conformtest: Allow time.h inclusion from semaphore.h for XOPEN2K.
[glibc.git] / manual / signal.texi
blobd6a1bfe94a8aa3393181e671b4c6b897c2c6233c
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 @comment signal.h
223 @comment BSD
224 @deftypevr Macro int NSIG
225 The value of this symbolic constant is the total number of signals
226 defined.  Since the signal numbers are allocated consecutively,
227 @code{NSIG} is also one greater than the largest defined signal number.
228 @end deftypevr
230 @menu
231 * Program Error Signals::       Used to report serious program errors.
232 * Termination Signals::         Used to interrupt and/or terminate the
233                                  program.
234 * Alarm Signals::               Used to indicate expiration of timers.
235 * Asynchronous I/O Signals::    Used to indicate input is available.
236 * Job Control Signals::         Signals used to support job control.
237 * Operation Error Signals::     Used to report operational system errors.
238 * Miscellaneous Signals::       Miscellaneous Signals.
239 * Signal Messages::             Printing a message describing a signal.
240 @end menu
242 @node Program Error Signals
243 @subsection Program Error Signals
244 @cindex program error signals
246 The following signals are generated when a serious program error is
247 detected by the operating system or the computer itself.  In general,
248 all of these signals are indications that your program is seriously
249 broken in some way, and there's usually no way to continue the
250 computation which encountered the error.
252 Some programs handle program error signals in order to tidy up before
253 terminating; for example, programs that turn off echoing of terminal
254 input should handle program error signals in order to turn echoing back
255 on.  The handler should end by specifying the default action for the
256 signal that happened and then reraising it; this will cause the program
257 to terminate with that signal, as if it had not had a handler.
258 (@xref{Termination in Handler}.)
260 Termination is the sensible ultimate outcome from a program error in
261 most programs.  However, programming systems such as Lisp that can load
262 compiled user programs might need to keep executing even if a user
263 program incurs an error.  These programs have handlers which use
264 @code{longjmp} to return control to the command level.
266 The default action for all of these signals is to cause the process to
267 terminate.  If you block or ignore these signals or establish handlers
268 for them that return normally, your program will probably break horribly
269 when such signals happen, unless they are generated by @code{raise} or
270 @code{kill} instead of a real error.
272 @vindex COREFILE
273 When one of these program error signals terminates a process, it also
274 writes a @dfn{core dump file} which records the state of the process at
275 the time of termination.  The core dump file is named @file{core} and is
276 written in whichever directory is current in the process at the time.
277 (On @gnuhurdsystems{}, you can specify the file name for core dumps with
278 the environment variable @code{COREFILE}.)  The purpose of core dump
279 files is so that you can examine them with a debugger to investigate
280 what caused the error.
282 @comment signal.h
283 @comment ISO
284 @deftypevr Macro int SIGFPE
285 The @code{SIGFPE} signal reports a fatal arithmetic error.  Although the
286 name is derived from ``floating-point exception'', this signal actually
287 covers all arithmetic errors, including division by zero and overflow.
288 If a program stores integer data in a location which is then used in a
289 floating-point operation, this often causes an ``invalid operation''
290 exception, because the processor cannot recognize the data as a
291 floating-point number.
292 @cindex exception
293 @cindex floating-point exception
295 Actual floating-point exceptions are a complicated subject because there
296 are many types of exceptions with subtly different meanings, and the
297 @code{SIGFPE} signal doesn't distinguish between them.  The @cite{IEEE
298 Standard for Binary Floating-Point Arithmetic (ANSI/IEEE Std 754-1985
299 and ANSI/IEEE Std 854-1987)}
300 defines various floating-point exceptions and requires conforming
301 computer systems to report their occurrences.  However, this standard
302 does not specify how the exceptions are reported, or what kinds of
303 handling and control the operating system can offer to the programmer.
304 @end deftypevr
306 BSD systems provide the @code{SIGFPE} handler with an extra argument
307 that distinguishes various causes of the exception.  In order to access
308 this argument, you must define the handler to accept two arguments,
309 which means you must cast it to a one-argument function type in order to
310 establish the handler.  @Theglibc{} does provide this extra
311 argument, but the value is meaningful only on operating systems that
312 provide the information (BSD systems and @gnusystems{}).
314 @vtable @code
315 @comment signal.h
316 @comment BSD
317 @item FPE_INTOVF_TRAP
318 Integer overflow (impossible in a C program unless you enable overflow
319 trapping in a hardware-specific fashion).
320 @comment signal.h
321 @comment BSD
322 @item FPE_INTDIV_TRAP
323 Integer division by zero.
324 @comment signal.h
325 @comment BSD
326 @item FPE_SUBRNG_TRAP
327 Subscript-range (something that C programs never check for).
328 @comment signal.h
329 @comment BSD
330 @item FPE_FLTOVF_TRAP
331 Floating overflow trap.
332 @comment signal.h
333 @comment BSD
334 @item FPE_FLTDIV_TRAP
335 Floating/decimal division by zero.
336 @comment signal.h
337 @comment BSD
338 @item FPE_FLTUND_TRAP
339 Floating underflow trap.  (Trapping on floating underflow is not
340 normally enabled.)
341 @comment signal.h
342 @comment BSD
343 @item FPE_DECOVF_TRAP
344 Decimal overflow trap.  (Only a few machines have decimal arithmetic and
345 C never uses it.)
346 @ignore @c These seem redundant
347 @comment signal.h
348 @comment BSD
349 @item FPE_FLTOVF_FAULT
350 Floating overflow fault.
351 @comment signal.h
352 @comment BSD
353 @item FPE_FLTDIV_FAULT
354 Floating divide by zero fault.
355 @comment signal.h
356 @comment BSD
357 @item FPE_FLTUND_FAULT
358 Floating underflow fault.
359 @end ignore
360 @end vtable
362 @comment signal.h
363 @comment ISO
364 @deftypevr Macro int SIGILL
365 The name of this signal is derived from ``illegal instruction''; it
366 usually means your program is trying to execute garbage or a privileged
367 instruction.  Since the C compiler generates only valid instructions,
368 @code{SIGILL} typically indicates that the executable file is corrupted,
369 or that you are trying to execute data.  Some common ways of getting
370 into the latter situation are by passing an invalid object where a
371 pointer to a function was expected, or by writing past the end of an
372 automatic array (or similar problems with pointers to automatic
373 variables) and corrupting other data on the stack such as the return
374 address of a stack frame.
376 @code{SIGILL} can also be generated when the stack overflows, or when
377 the system has trouble running the handler for a signal.
378 @end deftypevr
379 @cindex illegal instruction
381 @comment signal.h
382 @comment ISO
383 @deftypevr Macro int SIGSEGV
384 @cindex segmentation violation
385 This signal is generated when a program tries to read or write outside
386 the memory that is allocated for it, or to write memory that can only be
387 read.  (Actually, the signals only occur when the program goes far
388 enough outside to be detected by the system's memory protection
389 mechanism.)  The name is an abbreviation for ``segmentation violation''.
391 Common ways of getting a @code{SIGSEGV} condition include dereferencing
392 a null or uninitialized pointer, or when you use a pointer to step
393 through an array, but fail to check for the end of the array.  It varies
394 among systems whether dereferencing a null pointer generates
395 @code{SIGSEGV} or @code{SIGBUS}.
396 @end deftypevr
398 @comment signal.h
399 @comment BSD
400 @deftypevr Macro int SIGBUS
401 This signal is generated when an invalid pointer is dereferenced.  Like
402 @code{SIGSEGV}, this signal is typically the result of dereferencing an
403 uninitialized pointer.  The difference between the two is that
404 @code{SIGSEGV} indicates an invalid access to valid memory, while
405 @code{SIGBUS} indicates an access to an invalid address.  In particular,
406 @code{SIGBUS} signals often result from dereferencing a misaligned
407 pointer, such as referring to a four-word integer at an address not
408 divisible by four.  (Each kind of computer has its own requirements for
409 address alignment.)
411 The name of this signal is an abbreviation for ``bus error''.
412 @end deftypevr
413 @cindex bus error
415 @comment signal.h
416 @comment ISO
417 @deftypevr Macro int SIGABRT
418 @cindex abort signal
419 This signal indicates an error detected by the program itself and
420 reported by calling @code{abort}.  @xref{Aborting a Program}.
421 @end deftypevr
423 @comment signal.h
424 @comment Unix
425 @deftypevr Macro int SIGIOT
426 Generated by the PDP-11 ``iot'' instruction.  On most machines, this is
427 just another name for @code{SIGABRT}.
428 @end deftypevr
430 @comment signal.h
431 @comment BSD
432 @deftypevr Macro int SIGTRAP
433 Generated by the machine's breakpoint instruction, and possibly other
434 trap instructions.  This signal is used by debuggers.  Your program will
435 probably only see @code{SIGTRAP} if it is somehow executing bad
436 instructions.
437 @end deftypevr
439 @comment signal.h
440 @comment BSD
441 @deftypevr Macro int  SIGEMT
442 Emulator trap; this results from certain unimplemented instructions
443 which might be emulated in software, or the operating system's
444 failure to properly emulate them.
445 @end deftypevr
447 @comment signal.h
448 @comment Unix
449 @deftypevr Macro int  SIGSYS
450 Bad system call; that is to say, the instruction to trap to the
451 operating system was executed, but the code number for the system call
452 to perform was invalid.
453 @end deftypevr
455 @node Termination Signals
456 @subsection Termination Signals
457 @cindex program termination signals
459 These signals are all used to tell a process to terminate, in one way
460 or another.  They have different names because they're used for slightly
461 different purposes, and programs might want to handle them differently.
463 The reason for handling these signals is usually so your program can
464 tidy up as appropriate before actually terminating.  For example, you
465 might want to save state information, delete temporary files, or restore
466 the previous terminal modes.  Such a handler should end by specifying
467 the default action for the signal that happened and then reraising it;
468 this will cause the program to terminate with that signal, as if it had
469 not had a handler.  (@xref{Termination in Handler}.)
471 The (obvious) default action for all of these signals is to cause the
472 process to terminate.
474 @comment signal.h
475 @comment ISO
476 @deftypevr Macro int SIGTERM
477 @cindex termination signal
478 The @code{SIGTERM} signal is a generic signal used to cause program
479 termination.  Unlike @code{SIGKILL}, this signal can be blocked,
480 handled, and ignored.  It is the normal way to politely ask a program to
481 terminate.
483 The shell command @code{kill} generates @code{SIGTERM} by default.
484 @pindex kill
485 @end deftypevr
487 @comment signal.h
488 @comment ISO
489 @deftypevr Macro int SIGINT
490 @cindex interrupt signal
491 The @code{SIGINT} (``program interrupt'') signal is sent when the user
492 types the INTR character (normally @kbd{C-c}).  @xref{Special
493 Characters}, for information about terminal driver support for
494 @kbd{C-c}.
495 @end deftypevr
497 @comment signal.h
498 @comment POSIX.1
499 @deftypevr Macro int SIGQUIT
500 @cindex quit signal
501 @cindex quit signal
502 The @code{SIGQUIT} signal is similar to @code{SIGINT}, except that it's
503 controlled by a different key---the QUIT character, usually
504 @kbd{C-\}---and produces a core dump when it terminates the process,
505 just like a program error signal.  You can think of this as a
506 program error condition ``detected'' by the user.
508 @xref{Program Error Signals}, for information about core dumps.
509 @xref{Special Characters}, for information about terminal driver
510 support.
512 Certain kinds of cleanups are best omitted in handling @code{SIGQUIT}.
513 For example, if the program creates temporary files, it should handle
514 the other termination requests by deleting the temporary files.  But it
515 is better for @code{SIGQUIT} not to delete them, so that the user can
516 examine them in conjunction with the core dump.
517 @end deftypevr
519 @comment signal.h
520 @comment POSIX.1
521 @deftypevr Macro int SIGKILL
522 The @code{SIGKILL} signal is used to cause immediate program termination.
523 It cannot be handled or ignored, and is therefore always fatal.  It is
524 also not possible to block this signal.
526 This signal is usually generated only by explicit request.  Since it
527 cannot be handled, you should generate it only as a last resort, after
528 first trying a less drastic method such as @kbd{C-c} or @code{SIGTERM}.
529 If a process does not respond to any other termination signals, sending
530 it a @code{SIGKILL} signal will almost always cause it to go away.
532 In fact, if @code{SIGKILL} fails to terminate a process, that by itself
533 constitutes an operating system bug which you should report.
535 The system will generate @code{SIGKILL} for a process itself under some
536 unusual conditions where the program cannot possibly continue to run
537 (even to run a signal handler).
538 @end deftypevr
539 @cindex kill signal
541 @comment signal.h
542 @comment POSIX.1
543 @deftypevr Macro int SIGHUP
544 @cindex hangup signal
545 The @code{SIGHUP} (``hang-up'') signal is used to report that the user's
546 terminal is disconnected, perhaps because a network or telephone
547 connection was broken.  For more information about this, see @ref{Control
548 Modes}.
550 This signal is also used to report the termination of the controlling
551 process on a terminal to jobs associated with that session; this
552 termination effectively disconnects all processes in the session from
553 the controlling terminal.  For more information, see @ref{Termination
554 Internals}.
555 @end deftypevr
557 @node Alarm Signals
558 @subsection Alarm Signals
560 These signals are used to indicate the expiration of timers.
561 @xref{Setting an Alarm}, for information about functions that cause
562 these signals to be sent.
564 The default behavior for these signals is to cause program termination.
565 This default is rarely useful, but no other default would be useful;
566 most of the ways of using these signals would require handler functions
567 in any case.
569 @comment signal.h
570 @comment POSIX.1
571 @deftypevr Macro int SIGALRM
572 This signal typically indicates expiration of a timer that measures real
573 or clock time.  It is used by the @code{alarm} function, for example.
574 @end deftypevr
575 @cindex alarm signal
577 @comment signal.h
578 @comment BSD
579 @deftypevr Macro int SIGVTALRM
580 This signal typically indicates expiration of a timer that measures CPU
581 time used by the current process.  The name is an abbreviation for
582 ``virtual time alarm''.
583 @end deftypevr
584 @cindex virtual time alarm signal
586 @comment signal.h
587 @comment BSD
588 @deftypevr Macro int SIGPROF
589 This signal typically indicates expiration of a timer that measures
590 both CPU time used by the current process, and CPU time expended on
591 behalf of the process by the system.  Such a timer is used to implement
592 code profiling facilities, hence the name of this signal.
593 @end deftypevr
594 @cindex profiling alarm signal
597 @node Asynchronous I/O Signals
598 @subsection Asynchronous I/O Signals
600 The signals listed in this section are used in conjunction with
601 asynchronous I/O facilities.  You have to take explicit action by
602 calling @code{fcntl} to enable a particular file descriptor to generate
603 these signals (@pxref{Interrupt Input}).  The default action for these
604 signals is to ignore them.
606 @comment signal.h
607 @comment BSD
608 @deftypevr Macro int SIGIO
609 @cindex input available signal
610 @cindex output possible signal
611 This signal is sent when a file descriptor is ready to perform input
612 or output.
614 On most operating systems, terminals and sockets are the only kinds of
615 files that can generate @code{SIGIO}; other kinds, including ordinary
616 files, never generate @code{SIGIO} even if you ask them to.
