here is a simple example of setting up a handler to delete temporary
1021 files when certain fatal signals happen:
1023 @smallexample
1024 #include <signal.h>
1026 void
1027 termination_handler (int signum)
1029   struct temp_file *p;
1031   for (p = temp_file_list; p; p = p->next)
1032     unlink (p->name);
1036 main (void)
1038   @dots{}
1039   if (signal (SIGINT, termination_handler) == SIG_IGN)
1040     signal (SIGINT, SIG_IGN);
1041   if (signal (SIGHUP, termination_handler) == SIG_IGN)
1042     signal (SIGHUP, SIG_IGN);
1043   if (signal (SIGTERM, termination_handler) == SIG_IGN)
1044     signal (SIGTERM, SIG_IGN);
1045   @dots{}
1047 @end smallexample
1049 @noindent
1050 Note that if a given signal was previously set to be ignored, this code
1051 avoids altering that setting.  This is because non-job-control shells
1052 often ignore certain signals when starting children, and it is important
1053 for the children to respect this.
1055 We do not handle @code{SIGQUIT} or the program error signals in this
1056 example because these are designed to provide information for debugging
1057 (a core dump), and the temporary files may give useful information.
1059 @deftypefun sighandler_t sysv_signal (int @var{signum}, sighandler_t @var{action})
1060 @standards{GNU, signal.h}
1061 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1062 @c sysv_signal ok
1063 @c  sigemptyset dup ok
1064 @c  sigaction dup ok
1065 The @code{sysv_signal} implements the behavior of the standard
1066 @code{signal} function as found on SVID systems.  The difference to BSD
1067 systems is that the handler is deinstalled after a delivery of a signal.
1069 @strong{Compatibility Note:} As said above for @code{signal}, this
1070 function should be avoided when possible.  @code{sigaction} is the
1071 preferred method.
1072 @end deftypefun
1074 @deftypefun sighandler_t ssignal (int @var{signum}, sighandler_t @var{action})
1075 @standards{SVID, signal.h}
1076 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtssigintr{}}@assafe{}@acsafe{}}
1077 @c Aliases signal and bsd_signal.
1078 The @code{ssignal} function does the same thing as @code{signal}; it is
1079 provided only for compatibility with SVID.
1080 @end deftypefun
1082 @deftypevr Macro sighandler_t SIG_ERR
1083 @standards{ISO, signal.h}
1084 The value of this macro is used as the return value from @code{signal}
1085 to indicate an error.
1086 @end deftypevr
1088 @ignore
1089 @comment RMS says that ``we don't do this''.
1090 Implementations might define additional macros for built-in signal
1091 actions that are suitable as a @var{action} argument to @code{signal},
1092 besides @code{SIG_IGN} and @code{SIG_DFL}.  Identifiers whose names
1093 begin with @samp{SIG_} followed by an uppercase letter are reserved for
1094 this purpose.
1095 @end ignore
1098 @node Advanced Signal Handling
1099 @subsection Advanced Signal Handling
1100 @cindex @code{sigaction} function
1102 The @code{sigaction} function has the same basic effect as
1103 @code{signal}: to specify how a signal should be handled by the process.
1104 However, @code{sigaction} offers more control, at the expense of more
1105 complexity.  In particular, @code{sigaction} allows you to specify
1106 additional flags to control when the signal is generated and how the
1107 handler is invoked.
1109 The @code{sigaction} function is declared in @file{signal.h}.
1110 @pindex signal.h
1112 @deftp {Data Type} {struct sigaction}
1113 @standards{POSIX.1, signal.h}
1114 Structures of type @code{struct sigaction} are used in the
1115 @code{sigaction} function to specify all the information about how to
1116 handle a particular signal.  This structure contains at least the
1117 following members:
1119 @table @code
1120 @item sighandler_t sa_handler
1121 This is used in the same way as the @var{action} argument to the
1122 @code{signal} function.  The value can be @code{SIG_DFL},
1123 @code{SIG_IGN}, or a function pointer.  @xref{Basic Signal Handling}.
1125 @item sigset_t sa_mask
1126 This specifies a set of signals to be blocked while the handler runs.
1127 Blocking is explained in @ref{Blocking for Handler}.  Note that the
1128 signal that was delivered is automatically blocked by default before its
1129 handler is started; this is true regardless of the value in
1130 @code{sa_mask}.  If you want that signal not to be blocked within its
1131 handler, you must write code in the handler to unblock it.
1133 @item int sa_flags
1134 This specifies various flags which can affect the behavior of
1135 the signal.  These are described in more detail in @ref{Flags for Sigaction}.
1136 @end table
1137 @end deftp
1139 @deftypefun int sigaction (int @var{signum}, const struct sigaction *restrict @var{action}, struct sigaction *restrict @var{old-action})
1140 @standards{POSIX.1, signal.h}
1141 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1142 The @var{action} argument is used to set up a new action for the signal
1143 @var{signum}, while the @var{old-action} argument is used to return
1144 information about the action previously associated with this signal.
1145 (In other words, @var{old-action} has the same purpose as the
1146 @code{signal} function's return value---you can check to see what the
1147 old action in effect for the signal was, and restore it later if you
1148 want.)
1150 Either @var{action} or @var{old-action} can be a null pointer.  If
1151 @var{old-action} is a null pointer, this simply suppresses the return
1152 of information about the old action.  If @var{action} is a null pointer,
1153 the action associated with the signal @var{signum} is unchanged; this
1154 allows you to inquire about how a signal is being handled without changing
1155 that handling.
1157 The return value from @code{sigaction} is zero if it succeeds, and
1158 @code{-1} on failure.  The following @code{errno} error conditions are
1159 defined for this function:
1161 @table @code
1162 @item EINVAL
1163 The @var{signum} argument is not valid, or you are trying to
1164 trap or ignore @code{SIGKILL} or @code{SIGSTOP}.
1165 @end table
1166 @end deftypefun
1168 @node Signal and Sigaction
1169 @subsection Interaction of @code{signal} and @code{sigaction}
1171 It's possible to use both the @code{signal} and @code{sigaction}
1172 functions within a single program, but you have to be careful because
1173 they can interact in slightly strange ways.
1175 The @code{sigaction} function specifies more information than the
1176 @code{signal} function, so the return value from @code{signal} cannot
1177 express the full range of @code{sigaction} possibilities.  Therefore, if
1178 you use @code{signal} to save and later reestablish an action, it may
1179 not be able to reestablish properly a handler that was established with
1180 @code{sigaction}.
1182 To avoid having problems as a result, always use @code{sigaction} to
1183 save and restore a handler if your program uses @code{sigaction} at all.
1184 Since @code{sigaction} is more general, it can properly save and
1185 reestablish any action, regardless of whether it was established
1186 originally with @code{signal} or @code{sigaction}.
1188 On some systems if you establish an action with @code{signal} and then
1189 examine it with @code{sigaction}, the handler address that you get may
1190 not be the same as what you specified with @code{signal}.  It may not
1191 even be suitable for use as an action argument with @code{signal}.  But
1192 you can rely on using it as an argument to @code{sigaction}.  This
1193 problem never happens on @gnusystems{}.
1195 So, you're better off using one or the other of the mechanisms
1196 consistently within a single program.
1198 @strong{Portability Note:} The basic @code{signal} function is a feature
1199 of @w{ISO C}, while @code{sigaction} is part of the POSIX.1 standard.  If
1200 you are concerned about portability to non-POSIX systems, then you
1201 should use the @code{signal} function instead.
1203 @node Sigaction Function Example
1204 @subsection @code{sigaction} Function Example
1206 In @ref{Basic Signal Handling}, we gave an example of establishing a
1207 simple handler for termination signals using @code{signal}.  Here is an
1208 equivalent example using @code{sigaction}:
1210 @smallexample
1211 #include <signal.h>
1213 void
1214 termination_handler (int signum)
1216   struct temp_file *p;
1218   for (p = temp_file_list; p; p = p->next)
1219     unlink (p->name);
1223 main (void)
1225   @dots{}
1226   struct sigaction new_action, old_action;
1228   /* @r{Set up the structure to specify the new action.} */
1229   new_action.sa_handler = termination_handler;
1230   sigemptyset (&new_action.sa_mask);
1231   new_action.sa_flags = 0;
1233   sigaction (SIGINT, NULL, &old_action);
1234   if (old_action.sa_handler != SIG_IGN)
1235     sigaction (SIGINT, &new_action, NULL);
1236   sigaction (SIGHUP, NULL, &old_action);
1237   if (old_action.sa_handler != SIG_IGN)
1238     sigaction (SIGHUP, &new_action, NULL);
1239   sigaction (SIGTERM, NULL, &old_action);
1240   if (old_action.sa_handler != SIG_IGN)
1241     sigaction (SIGTERM, &new_action, NULL);
1242   @dots{}
1244 @end smallexample
1246 The program just loads the @code{new_action} structure with the desired
1247 parameters and passes it in the @code{sigaction} call.  The usage of
1248 @code{sigemptyset} is described later; see @ref{Blocking Signals}.
1250 As in the example using @code{signal}, we avoid handling signals
1251 previously set to be ignored.  Here we can avoid altering the signal
1252 handler even momentarily, by using the feature of @code{sigaction} that
1253 lets us examine the current action without specifying a new one.
1255 Here is another example.  It retrieves information about the current
1256 action for @code{SIGINT} without changing that action.
1258 @smallexample
1259 struct sigaction query_action;
1261 if (sigaction (SIGINT, NULL, &query_action) < 0)
1262   /* @r{@code{sigaction} returns -1 in case of error.} */
1263 else if (query_action.sa_handler == SIG_DFL)
1264   /* @r{@code{SIGINT} is handled in the default, fatal manner.} */
1265 else if (query_action.sa_handler == SIG_IGN)
1266   /* @r{@code{SIGINT} is ignored.} */
1267 else
1268   /* @r{A programmer-defined signal handler is in effect.} */
1269 @end smallexample
1271 @node Flags for Sigaction
1272 @subsection Flags for @code{sigaction}
1273 @cindex signal flags
1274 @cindex flags for @code{sigaction}
1275 @cindex @code{sigaction} flags
1277 The @code{sa_flags} member of the @code{sigaction} structure is a
1278 catch-all for special features.  Most of the time, @code{SA_RESTART} is
1279 a good value to use for this field.
1281 The value of @code{sa_flags} is interpreted as a bit mask.  Thus, you
1282 should choose the flags you want to set, @sc{or} those flags together,
1283 and store the result in the @code{sa_flags} member of your
1284 @code{sigaction} structure.
1286 Each signal number has its own set of flags.  Each call to
1287 @code{sigaction} affects one particular signal number, and the flags
1288 that you specify apply only to that particular signal.
1290 In @theglibc{}, establishing a handler with @code{signal} sets all
1291 the flags to zero except for @code{SA_RESTART}, whose value depends on
1292 the settings you have made with @code{siginterrupt}.  @xref{Interrupted
1293 Primitives}, to see what this is about.
1295 @pindex signal.h
1296 These macros are defined in the header file @file{signal.h}.
1298 @deftypevr Macro int SA_NOCLDSTOP
1299 @standards{POSIX.1, signal.h}
1300 This flag is meaningful only for the @code{SIGCHLD} signal.  When the
1301 flag is set, the system delivers the signal for a terminated child
1302 process but not for one that is stopped.  By default, @code{SIGCHLD} is
1303 delivered for both terminated children and stopped children.
1305 Setting this flag for a signal other than @code{SIGCHLD} has no effect.
1306 @end deftypevr
1308 @deftypevr Macro int SA_ONSTACK
1309 @standards{BSD, signal.h}
1310 If this flag is set for a particular signal number, the system uses the
1311 signal stack when delivering that kind of signal.  @xref{Signal Stack}.
1312 If a signal with this flag arrives and you have not set a signal stack,
1313 the system terminates the program with @code{SIGILL}.
1314 @end deftypevr
1316 @deftypevr Macro int SA_RESTART
1317 @standards{BSD, signal.h}
1318 This flag controls what happens when a signal is delivered during
1319 certain primitives (such as @code{open}, @code{read} or @code{write}),
1320 and the signal handler returns normally.  There are two alternatives:
1321 the library function can resume, or it can return failure with error
1322 code @code{EINTR}.
1324 The choice is controlled by the @code{SA_RESTART} flag for the
1325 particular kind of signal that was delivered.  If the flag is set,
1326 returning from a handler resumes the library function.  If the flag is
1327 clear, returning from a handler makes the function fail.
1328 @xref{Interrupted Primitives}.
1329 @end deftypevr
1331 @node Initial Signal Actions
1332 @subsection Initial Signal Actions
1333 @cindex initial signal actions
1335 When a new process is created (@pxref{Creating a Process}), it inherits
1336 handling of signals from its parent process.  However, when you load a
1337 new process image using the @code{exec} function (@pxref{Executing a
1338 File}), any signals that you've defined your own handlers for revert to
1339 their @code{SIG_DFL} handling.  (If you think about it a little, this
1340 makes sense; the handler functions from the old program are specific to
1341 that program, and aren't even present in the address space of the new
1342 program image.)  Of course, the new program can establish its own
1343 handlers.
1345 When a program is run by a shell, the shell normally sets the initial
1346 actions for the child process to @code{SIG_DFL} or @code{SIG_IGN}, as
1347 appropriate.  It's a good idea to check to make sure that the shell has
1348 not set up an initial action of @code{SIG_IGN} before you establish your
1349 own signal handlers.
1351 Here is an example of how to establish a handler for @code{SIGHUP}, but
1352 not if @code{SIGHUP} is currently ignored:
1354 @smallexample
1355 @group
1356 @dots{}
1357 struct sigaction temp;
1359 sigaction (SIGHUP, NULL, &temp);
1361 if (temp.sa_handler != SIG_IGN)
1362   @{
1363     temp.sa_handler = handle_sighup;
1364     sigemptyset (&temp.sa_mask);
1365     sigaction (SIGHUP, &temp, NULL);
1366   @}
1367 @end group
1368 @end smallexample
1370 @node Defining Handlers
1371 @section Defining Signal Handlers
1372 @cindex signal handler function
1374 This section describes how to write a signal handler function that can
1375 be established with the @code{signal} or @code{sigaction} functions.
1377 A signal handler is just a function that you compile together with the
1378 rest of the program.  Instead of directly invoking the function, you use
1379 @code{signal} or @code{sigaction} to tell the operating system to call
1380 it when a signal arrives.  This is known as @dfn{establishing} the
1381 handler.  @xref{Signal Actions}.
1383 There are two basic strategies you can use in signal handler functions:
1385 @itemize @bullet
1386 @item
1387 You can have the handler function note that the signal arrived by
1388 tweaking some global data structures, and then return normally.
1390 @item
1391 You can have the handler function terminate the program or transfer
1392 control to a point where it can recover from the situation that caused
1393 the signal.
1394 @end itemize
1396 You need to take special care in writing handler functions because they
1397 can be called asynchronously.  That is, a handler might be called at any
1398 point in the program, unpredictably.  If two signals arrive during a
1399 very short interval, one handler can run within another.  This section
1400 describes what your handler should do, and what you should avoid.
1402 @menu
1403 * Handler Returns::             Handlers that return normally, and what
1404                                  this means.
1405 * Termination in Handler::      How handler functions terminate a program.
1406 * Longjmp in Handler::          Nonlocal transfer of control out of a
1407                                  signal handler.
1408 * Signals in Handler::          What happens when signals arrive while
1409                                  the handler is already occupied.
1410 * Merged Signals::              When a second signal arrives before the
1411                                  first is handled.
1412 * Nonreentrancy::               Do not call any functions unless you know they
1413                                  are reentrant with respect to signals.
1414 * Atomic Data Access::          A single handler can run in the middle of
1415                                  reading or writing a single object.
1416 @end menu
1418 @node Handler Returns
1419 @subsection Signal Handlers that Return
1421 Handlers which return normally are usually used for signals such as
1422 @code{SIGALRM} and the I/O and interprocess communication signals.  But
1423 a handler for @code{SIGINT} might also return normally after setting a
1424 flag that tells the program to exit at a convenient time.
1426 It is not safe to return normally from the handler for a program error
1427 signal, because the behavior of the program when the handler function
1428 returns is not defined after a program error.  @xref{Program Error
1429 Signals}.
1431 Handlers that return normally must modify some global variable in order
1432 to have any effect.  Typically, the variable is one that is examined
1433 periodically by the program during normal operation.  Its data type
1434 should be @code{sig_atomic_t} for reasons described in @ref{Atomic
1435 Data Access}.
1437 Here is a simple example of such a program.  It executes the body of
1438 the loop until it has noticed that a @code{SIGALRM} signal has arrived.
1439 This technique is useful because it allows the iteration in progress
1440 when the signal arrives to complete before the loop exits.
1442 @smallexample
1443 @include sigh1.c.texi
1444 @end smallexample
1446 @node Termination in Handler
1447 @subsection Handlers That Terminate the Process
1449 Handler functions that terminate the program are typically used to cause
1450 orderly cleanup or recovery from program error signals and interactive
1451 interrupts.
1453 The cleanest way for a handler to terminate the process is to raise the
1454 same signal that ran the handler in the first place.  Here is how to do
1455 this:
1457 @smallexample
1458 volatile sig_atomic_t fatal_error_in_progress = 0;
1460 void
1461 fatal_error_signal (int sig)
1463 @group
1464   /* @r{Since this handler is established for more than one kind of signal, }
1465      @r{it might still get invoked recursively by delivery of some other kind}
1466      @r{of signal.  Use a static variable to keep track of that.} */
1467   if (fatal_error_in_progress)
1468     raise (sig);
1469   fatal_error_in_progress = 1;
1470 @end group
1472 @group
1473   /* @r{Now do the clean up actions:}
1474      @r{- reset terminal modes}
1475      @r{- kill child processes}
1476      @r{- remove lock files} */
1477   @dots{}
1478 @end group
1480 @group
1481   /* @r{Now reraise the signal.  We reactivate the signal's}
1482      @r{default handling, which is to terminate the process.}
1483      @r{We could just call @code{exit} or @code{abort},}
1484      @r{but reraising the signal sets the return status}
1485      @r{from the process correctly.} */
1486   signal (sig, SIG_DFL);
1487   raise (sig);
1489 @end group
1490 @end smallexample
1492 @node Longjmp in Handler
1493 @subsection Nonlocal Control Transfer in Handlers
1494 @cindex non-local exit, from signal handler
1496 You can do a nonlocal transfer of control out of a signal handler using
1497 the @code{setjmp} and @code{longjmp} facilities (@pxref{Non-Local
1498 Exits}).
1500 When the handler does a nonlocal control transfer, the part of the
1501 program that was running will not continue.  If this part of the program
1502 was in the middle of updating an important data structure, the data
1503 structure will remain inconsistent.  Since the program does not
1504 terminate, the inconsistency is likely to be noticed later on.
1506 There are two ways to avoid this problem.  One is to block the signal
1507 for the parts of the program that update important data structures.
1508 Blocking the signal delays its delivery until it is unblocked, once the
1509 critical updating is finished.  @xref{Blocking Signals}.
1511 The other way is to re-initialize the crucial data structures in the
1512 signal handler, or to make their values consistent.
1514 Here is a rather schematic example showing the reinitialization of one
1515 global variable.
1517 @smallexample
1518 @group
1519 #include <signal.h>
1520 #include <setjmp.h>
1522 jmp_buf return_to_top_level;
1524 volatile sig_atomic_t waiting_for_input;
1526 void
1527 handle_sigint (int signum)
1529   /* @r{We may have been waiting for input when the signal arrived,}
1530      @r{but we are no longer waiting once we transfer control.} */
1531   waiting_for_input = 0;
1532   longjmp (return_to_top_level, 1);
1534 @end group
1536 @group
1538 main (void)
1540   @dots{}
1541   signal (SIGINT, sigint_handler);
1542   @dots{}
1543   while (1) @{
1544     prepare_for_command ();
1545     if (setjmp (return_to_top_level) == 0)
1546       read_and_execute_command ();
1547   @}
1549 @end group
1551 @group
1552 /* @r{Imagine this is a subroutine used by various commands.} */
1553 char *
1554 read_data ()
1556   if (input_from_terminal) @{
1557     waiting_for_input = 1;
1558     @dots{}
1559     waiting_for_input = 0;
1560   @} else @{
1561     @dots{}
1562   @}
1564 @end group
1565 @end smallexample
1568 @node Signals in Handler
1569 @subsection Signals Arriving While a Handler Runs
1570 @cindex race conditions, relating to signals
1572 What happens if another signal arrives while your signal handler
1573 function is running?
1575 When the handler for a particular signal is invoked, that signal is
1576 automatically blocked until the handler returns.  That means that if two
1577 signals of the same kind arrive close together, the second one will be
1578 held until the first has been handled.  (The handler can explicitly
1579 unblock the signal using @code{sigprocmask}, if you want to allow more
1580 signals of this type to arrive; see @ref{Process Signal Mask}.)
1582 However, your handler can still be interrupted by delivery of another
1583 kind of signal.  To avoid this, you can use the @code{sa_mask} member of
1584 the action structure passed to @code{sigaction} to explicitly specify
1585 which signals should be blocked while the signal handler runs.  These
1586 signals are in addition to the signal for which the handler was invoked,
1587 and any other signals that are normally blocked by the process.
1588 @xref{Blocking for Handler}.
1590 When the handler returns, the set of blocked signals is restored to the
1591 value it had before the handler ran.  So using @code{sigprocmask} inside
1592 the handler only affects what signals can arrive during the execution of
1593 the handler itself, not what signals can arrive once the handler returns.
1595 @strong{Portability Note:} Always use @code{sigaction} to establish a
1596 handler for a signal that you expect to receive asynchronously, if you
1597 want your program to work properly on System V Unix.  On this system,
1598 the handling of a signal whose handler was established with
1599 @code{signal} automatically sets the signal's action back to
1600 @code{SIG_DFL}, and the handler must re-establish itself each time it
1601 runs.  This practice, while inconvenient, does work when signals cannot
1602 arrive in succession.  However, if another signal can arrive right away,
1603 it may arrive before the handler can re-establish itself.  Then the
1604 second signal would receive the default handling, which could terminate
1605 the process.