618 On @gnusystems{} @code{SIGIO} will always be generated properly
619 if you successfully set asynchronous mode with @code{fcntl}.
620 @end deftypevr
622 @comment signal.h
623 @comment BSD
624 @deftypevr Macro int SIGURG
625 @cindex urgent data signal
626 This signal is sent when ``urgent'' or out-of-band data arrives on a
627 socket.  @xref{Out-of-Band Data}.
628 @end deftypevr
630 @comment signal.h
631 @comment SVID
632 @deftypevr Macro int SIGPOLL
633 This is a System V signal name, more or less similar to @code{SIGIO}.
634 It is defined only for compatibility.
635 @end deftypevr
637 @node Job Control Signals
638 @subsection Job Control Signals
639 @cindex job control signals
641 These signals are used to support job control.  If your system
642 doesn't support job control, then these macros are defined but the
643 signals themselves can't be raised or handled.
645 You should generally leave these signals alone unless you really
646 understand how job control works.  @xref{Job Control}.
648 @comment signal.h
649 @comment POSIX.1
650 @deftypevr Macro int SIGCHLD
651 @cindex child process signal
652 This signal is sent to a parent process whenever one of its child
653 processes terminates or stops.
655 The default action for this signal is to ignore it.  If you establish a
656 handler for this signal while there are child processes that have
657 terminated but not reported their status via @code{wait} or
658 @code{waitpid} (@pxref{Process Completion}), whether your new handler
659 applies to those processes or not depends on the particular operating
660 system.
661 @end deftypevr
663 @comment signal.h
664 @comment SVID
665 @deftypevr Macro int SIGCLD
666 This is an obsolete name for @code{SIGCHLD}.
667 @end deftypevr
669 @comment signal.h
670 @comment POSIX.1
671 @deftypevr Macro int SIGCONT
672 @cindex continue signal
673 You can send a @code{SIGCONT} signal to a process to make it continue.
674 This signal is special---it always makes the process continue if it is
675 stopped, before the signal is delivered.  The default behavior is to do
676 nothing else.  You cannot block this signal.  You can set a handler, but
677 @code{SIGCONT} always makes the process continue regardless.
679 Most programs have no reason to handle @code{SIGCONT}; they simply
680 resume execution without realizing they were ever stopped.  You can use
681 a handler for @code{SIGCONT} to make a program do something special when
682 it is stopped and continued---for example, to reprint a prompt when it
683 is suspended while waiting for input.
684 @end deftypevr
686 @comment signal.h
687 @comment POSIX.1
688 @deftypevr Macro int SIGSTOP
689 The @code{SIGSTOP} signal stops the process.  It cannot be handled,
690 ignored, or blocked.
691 @end deftypevr
692 @cindex stop signal
694 @comment signal.h
695 @comment POSIX.1
696 @deftypevr Macro int SIGTSTP
697 The @code{SIGTSTP} signal is an interactive stop signal.  Unlike
698 @code{SIGSTOP}, this signal can be handled and ignored.
700 Your program should handle this signal if you have a special need to
701 leave files or system tables in a secure state when a process is
702 stopped.  For example, programs that turn off echoing should handle
703 @code{SIGTSTP} so they can turn echoing back on before stopping.
705 This signal is generated when the user types the SUSP character
706 (normally @kbd{C-z}).  For more information about terminal driver
707 support, see @ref{Special Characters}.
708 @end deftypevr
709 @cindex interactive stop signal
711 @comment signal.h
712 @comment POSIX.1
713 @deftypevr Macro int SIGTTIN
714 A process cannot read from the user's terminal while it is running
715 as a background job.  When any process in a background job tries to
716 read from the terminal, all of the processes in the job are sent a
717 @code{SIGTTIN} signal.  The default action for this signal is to
718 stop the process.  For more information about how this interacts with
719 the terminal driver, see @ref{Access to the Terminal}.
720 @end deftypevr
721 @cindex terminal input signal
723 @comment signal.h
724 @comment POSIX.1
725 @deftypevr Macro int SIGTTOU
726 This is similar to @code{SIGTTIN}, but is generated when a process in a
727 background job attempts to write to the terminal or set its modes.
728 Again, the default action is to stop the process.  @code{SIGTTOU} is
729 only generated for an attempt to write to the terminal if the
730 @code{TOSTOP} output mode is set; @pxref{Output Modes}.
731 @end deftypevr
732 @cindex terminal output signal
734 While a process is stopped, no more signals can be delivered to it until
735 it is continued, except @code{SIGKILL} signals and (obviously)
736 @code{SIGCONT} signals.  The signals are marked as pending, but not
737 delivered until the process is continued.  The @code{SIGKILL} signal
738 always causes termination of the process and can't be blocked, handled
739 or ignored.  You can ignore @code{SIGCONT}, but it always causes the
740 process to be continued anyway if it is stopped.  Sending a
741 @code{SIGCONT} signal to a process causes any pending stop signals for
742 that process to be discarded.  Likewise, any pending @code{SIGCONT}
743 signals for a process are discarded when it receives a stop signal.
745 When a process in an orphaned process group (@pxref{Orphaned Process
746 Groups}) receives a @code{SIGTSTP}, @code{SIGTTIN}, or @code{SIGTTOU}
747 signal and does not handle it, the process does not stop.  Stopping the
748 process would probably not be very useful, since there is no shell
749 program that will notice it stop and allow the user to continue it.
750 What happens instead depends on the operating system you are using.
751 Some systems may do nothing; others may deliver another signal instead,
752 such as @code{SIGKILL} or @code{SIGHUP}.  On @gnuhurdsystems{}, the process
753 dies with @code{SIGKILL}; this avoids the problem of many stopped,
754 orphaned processes lying around the system.
756 @ignore
757 On @gnuhurdsystems{}, it is possible to reattach to the orphaned process
758 group and continue it, so stop signals do stop the process as usual on
759 @gnuhurdsystems{} unless you have requested POSIX compatibility ``till it
760 hurts.''
761 @end ignore
763 @node Operation Error Signals
764 @subsection Operation Error Signals
766 These signals are used to report various errors generated by an
767 operation done by the program.  They do not necessarily indicate a
768 programming error in the program, but an error that prevents an
769 operating system call from completing.  The default action for all of
770 them is to cause the process to terminate.
772 @comment signal.h
773 @comment POSIX.1
774 @deftypevr Macro int SIGPIPE
775 @cindex pipe signal
776 @cindex broken pipe signal
777 Broken pipe.  If you use pipes or FIFOs, you have to design your
778 application so that one process opens the pipe for reading before
779 another starts writing.  If the reading process never starts, or
780 terminates unexpectedly, writing to the pipe or FIFO raises a
781 @code{SIGPIPE} signal.  If @code{SIGPIPE} is blocked, handled or
782 ignored, the offending call fails with @code{EPIPE} instead.
784 Pipes and FIFO special files are discussed in more detail in @ref{Pipes
785 and FIFOs}.
787 Another cause of @code{SIGPIPE} is when you try to output to a socket
788 that isn't connected.  @xref{Sending Data}.
789 @end deftypevr
791 @comment signal.h
792 @comment GNU
793 @deftypevr Macro int SIGLOST
794 @cindex lost resource signal
795 Resource lost.  This signal is generated when you have an advisory lock
796 on an NFS file, and the NFS server reboots and forgets about your lock.
798 On @gnuhurdsystems{}, @code{SIGLOST} is generated when any server program
799 dies unexpectedly.  It is usually fine to ignore the signal; whatever
800 call was made to the server that died just returns an error.
801 @end deftypevr
803 @comment signal.h
804 @comment BSD
805 @deftypevr Macro int SIGXCPU
806 CPU time limit exceeded.  This signal is generated when the process
807 exceeds its soft resource limit on CPU time.  @xref{Limits on Resources}.
808 @end deftypevr
810 @comment signal.h
811 @comment BSD
812 @deftypevr Macro int SIGXFSZ
813 File size limit exceeded.  This signal is generated when the process
814 attempts to extend a file so it exceeds the process's soft resource
815 limit on file size.  @xref{Limits on Resources}.
816 @end deftypevr
818 @node Miscellaneous Signals
819 @subsection Miscellaneous Signals
821 These signals are used for various other purposes.  In general, they
822 will not affect your program unless it explicitly uses them for something.
824 @comment signal.h
825 @comment POSIX.1
826 @deftypevr Macro int SIGUSR1
827 @comment signal.h
828 @comment POSIX.1
829 @deftypevrx Macro int SIGUSR2
830 @cindex user signals
831 The @code{SIGUSR1} and @code{SIGUSR2} signals are set aside for you to
832 use any way you want.  They're useful for simple interprocess
833 communication, if you write a signal handler for them in the program
834 that receives the signal.
836 There is an example showing the use of @code{SIGUSR1} and @code{SIGUSR2}
837 in @ref{Signaling Another Process}.
839 The default action is to terminate the process.
840 @end deftypevr
842 @comment signal.h
843 @comment BSD
844 @deftypevr Macro int SIGWINCH
845 Window size change.  This is generated on some systems (including GNU)
846 when the terminal driver's record of the number of rows and columns on
847 the screen is changed.  The default action is to ignore it.
849 If a program does full-screen display, it should handle @code{SIGWINCH}.
850 When the signal arrives, it should fetch the new screen size and
851 reformat its display accordingly.
852 @end deftypevr
854 @comment signal.h
855 @comment BSD
856 @deftypevr Macro int SIGINFO
857 Information request.  On 4.4 BSD and @gnuhurdsystems{}, this signal is sent
858 to all the processes in the foreground process group of the controlling
859 terminal when the user types the STATUS character in canonical mode;
860 @pxref{Signal Characters}.
862 If the process is the leader of the process group, the default action is
863 to print some status information about the system and what the process
864 is doing.  Otherwise the default is to do nothing.
865 @end deftypevr
867 @node Signal Messages
868 @subsection Signal Messages
869 @cindex signal messages
871 We mentioned above that the shell prints a message describing the signal
872 that terminated a child process.  The clean way to print a message
873 describing a signal is to use the functions @code{strsignal} and
874 @code{psignal}.  These functions use a signal number to specify which
875 kind of signal to describe.  The signal number may come from the
876 termination status of a child process (@pxref{Process Completion}) or it
877 may come from a signal handler in the same process.
879 @comment string.h
880 @comment GNU
881 @deftypefun {char *} strsignal (int @var{signum})
882 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:strsignal} @mtslocale{}}@asunsafe{@asuinit{} @ascuintl{} @asucorrupt{} @ascuheap{}}@acunsafe{@acuinit{} @acucorrupt{} @acsmem{}}}
883 @c strsignal @mtasurace:strsignal @mtslocale @asuinit @ascuintl @asucorrupt @ascuheap @acucorrupt @acsmem
884 @c   uses a static buffer if tsd key creation fails
885 @c  [once] init
886 @c   libc_key_create ok
887 @c    pthread_key_create dup ok
888 @c  getbuffer @asucorrupt @ascuheap @acsmem
889 @c   libc_getspecific ok
890 @c    pthread_getspecific dup ok
891 @c   malloc dup @ascuheap @acsmem
892 @c   libc_setspecific @asucorrupt @ascuheap @acucorrupt @acsmem
893 @c    pthread_setspecific dup @asucorrupt @ascuheap @acucorrupt @acsmem
894 @c  snprintf dup @mtslocale @ascuheap @acsmem
895 @c  _ @ascuintl
896 This function returns a pointer to a statically-allocated string
897 containing a message describing the signal @var{signum}.  You
898 should not modify the contents of this string; and, since it can be
899 rewritten on subsequent calls, you should save a copy of it if you need
900 to reference it later.
902 @pindex string.h
903 This function is a GNU extension, declared in the header file
904 @file{string.h}.
905 @end deftypefun
907 @comment signal.h
908 @comment BSD
909 @deftypefun void psignal (int @var{signum}, const char *@var{message})
910 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@asunsafe{@asucorrupt{} @ascuintl{} @ascuheap{}}@acunsafe{@aculock{} @acucorrupt{} @acsmem{}}}
911 @c psignal @mtslocale @asucorrupt @ascuintl @ascuheap @aculock @acucorrupt @acsmem
912 @c  _ @ascuintl
913 @c  fxprintf @asucorrupt @aculock @acucorrupt
914 @c  asprintf @mtslocale @ascuheap @acsmem
915 @c  free dup @ascuheap @acsmem
916 This function prints a message describing the signal @var{signum} to the
917 standard error output stream @code{stderr}; see @ref{Standard Streams}.
919 If you call @code{psignal} with a @var{message} that is either a null
920 pointer or an empty string, @code{psignal} just prints the message
921 corresponding to @var{signum}, adding a trailing newline.
923 If you supply a non-null @var{message} argument, then @code{psignal}
924 prefixes its output with this string.  It adds a colon and a space
925 character to separate the @var{message} from the string corresponding
926 to @var{signum}.
928 @pindex stdio.h
929 This function is a BSD feature, declared in the header file @file{signal.h}.
930 @end deftypefun
932 @vindex sys_siglist
933 There is also an array @code{sys_siglist} which contains the messages
934 for the various signal codes.  This array exists on BSD systems, unlike
935 @code{strsignal}.
937 @node Signal Actions
938 @section Specifying Signal Actions
939 @cindex signal actions
940 @cindex establishing a handler
942 The simplest way to change the action for a signal is to use the
943 @code{signal} function.  You can specify a built-in action (such as to
944 ignore the signal), or you can @dfn{establish a handler}.
946 @Theglibc{} also implements the more versatile @code{sigaction}
947 facility.  This section describes both facilities and gives suggestions
948 on which to use when.
950 @menu
951 * Basic Signal Handling::       The simple @code{signal} function.
952 * Advanced Signal Handling::    The more powerful @code{sigaction} function.
953 * Signal and Sigaction::        How those two functions interact.
954 * Sigaction Function Example::  An example of using the sigaction function.
955 * Flags for Sigaction::         Specifying options for signal handling.
956 * Initial Signal Actions::      How programs inherit signal actions.
957 @end menu
959 @node Basic Signal Handling
960 @subsection Basic Signal Handling
961 @cindex @code{signal} function
963 The @code{signal} function provides a simple interface for establishing
964 an action for a particular signal.  The function and associated macros
965 are declared in the header file @file{signal.h}.
966 @pindex signal.h
968 @comment signal.h
969 @comment GNU
970 @deftp {Data Type} sighandler_t
971 This is the type of signal handler functions.  Signal handlers take one
972 integer argument specifying the signal number, and have return type
973 @code{void}.  So, you should define handler functions like this:
975 @smallexample
976 void @var{handler} (int @code{signum}) @{ @dots{} @}
977 @end smallexample
979 The name @code{sighandler_t} for this data type is a GNU extension.
980 @end deftp
982 @comment signal.h
983 @comment ISO
984 @deftypefun sighandler_t signal (int @var{signum}, sighandler_t @var{action})
985 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtssigintr{}}@assafe{}@acsafe{}}
986 @c signal ok
987 @c  sigemptyset dup ok
988 @c  sigaddset dup ok
989 @c  sigismember dup ok
990 @c  sigaction dup ok
991 The @code{signal} function establishes @var{action} as the action for
992 the signal @var{signum}.
994 The first argument, @var{signum}, identifies the signal whose behavior
995 you want to control, and should be a signal number.  The proper way to
996 specify a signal number is with one of the symbolic signal names
997 (@pxref{Standard Signals})---don't use an explicit number, because
998 the numerical code for a given kind of signal may vary from operating
999 system to operating system.
1001 The second argument, @var{action}, specifies the action to use for the
1002 signal @var{signum}.  This can be one of the following:
1004 @table @code
1005 @item SIG_DFL
1006 @vindex SIG_DFL
1007 @cindex default action for a signal
1008 @code{SIG_DFL} specifies the default action for the particular signal.
1009 The default actions for various kinds of signals are stated in
1010 @ref{Standard Signals}.
1012 @item SIG_IGN
1013 @vindex SIG_IGN
1014 @cindex ignore action for a signal
1015 @code{SIG_IGN} specifies that the signal should be ignored.
1017 Your program generally should not ignore signals that represent serious
1018 events or that are normally used to request termination.  You cannot
1019 ignore the @code{SIGKILL} or @code{SIGSTOP} signals at all.  You can
1020 ignore program error signals like @code{SIGSEGV}, but ignoring the error
1021 won't enable the program to continue executing meaningfully.  Ignoring
1022 user requests such as @code{SIGINT}, @code{SIGQUIT}, and @code{SIGTSTP}
1023 is unfriendly.
1025 When you do not wish signals to be delivered during a certain part of
1026 the program, the thing to do is to block them, not ignore them.
1027 @xref{Blocking Signals}.
1029 @item @var{handler}
1030 Supply the address of a handler function in your program, to specify
1031 running this handler as the way to deliver the signal.
1033 For more information about defining signal handler functions,
1034 see @ref{Defining Handlers}.
1035 @end table
1037 If you set the action for a signal to @code{SIG_IGN}, or if you set it
1038 to @code{SIG_DFL} and the default action is to ignore that signal, then
1039 any pending signals of that type are discarded (even if they are
1040 blocked).  Discarding the pending signals means that they will never be
1041 delivered, not even if you subsequently specify another action and
1042 unblock this kind of signal.
1044 The @code{signal} function returns the action that was previously in
1045 effect for the specified @var{signum}.  You can save this value and
1046 restore it later by calling @code{signal} again.
1048 If @code{signal} can't honor the request, it returns @code{SIG_ERR}
1049 instead.  The following @code{errno} error conditions are defined for
1050 this function:
1052 @table @code
1053 @item EINVAL
1054 You specified an invalid @var{signum}; or you tried to ignore or provide
1055 a handler for @code{SIGKILL} or @code{SIGSTOP}.
1056 @end table
1057 @end deftypefun
1059 @strong{Compatibility Note:} A problem encountered when working with the
1060 @code{signal} function is that it has different semantics on BSD and
1061 SVID systems.  The difference is that on SVID systems the signal handler
1062 is deinstalled after signal delivery.  On BSD systems the
1063 handler must be explicitly deinstalled.  In @theglibc{} we use the
1064 BSD version by default.  To use the SVID version you can either use the
1065 function @code{sysv_signal} (see below) or use the @code{_XOPEN_SOURCE}
1066 feature select macro (@pxref{Feature Test Macros}).  In general, use of these
1067 functions should be avoided because of compatibility problems.  It
1068 is better to use @code{sigaction} if it is available since the results
1069 are much more reliable.
1071 Here is a simple example of setting up a handler to delete temporary
1072 files when certain fatal signals happen:
1074 @smallexample
1075 #include <signal.h>
1077 void
1078 termination_handler (int signum)
1080   struct temp_file *p;
1082   for (p = temp_file_list; p; p = p->next)
1083     unlink (p->name);
1087 main (void)
1089   @dots{}
1090   if (signal (SIGINT, termination_handler) == SIG_IGN)
1091     signal (SIGINT, SIG_IGN);
1092   if (signal (SIGHUP, termination_handler) == SIG_IGN)
1093     signal (SIGHUP, SIG_IGN);
1094   if (signal (SIGTERM, termination_handler) == SIG_IGN)
1095     signal (SIGTERM, SIG_IGN);
1096   @dots{}
1098 @end smallexample
1100 @noindent
1101 Note that if a given signal was previously set to be ignored, this code
1102 avoids altering that setting.  This is because non-job-control shells
1103 often ignore certain signals when starting children, and it is important
1104 for the children to respect this.
1106 We do not handle @code{SIGQUIT} or the program error signals in this
1107 example because these are designed to provide information for debugging
1108 (a core dump), and the temporary files may give useful information.
1110 @comment signal.h
1111 @comment GNU
1112 @deftypefun sighandler_t sysv_signal (int @var{signum}, sighandler_t @var{action})
1113 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1114 @c sysv_signal ok
1115 @c  sigemptyset dup ok
1116 @c  sigaction dup ok
1117 The @code{sysv_signal} implements the behavior of the standard
1118 @code{signal} function as found on SVID systems.  The difference to BSD
1119 systems is that the handler is deinstalled after a delivery of a signal.
1121 @strong{Compatibility Note:} As said above for @code{signal}, this
1122 function should be avoided when possible.  @code{sigaction} is the
1123 preferred method.
1124 @end deftypefun
1126 @comment signal.h
1127 @comment SVID
1128 @deftypefun sighandler_t ssignal (int @var{signum}, sighandler_t @var{action})
1129 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtssigintr{}}@assafe{}@acsafe{}}
1130 @c Aliases signal and bsd_signal.
1131 The @code{ssignal} function does the same thing as @code{signal}; it is
1132 provided only for compatibility with SVID.
1133 @end deftypefun
1135 @comment signal.h
1136 @comment ISO
1137 @deftypevr Macro sighandler_t SIG_ERR
1138 The value of this macro is used as the return value from @code{signal}
1139 to indicate an error.
1140 @end deftypevr
1142 @ignore
1143 @comment RMS says that ``we don't do this''.
1144 Implementations might define additional macros for built-in signal
1145 actions that are suitable as a @var{action} argument to @code{signal},
1146 besides @code{SIG_IGN} and @code{SIG_DFL}.  Identifiers whose names
1147 begin with @samp{SIG_} followed by an uppercase letter are reserved for
1148 this purpose.
1149 @end ignore
1152 @node Advanced Signal Handling
1153 @subsection Advanced Signal Handling
1154 @cindex @code{sigaction} function
1156 The @code{sigaction} function has the same basic effect as
1157 @code{signal}: to specify how a signal should be handled by the process.
1158 However, @code{sigaction} offers more control, at the expense of more
1159 complexity.  In particular, @code{sigaction} allows you to specify
1160 additional flags to control when the signal is generated and how the
1161 handler is invoked.
1163 The @code{sigaction} function is declared in @file{signal.h}.
1164 @pindex signal.h
1166 @comment signal.h
1167 @comment POSIX.1
1168 @deftp {Data Type} {struct sigaction}
1169 Structures of type @code{struct sigaction} are used in the
1170 @code{sigaction} function to specify all the information about how to
1171 handle a particular signal.  This structure contains at least the
1172 following members:
1174 @table @code
1175 @item sighandler_t sa_handler
1176 This is used in the same way as the @var{action} argument to the
1177 @code{signal} function.  The value can be @code{SIG_DFL},
1178 @code{SIG_IGN}, or a function pointer.  @xref{Basic Signal Handling}.
1180 @item sigset_t sa_mask
1181 This specifies a set of signals to be blocked while the handler runs.
1182 Blocking is explained in @ref{Blocking for Handler}.  Note that the
1183 signal that was delivered is automatically blocked by default before its
1184 handler is started; this is true regardless of the value in
1185 @code{sa_mask}.  If you want that signal not to be blocked within its
1186 handler, you must write code in the handler to unblock it.
1188 @item int sa_flags
1189 This specifies various flags which can affect the behavior of
1190 the signal.  These are described in more detail in @ref{Flags for Sigaction}.
1191 @end table
1192 @end deftp
1194 @comment signal.h
1195 @comment POSIX.1
1196 @deftypefun int sigaction (int @var{signum}, const struct sigaction *restrict @var{action}, struct sigaction *restrict @var{old-action})
1197 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1198 The @var{action} argument is used to set up a new action for the signal
1199 @var{signum}, while the @var{old-action} argument is used to return
1200 information about the action previously associated with this signal.
1201 (In other words, @var{old-action} has the same purpose as the
1202 @code{signal} function's return value---you can check to see what the
1203 old action in effect for the signal was, and restore it later if you
1204 want.)
1206 Either @var{action} or @var{old-action} can be a null pointer.  If
1207 @var{old-action} is a null pointer, this simply suppresses the return
1208 of information about the old action.  If @var{action} is a null pointer,
1209 the action associated with the signal @var{signum} is unchanged; this
1210 allows you to inquire about how a signal is being handled without changing
1211 that handling.
1213 The return value from @code{sigaction} is zero if it succeeds, and
1214 @code{-1} on failure.  The following @code{errno} error conditions are
1215 defined for this function:
1217 @table @code
1218 @item EINVAL
1219 The @var{signum} argument is not valid, or you are trying to
1220 trap or ignore @code{SIGKILL} or @code{SIGSTOP}.
1221 @end table
1222 @end deftypefun
1224 @node Signal and Sigaction
1225 @subsection Interaction of @code{signal} and @code{sigaction}
1227 It's possible to use both the @code{signal} and @code{sigaction}
1228 functions within a single program, but you have to be careful because
1229 they can interact in slightly strange ways.
1231 The @code{sigaction} function specifies more information than the
1232 @code{signal} function, so the return value from @code{signal} cannot
1233 express the full range of @code{sigaction} possibilities.  Therefore, if
1234 you use @code{signal} to save and later reestablish an action, it may
1235 not be able to reestablish properly a handler that was established with
1236 @code{sigaction}.
1238 To avoid having problems as a result, always use @code{sigaction} to
1239 save and restore a handler if your program uses @code{sigaction} at all.
1240 Since @code{sigaction} is more general, it can properly save and
1241 reestablish any action, regardless of whether it was established
1242 originally with @code{signal} or @code{sigaction}.
1244 On some systems if you establish an action with @code{signal} and then
1245 examine it with @code{sigaction}, the handler address that you get may
1246 not be the same as what you specified with @code{signal}.  It may not
1247 even be suitable for use as an action argument with @code{signal}.  But
1248 you can rely on using it as an argument to @code{sigaction}.  This
1249 problem never happens on @gnusystems{}.
1251 So, you're better off using one or the other of the mechanisms
1252 consistently within a single program.
1254 @strong{Portability Note:} The basic @code{signal} function is a feature
1255 of @w{ISO C}, while @code{sigaction} is part of the POSIX.1 standard.  If
1256 you are concerned about portability to non-POSIX systems, then you
1257 should use the @code{signal} function instead.
1259 @node Sigaction Function Example
1260 @subsection @code{sigaction} Function Example
1262 In @ref{Basic Signal Handling}, we gave an example of establishing a
1263 simple handler for termination signals using @code{signal}.  Here is an
1264 equivalent example using @code{sigaction}:
1266 @smallexample
1267 #include <signal.h>
1269 void
1270 termination_handler (int signum)
1272   struct temp_file *p;
1274   for (p = temp_file_list; p; p = p->next)
1275     unlink (p->name);
1279 main (void)
1281   @dots{}
1282   struct sigaction new_action, old_action;
1284   /* @r{Set up the structure to specify the new action.} */
1285   new_action.sa_handler = termination_handler;
1286   sigemptyset (&new_action.sa_mask);
1287   new_action.sa_flags = 0;
1289   sigaction (SIGINT, NULL, &old_action);
1290   if (old_action.sa_handler != SIG_IGN)
1291     sigaction (SIGINT, &new_action, NULL);
1292   sigaction (SIGHUP, NULL, &old_action);
1293   if (old_action.sa_handler != SIG_IGN)
1294     sigaction (SIGHUP, &new_action, NULL);
1295   sigaction (SIGTERM, NULL, &old_action);
1296   if (old_action.sa_handler != SIG_IGN)
1297     sigaction (SIGTERM, &new_action, NULL);
1298   @dots{}
1300 @end smallexample
1302 The program just loads the @code{new_action} structure with the desired
1303 parameters and passes it in the @code{sigaction} call.  The usage of
1304 @code{sigemptyset} is described later; see @ref{Blocking Signals}.
1306 As in the example using @code{signal}, we avoid handling signals
1307 previously set to be ignored.  Here we can avoid altering the signal
1308 handler even momentarily, by using the feature of @code{sigaction} that
1309 lets us examine the current action without specifying a new one.
1311 Here is another example.  It retrieves information about the current
1312 action for @code{SIGINT} without changing that action.
1314 @smallexample
1315 struct sigaction query_action;
1317 if (sigaction (SIGINT, NULL, &query_action) < 0)
1318   /* @r{@code{sigaction} returns -1 in case of error.} */
1319 else if (query_action.sa_handler == SIG_DFL)
1320   /* @r{@code{SIGINT} is handled in the default, fatal manner.} */
1321 else if (query_action.sa_handler == SIG_IGN)
1322   /* @r{@code{SIGINT} is ignored.} */
1323 else
1324   /* @r{A programmer-defined signal handler is in effect.} */
1325 @end smallexample
1327 @node Flags for Sigaction
1328 @subsection Flags for @code{sigaction}
1329 @cindex signal flags
1330 @cindex flags for @code{sigaction}
1331 @cindex @code{sigaction} flags
1333 The @code{sa_flags} member of the @code{sigaction} structure is a
1334 catch-all for special features.  Most of the time, @code{SA_RESTART} is
1335 a good value to use for this field.
1337 The value of @code{sa_flags} is interpreted as a bit mask.  Thus, you
1338 should choose the flags you want to set, @sc{or} those flags together,
1339 and store the result in the @code{sa_flags} member of your
1340 @code{sigaction} structure.
1342 Each signal number has its own set of flags.  Each call to
1343 @code{sigaction} affects one particular signal number, and the flags
1344 that you specify apply only to that particular signal.
1346 In @theglibc{}, establishing a handler with @code{signal} sets all
1347 the flags to zero except for @code{SA_RESTART}, whose value depends on
1348 the settings you have made with @code{siginterrupt}.  @xref{Interrupted
1349 Primitives}, to see what this is about.
1351 @pindex signal.h
1352 These macros are defined in the header file @file{signal.h}.
1354 @comment signal.h
1355 @comment POSIX.1
1356 @deftypevr Macro int SA_NOCLDSTOP
1357 This flag is meaningful only for the @code{SIGCHLD} signal.  When the
1358 flag is set, the system delivers the signal for a terminated child
1359 process but not for one that is stopped.  By default, @code{SIGCHLD} is
1360 delivered for both terminated children and stopped children.
1362 Setting this flag for a signal other than @code{SIGCHLD} has no effect.
1363 @end deftypevr
1365 @comment signal.h
1366 @comment BSD
1367 @deftypevr Macro int SA_ONSTACK
1368 If this flag is set for a particular signal number, the system uses the
1369 signal stack when delivering that kind of signal.  @xref{Signal Stack}.
1370 If a signal with this flag arrives and you have not set a signal stack,
1371 the system terminates the program with @code{SIGILL}.
1372 @end deftypevr
1374 @comment signal.h
1375 @comment BSD
1376 @deftypevr Macro int SA_RESTART
1377 This flag controls what happens when a signal is delivered during
1378 certain primitives (such as @code{open}, @code{read} or @code{write}),
1379 and the signal handler returns normally.  There are two alternatives:
1380 the library function can resume, or it can return failure with error
1381 code @code{EINTR}.