1607 @node Merged Signals
1608 @subsection Signals Close Together Merge into One
1609 @cindex handling multiple signals
1610 @cindex successive signals
1611 @cindex merging of signals
1613 If multiple signals of the same type are delivered to your process
1614 before your signal handler has a chance to be invoked at all, the
1615 handler may only be invoked once, as if only a single signal had
1616 arrived.  In effect, the signals merge into one.  This situation can
1617 arise when the signal is blocked, or in a multiprocessing environment
1618 where the system is busy running some other processes while the signals
1619 are delivered.  This means, for example, that you cannot reliably use a
1620 signal handler to count signals.  The only distinction you can reliably
1621 make is whether at least one signal has arrived since a given time in
1622 the past.
1624 Here is an example of a handler for @code{SIGCHLD} that compensates for
1625 the fact that the number of signals received may not equal the number of
1626 child processes that generate them.  It assumes that the program keeps track
1627 of all the child processes with a chain of structures as follows:
1629 @smallexample
1630 struct process
1632   struct process *next;
1633   /* @r{The process ID of this child.}  */
1634   int pid;
1635   /* @r{The descriptor of the pipe or pseudo terminal}
1636      @r{on which output comes from this child.}  */
1637   int input_descriptor;
1638   /* @r{Nonzero if this process has stopped or terminated.}  */
1639   sig_atomic_t have_status;
1640   /* @r{The status of this child; 0 if running,}
1641      @r{otherwise a status value from @code{waitpid}.}  */
1642   int status;
1645 struct process *process_list;
1646 @end smallexample
1648 This example also uses a flag to indicate whether signals have arrived
1649 since some time in the past---whenever the program last cleared it to
1650 zero.
1652 @smallexample
1653 /* @r{Nonzero means some child's status has changed}
1654    @r{so look at @code{process_list} for the details.}  */
1655 int process_status_change;
1656 @end smallexample
1658 Here is the handler itself:
1660 @smallexample
1661 void
1662 sigchld_handler (int signo)
1664   int old_errno = errno;
1666   while (1) @{
1667     register int pid;
1668     int w;
1669     struct process *p;
1671     /* @r{Keep asking for a status until we get a definitive result.}  */
1672     do
1673       @{
1674         errno = 0;
1675         pid = waitpid (WAIT_ANY, &w, WNOHANG | WUNTRACED);
1676       @}
1677     while (pid <= 0 && errno == EINTR);
1679     if (pid <= 0) @{
1680       /* @r{A real failure means there are no more}
1681          @r{stopped or terminated child processes, so return.}  */
1682       errno = old_errno;
1683       return;
1684     @}
1686     /* @r{Find the process that signaled us, and record its status.}  */
1688     for (p = process_list; p; p = p->next)
1689       if (p->pid == pid) @{
1690         p->status = w;
1691         /* @r{Indicate that the @code{status} field}
1692            @r{has data to look at.  We do this only after storing it.}  */
1693         p->have_status = 1;
1695         /* @r{If process has terminated, stop waiting for its output.}  */
1696         if (WIFSIGNALED (w) || WIFEXITED (w))
1697           if (p->input_descriptor)
1698             FD_CLR (p->input_descriptor, &input_wait_mask);
1700         /* @r{The program should check this flag from time to time}
1701            @r{to see if there is any news in @code{process_list}.}  */
1702         ++process_status_change;
1703       @}
1705     /* @r{Loop around to handle all the processes}
1706        @r{that have something to tell us.}  */
1707   @}
1709 @end smallexample
1711 Here is the proper way to check the flag @code{process_status_change}:
1713 @smallexample
1714 if (process_status_change) @{
1715   struct process *p;
1716   process_status_change = 0;
1717   for (p = process_list; p; p = p->next)
1718     if (p->have_status) @{
1719       @dots{} @r{Examine @code{p->status}} @dots{}
1720     @}
1722 @end smallexample
1724 @noindent
1725 It is vital to clear the flag before examining the list; otherwise, if a
1726 signal were delivered just before the clearing of the flag, and after
1727 the appropriate element of the process list had been checked, the status
1728 change would go unnoticed until the next signal arrived to set the flag
1729 again.  You could, of course, avoid this problem by blocking the signal
1730 while scanning the list, but it is much more elegant to guarantee
1731 correctness by doing things in the right order.
1733 The loop which checks process status avoids examining @code{p->status}
1734 until it sees that status has been validly stored.  This is to make sure
1735 that the status cannot change in the middle of accessing it.  Once
1736 @code{p->have_status} is set, it means that the child process is stopped
1737 or terminated, and in either case, it cannot stop or terminate again
1738 until the program has taken notice.  @xref{Atomic Usage}, for more
1739 information about coping with interruptions during accesses of a
1740 variable.
1742 Here is another way you can test whether the handler has run since the
1743 last time you checked.  This technique uses a counter which is never
1744 changed outside the handler.  Instead of clearing the count, the program
1745 remembers the previous value and sees whether it has changed since the
1746 previous check.  The advantage of this method is that different parts of
1747 the program can check independently, each part checking whether there
1748 has been a signal since that part last checked.
1750 @smallexample
1751 sig_atomic_t process_status_change;
1753 sig_atomic_t last_process_status_change;
1755 @dots{}
1757   sig_atomic_t prev = last_process_status_change;
1758   last_process_status_change = process_status_change;
1759   if (last_process_status_change != prev) @{
1760     struct process *p;
1761     for (p = process_list; p; p = p->next)
1762       if (p->have_status) @{
1763         @dots{} @r{Examine @code{p->status}} @dots{}
1764       @}
1765   @}
1767 @end smallexample
1769 @node Nonreentrancy
1770 @subsection Signal Handling and Nonreentrant Functions
1771 @cindex restrictions on signal handler functions
1773 Handler functions usually don't do very much.  The best practice is to
1774 write a handler that does nothing but set an external variable that the
1775 program checks regularly, and leave all serious work to the program.
1776 This is best because the handler can be called asynchronously, at
1777 unpredictable times---perhaps in the middle of a primitive function, or
1778 even between the beginning and the end of a C operator that requires
1779 multiple instructions.  The data structures being manipulated might
1780 therefore be in an inconsistent state when the handler function is
1781 invoked.  Even copying one @code{int} variable into another can take two
1782 instructions on most machines.
1784 This means you have to be very careful about what you do in a signal
1785 handler.
1787 @itemize @bullet
1788 @item
1789 @cindex @code{volatile} declarations
1790 If your handler needs to access any global variables from your program,
1791 declare those variables @code{volatile}.  This tells the compiler that
1792 the value of the variable might change asynchronously, and inhibits
1793 certain optimizations that would be invalidated by such modifications.
1795 @item
1796 @cindex reentrant functions
1797 If you call a function in the handler, make sure it is @dfn{reentrant}
1798 with respect to signals, or else make sure that the signal cannot
1799 interrupt a call to a related function.
1800 @end itemize
1802 A function can be non-reentrant if it uses memory that is not on the
1803 stack.
1805 @itemize @bullet
1806 @item
1807 If a function uses a static variable or a global variable, or a
1808 dynamically-allocated object that it finds for itself, then it is
1809 non-reentrant and any two calls to the function can interfere.
1811 For example, suppose that the signal handler uses @code{gethostbyname}.
1812 This function returns its value in a static object, reusing the same
1813 object each time.  If the signal happens to arrive during a call to
1814 @code{gethostbyname}, or even after one (while the program is still
1815 using the value), it will clobber the value that the program asked for.
1817 However, if the program does not use @code{gethostbyname} or any other
1818 function that returns information in the same object, or if it always
1819 blocks signals around each use, then you are safe.
1821 There are a large number of library functions that return values in a
1822 fixed object, always reusing the same object in this fashion, and all of
1823 them cause the same problem.  Function descriptions in this manual
1824 always mention this behavior.
1826 @item
1827 If a function uses and modifies an object that you supply, then it is
1828 potentially non-reentrant; two calls can interfere if they use the same
1829 object.
1831 This case arises when you do I/O using streams.  Suppose that the
1832 signal handler prints a message with @code{fprintf}.  Suppose that the
1833 program was in the middle of an @code{fprintf} call using the same
1834 stream when the signal was delivered.  Both the signal handler's message
1835 and the program's data could be corrupted, because both calls operate on
1836 the same data structure---the stream itself.
1838 However, if you know that the stream that the handler uses cannot
1839 possibly be used by the program at a time when signals can arrive, then
1840 you are safe.  It is no problem if the program uses some other stream.
1842 @item
1843 On most systems, @code{malloc} and @code{free} are not reentrant,
1844 because they use a static data structure which records what memory
1845 blocks are free.  As a result, no library functions that allocate or
1846 free memory are reentrant.  This includes functions that allocate space
1847 to store a result.
1849 The best way to avoid the need to allocate memory in a handler is to
1850 allocate in advance space for signal handlers to use.
1852 The best way to avoid freeing memory in a handler is to flag or record
1853 the objects to be freed, and have the program check from time to time
1854 whether anything is waiting to be freed.  But this must be done with
1855 care, because placing an object on a chain is not atomic, and if it is
1856 interrupted by another signal handler that does the same thing, you
1857 could ``lose'' one of the objects.
1859 @ignore
1860 !!! not true
1861 In @theglibc{}, @code{malloc} and @code{free} are safe to use in
1862 signal handlers because they block signals.  As a result, the library
1863 functions that allocate space for a result are also safe in signal
1864 handlers.  The obstack allocation functions are safe as long as you
1865 don't use the same obstack both inside and outside of a signal handler.
1866 @end ignore
1868 @ignore
1869 @comment Once we have r_alloc again add this paragraph.
1870 The relocating allocation functions (@pxref{Relocating Allocator})
1871 are certainly not safe to use in a signal handler.
1872 @end ignore
1874 @item
1875 Any function that modifies @code{errno} is non-reentrant, but you can
1876 correct for this: in the handler, save the original value of
1877 @code{errno} and restore it before returning normally.  This prevents
1878 errors that occur within the signal handler from being confused with
1879 errors from system calls at the point the program is interrupted to run
1880 the handler.
1882 This technique is generally applicable; if you want to call in a handler
1883 a function that modifies a particular object in memory, you can make
1884 this safe by saving and restoring that object.
1886 @item
1887 Merely reading from a memory object is safe provided that you can deal
1888 with any of the values that might appear in the object at a time when
1889 the signal can be delivered.  Keep in mind that assignment to some data
1890 types requires more than one instruction, which means that the handler
1891 could run ``in the middle of'' an assignment to the variable if its type
1892 is not atomic.  @xref{Atomic Data Access}.
1894 @item
1895 Merely writing into a memory object is safe as long as a sudden change
1896 in the value, at any time when the handler might run, will not disturb
1897 anything.