1383 The choice is controlled by the @code{SA_RESTART} flag for the
1384 particular kind of signal that was delivered.  If the flag is set,
1385 returning from a handler resumes the library function.  If the flag is
1386 clear, returning from a handler makes the function fail.
1387 @xref{Interrupted Primitives}.
1388 @end deftypevr
1390 @node Initial Signal Actions
1391 @subsection Initial Signal Actions
1392 @cindex initial signal actions
1394 When a new process is created (@pxref{Creating a Process}), it inherits
1395 handling of signals from its parent process.  However, when you load a
1396 new process image using the @code{exec} function (@pxref{Executing a
1397 File}), any signals that you've defined your own handlers for revert to
1398 their @code{SIG_DFL} handling.  (If you think about it a little, this
1399 makes sense; the handler functions from the old program are specific to
1400 that program, and aren't even present in the address space of the new
1401 program image.)  Of course, the new program can establish its own
1402 handlers.
1404 When a program is run by a shell, the shell normally sets the initial
1405 actions for the child process to @code{SIG_DFL} or @code{SIG_IGN}, as
1406 appropriate.  It's a good idea to check to make sure that the shell has
1407 not set up an initial action of @code{SIG_IGN} before you establish your
1408 own signal handlers.
1410 Here is an example of how to establish a handler for @code{SIGHUP}, but
1411 not if @code{SIGHUP} is currently ignored:
1413 @smallexample
1414 @group
1415 @dots{}
1416 struct sigaction temp;
1418 sigaction (SIGHUP, NULL, &temp);
1420 if (temp.sa_handler != SIG_IGN)
1421   @{
1422     temp.sa_handler = handle_sighup;
1423     sigemptyset (&temp.sa_mask);
1424     sigaction (SIGHUP, &temp, NULL);
1425   @}
1426 @end group
1427 @end smallexample
1429 @node Defining Handlers
1430 @section Defining Signal Handlers
1431 @cindex signal handler function
1433 This section describes how to write a signal handler function that can
1434 be established with the @code{signal} or @code{sigaction} functions.
1436 A signal handler is just a function that you compile together with the
1437 rest of the program.  Instead of directly invoking the function, you use
1438 @code{signal} or @code{sigaction} to tell the operating system to call
1439 it when a signal arrives.  This is known as @dfn{establishing} the
1440 handler.  @xref{Signal Actions}.
1442 There are two basic strategies you can use in signal handler functions:
1444 @itemize @bullet
1445 @item
1446 You can have the handler function note that the signal arrived by
1447 tweaking some global data structures, and then return normally.
1449 @item
1450 You can have the handler function terminate the program or transfer
1451 control to a point where it can recover from the situation that caused
1452 the signal.
1453 @end itemize
1455 You need to take special care in writing handler functions because they
1456 can be called asynchronously.  That is, a handler might be called at any
1457 point in the program, unpredictably.  If two signals arrive during a
1458 very short interval, one handler can run within another.  This section
1459 describes what your handler should do, and what you should avoid.
1461 @menu
1462 * Handler Returns::             Handlers that return normally, and what
1463                                  this means.
1464 * Termination in Handler::      How handler functions terminate a program.
1465 * Longjmp in Handler::          Nonlocal transfer of control out of a
1466                                  signal handler.
1467 * Signals in Handler::          What happens when signals arrive while
1468                                  the handler is already occupied.
1469 * Merged Signals::              When a second signal arrives before the
1470                                  first is handled.
1471 * Nonreentrancy::               Do not call any functions unless you know they
1472                                  are reentrant with respect to signals.
1473 * Atomic Data Access::          A single handler can run in the middle of
1474                                  reading or writing a single object.
1475 @end menu
1477 @node Handler Returns
1478 @subsection Signal Handlers that Return
1480 Handlers which return normally are usually used for signals such as
1481 @code{SIGALRM} and the I/O and interprocess communication signals.  But
1482 a handler for @code{SIGINT} might also return normally after setting a
1483 flag that tells the program to exit at a convenient time.
1485 It is not safe to return normally from the handler for a program error
1486 signal, because the behavior of the program when the handler function
1487 returns is not defined after a program error.  @xref{Program Error
1488 Signals}.
1490 Handlers that return normally must modify some global variable in order
1491 to have any effect.  Typically, the variable is one that is examined
1492 periodically by the program during normal operation.  Its data type
1493 should be @code{sig_atomic_t} for reasons described in @ref{Atomic
1494 Data Access}.
1496 Here is a simple example of such a program.  It executes the body of
1497 the loop until it has noticed that a @code{SIGALRM} signal has arrived.
1498 This technique is useful because it allows the iteration in progress
1499 when the signal arrives to complete before the loop exits.
1501 @smallexample
1502 @include sigh1.c.texi
1503 @end smallexample
1505 @node Termination in Handler
1506 @subsection Handlers That Terminate the Process
1508 Handler functions that terminate the program are typically used to cause
1509 orderly cleanup or recovery from program error signals and interactive
1510 interrupts.
1512 The cleanest way for a handler to terminate the process is to raise the
1513 same signal that ran the handler in the first place.  Here is how to do
1514 this:
1516 @smallexample
1517 volatile sig_atomic_t fatal_error_in_progress = 0;
1519 void
1520 fatal_error_signal (int sig)
1522 @group
1523   /* @r{Since this handler is established for more than one kind of signal, }
1524      @r{it might still get invoked recursively by delivery of some other kind}
1525      @r{of signal.  Use a static variable to keep track of that.} */
1526   if (fatal_error_in_progress)
1527     raise (sig);
1528   fatal_error_in_progress = 1;
1529 @end group
1531 @group
1532   /* @r{Now do the clean up actions:}
1533      @r{- reset terminal modes}
1534      @r{- kill child processes}
1535      @r{- remove lock files} */
1536   @dots{}
1537 @end group
1539 @group
1540   /* @r{Now reraise the signal.  We reactivate the signal's}
1541      @r{default handling, which is to terminate the process.}
1542      @r{We could just call @code{exit} or @code{abort},}
1543      @r{but reraising the signal sets the return status}
1544      @r{from the process correctly.} */
1545   signal (sig, SIG_DFL);
1546   raise (sig);
1548 @end group
1549 @end smallexample
1551 @node Longjmp in Handler
1552 @subsection Nonlocal Control Transfer in Handlers
1553 @cindex non-local exit, from signal handler
1555 You can do a nonlocal transfer of control out of a signal handler using
1556 the @code{setjmp} and @code{longjmp} facilities (@pxref{Non-Local
1557 Exits}).
1559 When the handler does a nonlocal control transfer, the part of the
1560 program that was running will not continue.  If this part of the program
1561 was in the middle of updating an important data structure, the data
1562 structure will remain inconsistent.  Since the program does not
1563 terminate, the inconsistency is likely to be noticed later on.
1565 There are two ways to avoid this problem.  One is to block the signal
1566 for the parts of the program that update important data structures.
1567 Blocking the signal delays its delivery until it is unblocked, once the
1568 critical updating is finished.  @xref{Blocking Signals}.
1570 The other way is to re-initialize the crucial data structures in the
1571 signal handler, or to make their values consistent.
1573 Here is a rather schematic example showing the reinitialization of one
1574 global variable.
1576 @smallexample
1577 @group
1578 #include <signal.h>
1579 #include <setjmp.h>
1581 jmp_buf return_to_top_level;
1583 volatile sig_atomic_t waiting_for_input;
1585 void
1586 handle_sigint (int signum)
1588   /* @r{We may have been waiting for input when the signal arrived,}
1589      @r{but we are no longer waiting once we transfer control.} */
1590   waiting_for_input = 0;
1591   longjmp (return_to_top_level, 1);
1593 @end group
1595 @group
1597 main (void)
1599   @dots{}
1600   signal (SIGINT, sigint_handler);
1601   @dots{}
1602   while (1) @{
1603     prepare_for_command ();
1604     if (setjmp (return_to_top_level) == 0)
1605       read_and_execute_command ();
1606   @}
1608 @end group
1610 @group
1611 /* @r{Imagine this is a subroutine used by various commands.} */
1612 char *
1613 read_data ()
1615   if (input_from_terminal) @{
1616     waiting_for_input = 1;
1617     @dots{}
1618     waiting_for_input = 0;
1619   @} else @{
1620     @dots{}
1621   @}
1623 @end group
1624 @end smallexample
1627 @node Signals in Handler
1628 @subsection Signals Arriving While a Handler Runs
1629 @cindex race conditions, relating to signals
1631 What happens if another signal arrives while your signal handler
1632 function is running?
1634 When the handler for a particular signal is invoked, that signal is
1635 automatically blocked until the handler returns.  That means that if two
1636 signals of the same kind arrive close together, the second one will be
1637 held until the first has been handled.  (The handler can explicitly
1638 unblock the signal using @code{sigprocmask}, if you want to allow more
1639 signals of this type to arrive; see @ref{Process Signal Mask}.)
1641 However, your handler can still be interrupted by delivery of another
1642 kind of signal.  To avoid this, you can use the @code{sa_mask} member of
1643 the action structure passed to @code{sigaction} to explicitly specify
1644 which signals should be blocked while the signal handler runs.  These
1645 signals are in addition to the signal for which the handler was invoked,
1646 and any other signals that are normally blocked by the process.
1647 @xref{Blocking for Handler}.
1649 When the handler returns, the set of blocked signals is restored to the
1650 value it had before the handler ran.  So using @code{sigprocmask} inside
1651 the handler only affects what signals can arrive during the execution of
1652 the handler itself, not what signals can arrive once the handler returns.
1654 @strong{Portability Note:} Always use @code{sigaction} to establish a
1655 handler for a signal that you expect to receive asynchronously, if you
1656 want your program to work properly on System V Unix.  On this system,
1657 the handling of a signal whose handler was established with
1658 @code{signal} automatically sets the signal's action back to
1659 @code{SIG_DFL}, and the handler must re-establish itself each time it
1660 runs.  This practice, while inconvenient, does work when signals cannot
1661 arrive in succession.  However, if another signal can arrive right away,
1662 it may arrive before the handler can re-establish itself.  Then the
1663 second signal would receive the default handling, which could terminate
1664 the process.
1666 @node Merged Signals
1667 @subsection Signals Close Together Merge into One
1668 @cindex handling multiple signals
1669 @cindex successive signals
1670 @cindex merging of signals
1672 If multiple signals of the same type are delivered to your process
1673 before your signal handler has a chance to be invoked at all, the
1674 handler may only be invoked once, as if only a single signal had
1675 arrived.  In effect, the signals merge into one.  This situation can
1676 arise when the signal is blocked, or in a multiprocessing environment
1677 where the system is busy running some other processes while the signals
1678 are delivered.  This means, for example, that you cannot reliably use a
1679 signal handler to count signals.  The only distinction you can reliably
1680 make is whether at least one signal has arrived since a given time in
1681 the past.
1683 Here is an example of a handler for @code{SIGCHLD} that compensates for
1684 the fact that the number of signals received may not equal the number of
1685 child processes that generate them.  It assumes that the program keeps track
1686 of all the child processes with a chain of structures as follows:
1688 @smallexample
1689 struct process
1691   struct process *next;
1692   /* @r{The process ID of this child.}  */
1693   int pid;
1694   /* @r{The descriptor of the pipe or pseudo terminal}
1695      @r{on which output comes from this child.}  */
1696   int input_descriptor;
1697   /* @r{Nonzero if this process has stopped or terminated.}  */
1698   sig_atomic_t have_status;
1699   /* @r{The status of this child; 0 if running,}
1700      @r{otherwise a status value from @code{waitpid}.}  */
1701   int status;
1704 struct process *process_list;
1705 @end smallexample
1707 This example also uses a flag to indicate whether signals have arrived
1708 since some time in the past---whenever the program last cleared it to
1709 zero.
1711 @smallexample
1712 /* @r{Nonzero means some child's status has changed}
1713    @r{so look at @code{process_list} for the details.}  */
1714 int process_status_change;
1715 @end smallexample
1717 Here is the handler itself:
1719 @smallexample
1720 void
1721 sigchld_handler (int signo)
1723   int old_errno = errno;
1725   while (1) @{
1726     register int pid;
1727     int w;
1728     struct process *p;
1730     /* @r{Keep asking for a status until we get a definitive result.}  */
1731     do
1732       @{
1733         errno = 0;
1734         pid = waitpid (WAIT_ANY, &w, WNOHANG | WUNTRACED);
1735       @}
1736     while (pid <= 0 && errno == EINTR);
1738     if (pid <= 0) @{
1739       /* @r{A real failure means there are no more}
1740          @r{stopped or terminated child processes, so return.}  */
1741       errno = old_errno;
1742       return;
1743     @}
1745     /* @r{Find the process that signaled us, and record its status.}  */
1747     for (p = process_list; p; p = p->next)
1748       if (p->pid == pid) @{
1749         p->status = w;
1750         /* @r{Indicate that the @code{status} field}
1751            @r{has data to look at.  We do this only after storing it.}  */
1752         p->have_status = 1;
1754         /* @r{If process has terminated, stop waiting for its output.}  */
1755         if (WIFSIGNALED (w) || WIFEXITED (w))
1756           if (p->input_descriptor)
1757             FD_CLR (p->input_descriptor, &input_wait_mask);
1759         /* @r{The program should check this flag from time to time}
1760            @r{to see if there is any news in @code{process_list}.}  */
1761         ++process_status_change;
1762       @}
1764     /* @r{Loop around to handle all the processes}
1765        @r{that have something to tell us.}  */
1766   @}
1768 @end smallexample
1770 Here is the proper way to check the flag @code{process_status_change}:
1772 @smallexample
1773 if (process_status_change) @{
1774   struct process *p;
1775   process_status_change = 0;
1776   for (p = process_list; p; p = p->next)
1777     if (p->have_status) @{
1778       @dots{} @r{Examine @code{p->status}} @dots{}
1779     @}
1781 @end smallexample
1783 @noindent
1784 It is vital to clear the flag before examining the list; otherwise, if a
1785 signal were delivered just before the clearing of the flag, and after
1786 the appropriate element of the process list had been checked, the status
1787 change would go unnoticed until the next signal arrived to set the flag
1788 again.  You could, of course, avoid this problem by blocking the signal
1789 while scanning the list, but it is much more elegant to guarantee
1790 correctness by doing things in the right order.
1792 The loop which checks process status avoids examining @code{p->status}
1793 until it sees that status has been validly stored.  This is to make sure
1794 that the status cannot change in the middle of accessing it.  Once
1795 @code{p->have_status} is set, it means that the child process is stopped
1796 or terminated, and in either case, it cannot stop or terminate again
1797 until the program has taken notice.  @xref{Atomic Usage}, for more
1798 information about coping with interruptions during accesses of a
1799 variable.
1801 Here is another way you can test whether the handler has run since the
1802 last time you checked.  This technique uses a counter which is never
1803 changed outside the handler.  Instead of clearing the count, the program
1804 remembers the previous value and sees whether it has changed since the
1805 previous check.  The advantage of this method is that different parts of
1806 the program can check independently, each part checking whether there
1807 has been a signal since that part last checked.
1809 @smallexample
1810 sig_atomic_t process_status_change;
1812 sig_atomic_t last_process_status_change;
1814 @dots{}
1816   sig_atomic_t prev = last_process_status_change;
1817   last_process_status_change = process_status_change;
1818   if (last_process_status_change != prev) @{
1819     struct process *p;
1820     for (p = process_list; p; p = p->next)
1821       if (p->have_status) @{
1822         @dots{} @r{Examine @code{p->status}} @dots{}
1823       @}
1824   @}
1826 @end smallexample
1828 @node Nonreentrancy
1829 @subsection Signal Handling and Nonreentrant Functions
1830 @cindex restrictions on signal handler functions
1832 Handler functions usually don't do very much.  The best practice is to
1833 write a handler that does nothing but set an external variable that the
1834 program checks regularly, and leave all serious work to the program.
1835 This is best because the handler can be called asynchronously, at
1836 unpredictable times---perhaps in the middle of a primitive function, or
1837 even between the beginning and the end of a C operator that requires
1838 multiple instructions.  The data structures being manipulated might
1839 therefore be in an inconsistent state when the handler function is
1840 invoked.  Even copying one @code{int} variable into another can take two
1841 instructions on most machines.
1843 This means you have to be very careful about what you do in a signal
1844 handler.
1846 @itemize @bullet
1847 @item
1848 @cindex @code{volatile} declarations
1849 If your handler needs to access any global variables from your program,
1850 declare those variables @code{volatile}.  This tells the compiler that
1851 the value of the variable might change asynchronously, and inhibits
1852 certain optimizations that would be invalidated by such modifications.
1854 @item
1855 @cindex reentrant functions
1856 If you call a function in the handler, make sure it is @dfn{reentrant}
1857 with respect to signals, or else make sure that the signal cannot
1858 interrupt a call to a related function.
1859 @end itemize
1861 A function can be non-reentrant if it uses memory that is not on the
1862 stack.
1864 @itemize @bullet
1865 @item
1866 If a function uses a static variable or a global variable, or a
1867 dynamically-allocated object that it finds for itself, then it is
1868 non-reentrant and any two calls to the function can interfere.
1870 For example, suppose that the signal handler uses @code{gethostbyname}.
1871 This function returns its value in a static object, reusing the same
1872 object each time.  If the signal happens to arrive during a call to
1873 @code{gethostbyname}, or even after one (while the program is still
1874 using the value), it will clobber the value that the program asked for.
1876 However, if the program does not use @code{gethostbyname} or any other
1877 function that returns information in the same object, or if it always
1878 blocks signals around each use, then you are safe.
1880 There are a large number of library functions that return values in a
1881 fixed object, always reusing the same object in this fashion, and all of
1882 them cause the same problem.  Function descriptions in this manual
1883 always mention this behavior.
1885 @item
1886 If a function uses and modifies an object that you supply, then it is
1887 potentially non-reentrant; two calls can interfere if they use the same
1888 object.
1890 This case arises when you do I/O using streams.  Suppose that the
1891 signal handler prints a message with @code{fprintf}.  Suppose that the
1892 program was in the middle of an @code{fprintf} call using the same
1893 stream when the signal was delivered.  Both the signal handler's message
1894 and the program's data could be corrupted, because both calls operate on
1895 the same data structure---the stream itself.
1897 However, if you know that the stream that the handler uses cannot
1898 possibly be used by the program at a time when signals can arrive, then
1899 you are safe.  It is no problem if the program uses some other stream.
1901 @item
1902 On most systems, @code{malloc} and @code{free} are not reentrant,
1903 because they use a static data structure which records what memory
1904 blocks are free.  As a result, no library functions that allocate or
1905 free memory are reentrant.  This includes functions that allocate space
1906 to store a result.
1908 The best way to avoid the need to allocate memory in a handler is to
1909 allocate in advance space for signal handlers to use.
1911 The best way to avoid freeing memory in a handler is to flag or record
1912 the objects to be freed, and have the program check from time to time
1913 whether anything is waiting to be freed.  But this must be done with
1914 care, because placing an object on a chain is not atomic, and if it is
1915 interrupted by another signal handler that does the same thing, you
1916 could ``lose'' one of the objects.
1918 @ignore
1919 !!! not true
1920 In @theglibc{}, @code{malloc} and @code{free} are safe to use in
1921 signal handlers because they block signals.  As a result, the library
1922 functions that allocate space for a result are also safe in signal
1923 handlers.  The obstack allocation functions are safe as long as you
1924 don't use the same obstack both inside and outside of a signal handler.
1925 @end ignore
1927 @ignore
1928 @comment Once we have r_alloc again add this paragraph.
1929 The relocating allocation functions (@pxref{Relocating Allocator})
1930 are certainly not safe to use in a signal handler.
1931 @end ignore
1933 @item
1934 Any function that modifies @code{errno} is non-reentrant, but you can
1935 correct for this: in the handler, save the original value of
1936 @code{errno} and restore it before returning normally.  This prevents
1937 errors that occur within the signal handler from being confused with
1938 errors from system calls at the point the program is interrupted to run
1939 the handler.
1941 This technique is generally applicable; if you want to call in a handler
1942 a function that modifies a particular object in memory, you can make
1943 this safe by saving and restoring that object.
1945 @item
1946 Merely reading from a memory object is safe provided that you can deal
1947 with any of the values that might appear in the object at a time when
1948 the signal can be delivered.  Keep in mind that assignment to some data
1949 types requires more than one instruction, which means that the handler
1950 could run ``in the middle of'' an assignment to the variable if its type
1951 is not atomic.  @xref{Atomic Data Access}.
1953 @item
1954 Merely writing into a memory object is safe as long as a sudden change
1955 in the value, at any time when the handler might run, will not disturb
1956 anything.
1957 @end itemize
1959 @node Atomic Data Access
1960 @subsection Atomic Data Access and Signal Handling
1962 Whether the data in your application concerns atoms, or mere text, you
1963 have to be careful about the fact that access to a single datum is not
1964 necessarily @dfn{atomic}.  This means that it can take more than one
1965 instruction to read or write a single object.  In such cases, a signal
1966 handler might be invoked in the middle of reading or writing the object.
1968 There are three ways you can cope with this problem.  You can use data
1969 types that are always accessed atomically; you can carefully arrange
1970 that nothing untoward happens if an access is interrupted, or you can
1971 block all signals around any access that had better not be interrupted
1972 (@pxref{Blocking Signals}).
1974 @menu
1975 * Non-atomic Example::          A program illustrating interrupted access.
1976 * Types: Atomic Types.          Data types that guarantee no interruption.
1977 * Usage: Atomic Usage.          Proving that interruption is harmless.
1978 @end menu
1980 @node Non-atomic Example
1981 @subsubsection Problems with Non-Atomic Access
1983 Here is an example which shows what can happen if a signal handler runs
1984 in the middle of modifying a variable.  (Interrupting the reading of a
1985 variable can also lead to paradoxical results, but here we only show
1986 writing.)
1988 @smallexample
1989 #include <signal.h>
1990 #include <stdio.h>
1992 volatile struct two_words @{ int a, b; @} memory;
1994 void
1995 handler(int signum)
1997    printf ("%d,%d\n", memory.a, memory.b);
1998    alarm (1);
2001 @group
2003 main (void)
2005    static struct two_words zeros = @{ 0, 0 @}, ones = @{ 1, 1 @};
2006    signal (SIGALRM, handler);
2007    memory = zeros;
2008    alarm (1);
2009    while (1)
2010      @{
2011        memory = zeros;
2012        memory = ones;
2013      @}
2015 @end group
2016 @end smallexample
2018 This program fills @code{memory} with zeros, ones, zeros, ones,
2019 alternating forever; meanwhile, once per second, the alarm signal handler
2020 prints the current contents.  (Calling @code{printf} in the handler is
2021 safe in this program because it is certainly not being called outside
2022 the handler when the signal happens.)
2024 Clearly, this program can print a pair of zeros or a pair of ones.  But
2025 that's not all it can do!  On most machines, it takes several
2026 instructions to store a new value in @code{memory}, and the value is
2027 stored one word at a time.  If the signal is delivered in between these
2028 instructions, the handler might find that @code{memory.a} is zero and
2029 @code{memory.b} is one (or vice versa).
2031 On some machines it may be possible to store a new value in
2032 @code{memory} with just one instruction that cannot be interrupted.  On
2033 these machines, the handler will always print two zeros or two ones.
2035 @node Atomic Types
2036 @subsubsection Atomic Types
2038 To avoid uncertainty about interrupting access to a variable, you can
2039 use a particular data type for which access is always atomic:
2040 @code{sig_atomic_t}.  Reading and writing this data type is guaranteed
2041 to happen in a single instruction, so there's no way for a handler to
2042 run ``in the middle'' of an access.
2044 The type @code{sig_atomic_t} is always an integer data type, but which
2045 one it is, and how many bits it contains, may vary from machine to
2046 machine.
2048 @comment signal.h
2049 @comment ISO
2050 @deftp {Data Type} sig_atomic_t
2051 This is an integer data type.  Objects of this type are always accessed
2052 atomically.
2053 @end deftp
2055 In practice, you can assume that @code{int} is atomic.
2056 You can also assume that pointer
2057 types are atomic; that is very convenient.  Both of these assumptions
2058 are true on all of the machines that @theglibc{} supports and on
2059 all POSIX systems we know of.
2060 @c ??? This might fail on a 386 that uses 64-bit pointers.
2062 @node Atomic Usage
2063 @subsubsection Atomic Usage Patterns
2065 Certain patterns of access avoid any problem even if an access is
2066 interrupted.  For example, a flag which is set by the handler, and
2067 tested and cleared by the main program from time to time, is always safe
2068 even if access actually requires two instructions.  To show that this is
2069 so, we must consider each access that could be interrupted, and show
2070 that there is no problem if it is interrupted.
2072 An interrupt in the middle of testing the flag is safe because either it's
2073 recognized to be nonzero, in which case the precise value doesn't
2074 matter, or it will be seen to be nonzero the next time it's tested.
2076 An interrupt in the middle of clearing the flag is no problem because
2077 either the value ends up zero, which is what happens if a signal comes
2078 in just before the flag is cleared, or the value ends up nonzero, and
2079 subsequent events occur as if the signal had come in just after the flag
2080 was cleared.  As long as the code handles both of these cases properly,
2081 it can also handle a signal in the middle of clearing the flag.  (This
2082 is an example of the sort of reasoning you need to do to figure out
2083 whether non-atomic usage is safe.)
2085 Sometimes you can ensure uninterrupted access to one object by
2086 protecting its use with another object, perhaps one whose type
2087 guarantees atomicity.  @xref{Merged Signals}, for an example.
2089 @node Interrupted Primitives
2090 @section Primitives Interrupted by Signals
2092 A signal can arrive and be handled while an I/O primitive such as
2093 @code{open} or @code{read} is waiting for an I/O device.  If the signal
2094 handler returns, the system faces the question: what should happen next?
2096 POSIX specifies one approach: make the primitive fail right away.  The
2097 error code for this kind of failure is @code{EINTR}.  This is flexible,
2098 but usually inconvenient.  Typically, POSIX applications that use signal
2099 handlers must check for @code{EINTR} after each library function that
2100 can return it, in order to try the call again.  Often programmers forget
2101 to check, which is a common source of error.
2103 @Theglibc{} provides a convenient way to retry a call after a
2104 temporary failure, with the macro @code{TEMP_FAILURE_RETRY}:
2106 @comment unistd.h
2107 @comment GNU
2108 @defmac TEMP_FAILURE_RETRY (@var{expression})
2109 This macro evaluates @var{expression} once, and examines its value as
2110 type @code{long int}.  If the value equals @code{-1}, that indicates a
2111 failure and @code{errno} should be set to show what kind of failure.
2112 If it fails and reports error code @code{EINTR},
2113 @code{TEMP_FAILURE_RETRY} evaluates it again, and over and over until
2114 the result is not a temporary failure.
2116 The value returned by @code{TEMP_FAILURE_RETRY} is whatever value
2117 @var{expression} produced.
2118 @end defmac
2120 BSD avoids @code{EINTR} entirely and provides a more convenient
2121 approach: to restart the interrupted primitive, instead of making it
2122 fail.  If you choose this approach, you need not be concerned with
2123 @code{EINTR}.
2125 You can choose either approach with @theglibc{}.  If you use
2126 @code{sigaction} to establish a signal handler, you can specify how that
2127 handler should behave.  If you specify the @code{SA_RESTART} flag,
2128 return from that handler will resume a primitive; otherwise, return from
2129 that handler will cause @code{EINTR}.  @xref{Flags for Sigaction}.
2131 Another way to specify the choice is with the @code{siginterrupt}
2132 function.  @xref{BSD Signal Handling}.
2134 When you don't specify with @code{sigaction} or @code{siginterrupt} what
2135 a particular handler should do, it uses a default choice.  The default
2136 choice in @theglibc{} is to make primitives fail with @code{EINTR}.
2137 @cindex EINTR, and restarting interrupted primitives
2138 @cindex restarting interrupted primitives
2139 @cindex interrupting primitives
2140 @cindex primitives, interrupting
2141 @c !!! want to have @cindex system calls @i{see} primitives [no page #]
2143 The description of each primitive affected by this issue
2144 lists @code{EINTR} among the error codes it can return.
2146 There is one situation where resumption never happens no matter which
2147 choice you make: when a data-transfer function such as @code{read} or
2148 @code{write} is interrupted by a signal after transferring part of the
2149 data.  In this case, the function returns the number of bytes already
2150 transferred, indicating partial success.
2152 This might at first appear to cause unreliable behavior on
2153 record-oriented devices (including datagram sockets; @pxref{Datagrams}),
2154 where splitting one @code{read} or @code{write} into two would read or
2155 write two records.  Actually, there is no problem, because interruption
2156 after a partial transfer cannot happen on such devices; they always
2157 transfer an entire record in one burst, with no waiting once data
2158 transfer has started.
2160 @node Generating Signals
2161 @section Generating Signals
2162 @cindex sending signals
2163 @cindex raising signals
2164 @cindex signals, generating
2166 Besides signals that are generated as a result of a hardware trap or
2167 interrupt, your program can explicitly send signals to itself or to
2168 another process.
2170 @menu
2171 * Signaling Yourself::          A process can send a signal to itself.
2172 * Signaling Another Process::   Send a signal to another process.
2173 * Permission for kill::         Permission for using @code{kill}.
2174 * Kill Example::                Using @code{kill} for Communication.
2175 @end menu
2177 @node Signaling Yourself
2178 @subsection Signaling Yourself
2180 A process can send itself a signal with the @code{raise} function.  This
2181 function is declared in @file{signal.h}.
2182 @pindex signal.h
2184 @comment signal.h
2185 @comment ISO
2186 @deftypefun int raise (int @var{signum})
2187 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2188 @c raise ok
2189 @c [posix]
2190 @c  getpid dup ok
2191 @c  kill dup ok
2192 @c [linux]
2193 @c  syscall(gettid) ok
2194 @c  syscall(tgkill) ok
2195 The @code{raise} function sends the signal @var{signum} to the calling
2196 process.  It returns zero if successful and a nonzero value if it fails.
2197 About the only reason for failure would be if the value of @var{signum}
2198 is invalid.