1898 @end itemize
1900 @node Atomic Data Access
1901 @subsection Atomic Data Access and Signal Handling
1903 Whether the data in your application concerns atoms, or mere text, you
1904 have to be careful about the fact that access to a single datum is not
1905 necessarily @dfn{atomic}.  This means that it can take more than one
1906 instruction to read or write a single object.  In such cases, a signal
1907 handler might be invoked in the middle of reading or writing the object.
1909 There are three ways you can cope with this problem.  You can use data
1910 types that are always accessed atomically; you can carefully arrange
1911 that nothing untoward happens if an access is interrupted, or you can
1912 block all signals around any access that had better not be interrupted
1913 (@pxref{Blocking Signals}).
1915 @menu
1916 * Non-atomic Example::          A program illustrating interrupted access.
1917 * Types: Atomic Types.          Data types that guarantee no interruption.
1918 * Usage: Atomic Usage.          Proving that interruption is harmless.
1919 @end menu
1921 @node Non-atomic Example
1922 @subsubsection Problems with Non-Atomic Access
1924 Here is an example which shows what can happen if a signal handler runs
1925 in the middle of modifying a variable.  (Interrupting the reading of a
1926 variable can also lead to paradoxical results, but here we only show
1927 writing.)
1929 @smallexample
1930 #include <signal.h>
1931 #include <stdio.h>
1933 volatile struct two_words @{ int a, b; @} memory;
1935 void
1936 handler(int signum)
1938    printf ("%d,%d\n", memory.a, memory.b);
1939    alarm (1);
1942 @group
1944 main (void)
1946    static struct two_words zeros = @{ 0, 0 @}, ones = @{ 1, 1 @};
1947    signal (SIGALRM, handler);
1948    memory = zeros;
1949    alarm (1);
1950    while (1)
1951      @{
1952        memory = zeros;
1953        memory = ones;
1954      @}
1956 @end group
1957 @end smallexample
1959 This program fills @code{memory} with zeros, ones, zeros, ones,
1960 alternating forever; meanwhile, once per second, the alarm signal handler
1961 prints the current contents.  (Calling @code{printf} in the handler is
1962 safe in this program because it is certainly not being called outside
1963 the handler when the signal happens.)
1965 Clearly, this program can print a pair of zeros or a pair of ones.  But
1966 that's not all it can do!  On most machines, it takes several
1967 instructions to store a new value in @code{memory}, and the value is
1968 stored one word at a time.  If the signal is delivered in between these
1969 instructions, the handler might find that @code{memory.a} is zero and
1970 @code{memory.b} is one (or vice versa).
1972 On some machines it may be possible to store a new value in
1973 @code{memory} with just one instruction that cannot be interrupted.  On
1974 these machines, the handler will always print two zeros or two ones.
1976 @node Atomic Types
1977 @subsubsection Atomic Types
1979 To avoid uncertainty about interrupting access to a variable, you can
1980 use a particular data type for which access is always atomic:
1981 @code{sig_atomic_t}.  Reading and writing this data type is guaranteed
1982 to happen in a single instruction, so there's no way for a handler to
1983 run ``in the middle'' of an access.
1985 The type @code{sig_atomic_t} is always an integer data type, but which
1986 one it is, and how many bits it contains, may vary from machine to
1987 machine.
1989 @deftp {Data Type} sig_atomic_t
1990 @standards{ISO, signal.h}
1991 This is an integer data type.  Objects of this type are always accessed
1992 atomically.
1993 @end deftp
1995 In practice, you can assume that @code{int} is atomic.
1996 You can also assume that pointer
1997 types are atomic; that is very convenient.  Both of these assumptions
1998 are true on all of the machines that @theglibc{} supports and on
1999 all POSIX systems we know of.
2000 @c ??? This might fail on a 386 that uses 64-bit pointers.
2002 @node Atomic Usage
2003 @subsubsection Atomic Usage Patterns
2005 Certain patterns of access avoid any problem even if an access is
2006 interrupted.  For example, a flag which is set by the handler, and
2007 tested and cleared by the main program from time to time, is always safe
2008 even if access actually requires two instructions.  To show that this is
2009 so, we must consider each access that could be interrupted, and show
2010 that there is no problem if it is interrupted.
2012 An interrupt in the middle of testing the flag is safe because either it's
2013 recognized to be nonzero, in which case the precise value doesn't
2014 matter, or it will be seen to be nonzero the next time it's tested.
2016 An interrupt in the middle of clearing the flag is no problem because
2017 either the value ends up zero, which is what happens if a signal comes
2018 in just before the flag is cleared, or the value ends up nonzero, and
2019 subsequent events occur as if the signal had come in just after the flag
2020 was cleared.  As long as the code handles both of these cases properly,
2021 it can also handle a signal in the middle of clearing the flag.  (This
2022 is an example of the sort of reasoning you need to do to figure out
2023 whether non-atomic usage is safe.)
2025 Sometimes you can ensure uninterrupted access to one object by
2026 protecting its use with another object, perhaps one whose type
2027 guarantees atomicity.  @xref{Merged Signals}, for an example.
2029 @node Interrupted Primitives
2030 @section Primitives Interrupted by Signals
2032 A signal can arrive and be handled while an I/O primitive such as
2033 @code{open} or @code{read} is waiting for an I/O device.  If the signal
2034 handler returns, the system faces the question: what should happen next?
2036 POSIX specifies one approach: make the primitive fail right away.  The
2037 error code for this kind of failure is @code{EINTR}.  This is flexible,
2038 but usually inconvenient.  Typically, POSIX applications that use signal
2039 handlers must check for @code{EINTR} after each library function that
2040 can return it, in order to try the call again.  Often programmers forget
2041 to check, which is a common source of error.
2043 @Theglibc{} provides a convenient way to retry a call after a
2044 temporary failure, with the macro @code{TEMP_FAILURE_RETRY}:
2046 @defmac TEMP_FAILURE_RETRY (@var{expression})
2047 @standards{GNU, unistd.h}
2048 This macro evaluates @var{expression} once, and examines its value as
2049 type @code{long int}.  If the value equals @code{-1}, that indicates a
2050 failure and @code{errno} should be set to show what kind of failure.
2051 If it fails and reports error code @code{EINTR},
2052 @code{TEMP_FAILURE_RETRY} evaluates it again, and over and over until
2053 the result is not a temporary failure.
2055 The value returned by @code{TEMP_FAILURE_RETRY} is whatever value
2056 @var{expression} produced.
2057 @end defmac
2059 BSD avoids @code{EINTR} entirely and provides a more convenient
2060 approach: to restart the interrupted primitive, instead of making it
2061 fail.  If you choose this approach, you need not be concerned with
2062 @code{EINTR}.
2064 You can choose either approach with @theglibc{}.  If you use
2065 @code{sigaction} to establish a signal handler, you can specify how that
2066 handler should behave.  If you specify the @code{SA_RESTART} flag,
2067 return from that handler will resume a primitive; otherwise, return from
2068 that handler will cause @code{EINTR}.  @xref{Flags for Sigaction}.
2070 Another way to specify the choice is with the @code{siginterrupt}
2071 function.  @xref{BSD Signal Handling}.
2073 When you don't specify with @code{sigaction} or @code{siginterrupt} what
2074 a particular handler should do, it uses a default choice.  The default
2075 choice in @theglibc{} is to make primitives fail with @code{EINTR}.
2076 @cindex EINTR, and restarting interrupted primitives
2077 @cindex restarting interrupted primitives
2078 @cindex interrupting primitives
2079 @cindex primitives, interrupting
2080 @c !!! want to have @cindex system calls @i{see} primitives [no page #]
2082 The description of each primitive affected by this issue
2083 lists @code{EINTR} among the error codes it can return.
2085 There is one situation where resumption never happens no matter which
2086 choice you make: when a data-transfer function such as @code{read} or
2087 @code{write} is interrupted by a signal after transferring part of the
2088 data.  In this case, the function returns the number of bytes already
2089 transferred, indicating partial success.
2091 This might at first appear to cause unreliable behavior on
2092 record-oriented devices (including datagram sockets; @pxref{Datagrams}),
2093 where splitting one @code{read} or @code{write} into two would read or
2094 write two records.  Actually, there is no problem, because interruption
2095 after a partial transfer cannot happen on such devices; they always
2096 transfer an entire record in one burst, with no waiting once data
2097 transfer has started.
2099 @node Generating Signals
2100 @section Generating Signals
2101 @cindex sending signals
2102 @cindex raising signals
2103 @cindex signals, generating
2105 Besides signals that are generated as a result of a hardware trap or
2106 interrupt, your program can explicitly send signals to itself or to
2107 another process.
2109 @menu
2110 * Signaling Yourself::          A process can send a signal to itself.
2111 * Signaling Another Process::   Send a signal to another process.
2112 * Permission for kill::         Permission for using @code{kill}.
2113 * Kill Example::                Using @code{kill} for Communication.
2114 @end menu
2116 @node Signaling Yourself
2117 @subsection Signaling Yourself
2119 A process can send itself a signal with the @code{raise} function.  This
2120 function is declared in @file{signal.h}.
2121 @pindex signal.h
2123 @deftypefun int raise (int @var{signum})
2124 @standards{ISO, signal.h}
2125 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2126 @c raise ok
2127 @c [posix]
2128 @c  getpid dup ok
2129 @c  kill dup ok
2130 @c [linux]
2131 @c  syscall(gettid) ok
2132 @c  syscall(tgkill) ok
2133 The @code{raise} function sends the signal @var{signum} to the calling
2134 process.  It returns zero if successful and a nonzero value if it fails.
2135 About the only reason for failure would be if the value of @var{signum}
2136 is invalid.
2137 @end deftypefun
2139 @deftypefun int gsignal (int @var{signum})
2140 @standards{SVID, signal.h}
2141 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2142 @c Aliases raise.
2143 The @code{gsignal} function does the same thing as @code{raise}; it is
2144 provided only for compatibility with SVID.
2145 @end deftypefun
2147 One convenient use for @code{raise} is to reproduce the default behavior
2148 of a signal that you have trapped.  For instance, suppose a user of your
2149 program types the SUSP character (usually @kbd{C-z}; @pxref{Special
2150 Characters}) to send it an interactive stop signal
2151 (@code{SIGTSTP}), and you want to clean up some internal data buffers
2152 before stopping.  You might set this up like this:
2154 @comment RMS suggested getting rid of the handler for SIGCONT in this function.
2155 @comment But that would require that the handler for SIGTSTP unblock the
2156 @comment signal before doing the call to raise.  We haven't covered that
2157 @comment topic yet, and I don't want to distract from the main point of
2158 @comment the example with a digression to explain what is going on.  As
2159 @comment the example is written, the signal that is raise'd will be delivered
2160 @comment as soon as the SIGTSTP handler returns, which is fine.