2199 @end deftypefun
2201 @comment signal.h
2202 @comment SVID
2203 @deftypefun int gsignal (int @var{signum})
2204 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2205 @c Aliases raise.
2206 The @code{gsignal} function does the same thing as @code{raise}; it is
2207 provided only for compatibility with SVID.
2208 @end deftypefun
2210 One convenient use for @code{raise} is to reproduce the default behavior
2211 of a signal that you have trapped.  For instance, suppose a user of your
2212 program types the SUSP character (usually @kbd{C-z}; @pxref{Special
2213 Characters}) to send it an interactive stop signal
2214 (@code{SIGTSTP}), and you want to clean up some internal data buffers
2215 before stopping.  You might set this up like this:
2217 @comment RMS suggested getting rid of the handler for SIGCONT in this function.
2218 @comment But that would require that the handler for SIGTSTP unblock the
2219 @comment signal before doing the call to raise.  We haven't covered that
2220 @comment topic yet, and I don't want to distract from the main point of
2221 @comment the example with a digression to explain what is going on.  As
2222 @comment the example is written, the signal that is raise'd will be delivered
2223 @comment as soon as the SIGTSTP handler returns, which is fine.
2225 @smallexample
2226 #include <signal.h>
2228 /* @r{When a stop signal arrives, set the action back to the default
2229    and then resend the signal after doing cleanup actions.} */
2231 void
2232 tstp_handler (int sig)
2234   signal (SIGTSTP, SIG_DFL);
2235   /* @r{Do cleanup actions here.} */
2236   @dots{}
2237   raise (SIGTSTP);
2240 /* @r{When the process is continued again, restore the signal handler.} */
2242 void
2243 cont_handler (int sig)
2245   signal (SIGCONT, cont_handler);
2246   signal (SIGTSTP, tstp_handler);
2249 @group
2250 /* @r{Enable both handlers during program initialization.} */
2253 main (void)
2255   signal (SIGCONT, cont_handler);
2256   signal (SIGTSTP, tstp_handler);
2257   @dots{}
2259 @end group
2260 @end smallexample
2262 @strong{Portability note:} @code{raise} was invented by the @w{ISO C}
2263 committee.  Older systems may not support it, so using @code{kill} may
2264 be more portable.  @xref{Signaling Another Process}.
2266 @node Signaling Another Process
2267 @subsection Signaling Another Process
2269 @cindex killing a process
2270 The @code{kill} function can be used to send a signal to another process.
2271 In spite of its name, it can be used for a lot of things other than
2272 causing a process to terminate.  Some examples of situations where you
2273 might want to send signals between processes are:
2275 @itemize @bullet
2276 @item
2277 A parent process starts a child to perform a task---perhaps having the
2278 child running an infinite loop---and then terminates the child when the
2279 task is no longer needed.
2281 @item
2282 A process executes as part of a group, and needs to terminate or notify
2283 the other processes in the group when an error or other event occurs.
2285 @item
2286 Two processes need to synchronize while working together.
2287 @end itemize
2289 This section assumes that you know a little bit about how processes
2290 work.  For more information on this subject, see @ref{Processes}.
2292 The @code{kill} function is declared in @file{signal.h}.
2293 @pindex signal.h
2295 @comment signal.h
2296 @comment POSIX.1
2297 @deftypefun int kill (pid_t @var{pid}, int @var{signum})
2298 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2299 @c The hurd implementation is not a critical section, so it's not
2300 @c immediately obvious that, in case of cancellation, it won't leak
2301 @c ports or the memory allocated by proc_getpgrppids when pid <= 0.
2302 @c Since none of these make it AC-Unsafe, I'm leaving them out.
2303 The @code{kill} function sends the signal @var{signum} to the process
2304 or process group specified by @var{pid}.  Besides the signals listed in
2305 @ref{Standard Signals}, @var{signum} can also have a value of zero to
2306 check the validity of the @var{pid}.
2308 The @var{pid} specifies the process or process group to receive the
2309 signal:
2311 @table @code
2312 @item @var{pid} > 0
2313 The process whose identifier is @var{pid}.
2315 @item @var{pid} == 0
2316 All processes in the same process group as the sender.
2318 @item @var{pid} < -1
2319 The process group whose identifier is @minus{}@var{pid}.
2321 @item @var{pid} == -1
2322 If the process is privileged, send the signal to all processes except
2323 for some special system processes.  Otherwise, send the signal to all
2324 processes with the same effective user ID.
2325 @end table
2327 A process can send a signal to itself with a call like @w{@code{kill
2328 (getpid(), @var{signum})}}.  If @code{kill} is used by a process to send
2329 a signal to itself, and the signal is not blocked, then @code{kill}
2330 delivers at least one signal (which might be some other pending
2331 unblocked signal instead of the signal @var{signum}) to that process
2332 before it returns.
2334 The return value from @code{kill} is zero if the signal can be sent
2335 successfully.  Otherwise, no signal is sent, and a value of @code{-1} is
2336 returned.  If @var{pid} specifies sending a signal to several processes,
2337 @code{kill} succeeds if it can send the signal to at least one of them.
2338 There's no way you can tell which of the processes got the signal
2339 or whether all of them did.
2341 The following @code{errno} error conditions are defined for this function:
2343 @table @code
2344 @item EINVAL
2345 The @var{signum} argument is an invalid or unsupported number.
2347 @item EPERM
2348 You do not have the privilege to send a signal to the process or any of
2349 the processes in the process group named by @var{pid}.
2351 @item ESRCH
2352 The @var{pid} argument does not refer to an existing process or group.
2353 @end table
2354 @end deftypefun
2356 @comment signal.h
2357 @comment BSD
2358 @deftypefun int killpg (int @var{pgid}, int @var{signum})
2359 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2360 @c Calls kill with -pgid.
2361 This is similar to @code{kill}, but sends signal @var{signum} to the
2362 process group @var{pgid}.  This function is provided for compatibility
2363 with BSD; using @code{kill} to do this is more portable.
2364 @end deftypefun
2366 As a simple example of @code{kill}, the call @w{@code{kill (getpid (),
2367 @var{sig})}} has the same effect as @w{@code{raise (@var{sig})}}.
2369 @node Permission for kill
2370 @subsection Permission for using @code{kill}
2372 There are restrictions that prevent you from using @code{kill} to send
2373 signals to any random process.  These are intended to prevent antisocial
2374 behavior such as arbitrarily killing off processes belonging to another
2375 user.  In typical use, @code{kill} is used to pass signals between
2376 parent, child, and sibling processes, and in these situations you
2377 normally do have permission to send signals.  The only common exception
2378 is when you run a setuid program in a child process; if the program
2379 changes its real UID as well as its effective UID, you may not have
2380 permission to send a signal.  The @code{su} program does this.
2382 Whether a process has permission to send a signal to another process
2383 is determined by the user IDs of the two processes.  This concept is
2384 discussed in detail in @ref{Process Persona}.
2386 Generally, for a process to be able to send a signal to another process,
2387 either the sending process must belong to a privileged user (like
2388 @samp{root}), or the real or effective user ID of the sending process
2389 must match the real or effective user ID of the receiving process.  If
2390 the receiving process has changed its effective user ID from the
2391 set-user-ID mode bit on its process image file, then the owner of the
2392 process image file is used in place of its current effective user ID.
2393 In some implementations, a parent process might be able to send signals
2394 to a child process even if the user ID's don't match, and other
2395 implementations might enforce other restrictions.
2397 The @code{SIGCONT} signal is a special case.  It can be sent if the
2398 sender is part of the same session as the receiver, regardless of
2399 user IDs.
2401 @node Kill Example
2402 @subsection Using @code{kill} for Communication
2403 @cindex interprocess communication, with signals
2404 Here is a longer example showing how signals can be used for
2405 interprocess communication.  This is what the @code{SIGUSR1} and
2406 @code{SIGUSR2} signals are provided for.  Since these signals are fatal
2407 by default, the process that is supposed to receive them must trap them
2408 through @code{signal} or @code{sigaction}.
2410 In this example, a parent process forks a child process and then waits
2411 for the child to complete its initialization.  The child process tells
2412 the parent when it is ready by sending it a @code{SIGUSR1} signal, using
2413 the @code{kill} function.
2415 @smallexample
2416 @include sigusr.c.texi
2417 @end smallexample
2419 This example uses a busy wait, which is bad, because it wastes CPU
2420 cycles that other programs could otherwise use.  It is better to ask the
2421 system to wait until the signal arrives.  See the example in
2422 @ref{Waiting for a Signal}.
2424 @node Blocking Signals
2425 @section Blocking Signals
2426 @cindex blocking signals
2428 Blocking a signal means telling the operating system to hold it and
2429 deliver it later.  Generally, a program does not block signals
2430 indefinitely---it might as well ignore them by setting their actions to
2431 @code{SIG_IGN}.  But it is useful to block signals briefly, to prevent
2432 them from interrupting sensitive operations.  For instance:
2434 @itemize @bullet
2435 @item
2436 You can use the @code{sigprocmask} function to block signals while you
2437 modify global variables that are also modified by the handlers for these
2438 signals.
2440 @item
2441 You can set @code{sa_mask} in your @code{sigaction} call to block
2442 certain signals while a particular signal handler runs.  This way, the
2443 signal handler can run without being interrupted itself by signals.
2444 @end itemize
2446 @menu
2447 * Why Block::                           The purpose of blocking signals.
2448 * Signal Sets::                         How to specify which signals to
2449                                          block.
2450 * Process Signal Mask::                 Blocking delivery of signals to your
2451                                          process during normal execution.
2452 * Testing for Delivery::                Blocking to Test for Delivery of
2453                                          a Signal.
2454 * Blocking for Handler::                Blocking additional signals while a
2455                                          handler is being run.
2456 * Checking for Pending Signals::        Checking for Pending Signals
2457 * Remembering a Signal::                How you can get almost the same
2458                                          effect as blocking a signal, by
2459                                          handling it and setting a flag
2460                                          to be tested later.
2461 @end menu
2463 @node Why Block
2464 @subsection Why Blocking Signals is Useful
2466 Temporary blocking of signals with @code{sigprocmask} gives you a way to
2467 prevent interrupts during critical parts of your code.  If signals
2468 arrive in that part of the program, they are delivered later, after you
2469 unblock them.
2471 One example where this is useful is for sharing data between a signal
2472 handler and the rest of the program.  If the type of the data is not
2473 @code{sig_atomic_t} (@pxref{Atomic Data Access}), then the signal
2474 handler could run when the rest of the program has only half finished
2475 reading or writing the data.  This would lead to confusing consequences.
2477 To make the program reliable, you can prevent the signal handler from
2478 running while the rest of the program is examining or modifying that
2479 data---by blocking the appropriate signal around the parts of the
2480 program that touch the data.
2482 Blocking signals is also necessary when you want to perform a certain
2483 action only if a signal has not arrived.  Suppose that the handler for
2484 the signal sets a flag of type @code{sig_atomic_t}; you would like to
2485 test the flag and perform the action if the flag is not set.  This is
2486 unreliable.  Suppose the signal is delivered immediately after you test
2487 the flag, but before the consequent action: then the program will
2488 perform the action even though the signal has arrived.
2490 The only way to test reliably for whether a signal has yet arrived is to
2491 test while the signal is blocked.
2493 @node Signal Sets
2494 @subsection Signal Sets
2496 All of the signal blocking functions use a data structure called a
2497 @dfn{signal set} to specify what signals are affected.  Thus, every
2498 activity involves two stages: creating the signal set, and then passing
2499 it as an argument to a library function.
2500 @cindex signal set
2502 These facilities are declared in the header file @file{signal.h}.
2503 @pindex signal.h
2505 @comment signal.h
2506 @comment POSIX.1
2507 @deftp {Data Type} sigset_t
2508 The @code{sigset_t} data type is used to represent a signal set.
2509 Internally, it may be implemented as either an integer or structure
2510 type.
2512 For portability, use only the functions described in this section to
2513 initialize, change, and retrieve information from @code{sigset_t}
2514 objects---don't try to manipulate them directly.
2515 @end deftp
2517 There are two ways to initialize a signal set.  You can initially
2518 specify it to be empty with @code{sigemptyset} and then add specified
2519 signals individually.  Or you can specify it to be full with
2520 @code{sigfillset} and then delete specified signals individually.
2522 You must always initialize the signal set with one of these two
2523 functions before using it in any other way.  Don't try to set all the
2524 signals explicitly because the @code{sigset_t} object might include some
2525 other information (like a version field) that needs to be initialized as
2526 well.  (In addition, it's not wise to put into your program an
2527 assumption that the system has no signals aside from the ones you know
2528 about.)
2530 @comment signal.h
2531 @comment POSIX.1
2532 @deftypefun int sigemptyset (sigset_t *@var{set})
2533 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2534 @c Just memsets all of set to zero.
2535 This function initializes the signal set @var{set} to exclude all of the
2536 defined signals.  It always returns @code{0}.
2537 @end deftypefun
2539 @comment signal.h
2540 @comment POSIX.1
2541 @deftypefun int sigfillset (sigset_t *@var{set})
2542 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2543 This function initializes the signal set @var{set} to include
2544 all of the defined signals.  Again, the return value is @code{0}.
2545 @end deftypefun
2547 @comment signal.h
2548 @comment POSIX.1
2549 @deftypefun int sigaddset (sigset_t *@var{set}, int @var{signum})
2550 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2551 This function adds the signal @var{signum} to the signal set @var{set}.
2552 All @code{sigaddset} does is modify @var{set}; it does not block or
2553 unblock any signals.
2555 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.
2556 The following @code{errno} error condition is defined for this function:
2558 @table @code
2559 @item EINVAL
2560 The @var{signum} argument doesn't specify a valid signal.
2561 @end table
2562 @end deftypefun
2564 @comment signal.h
2565 @comment POSIX.1
2566 @deftypefun int sigdelset (sigset_t *@var{set}, int @var{signum})
2567 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2568 This function removes the signal @var{signum} from the signal set
2569 @var{set}.  All @code{sigdelset} does is modify @var{set}; it does not
2570 block or unblock any signals.  The return value and error conditions are
2571 the same as for @code{sigaddset}.
2572 @end deftypefun
2574 Finally, there is a function to test what signals are in a signal set:
2576 @comment signal.h
2577 @comment POSIX.1
2578 @deftypefun int sigismember (const sigset_t *@var{set}, int @var{signum})
2579 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2580 The @code{sigismember} function tests whether the signal @var{signum} is
2581 a member of the signal set @var{set}.  It returns @code{1} if the signal
2582 is in the set, @code{0} if not, and @code{-1} if there is an error.
2584 The following @code{errno} error condition is defined for this function:
2586 @table @code
2587 @item EINVAL
2588 The @var{signum} argument doesn't specify a valid signal.
2589 @end table
2590 @end deftypefun
2592 @node Process Signal Mask
2593 @subsection Process Signal Mask
2594 @cindex signal mask
2595 @cindex process signal mask
2597 The collection of signals that are currently blocked is called the
2598 @dfn{signal mask}.  Each process has its own signal mask.  When you
2599 create a new process (@pxref{Creating a Process}), it inherits its
2600 parent's mask.  You can block or unblock signals with total flexibility
2601 by modifying the signal mask.