2162 @smallexample
2163 #include <signal.h>
2165 /* @r{When a stop signal arrives, set the action back to the default
2166    and then resend the signal after doing cleanup actions.} */
2168 void
2169 tstp_handler (int sig)
2171   signal (SIGTSTP, SIG_DFL);
2172   /* @r{Do cleanup actions here.} */
2173   @dots{}
2174   raise (SIGTSTP);
2177 /* @r{When the process is continued again, restore the signal handler.} */
2179 void
2180 cont_handler (int sig)
2182   signal (SIGCONT, cont_handler);
2183   signal (SIGTSTP, tstp_handler);
2186 @group
2187 /* @r{Enable both handlers during program initialization.} */
2190 main (void)
2192   signal (SIGCONT, cont_handler);
2193   signal (SIGTSTP, tstp_handler);
2194   @dots{}
2196 @end group
2197 @end smallexample
2199 @strong{Portability note:} @code{raise} was invented by the @w{ISO C}
2200 committee.  Older systems may not support it, so using @code{kill} may
2201 be more portable.  @xref{Signaling Another Process}.
2203 @node Signaling Another Process
2204 @subsection Signaling Another Process
2206 @cindex killing a process
2207 The @code{kill} function can be used to send a signal to another process.
2208 In spite of its name, it can be used for a lot of things other than
2209 causing a process to terminate.  Some examples of situations where you
2210 might want to send signals between processes are:
2212 @itemize @bullet
2213 @item
2214 A parent process starts a child to perform a task---perhaps having the
2215 child running an infinite loop---and then terminates the child when the
2216 task is no longer needed.
2218 @item
2219 A process executes as part of a group, and needs to terminate or notify
2220 the other processes in the group when an error or other event occurs.
2222 @item
2223 Two processes need to synchronize while working together.
2224 @end itemize
2226 This section assumes that you know a little bit about how processes
2227 work.  For more information on this subject, see @ref{Processes}.
2229 The @code{kill} function is declared in @file{signal.h}.
2230 @pindex signal.h
2232 @deftypefun int kill (pid_t @var{pid}, int @var{signum})
2233 @standards{POSIX.1, signal.h}
2234 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2235 @c The hurd implementation is not a critical section, so it's not
2236 @c immediately obvious that, in case of cancellation, it won't leak
2237 @c ports or the memory allocated by proc_getpgrppids when pid <= 0.
2238 @c Since none of these make it AC-Unsafe, I'm leaving them out.
2239 The @code{kill} function sends the signal @var{signum} to the process
2240 or process group specified by @var{pid}.  Besides the signals listed in
2241 @ref{Standard Signals}, @var{signum} can also have a value of zero to
2242 check the validity of the @var{pid}.
2244 The @var{pid} specifies the process or process group to receive the
2245 signal:
2247 @table @code
2248 @item @var{pid} > 0
2249 The process whose identifier is @var{pid}.
2251 @item @var{pid} == 0
2252 All processes in the same process group as the sender.
2254 @item @var{pid} < -1
2255 The process group whose identifier is @minus{}@var{pid}.
2257 @item @var{pid} == -1
2258 If the process is privileged, send the signal to all processes except
2259 for some special system processes.  Otherwise, send the signal to all
2260 processes with the same effective user ID.
2261 @end table
2263 A process can send a signal to itself with a call like @w{@code{kill
2264 (getpid(), @var{signum})}}.  If @code{kill} is used by a process to send
2265 a signal to itself, and the signal is not blocked, then @code{kill}
2266 delivers at least one signal (which might be some other pending
2267 unblocked signal instead of the signal @var{signum}) to that process
2268 before it returns.
2270 The return value from @code{kill} is zero if the signal can be sent
2271 successfully.  Otherwise, no signal is sent, and a value of @code{-1} is
2272 returned.  If @var{pid} specifies sending a signal to several processes,
2273 @code{kill} succeeds if it can send the signal to at least one of them.
2274 There's no way you can tell which of the processes got the signal
2275 or whether all of them did.
2277 The following @code{errno} error conditions are defined for this function:
2279 @table @code
2280 @item EINVAL
2281 The @var{signum} argument is an invalid or unsupported number.
2283 @item EPERM
2284 You do not have the privilege to send a signal to the process or any of
2285 the processes in the process group named by @var{pid}.
2287 @item ESRCH
2288 The @var{pid} argument does not refer to an existing process or group.
2289 @end table
2290 @end deftypefun
2292 @deftypefun int killpg (int @var{pgid}, int @var{signum})
2293 @standards{BSD, signal.h}
2294 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2295 @c Calls kill with -pgid.
2296 This is similar to @code{kill}, but sends signal @var{signum} to the
2297 process group @var{pgid}.  This function is provided for compatibility
2298 with BSD; using @code{kill} to do this is more portable.
2299 @end deftypefun
2301 As a simple example of @code{kill}, the call @w{@code{kill (getpid (),
2302 @var{sig})}} has the same effect as @w{@code{raise (@var{sig})}}.
2304 @node Permission for kill
2305 @subsection Permission for using @code{kill}
2307 There are restrictions that prevent you from using @code{kill} to send
2308 signals to any random process.  These are intended to prevent antisocial
2309 behavior such as arbitrarily killing off processes belonging to another
2310 user.  In typical use, @code{kill} is used to pass signals between
2311 parent, child, and sibling processes, and in these situations you
2312 normally do have permission to send signals.  The only common exception
2313 is when you run a setuid program in a child process; if the program
2314 changes its real UID as well as its effective UID, you may not have
2315 permission to send a signal.  The @code{su} program does this.
2317 Whether a process has permission to send a signal to another process
2318 is determined by the user IDs of the two processes.  This concept is
2319 discussed in detail in @ref{Process Persona}.
2321 Generally, for a process to be able to send a signal to another process,
2322 either the sending process must belong to a privileged user (like
2323 @samp{root}), or the real or effective user ID of the sending process
2324 must match the real or effective user ID of the receiving process.  If
2325 the receiving process has changed its effective user ID from the
2326 set-user-ID mode bit on its process image file, then the owner of the
2327 process image file is used in place of its current effective user ID.
2328 In some implementations, a parent process might be able to send signals
2329 to a child process even if the user ID's don't match, and other
2330 implementations might enforce other restrictions.
2332 The @code{SIGCONT} signal is a special case.  It can be sent if the
2333 sender is part of the same session as the receiver, regardless of
2334 user IDs.
2336 @node Kill Example
2337 @subsection Using @code{kill} for Communication
2338 @cindex interprocess communication, with signals
2339 Here is a longer example showing how signals can be used for
2340 interprocess communication.  This is what the @code{SIGUSR1} and
2341 @code{SIGUSR2} signals are provided for.  Since these signals are fatal
2342 by default, the process that is supposed to receive them must trap them
2343 through @code{signal} or @code{sigaction}.
2345 In this example, a parent process forks a child process and then waits
2346 for the child to complete its initialization.  The child process tells
2347 the parent when it is ready by sending it a @code{SIGUSR1} signal, using
2348 the @code{kill} function.
2350 @smallexample
2351 @include sigusr.c.texi
2352 @end smallexample
2354 This example uses a busy wait, which is bad, because it wastes CPU
2355 cycles that other programs could otherwise use.  It is better to ask the
2356 system to wait until the signal arrives.  See the example in
2357 @ref{Waiting for a Signal}.
2359 @node Blocking Signals
2360 @section Blocking Signals
2361 @cindex blocking signals
2363 Blocking a signal means telling the operating system to hold it and
2364 deliver it later.  Generally, a program does not block signals
2365 indefinitely---it might as well ignore them by setting their actions to
2366 @code{SIG_IGN}.  But it is useful to block signals briefly, to prevent
2367 them from interrupting sensitive operations.  For instance:
2369 @itemize @bullet
2370 @item
2371 You can use the @code{sigprocmask} function to block signals while you
2372 modify global variables that are also modified by the handlers for these
2373 signals.
2375 @item
2376 You can set @code{sa_mask} in your @code{sigaction} call to block
2377 certain signals while a particular signal handler runs.  This way, the
2378 signal handler can run without being interrupted itself by signals.
2379 @end itemize
2381 @menu
2382 * Why Block::                           The purpose of blocking signals.
2383 * Signal Sets::                         How to specify which signals to
2384                                          block.
2385 * Process Signal Mask::                 Blocking delivery of signals to your
2386                                          process during normal execution.
2387 * Testing for Delivery::                Blocking to Test for Delivery of
2388                                          a Signal.
2389 * Blocking for Handler::                Blocking additional signals while a
2390                                          handler is being run.
2391 * Checking for Pending Signals::        Checking for Pending Signals
2392 * Remembering a Signal::                How you can get almost the same
2393                                          effect as blocking a signal, by
2394                                          handling it and setting a flag
2395                                          to be tested later.
2396 @end menu
2398 @node Why Block
2399 @subsection Why Blocking Signals is Useful
2401 Temporary blocking of signals with @code{sigprocmask} gives you a way to
2402 prevent interrupts during critical parts of your code.  If signals
2403 arrive in that part of the program, they are delivered later, after you
2404 unblock them.
2406 One example where this is useful is for sharing data between a signal
2407 handler and the rest of the program.  If the type of the data is not
2408 @code{sig_atomic_t} (@pxref{Atomic Data Access}), then the signal
2409 handler could run when the rest of the program has only half finished
2410 reading or writing the data.  This would lead to confusing consequences.
2412 To make the program reliable, you can prevent the signal handler from
2413 running while the rest of the program is examining or modifying that
2414 data---by blocking the appropriate signal around the parts of the
2415 program that touch the data.
2417 Blocking signals is also necessary when you want to perform a certain
2418 action only if a signal has not arrived.  Suppose that the handler for
2419 the signal sets a flag of type @code{sig_atomic_t}; you would like to
2420 test the flag and perform the action if the flag is not set.  This is
2421 unreliable.  Suppose the signal is delivered immediately after you test
2422 the flag, but before the consequent action: then the program will
2423 perform the action even though the signal has arrived.
2425 The only way to test reliably for whether a signal has yet arrived is to
2426 test while the signal is blocked.
2428 @node Signal Sets
2429 @subsection Signal Sets
2431 All of the signal blocking functions use a data structure called a
2432 @dfn{signal set} to specify what signals are affected.  Thus, every
2433 activity involves two stages: creating the signal set, and then passing
2434 it as an argument to a library function.
2435 @cindex signal set
2437 These facilities are declared in the header file @file{signal.h}.
2438 @pindex signal.h
2440 @deftp {Data Type} sigset_t
2441 @standards{POSIX.1, signal.h}
2442 The @code{sigset_t} data type is used to represent a signal set.
2443 Internally, it may be implemented as either an integer or structure
2444 type.
2446 For portability, use only the functions described in this section to
2447 initialize, change, and retrieve information from @code{sigset_t}
2448 objects---don't try to manipulate them directly.
2449 @end deftp
2451 There are two ways to initialize a signal set.  You can initially
2452 specify it to be empty with @code{sigemptyset} and then add specified
2453 signals individually.  Or you can specify it to be full with
2454 @code{sigfillset} and then delete specified signals individually.
2456 You must always initialize the signal set with one of these two
2457 functions before using it in any other way.  Don't try to set all the
2458 signals explicitly because the @code{sigset_t} object might include some
2459 other information (like a version field) that needs to be initialized as
2460 well.  (In addition, it's not wise to put into your program an
2461 assumption that the system has no signals aside from the ones you know
2462 about.)
2464 @deftypefun int sigemptyset (sigset_t *@var{set})
2465 @standards{POSIX.1, signal.h}
2466 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2467 @c Just memsets all of set to zero.
2468 This function initializes the signal set @var{set} to exclude all of the
2469 defined signals.  It always returns @code{0}.
2470 @end deftypefun
2472 @deftypefun int sigfillset (sigset_t *@var{set})
2473 @standards{POSIX.1, signal.h}
2474 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2475 This function initializes the signal set @var{set} to include
2476 all of the defined signals.  Again, the return value is @code{0}.
2477 @end deftypefun
2479 @deftypefun int sigaddset (sigset_t *@var{set}, int @var{signum})
2480 @standards{POSIX.1, signal.h}
2481 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2482 This function adds the signal @var{signum} to the signal set @var{set}.
2483 All @code{sigaddset} does is modify @var{set}; it does not block or
2484 unblock any signals.
2486 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.
2487 The following @code{errno} error condition is defined for this function:
2489 @table @code
2490 @item EINVAL
2491 The @var{signum} argument doesn't specify a valid signal.
2492 @end table
2493 @end deftypefun
2495 @deftypefun int sigdelset (sigset_t *@var{set}, int @var{signum})
2496 @standards{POSIX.1, signal.h}
2497 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2498 This function removes the signal @var{signum} from the signal set
2499 @var{set}.  All @code{sigdelset} does is modify @var{set}; it does not
2500 block or unblock any signals.  The return value and error conditions are
2501 the same as for @code{sigaddset}.
2502 @end deftypefun
2504 Finally, there is a function to test what signals are in a signal set:
2506 @deftypefun int sigismember (const sigset_t *@var{set}, int @var{signum})
2507 @standards{POSIX.1, signal.h}
2508 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2509 The @code{sigismember} function tests whether the signal @var{signum} is
2510 a member of the signal set @var{set}.  It returns @code{1} if the signal
2511 is in the set, @code{0} if not, and @code{-1} if there is an error.
2513 The following @code{errno} error condition is defined for this function:
2515 @table @code
2516 @item EINVAL
2517 The @var{signum} argument doesn't specify a valid signal.
2518 @end table
2519 @end deftypefun
2521 @node Process Signal Mask
2522 @subsection Process Signal Mask
2523 @cindex signal mask
2524 @cindex process signal mask
2526 The collection of signals that are currently blocked is called the
2527 @dfn{signal mask}.  Each process has its own signal mask.  When you
2528 create a new process (@pxref{Creating a Process}), it inherits its
2529 parent's mask.  You can block or unblock signals with total flexibility
2530 by modifying the signal mask.
2532 The prototype for the @code{sigprocmask} function is in @file{signal.h}.
2533 @pindex signal.h
2535 Note that you must not use @code{sigprocmask} in multi-threaded processes,
2536 because each thread has its own signal mask and there is no single process
2537 signal mask.  According to POSIX, the behavior of @code{sigprocmask} in a
2538 multi-threaded process is ``unspecified''.
2539 Instead, use @code{pthread_sigmask}.
2540 @ifset linuxthreads
2541 @xref{Threads and Signal Handling}.
2542 @end ifset
2544 @deftypefun int sigprocmask (int @var{how}, const sigset_t *restrict @var{set}, sigset_t *restrict @var{oldset})
2545 @standards{POSIX.1, signal.h}
2546 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)}}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
2547 @c This takes the hurd_self_sigstate-returned object's lock on HURD.  On
2548 @c BSD, SIG_UNBLOCK is emulated with two sigblock calls, which
2549 @c introduces a race window.
2550 The @code{sigprocmask} function is used to examine or change the calling
2551 process's signal mask.  The @var{how} argument determines how the signal
2552 mask is changed, and must be one of the following values:
2554 @vtable @code
2555 @item SIG_BLOCK
2556 @standards{POSIX.1, signal.h}
2557 Block the signals in @code{set}---add them to the existing mask.  In
2558 other words, the new mask is the union of the existing mask and
2559 @var{set}.
2561 @item SIG_UNBLOCK
2562 @standards{POSIX.1, signal.h}
2563 Unblock the signals in @var{set}---remove them from the existing mask.
2565 @item SIG_SETMASK
2566 @standards{POSIX.1, signal.h}
2567 Use @var{set} for the mask; ignore the previous value of the mask.
2568 @end vtable
2570 The last argument, @var{oldset}, is used to return information about the
2571 old process signal mask.  If you just want to change the mask without
2572 looking at it, pass a null pointer as the @var{oldset} argument.
2573 Similarly, if you want to know what's in the mask without changing it,
2574 pass a null pointer for @var{set} (in this case the @var{how} argument
2575 is not significant).  The @var{oldset} argument is often used to
2576 remember the previous signal mask in order to restore it later.  (Since
2577 the signal mask is inherited over @code{fork} and @code{exec} calls, you
2578 can't predict what its contents are when your program starts running.)
2580 If invoking @code{sigprocmask} causes any pending signals to be
2581 unblocked, at least one of those signals is delivered to the process
2582 before @code{sigprocmask} returns.  The order in which pending signals
2583 are delivered is not specified, but you can control the order explicitly
2584 by making multiple @code{sigprocmask} calls to unblock various signals
2585 one at a time.
2587 The @code{sigprocmask} function returns @code{0} if successful, and @code{-1}
2588 to indicate an error.  The following @code{errno} error conditions are
2589 defined for this function:
2591 @table @code
2592 @item EINVAL
2593 The @var{how} argument is invalid.
2594 @end table
2596 You can't block the @code{SIGKILL} and @code{SIGSTOP} signals, but
2597 if the signal set includes these, @code{sigprocmask} just ignores
2598 them instead of returning an error status.
2600 Remember, too, that blocking program error signals such as @code{SIGFPE}
2601 leads to undesirable results for signals generated by an actual program
2602 error (as opposed to signals sent with @code{raise} or @code{kill}).
2603 This is because your program may be too broken to be able to continue
2604 executing to a point where the signal is unblocked again.
2605 @xref{Program Error Signals}.
2606 @end deftypefun
2608 @node Testing for Delivery
2609 @subsection Blocking to Test for Delivery of a Signal
2611 Now for a simple example.  Suppose you establish a handler for
2612 @code{SIGALRM} signals that sets a flag whenever a signal arrives, and
2613 your main program checks this flag from time to time and then resets it.
2614 You can prevent additional @code{SIGALRM} signals from arriving in the
2615 meantime by wrapping the critical part of the code with calls to
2616 @code{sigprocmask}, like this:
2618 @smallexample
2619 /* @r{This variable is set by the SIGALRM signal handler.} */
2620 volatile sig_atomic_t flag = 0;
2623 main (void)
2625   sigset_t block_alarm;
2627   @dots{}
2629   /* @r{Initialize the signal mask.} */
2630   sigemptyset (&block_alarm);
2631   sigaddset (&block_alarm, SIGALRM);
2633 @group
2634   while (1)
2635     @{
2636       /* @r{Check if a signal has arrived; if so, reset the flag.} */
2637       sigprocmask (SIG_BLOCK, &block_alarm, NULL);
2638       if (flag)
2639         @{
2640           @var{actions-if-not-arrived}
2641           flag = 0;
2642         @}
2643       sigprocmask (SIG_UNBLOCK, &block_alarm, NULL);
2645       @dots{}
2646     @}
2648 @end group
2649 @end smallexample
2651 @node Blocking for Handler
2652 @subsection Blocking Signals for a Handler
2653 @cindex blocking signals, in a handler
2655 When a signal handler is invoked, you usually want it to be able to
2656 finish without being interrupted by another signal.  From the moment the
2657 handler starts until the moment it finishes, you must block signals that
2658 might confuse it or corrupt its data.
2660 When a handler function is invoked on a signal, that signal is
2661 automatically blocked (in addition to any other signals that are already
2662 in the process's signal mask) during the time the handler is running.
2663 If you set up a handler for @code{SIGTSTP}, for instance, then the
2664 arrival of that signal forces further @code{SIGTSTP} signals to wait
2665 during the execution of the handler.
2667 However, by default, other kinds of signals are not blocked; they can
2668 arrive during handler execution.
2670 The reliable way to block other kinds of signals during the execution of
2671 the handler is to use the @code{sa_mask} member of the @code{sigaction}
2672 structure.
2674 Here is an example:
2676 @smallexample
2677 #include <signal.h>
2678 #include <stddef.h>
2680 void catch_stop ();
2682 void
2683 install_handler (void)
2685   struct sigaction setup_action;
2686   sigset_t block_mask;
2688   sigemptyset (&block_mask);
2689   /* @r{Block other terminal-generated signals while handler runs.} */
2690   sigaddset (&block_mask, SIGINT);
2691   sigaddset (&block_mask, SIGQUIT);
2692   setup_action.sa_handler = catch_stop;
2693   setup_action.sa_mask = block_mask;
2694   setup_action.sa_flags = 0;
2695   sigaction (SIGTSTP, &setup_action, NULL);
2697 @end smallexample
2699 This is more reliable than blocking the other signals explicitly in the
2700 code for the handler.  If you block signals explicitly in the handler,
2701 you can't avoid at least a short interval at the beginning of the
2702 handler where they are not yet blocked.
2704 You cannot remove signals from the process's current mask using this
2705 mechanism.  However, you can make calls to @code{sigprocmask} within
2706 your handler to block or unblock signals as you wish.
2708 In any case, when the handler returns, the system restores the mask that
2709 was in place before the handler was entered.  If any signals that become
2710 unblocked by this restoration are pending, the process will receive
2711 those signals immediately, before returning to the code that was
2712 interrupted.
2714 @node Checking for Pending Signals
2715 @subsection Checking for Pending Signals
2716 @cindex pending signals, checking for
2717 @cindex blocked signals, checking for
2718 @cindex checking for pending signals
2720 You can find out which signals are pending at any time by calling
2721 @code{sigpending}.  This function is declared in @file{signal.h}.
2722 @pindex signal.h
2724 @deftypefun int sigpending (sigset_t *@var{set})
2725 @standards{POSIX.1, signal.h}
2726 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
2727 @c Direct rt_sigpending syscall on most systems.  On hurd, calls
2728 @c hurd_self_sigstate, it copies the sigstate's pending while holding
2729 @c its lock.
2730 The @code{sigpending} function stores information about pending signals
2731 in @var{set}.  If there is a pending signal that is blocked from
2732 delivery, then that signal is a member of the returned set.  (You can
2733 test whether a particular signal is a member of this set using
2734 @code{sigismember}; see @ref{Signal Sets}.)
2736 The return value is @code{0} if successful, and @code{-1} on failure.
2737 @end deftypefun
2739 Testing whether a signal is pending is not often useful.  Testing when
2740 that signal is not blocked is almost certainly bad design.