2603 The prototype for the @code{sigprocmask} function is in @file{signal.h}.
2604 @pindex signal.h
2606 Note that you must not use @code{sigprocmask} in multi-threaded processes,
2607 because each thread has its own signal mask and there is no single process
2608 signal mask.  According to POSIX, the behavior of @code{sigprocmask} in a
2609 multi-threaded process is ``unspecified''.
2610 Instead, use @code{pthread_sigmask}.
2611 @ifset linuxthreads
2612 @xref{Threads and Signal Handling}.
2613 @end ifset
2615 @comment signal.h
2616 @comment POSIX.1
2617 @deftypefun int sigprocmask (int @var{how}, const sigset_t *restrict @var{set}, sigset_t *restrict @var{oldset})
2618 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)}}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
2619 @c This takes the hurd_self_sigstate-returned object's lock on HURD.  On
2620 @c BSD, SIG_UNBLOCK is emulated with two sigblock calls, which
2621 @c introduces a race window.
2622 The @code{sigprocmask} function is used to examine or change the calling
2623 process's signal mask.  The @var{how} argument determines how the signal
2624 mask is changed, and must be one of the following values:
2626 @vtable @code
2627 @comment signal.h
2628 @comment POSIX.1
2629 @item SIG_BLOCK
2630 Block the signals in @code{set}---add them to the existing mask.  In
2631 other words, the new mask is the union of the existing mask and
2632 @var{set}.
2634 @comment signal.h
2635 @comment POSIX.1
2636 @item SIG_UNBLOCK
2637 Unblock the signals in @var{set}---remove them from the existing mask.
2639 @comment signal.h
2640 @comment POSIX.1
2641 @item SIG_SETMASK
2642 Use @var{set} for the mask; ignore the previous value of the mask.
2643 @end vtable
2645 The last argument, @var{oldset}, is used to return information about the
2646 old process signal mask.  If you just want to change the mask without
2647 looking at it, pass a null pointer as the @var{oldset} argument.
2648 Similarly, if you want to know what's in the mask without changing it,
2649 pass a null pointer for @var{set} (in this case the @var{how} argument
2650 is not significant).  The @var{oldset} argument is often used to
2651 remember the previous signal mask in order to restore it later.  (Since
2652 the signal mask is inherited over @code{fork} and @code{exec} calls, you
2653 can't predict what its contents are when your program starts running.)
2655 If invoking @code{sigprocmask} causes any pending signals to be
2656 unblocked, at least one of those signals is delivered to the process
2657 before @code{sigprocmask} returns.  The order in which pending signals
2658 are delivered is not specified, but you can control the order explicitly
2659 by making multiple @code{sigprocmask} calls to unblock various signals
2660 one at a time.
2662 The @code{sigprocmask} function returns @code{0} if successful, and @code{-1}
2663 to indicate an error.  The following @code{errno} error conditions are
2664 defined for this function:
2666 @table @code
2667 @item EINVAL
2668 The @var{how} argument is invalid.
2669 @end table
2671 You can't block the @code{SIGKILL} and @code{SIGSTOP} signals, but
2672 if the signal set includes these, @code{sigprocmask} just ignores
2673 them instead of returning an error status.
2675 Remember, too, that blocking program error signals such as @code{SIGFPE}
2676 leads to undesirable results for signals generated by an actual program
2677 error (as opposed to signals sent with @code{raise} or @code{kill}).
2678 This is because your program may be too broken to be able to continue
2679 executing to a point where the signal is unblocked again.
2680 @xref{Program Error Signals}.
2681 @end deftypefun
2683 @node Testing for Delivery
2684 @subsection Blocking to Test for Delivery of a Signal
2686 Now for a simple example.  Suppose you establish a handler for
2687 @code{SIGALRM} signals that sets a flag whenever a signal arrives, and
2688 your main program checks this flag from time to time and then resets it.
2689 You can prevent additional @code{SIGALRM} signals from arriving in the
2690 meantime by wrapping the critical part of the code with calls to
2691 @code{sigprocmask}, like this:
2693 @smallexample
2694 /* @r{This variable is set by the SIGALRM signal handler.} */
2695 volatile sig_atomic_t flag = 0;
2698 main (void)
2700   sigset_t block_alarm;
2702   @dots{}
2704   /* @r{Initialize the signal mask.} */
2705   sigemptyset (&block_alarm);
2706   sigaddset (&block_alarm, SIGALRM);
2708 @group
2709   while (1)
2710     @{
2711       /* @r{Check if a signal has arrived; if so, reset the flag.} */
2712       sigprocmask (SIG_BLOCK, &block_alarm, NULL);
2713       if (flag)
2714         @{
2715           @var{actions-if-not-arrived}
2716           flag = 0;
2717         @}
2718       sigprocmask (SIG_UNBLOCK, &block_alarm, NULL);
2720       @dots{}
2721     @}
2723 @end group
2724 @end smallexample
2726 @node Blocking for Handler
2727 @subsection Blocking Signals for a Handler
2728 @cindex blocking signals, in a handler
2730 When a signal handler is invoked, you usually want it to be able to
2731 finish without being interrupted by another signal.  From the moment the
2732 handler starts until the moment it finishes, you must block signals that
2733 might confuse it or corrupt its data.
2735 When a handler function is invoked on a signal, that signal is
2736 automatically blocked (in addition to any other signals that are already
2737 in the process's signal mask) during the time the handler is running.
2738 If you set up a handler for @code{SIGTSTP}, for instance, then the
2739 arrival of that signal forces further @code{SIGTSTP} signals to wait
2740 during the execution of the handler.
2742 However, by default, other kinds of signals are not blocked; they can
2743 arrive during handler execution.
2745 The reliable way to block other kinds of signals during the execution of
2746 the handler is to use the @code{sa_mask} member of the @code{sigaction}
2747 structure.
2749 Here is an example:
2751 @smallexample
2752 #include <signal.h>
2753 #include <stddef.h>
2755 void catch_stop ();
2757 void
2758 install_handler (void)
2760   struct sigaction setup_action;
2761   sigset_t block_mask;
2763   sigemptyset (&block_mask);
2764   /* @r{Block other terminal-generated signals while handler runs.} */
2765   sigaddset (&block_mask, SIGINT);
2766   sigaddset (&block_mask, SIGQUIT);
2767   setup_action.sa_handler = catch_stop;
2768   setup_action.sa_mask = block_mask;
2769   setup_action.sa_flags = 0;
2770   sigaction (SIGTSTP, &setup_action, NULL);
2772 @end smallexample
2774 This is more reliable than blocking the other signals explicitly in the
2775 code for the handler.  If you block signals explicitly in the handler,
2776 you can't avoid at least a short interval at the beginning of the
2777 handler where they are not yet blocked.
2779 You cannot remove signals from the process's current mask using this
2780 mechanism.  However, you can make calls to @code{sigprocmask} within
2781 your handler to block or unblock signals as you wish.
2783 In any case, when the handler returns, the system restores the mask that
2784 was in place before the handler was entered.  If any signals that become
2785 unblocked by this restoration are pending, the process will receive
2786 those signals immediately, before returning to the code that was
2787 interrupted.
2789 @node Checking for Pending Signals
2790 @subsection Checking for Pending Signals
2791 @cindex pending signals, checking for
2792 @cindex blocked signals, checking for
2793 @cindex checking for pending signals
2795 You can find out which signals are pending at any time by calling
2796 @code{sigpending}.  This function is declared in @file{signal.h}.
2797 @pindex signal.h
2799 @comment signal.h
2800 @comment POSIX.1
2801 @deftypefun int sigpending (sigset_t *@var{set})
2802 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
2803 @c Direct rt_sigpending syscall on most systems.  On hurd, calls
2804 @c hurd_self_sigstate, it copies the sigstate's pending while holding
2805 @c its lock.
2806 The @code{sigpending} function stores information about pending signals
2807 in @var{set}.  If there is a pending signal that is blocked from
2808 delivery, then that signal is a member of the returned set.  (You can
2809 test whether a particular signal is a member of this set using
2810 @code{sigismember}; see @ref{Signal Sets}.)
2812 The return value is @code{0} if successful, and @code{-1} on failure.
2813 @end deftypefun
2815 Testing whether a signal is pending is not often useful.  Testing when
2816 that signal is not blocked is almost certainly bad design.
2818 Here is an example.
2820 @smallexample
2821 #include <signal.h>
2822 #include <stddef.h>
2824 sigset_t base_mask, waiting_mask;
2826 sigemptyset (&base_mask);
2827 sigaddset (&base_mask, SIGINT);
2828 sigaddset (&base_mask, SIGTSTP);
2830 /* @r{Block user interrupts while doing other processing.} */
2831 sigprocmask (SIG_SETMASK, &base_mask, NULL);
2832 @dots{}
2834 /* @r{After a while, check to see whether any signals are pending.} */
2835 sigpending (&waiting_mask);
2836 if (sigismember (&waiting_mask, SIGINT)) @{
2837   /* @r{User has tried to kill the process.} */
2839 else if (sigismember (&waiting_mask, SIGTSTP)) @{
2840   /* @r{User has tried to stop the process.} */
2842 @end smallexample
2844 Remember that if there is a particular signal pending for your process,
2845 additional signals of that same type that arrive in the meantime might
2846 be discarded.  For example, if a @code{SIGINT} signal is pending when
2847 another @code{SIGINT} signal arrives, your program will probably only
2848 see one of them when you unblock this signal.
2850 @strong{Portability Note:} The @code{sigpending} function is new in
2851 POSIX.1.  Older systems have no equivalent facility.
2853 @node Remembering a Signal
2854 @subsection Remembering a Signal to Act On Later
2856 Instead of blocking a signal using the library facilities, you can get
2857 almost the same results by making the handler set a flag to be tested
2858 later, when you ``unblock''.  Here is an example:
2860 @smallexample
2861 /* @r{If this flag is nonzero, don't handle the signal right away.} */
2862 volatile sig_atomic_t signal_pending;
2864 /* @r{This is nonzero if a signal arrived and was not handled.} */
2865 volatile sig_atomic_t defer_signal;
2867 void
2868 handler (int signum)
2870   if (defer_signal)
2871     signal_pending = signum;
2872   else
2873     @dots{} /* @r{``Really'' handle the signal.} */
2876 @dots{}
2878 void
2879 update_mumble (int frob)
2881   /* @r{Prevent signals from having immediate effect.} */
2882   defer_signal++;
2883   /* @r{Now update @code{mumble}, without worrying about interruption.} */
2884   mumble.a = 1;
2885   mumble.b = hack ();
2886   mumble.c = frob;
2887   /* @r{We have updated @code{mumble}.  Handle any signal that came in.} */
2888   defer_signal--;
2889   if (defer_signal == 0 && signal_pending != 0)
2890     raise (signal_pending);
2892 @end smallexample
2894 Note how the particular signal that arrives is stored in
2895 @code{signal_pending}.  That way, we can handle several types of
2896 inconvenient signals with the same mechanism.
2898 We increment and decrement @code{defer_signal} so that nested critical
2899 sections will work properly; thus, if @code{update_mumble} were called
2900 with @code{signal_pending} already nonzero, signals would be deferred
2901 not only within @code{update_mumble}, but also within the caller.  This
2902 is also why we do not check @code{signal_pending} if @code{defer_signal}
2903 is still nonzero.
2905 The incrementing and decrementing of @code{defer_signal} each require more
2906 than one instruction; it is possible for a signal to happen in the
2907 middle.  But that does not cause any problem.  If the signal happens
2908 early enough to see the value from before the increment or decrement,
2909 that is equivalent to a signal which came before the beginning of the
2910 increment or decrement, which is a case that works properly.
2912 It is absolutely vital to decrement @code{defer_signal} before testing
2913 @code{signal_pending}, because this avoids a subtle bug.  If we did
2914 these things in the other order, like this,
2916 @smallexample
2917   if (defer_signal == 1 && signal_pending != 0)
2918     raise (signal_pending);
2919   defer_signal--;
2920 @end smallexample
2922 @noindent
2923 then a signal arriving in between the @code{if} statement and the decrement
2924 would be effectively ``lost'' for an indefinite amount of time.  The
2925 handler would merely set @code{defer_signal}, but the program having
2926 already tested this variable, it would not test the variable again.
2928 @cindex timing error in signal handling
2929 Bugs like these are called @dfn{timing errors}.  They are especially bad
2930 because they happen only rarely and are nearly impossible to reproduce.
2931 You can't expect to find them with a debugger as you would find a
2932 reproducible bug.  So it is worth being especially careful to avoid
2933 them.
2935 (You would not be tempted to write the code in this order, given the use
2936 of @code{defer_signal} as a counter which must be tested along with
2937 @code{signal_pending}.  After all, testing for zero is cleaner than
2938 testing for one.  But if you did not use @code{defer_signal} as a
2939 counter, and gave it values of zero and one only, then either order
2940 might seem equally simple.  This is a further advantage of using a
2941 counter for @code{defer_signal}: it will reduce the chance you will
2942 write the code in the wrong order and create a subtle bug.)
2944 @node Waiting for a Signal
2945 @section Waiting for a Signal
2946 @cindex waiting for a signal
2947 @cindex @code{pause} function
2949 If your program is driven by external events, or uses signals for
2950 synchronization, then when it has nothing to do it should probably wait
2951 until a signal arrives.
2953 @menu
2954 * Using Pause::                 The simple way, using @code{pause}.
2955 * Pause Problems::              Why the simple way is often not very good.
2956 * Sigsuspend::                  Reliably waiting for a specific signal.
2957 @end menu
2959 @node Using Pause
2960 @subsection Using @code{pause}
2962 The simple way to wait until a signal arrives is to call @code{pause}.
2963 Please read about its disadvantages, in the following section, before
2964 you use it.
2966 @comment unistd.h
2967 @comment POSIX.1
2968 @deftypefun int pause (void)
2969 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:sigprocmask/!bsd!linux}}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
2970 @c  The signal mask read by sigprocmask may be overridden by another
2971 @c  thread or by a signal handler before we call sigsuspend.  Is this a
2972 @c  safety issue?  Probably not.
2973 @c pause @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
2974 @c [ports/linux/generic]
2975 @c  syscall_pause ok
2976 @c [posix]
2977 @c  sigemptyset dup ok
2978 @c  sigprocmask(SIG_BLOCK) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
2979 @c  sigsuspend dup @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
2980 The @code{pause} function suspends program execution until a signal
2981 arrives whose action is either to execute a handler function, or to
2982 terminate the process.
2984 If the signal causes a handler function to be executed, then
2985 @code{pause} returns.  This is considered an unsuccessful return (since
2986 ``successful'' behavior would be to suspend the program forever), so the
2987 return value is @code{-1}.  Even if you specify that other primitives
2988 should resume when a system handler returns (@pxref{Interrupted
2989 Primitives}), this has no effect on @code{pause}; it always fails when a
2990 signal is handled.
2992 The following @code{errno} error conditions are defined for this function:
2994 @table @code
2995 @item EINTR
2996 The function was interrupted by delivery of a signal.
2997 @end table
2999 If the signal causes program termination, @code{pause} doesn't return
3000 (obviously).
3002 This function is a cancellation point in multithreaded programs.  This
3003 is a problem if the thread allocates some resources (like memory, file
3004 descriptors, semaphores or whatever) at the time @code{pause} is
3005 called.  If the thread gets cancelled these resources stay allocated
3006 until the program ends.  To avoid this calls to @code{pause} should be
3007 protected using cancellation handlers.