2742 Here is an example.
2744 @smallexample
2745 #include <signal.h>
2746 #include <stddef.h>
2748 sigset_t base_mask, waiting_mask;
2750 sigemptyset (&base_mask);
2751 sigaddset (&base_mask, SIGINT);
2752 sigaddset (&base_mask, SIGTSTP);
2754 /* @r{Block user interrupts while doing other processing.} */
2755 sigprocmask (SIG_SETMASK, &base_mask, NULL);
2756 @dots{}
2758 /* @r{After a while, check to see whether any signals are pending.} */
2759 sigpending (&waiting_mask);
2760 if (sigismember (&waiting_mask, SIGINT)) @{
2761   /* @r{User has tried to kill the process.} */
2763 else if (sigismember (&waiting_mask, SIGTSTP)) @{
2764   /* @r{User has tried to stop the process.} */
2766 @end smallexample
2768 Remember that if there is a particular signal pending for your process,
2769 additional signals of that same type that arrive in the meantime might
2770 be discarded.  For example, if a @code{SIGINT} signal is pending when
2771 another @code{SIGINT} signal arrives, your program will probably only
2772 see one of them when you unblock this signal.
2774 @strong{Portability Note:} The @code{sigpending} function is new in
2775 POSIX.1.  Older systems have no equivalent facility.
2777 @node Remembering a Signal
2778 @subsection Remembering a Signal to Act On Later
2780 Instead of blocking a signal using the library facilities, you can get
2781 almost the same results by making the handler set a flag to be tested
2782 later, when you ``unblock''.  Here is an example:
2784 @smallexample
2785 /* @r{If this flag is nonzero, don't handle the signal right away.} */
2786 volatile sig_atomic_t signal_pending;
2788 /* @r{This is nonzero if a signal arrived and was not handled.} */
2789 volatile sig_atomic_t defer_signal;
2791 void
2792 handler (int signum)
2794   if (defer_signal)
2795     signal_pending = signum;
2796   else
2797     @dots{} /* @r{``Really'' handle the signal.} */
2800 @dots{}
2802 void
2803 update_mumble (int frob)
2805   /* @r{Prevent signals from having immediate effect.} */
2806   defer_signal++;
2807   /* @r{Now update @code{mumble}, without worrying about interruption.} */
2808   mumble.a = 1;
2809   mumble.b = hack ();
2810   mumble.c = frob;
2811   /* @r{We have updated @code{mumble}.  Handle any signal that came in.} */
2812   defer_signal--;
2813   if (defer_signal == 0 && signal_pending != 0)
2814     raise (signal_pending);
2816 @end smallexample
2818 Note how the particular signal that arrives is stored in
2819 @code{signal_pending}.  That way, we can handle several types of
2820 inconvenient signals with the same mechanism.
2822 We increment and decrement @code{defer_signal} so that nested critical
2823 sections will work properly; thus, if @code{update_mumble} were called
2824 with @code{signal_pending} already nonzero, signals would be deferred
2825 not only within @code{update_mumble}, but also within the caller.  This
2826 is also why we do not check @code{signal_pending} if @code{defer_signal}
2827 is still nonzero.
2829 The incrementing and decrementing of @code{defer_signal} each require more
2830 than one instruction; it is possible for a signal to happen in the
2831 middle.  But that does not cause any problem.  If the signal happens
2832 early enough to see the value from before the increment or decrement,
2833 that is equivalent to a signal which came before the beginning of the
2834 increment or decrement, which is a case that works properly.
2836 It is absolutely vital to decrement @code{defer_signal} before testing
2837 @code{signal_pending}, because this avoids a subtle bug.  If we did
2838 these things in the other order, like this,
2840 @smallexample
2841   if (defer_signal == 1 && signal_pending != 0)
2842     raise (signal_pending);
2843   defer_signal--;
2844 @end smallexample
2846 @noindent
2847 then a signal arriving in between the @code{if} statement and the decrement
2848 would be effectively ``lost'' for an indefinite amount of time.  The
2849 handler would merely set @code{defer_signal}, but the program having
2850 already tested this variable, it would not test the variable again.
2852 @cindex timing error in signal handling
2853 Bugs like these are called @dfn{timing errors}.  They are especially bad
2854 because they happen only rarely and are nearly impossible to reproduce.
2855 You can't expect to find them with a debugger as you would find a
2856 reproducible bug.  So it is worth being especially careful to avoid
2857 them.
2859 (You would not be tempted to write the code in this order, given the use
2860 of @code{defer_signal} as a counter which must be tested along with
2861 @code{signal_pending}.  After all, testing for zero is cleaner than
2862 testing for one.  But if you did not use @code{defer_signal} as a
2863 counter, and gave it values of zero and one only, then either order
2864 might seem equally simple.  This is a further advantage of using a
2865 counter for @code{defer_signal}: it will reduce the chance you will
2866 write the code in the wrong order and create a subtle bug.)
2868 @node Waiting for a Signal
2869 @section Waiting for a Signal
2870 @cindex waiting for a signal
2871 @cindex @code{pause} function
2873 If your program is driven by external events, or uses signals for
2874 synchronization, then when it has nothing to do it should probably wait
2875 until a signal arrives.
2877 @menu
2878 * Using Pause::                 The simple way, using @code{pause}.
2879 * Pause Problems::              Why the simple way is often not very good.
2880 * Sigsuspend::                  Reliably waiting for a specific signal.
2881 @end menu
2883 @node Using Pause
2884 @subsection Using @code{pause}
2886 The simple way to wait until a signal arrives is to call @code{pause}.
2887 Please read about its disadvantages, in the following section, before
2888 you use it.
2890 @deftypefun int pause (void)
2891 @standards{POSIX.1, unistd.h}
2892 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:sigprocmask/!bsd!linux}}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
2893 @c  The signal mask read by sigprocmask may be overridden by another
2894 @c  thread or by a signal handler before we call sigsuspend.  Is this a
2895 @c  safety issue?  Probably not.
2896 @c pause @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
2897 @c [ports/linux/generic]
2898 @c  syscall_pause ok
2899 @c [posix]
2900 @c  sigemptyset dup ok
2901 @c  sigprocmask(SIG_BLOCK) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
2902 @c  sigsuspend dup @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
2903 The @code{pause} function suspends program execution until a signal
2904 arrives whose action is either to execute a handler function, or to
2905 terminate the process.
2907 If the signal causes a handler function to be executed, then
2908 @code{pause} returns.  This is considered an unsuccessful return (since
2909 ``successful'' behavior would be to suspend the program forever), so the
2910 return value is @code{-1}.  Even if you specify that other primitives
2911 should resume when a system handler returns (@pxref{Interrupted
2912 Primitives}), this has no effect on @code{pause}; it always fails when a
2913 signal is handled.
2915 The following @code{errno} error conditions are defined for this function:
2917 @table @code
2918 @item EINTR
2919 The function was interrupted by delivery of a signal.
2920 @end table
2922 If the signal causes program termination, @code{pause} doesn't return
2923 (obviously).
2925 This function is a cancellation point in multithreaded programs.  This
2926 is a problem if the thread allocates some resources (like memory, file
2927 descriptors, semaphores or whatever) at the time @code{pause} is
2928 called.  If the thread gets cancelled these resources stay allocated
2929 until the program ends.  To avoid this calls to @code{pause} should be
2930 protected using cancellation handlers.
2931 @c ref pthread_cleanup_push / pthread_cleanup_pop
2933 The @code{pause} function is declared in  @file{unistd.h}.
2934 @end deftypefun
2936 @node Pause Problems
2937 @subsection Problems with @code{pause}
2939 The simplicity of @code{pause} can conceal serious timing errors that
2940 can make a program hang mysteriously.
2942 It is safe to use @code{pause} if the real work of your program is done
2943 by the signal handlers themselves, and the ``main program'' does nothing
2944 but call @code{pause}.  Each time a signal is delivered, the handler
2945 will do the next batch of work that is to be done, and then return, so
2946 that the main loop of the program can call @code{pause} again.
2948 You can't safely use @code{pause} to wait until one more signal arrives,
2949 and then resume real work.  Even if you arrange for the signal handler
2950 to cooperate by setting a flag, you still can't use @code{pause}
2951 reliably.  Here is an example of this problem:
2953 @smallexample
2954 /* @r{@code{usr_interrupt} is set by the signal handler.}  */
2955 if (!usr_interrupt)
2956   pause ();
2958 /* @r{Do work once the signal arrives.}  */
2959 @dots{}
2960 @end smallexample
2962 @noindent
2963 This has a bug: the signal could arrive after the variable
2964 @code{usr_interrupt} is checked, but before the call to @code{pause}.
2965 If no further signals arrive, the process would never wake up again.
2967 You can put an upper limit on the excess waiting by using @code{sleep}
2968 in a loop, instead of using @code{pause}.  (@xref{Sleeping}, for more
2969 about @code{sleep}.)  Here is what this looks like:
2971 @smallexample
2972 /* @r{@code{usr_interrupt} is set by the signal handler.}
2973 while (!usr_interrupt)
2974   sleep (1);
2976 /* @r{Do work once the signal arrives.}  */
2977 @dots{}
2978 @end smallexample
2980 For some purposes, that is good enough.  But with a little more
2981 complexity, you can wait reliably until a particular signal handler is
2982 run, using @code{sigsuspend}.
2983 @ifinfo
2984 @xref{Sigsuspend}.
2985 @end ifinfo
2987 @node Sigsuspend
2988 @subsection Using @code{sigsuspend}
2990 The clean and reliable way to wait for a signal to arrive is to block it
2991 and then use @code{sigsuspend}.  By using @code{sigsuspend} in a loop,
2992 you can wait for certain kinds of signals, while letting other kinds of
2993 signals be handled by their handlers.
2995 @deftypefun int sigsuspend (const sigset_t *@var{set})
2996 @standards{POSIX.1, signal.h}
2997 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:sigprocmask/!bsd!linux}}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
2998 @c sigsuspend @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
2999 @c [posix] @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux
3000 @c   saving and restoring the procmask is racy
3001 @c  sigprocmask(SIG_SETMASK) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
3002 @c  pause @asulock/hurd @aculock/hurd
3003 @c [bsd]
3004 @c  sigismember dup ok
3005 @c  sigmask dup ok
3006 @c  sigpause dup ok [no @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd]
3007 @c [linux]
3008 @c  do_sigsuspend ok
3009 This function replaces the process's signal mask with @var{set} and then
3010 suspends the process until a signal is delivered whose action is either
3011 to terminate the process or invoke a signal handling function.  In other
3012 words, the program is effectively suspended until one of the signals that
3013 is not a member of @var{set} arrives.
3015 If the process is woken up by delivery of a signal that invokes a handler
3016 function, and the handler function returns, then @code{sigsuspend} also
3017 returns.
3019 The mask remains @var{set} only as long as @code{sigsuspend} is waiting.
3020 The function @code{sigsuspend} always restores the previous signal mask
3021 when it returns.
3023 The return value and error conditions are the same as for @code{pause}.
3024 @end deftypefun
3026 With @code{sigsuspend}, you can replace the @code{pause} or @code{sleep}
3027 loop in the previous section with something completely reliable:
3029 @smallexample
3030 sigset_t mask, oldmask;
3032 @dots{}
3034 /* @r{Set up the mask of signals to temporarily block.} */
3035 sigemptyset (&mask);
3036 sigaddset (&mask, SIGUSR1);
3038 @dots{}
3040 /* @r{Wait for a signal to arrive.} */
3041 sigprocmask (SIG_BLOCK, &mask, &oldmask);
3042 while (!usr_interrupt)
3043   sigsuspend (&oldmask);
3044 sigprocmask (SIG_UNBLOCK, &mask, NULL);
3045 @end smallexample
3047 This last piece of code is a little tricky.  The key point to remember
3048 here is that when @code{sigsuspend} returns, it resets the process's
3049 signal mask to the original value, the value from before the call to
3050 @code{sigsuspend}---in this case, the @code{SIGUSR1} signal is once
3051 again blocked.  The second call to @code{sigprocmask} is
3052 necessary to explicitly unblock this signal.
3054 One other point: you may be wondering why the @code{while} loop is
3055 necessary at all, since the program is apparently only waiting for one
3056 @code{SIGUSR1} signal.  The answer is that the mask passed to
3057 @code{sigsuspend} permits the process to be woken up by the delivery of
3058 other kinds of signals, as well---for example, job control signals.  If
3059 the process is woken up by a signal that doesn't set
3060 @code{usr_interrupt}, it just suspends itself again until the ``right''
3061 kind of signal eventually arrives.
3063 This technique takes a few more lines of preparation, but that is needed
3064 just once for each kind of wait criterion you want to use.  The code
3065 that actually waits is just four lines.
3067 @node Signal Stack
3068 @section Using a Separate Signal Stack
3070 A signal stack is a special area of memory to be used as the execution
3071 stack during signal handlers.  It should be fairly large, to avoid any
3072 danger that it will overflow in turn; the macro @code{SIGSTKSZ} is
3073 defined to a canonical size for signal stacks.  You can use
3074 @code{malloc} to allocate the space for the stack.  Then call
3075 @code{sigaltstack} or @code{sigstack} to tell the system to use that
3076 space for the signal stack.
3078 You don't need to write signal handlers differently in order to use a
3079 signal stack.  Switching from one stack to the other happens
3080 automatically.  (Some non-GNU debuggers on some machines may get
3081 confused if you examine a stack trace while a handler that uses the
3082 signal stack is running.)
3084 There are two interfaces for telling the system to use a separate signal
3085 stack.  @code{sigstack} is the older interface, which comes from 4.2
3086 BSD.  @code{sigaltstack} is the newer interface, and comes from 4.4
3087 BSD.  The @code{sigaltstack} interface has the advantage that it does
3088 not require your program to know which direction the stack grows, which
3089 depends on the specific machine and operating system.
3091 @deftp {Data Type} stack_t
3092 @standards{XPG, signal.h}
3093 This structure describes a signal stack.  It contains the following members:
3095 @table @code
3096 @item void *ss_sp
3097 This points to the base of the signal stack.
3099 @item size_t ss_size
3100 This is the size (in bytes) of the signal stack which @samp{ss_sp} points to.
3101 You should set this to however much space you allocated for the stack.
3103 There are two macros defined in @file{signal.h} that you should use in
3104 calculating this size:
3106 @vtable @code
3107 @item SIGSTKSZ
3108 This is the canonical size for a signal stack.  It is judged to be
3109 sufficient for normal uses.
3111 @item MINSIGSTKSZ
3112 This is the amount of signal stack space the operating system needs just
3113 to implement signal delivery.  The size of a signal stack @strong{must}
3114 be greater than this.
3116 For most cases, just using @code{SIGSTKSZ} for @code{ss_size} is
3117 sufficient.  But if you know how much stack space your program's signal
3118 handlers will need, you may want to use a different size.  In this case,
3119 you should allocate @code{MINSIGSTKSZ} additional bytes for the signal
3120 stack and increase @code{ss_size} accordingly.
3121 @end vtable
3123 @item int ss_flags
3124 This field contains the bitwise @sc{or} of these flags:
3126 @vtable @code
3127 @item SS_DISABLE
3128 This tells the system that it should not use the signal stack.
3130 @item SS_ONSTACK
3131 This is set by the system, and indicates that the signal stack is
3132 currently in use.  If this bit is not set, then signals will be
3133 delivered on the normal user stack.
3134 @end vtable
3135 @end table
3136 @end deftp
3138 @deftypefun int sigaltstack (const stack_t *restrict @var{stack}, stack_t *restrict @var{oldstack})
3139 @standards{XPG, signal.h}
3140 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3141 @c Syscall on Linux and BSD; the HURD implementation takes a lock on
3142 @c the hurd_self_sigstate-returned struct.
3143 The @code{sigaltstack} function specifies an alternate stack for use
3144 during signal handling.  When a signal is received by the process and
3145 its action indicates that the signal stack is used, the system arranges
3146 a switch to the currently installed signal stack while the handler for
3147 that signal is executed.
3149 If @var{oldstack} is not a null pointer, information about the currently
3150 installed signal stack is returned in the location it points to.  If
3151 @var{stack} is not a null pointer, then this is installed as the new
3152 stack for use by signal handlers.
3154 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.  If
3155 @code{sigaltstack} fails, it sets @code{errno} to one of these values:
3157 @table @code
3158 @item EINVAL
3159 You tried to disable a stack that was in fact currently in use.
3161 @item ENOMEM
3162 The size of the alternate stack was too small.
3163 It must be greater than @code{MINSIGSTKSZ}.
3164 @end table
3165 @end deftypefun
3167 Here is the older @code{sigstack} interface.  You should use
3168 @code{sigaltstack} instead on systems that have it.
3170 @deftp {Data Type} {struct sigstack}
3171 @standards{BSD, signal.h}
3172 This structure describes a signal stack.  It contains the following members:
3174 @table @code
3175 @item void *ss_sp
3176 This is the stack pointer.  If the stack grows downwards on your
3177 machine, this should point to the top of the area you allocated.  If the
3178 stack grows upwards, it should point to the bottom.
3180 @item int ss_onstack
3181 This field is true if the process is currently using this stack.
3182 @end table
3183 @end deftp
3185 @deftypefun int sigstack (struct sigstack *@var{stack}, struct sigstack *@var{oldstack})
3186 @standards{BSD, signal.h}
3187 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3188 @c Lossy and dangerous (no size limit) wrapper for sigaltstack.
3189 The @code{sigstack} function specifies an alternate stack for use during
3190 signal handling.  When a signal is received by the process and its
3191 action indicates that the signal stack is used, the system arranges a
3192 switch to the currently installed signal stack while the handler for
3193 that signal is executed.
3195 If @var{oldstack} is not a null pointer, information about the currently
3196 installed signal stack is returned in the location it points to.  If
3197 @var{stack} is not a null pointer, then this is installed as the new
3198 stack for use by signal handlers.
3200 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.
3201 @end deftypefun
3203 @node BSD Signal Handling
3204 @section BSD Signal Handling
3206 This section describes alternative signal handling functions derived
3207 from BSD Unix.  These facilities were an advance, in their time; today,
3208 they are mostly obsolete, and supported mainly for compatibility with
3209 BSD Unix.
3211 There are many similarities between the BSD and POSIX signal handling
3212 facilities, because the POSIX facilities were inspired by the BSD
3213 facilities.  Besides having different names for all the functions to
3214 avoid conflicts, the main difference between the two is that BSD Unix
3215 represents signal masks as an @code{int} bit mask, rather than as a
3216 @code{sigset_t} object.
3218 The BSD facilities are declared in @file{signal.h}.
3219 @pindex signal.h
3221 @deftypefun int siginterrupt (int @var{signum}, int @var{failflag})
3222 @standards{XPG, signal.h}
3223 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasuconst{:@mtssigintr{}}}@asunsafe{}@acunsafe{@acucorrupt{}}}
3224 @c This calls sigaction twice, once to get the current sigaction for the
3225 @c specified signal, another to apply the flags change.  This could
3226 @c override the effects of a concurrent sigaction call.  It also
3227 @c modifies without any guards the global _sigintr variable, that
3228 @c bsd_signal reads from, and it may leave _sigintr modified without
3229 @c overriding the active handler if cancelled between the two
3230 @c operations.
3231 This function specifies which approach to use when certain primitives
3232 are interrupted by handling signal @var{signum}.  If @var{failflag} is
3233 false, signal @var{signum} restarts primitives.  If @var{failflag} is
3234 true, handling @var{signum} causes these primitives to fail with error
3235 code @code{EINTR}.  @xref{Interrupted Primitives}.
3236 @end deftypefun
3238 @deftypefn Macro int sigmask (int @var{signum})
3239 @standards{BSD, signal.h}
3240 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
3241 @c This just shifts signum.
3242 This macro returns a signal mask that has the bit for signal @var{signum}
3243 set.  You can bitwise-OR the results of several calls to @code{sigmask}
3244 together to specify more than one signal.  For example,
3246 @smallexample
3247 (sigmask (SIGTSTP) | sigmask (SIGSTOP)
3248  | sigmask (SIGTTIN) | sigmask (SIGTTOU))
3249 @end smallexample
3251 @noindent
3252 specifies a mask that includes all the job-control stop signals.
3253 @end deftypefn
3255 @deftypefun int sigblock (int @var{mask})
3256 @standards{BSD, signal.h}
3257 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3258 @c On most POSIX systems, this is a wrapper for sigprocmask(SIG_BLOCK).
3259 @c The exception are BSD systems other than 4.4, where it is a syscall.
3260 @c sigblock @asulock/hurd @aculock/hurd
3261 @c  sigprocmask(SIG_BLOCK) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
3262 This function is equivalent to @code{sigprocmask} (@pxref{Process Signal
3263 Mask}) with a @var{how} argument of @code{SIG_BLOCK}: it adds the
3264 signals specified by @var{mask} to the calling process's set of blocked
3265 signals.  The return value is the previous set of blocked signals.
3266 @end deftypefun
3268 @deftypefun int sigsetmask (int @var{mask})
3269 @standards{BSD, signal.h}
3270 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3271 @c On most POSIX systems, this is a wrapper for sigprocmask(SIG_SETMASK).
3272 @c The exception are BSD systems other than 4.4, where it is a syscall.
3273 @c sigsetmask @asulock/hurd @aculock/hurd
3274 @c  sigprocmask(SIG_SETMASK) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
3275 This function is equivalent to @code{sigprocmask} (@pxref{Process
3276 Signal Mask}) with a @var{how} argument of @code{SIG_SETMASK}: it sets
3277 the calling process's signal mask to @var{mask}.  The return value is
3278 the previous set of blocked signals.
3279 @end deftypefun
3281 @deftypefun int sigpause (int @var{mask})
3282 @standards{BSD, signal.h}
3283 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:sigprocmask/!bsd!linux}}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3284 @c sigpause @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3285 @c [posix]
3286 @c  __sigpause @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3287 @c   do_sigpause @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3288 @c    sigprocmask(0) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
3289 @c    sigdelset dup ok
3290 @c    sigset_set_old_mask dup ok
3291 @c    sigsuspend dup @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3292 This function is the equivalent of @code{sigsuspend} (@pxref{Waiting
3293 for a Signal}):  it sets the calling process's signal mask to @var{mask},
3294 and waits for a signal to arrive.  On return the previous set of blocked
3295 signals is restored.
3296 @end deftypefun