3008 @c ref pthread_cleanup_push / pthread_cleanup_pop
3010 The @code{pause} function is declared in  @file{unistd.h}.
3011 @end deftypefun
3013 @node Pause Problems
3014 @subsection Problems with @code{pause}
3016 The simplicity of @code{pause} can conceal serious timing errors that
3017 can make a program hang mysteriously.
3019 It is safe to use @code{pause} if the real work of your program is done
3020 by the signal handlers themselves, and the ``main program'' does nothing
3021 but call @code{pause}.  Each time a signal is delivered, the handler
3022 will do the next batch of work that is to be done, and then return, so
3023 that the main loop of the program can call @code{pause} again.
3025 You can't safely use @code{pause} to wait until one more signal arrives,
3026 and then resume real work.  Even if you arrange for the signal handler
3027 to cooperate by setting a flag, you still can't use @code{pause}
3028 reliably.  Here is an example of this problem:
3030 @smallexample
3031 /* @r{@code{usr_interrupt} is set by the signal handler.}  */
3032 if (!usr_interrupt)
3033   pause ();
3035 /* @r{Do work once the signal arrives.}  */
3036 @dots{}
3037 @end smallexample
3039 @noindent
3040 This has a bug: the signal could arrive after the variable
3041 @code{usr_interrupt} is checked, but before the call to @code{pause}.
3042 If no further signals arrive, the process would never wake up again.
3044 You can put an upper limit on the excess waiting by using @code{sleep}
3045 in a loop, instead of using @code{pause}.  (@xref{Sleeping}, for more
3046 about @code{sleep}.)  Here is what this looks like:
3048 @smallexample
3049 /* @r{@code{usr_interrupt} is set by the signal handler.}
3050 while (!usr_interrupt)
3051   sleep (1);
3053 /* @r{Do work once the signal arrives.}  */
3054 @dots{}
3055 @end smallexample
3057 For some purposes, that is good enough.  But with a little more
3058 complexity, you can wait reliably until a particular signal handler is
3059 run, using @code{sigsuspend}.
3060 @ifinfo
3061 @xref{Sigsuspend}.
3062 @end ifinfo
3064 @node Sigsuspend
3065 @subsection Using @code{sigsuspend}
3067 The clean and reliable way to wait for a signal to arrive is to block it
3068 and then use @code{sigsuspend}.  By using @code{sigsuspend} in a loop,
3069 you can wait for certain kinds of signals, while letting other kinds of
3070 signals be handled by their handlers.
3072 @comment signal.h
3073 @comment POSIX.1
3074 @deftypefun int sigsuspend (const sigset_t *@var{set})
3075 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:sigprocmask/!bsd!linux}}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3076 @c sigsuspend @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3077 @c [posix] @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux
3078 @c   saving and restoring the procmask is racy
3079 @c  sigprocmask(SIG_SETMASK) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
3080 @c  pause @asulock/hurd @aculock/hurd
3081 @c [bsd]
3082 @c  sigismember dup ok
3083 @c  sigmask dup ok
3084 @c  sigpause dup ok [no @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd]
3085 @c [linux]
3086 @c  do_sigsuspend ok
3087 This function replaces the process's signal mask with @var{set} and then
3088 suspends the process until a signal is delivered whose action is either
3089 to terminate the process or invoke a signal handling function.  In other
3090 words, the program is effectively suspended until one of the signals that
3091 is not a member of @var{set} arrives.
3093 If the process is woken up by delivery of a signal that invokes a handler
3094 function, and the handler function returns, then @code{sigsuspend} also
3095 returns.
3097 The mask remains @var{set} only as long as @code{sigsuspend} is waiting.
3098 The function @code{sigsuspend} always restores the previous signal mask
3099 when it returns.
3101 The return value and error conditions are the same as for @code{pause}.
3102 @end deftypefun
3104 With @code{sigsuspend}, you can replace the @code{pause} or @code{sleep}
3105 loop in the previous section with something completely reliable:
3107 @smallexample
3108 sigset_t mask, oldmask;
3110 @dots{}
3112 /* @r{Set up the mask of signals to temporarily block.} */
3113 sigemptyset (&mask);
3114 sigaddset (&mask, SIGUSR1);
3116 @dots{}
3118 /* @r{Wait for a signal to arrive.} */
3119 sigprocmask (SIG_BLOCK, &mask, &oldmask);
3120 while (!usr_interrupt)
3121   sigsuspend (&oldmask);
3122 sigprocmask (SIG_UNBLOCK, &mask, NULL);
3123 @end smallexample
3125 This last piece of code is a little tricky.  The key point to remember
3126 here is that when @code{sigsuspend} returns, it resets the process's
3127 signal mask to the original value, the value from before the call to
3128 @code{sigsuspend}---in this case, the @code{SIGUSR1} signal is once
3129 again blocked.  The second call to @code{sigprocmask} is
3130 necessary to explicitly unblock this signal.
3132 One other point: you may be wondering why the @code{while} loop is
3133 necessary at all, since the program is apparently only waiting for one
3134 @code{SIGUSR1} signal.  The answer is that the mask passed to
3135 @code{sigsuspend} permits the process to be woken up by the delivery of
3136 other kinds of signals, as well---for example, job control signals.  If
3137 the process is woken up by a signal that doesn't set
3138 @code{usr_interrupt}, it just suspends itself again until the ``right''
3139 kind of signal eventually arrives.
3141 This technique takes a few more lines of preparation, but that is needed
3142 just once for each kind of wait criterion you want to use.  The code
3143 that actually waits is just four lines.
3145 @node Signal Stack
3146 @section Using a Separate Signal Stack
3148 A signal stack is a special area of memory to be used as the execution
3149 stack during signal handlers.  It should be fairly large, to avoid any
3150 danger that it will overflow in turn; the macro @code{SIGSTKSZ} is
3151 defined to a canonical size for signal stacks.  You can use
3152 @code{malloc} to allocate the space for the stack.  Then call
3153 @code{sigaltstack} or @code{sigstack} to tell the system to use that
3154 space for the signal stack.
3156 You don't need to write signal handlers differently in order to use a
3157 signal stack.  Switching from one stack to the other happens
3158 automatically.  (Some non-GNU debuggers on some machines may get
3159 confused if you examine a stack trace while a handler that uses the
3160 signal stack is running.)
3162 There are two interfaces for telling the system to use a separate signal
3163 stack.  @code{sigstack} is the older interface, which comes from 4.2
3164 BSD.  @code{sigaltstack} is the newer interface, and comes from 4.4
3165 BSD.  The @code{sigaltstack} interface has the advantage that it does
3166 not require your program to know which direction the stack grows, which
3167 depends on the specific machine and operating system.
3169 @comment signal.h
3170 @comment XPG
3171 @deftp {Data Type} stack_t
3172 This structure describes a signal stack.  It contains the following members:
3174 @table @code
3175 @item void *ss_sp
3176 This points to the base of the signal stack.
3178 @item size_t ss_size
3179 This is the size (in bytes) of the signal stack which @samp{ss_sp} points to.
3180 You should set this to however much space you allocated for the stack.
3182 There are two macros defined in @file{signal.h} that you should use in
3183 calculating this size:
3185 @vtable @code
3186 @item SIGSTKSZ
3187 This is the canonical size for a signal stack.  It is judged to be
3188 sufficient for normal uses.
3190 @item MINSIGSTKSZ
3191 This is the amount of signal stack space the operating system needs just
3192 to implement signal delivery.  The size of a signal stack @strong{must}
3193 be greater than this.
3195 For most cases, just using @code{SIGSTKSZ} for @code{ss_size} is
3196 sufficient.  But if you know how much stack space your program's signal
3197 handlers will need, you may want to use a different size.  In this case,
3198 you should allocate @code{MINSIGSTKSZ} additional bytes for the signal
3199 stack and increase @code{ss_size} accordingly.
3200 @end vtable
3202 @item int ss_flags
3203 This field contains the bitwise @sc{or} of these flags:
3205 @vtable @code
3206 @item SS_DISABLE
3207 This tells the system that it should not use the signal stack.
3209 @item SS_ONSTACK
3210 This is set by the system, and indicates that the signal stack is
3211 currently in use.  If this bit is not set, then signals will be
3212 delivered on the normal user stack.
3213 @end vtable
3214 @end table
3215 @end deftp
3217 @comment signal.h
3218 @comment XPG
3219 @deftypefun int sigaltstack (const stack_t *restrict @var{stack}, stack_t *restrict @var{oldstack})
3220 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3221 @c Syscall on Linux and BSD; the HURD implementation takes a lock on
3222 @c the hurd_self_sigstate-returned struct.
3223 The @code{sigaltstack} function specifies an alternate stack for use
3224 during signal handling.  When a signal is received by the process and
3225 its action indicates that the signal stack is used, the system arranges
3226 a switch to the currently installed signal stack while the handler for
3227 that signal is executed.
3229 If @var{oldstack} is not a null pointer, information about the currently
3230 installed signal stack is returned in the location it points to.  If
3231 @var{stack} is not a null pointer, then this is installed as the new
3232 stack for use by signal handlers.
3234 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.  If
3235 @code{sigaltstack} fails, it sets @code{errno} to one of these values:
3237 @table @code
3238 @item EINVAL
3239 You tried to disable a stack that was in fact currently in use.
3241 @item ENOMEM
3242 The size of the alternate stack was too small.
3243 It must be greater than @code{MINSIGSTKSZ}.
3244 @end table
3245 @end deftypefun
3247 Here is the older @code{sigstack} interface.  You should use
3248 @code{sigaltstack} instead on systems that have it.
3250 @comment signal.h
3251 @comment BSD
3252 @deftp {Data Type} {struct sigstack}
3253 This structure describes a signal stack.  It contains the following members:
3255 @table @code
3256 @item void *ss_sp
3257 This is the stack pointer.  If the stack grows downwards on your
3258 machine, this should point to the top of the area you allocated.  If the
3259 stack grows upwards, it should point to the bottom.
3261 @item int ss_onstack
3262 This field is true if the process is currently using this stack.
3263 @end table
3264 @end deftp
3266 @comment signal.h
3267 @comment BSD
3268 @deftypefun int sigstack (struct sigstack *@var{stack}, struct sigstack *@var{oldstack})
3269 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3270 @c Lossy and dangerous (no size limit) wrapper for sigaltstack.
3271 The @code{sigstack} function specifies an alternate stack for use during
3272 signal handling.  When a signal is received by the process and its
3273 action indicates that the signal stack is used, the system arranges a
3274 switch to the currently installed signal stack while the handler for
3275 that signal is executed.
3277 If @var{oldstack} is not a null pointer, information about the currently
3278 installed signal stack is returned in the location it points to.  If
3279 @var{stack} is not a null pointer, then this is installed as the new
3280 stack for use by signal handlers.
3282 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.
3283 @end deftypefun
3285 @node BSD Signal Handling
3286 @section BSD Signal Handling
3288 This section describes alternative signal handling functions derived
3289 from BSD Unix.  These facilities were an advance, in their time; today,
3290 they are mostly obsolete, and supported mainly for compatibility with
3291 BSD Unix.
3293 There are many similarities between the BSD and POSIX signal handling
3294 facilities, because the POSIX facilities were inspired by the BSD
3295 facilities.  Besides having different names for all the functions to
3296 avoid conflicts, the main difference between the two is that BSD Unix
3297 represents signal masks as an @code{int} bit mask, rather than as a
3298 @code{sigset_t} object.
3300 The BSD facilities are declared in @file{signal.h}.
3301 @pindex signal.h
3303 @comment signal.h
3304 @comment XPG
3305 @deftypefun int siginterrupt (int @var{signum}, int @var{failflag})
3306 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasuconst{:@mtssigintr{}}}@asunsafe{}@acunsafe{@acucorrupt{}}}
3307 @c This calls sigaction twice, once to get the current sigaction for the
3308 @c specified signal, another to apply the flags change.  This could
3309 @c override the effects of a concurrent sigaction call.  It also
3310 @c modifies without any guards the global _sigintr variable, that
3311 @c bsd_signal reads from, and it may leave _sigintr modified without
3312 @c overriding the active handler if cancelled between the two
3313 @c operations.
3314 This function specifies which approach to use when certain primitives
3315 are interrupted by handling signal @var{signum}.  If @var{failflag} is
3316 false, signal @var{signum} restarts primitives.  If @var{failflag} is
3317 true, handling @var{signum} causes these primitives to fail with error
3318 code @code{EINTR}.  @xref{Interrupted Primitives}.
3319 @end deftypefun
3321 @comment signal.h
3322 @comment BSD
3323 @deftypefn Macro int sigmask (int @var{signum})
3324 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
3325 @c This just shifts signum.
3326 This macro returns a signal mask that has the bit for signal @var{signum}
3327 set.  You can bitwise-OR the results of several calls to @code{sigmask}
3328 together to specify more than one signal.  For example,
3330 @smallexample
3331 (sigmask (SIGTSTP) | sigmask (SIGSTOP)
3332  | sigmask (SIGTTIN) | sigmask (SIGTTOU))
3333 @end smallexample
3335 @noindent
3336 specifies a mask that includes all the job-control stop signals.
3337 @end deftypefn
3339 @comment signal.h
3340 @comment BSD
3341 @deftypefun int sigblock (int @var{mask})
3342 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3343 @c On most POSIX systems, this is a wrapper for sigprocmask(SIG_BLOCK).
3344 @c The exception are BSD systems other than 4.4, where it is a syscall.
3345 @c sigblock @asulock/hurd @aculock/hurd
3346 @c  sigprocmask(SIG_BLOCK) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
3347 This function is equivalent to @code{sigprocmask} (@pxref{Process Signal
3348 Mask}) with a @var{how} argument of @code{SIG_BLOCK}: it adds the
3349 signals specified by @var{mask} to the calling process's set of blocked
3350 signals.  The return value is the previous set of blocked signals.
3351 @end deftypefun
3353 @comment signal.h
3354 @comment BSD
3355 @deftypefun int sigsetmask (int @var{mask})
3356 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3357 @c On most POSIX systems, this is a wrapper for sigprocmask(SIG_SETMASK).
3358 @c The exception are BSD systems other than 4.4, where it is a syscall.
3359 @c sigsetmask @asulock/hurd @aculock/hurd
3360 @c  sigprocmask(SIG_SETMASK) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
3361 This function is equivalent to @code{sigprocmask} (@pxref{Process
3362 Signal Mask}) with a @var{how} argument of @code{SIG_SETMASK}: it sets
3363 the calling process's signal mask to @var{mask}.  The return value is
3364 the previous set of blocked signals.
3365 @end deftypefun
3367 @comment signal.h
3368 @comment BSD
3369 @deftypefun int sigpause (int @var{mask})
3370 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:sigprocmask/!bsd!linux}}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3371 @c sigpause @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3372 @c [posix]
3373 @c  __sigpause @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3374 @c   do_sigpause @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3375 @c    sigprocmask(0) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
3376 @c    sigdelset dup ok
3377 @c    sigset_set_old_mask dup ok
3378 @c    sigsuspend dup @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3379 This function is the equivalent of @code{sigsuspend} (@pxref{Waiting
3380 for a Signal}):  it sets the calling process's signal mask to @var{mask},
3381 and waits for a signal to arrive.  On return the previous set of blocked
3382 signals is restored.
3383 @end deftypefun