The C++ 2011 std::call_once function is specified to allow
[glibc.git] / manual / signal.texi
blob77f3d7cfda6bec8b64a024f62bef83fa8b3f962f
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 @table @code
315 @comment signal.h
316 @comment BSD
317 @item FPE_INTOVF_TRAP
318 @vindex FPE_INTOVF_TRAP
319 Integer overflow (impossible in a C program unless you enable overflow
320 trapping in a hardware-specific fashion).
321 @comment signal.h
322 @comment BSD
323 @item FPE_INTDIV_TRAP
324 @vindex FPE_INTDIV_TRAP
325 Integer division by zero.
326 @comment signal.h
327 @comment BSD
328 @item FPE_SUBRNG_TRAP
329 @vindex FPE_SUBRNG_TRAP
330 Subscript-range (something that C programs never check for).
331 @comment signal.h
332 @comment BSD
333 @item FPE_FLTOVF_TRAP
334 @vindex FPE_FLTOVF_TRAP
335 Floating overflow trap.
336 @comment signal.h
337 @comment BSD
338 @item FPE_FLTDIV_TRAP
339 @vindex FPE_FLTDIV_TRAP
340 Floating/decimal division by zero.
341 @comment signal.h
342 @comment BSD
343 @item FPE_FLTUND_TRAP
344 @vindex FPE_FLTUND_TRAP
345 Floating underflow trap.  (Trapping on floating underflow is not
346 normally enabled.)
347 @comment signal.h
348 @comment BSD
349 @item FPE_DECOVF_TRAP
350 @vindex FPE_DECOVF_TRAP
351 Decimal overflow trap.  (Only a few machines have decimal arithmetic and
352 C never uses it.)
353 @ignore @c These seem redundant
354 @comment signal.h
355 @comment BSD
356 @item FPE_FLTOVF_FAULT
357 @vindex FPE_FLTOVF_FAULT
358 Floating overflow fault.
359 @comment signal.h
360 @comment BSD
361 @item FPE_FLTDIV_FAULT
362 @vindex FPE_FLTDIV_FAULT
363 Floating divide by zero fault.
364 @comment signal.h
365 @comment BSD
366 @item FPE_FLTUND_FAULT
367 @vindex FPE_FLTUND_FAULT
368 Floating underflow fault.
369 @end ignore
370 @end table
372 @comment signal.h
373 @comment ISO
374 @deftypevr Macro int SIGILL
375 The name of this signal is derived from ``illegal instruction''; it
376 usually means your program is trying to execute garbage or a privileged
377 instruction.  Since the C compiler generates only valid instructions,
378 @code{SIGILL} typically indicates that the executable file is corrupted,
379 or that you are trying to execute data.  Some common ways of getting
380 into the latter situation are by passing an invalid object where a
381 pointer to a function was expected, or by writing past the end of an
382 automatic array (or similar problems with pointers to automatic
383 variables) and corrupting other data on the stack such as the return
384 address of a stack frame.
386 @code{SIGILL} can also be generated when the stack overflows, or when
387 the system has trouble running the handler for a signal.
388 @end deftypevr
389 @cindex illegal instruction
391 @comment signal.h
392 @comment ISO
393 @deftypevr Macro int SIGSEGV
394 @cindex segmentation violation
395 This signal is generated when a program tries to read or write outside
396 the memory that is allocated for it, or to write memory that can only be
397 read.  (Actually, the signals only occur when the program goes far
398 enough outside to be detected by the system's memory protection
399 mechanism.)  The name is an abbreviation for ``segmentation violation''.
401 Common ways of getting a @code{SIGSEGV} condition include dereferencing
402 a null or uninitialized pointer, or when you use a pointer to step
403 through an array, but fail to check for the end of the array.  It varies
404 among systems whether dereferencing a null pointer generates
405 @code{SIGSEGV} or @code{SIGBUS}.
406 @end deftypevr
408 @comment signal.h
409 @comment BSD
410 @deftypevr Macro int SIGBUS
411 This signal is generated when an invalid pointer is dereferenced.  Like
412 @code{SIGSEGV}, this signal is typically the result of dereferencing an
413 uninitialized pointer.  The difference between the two is that
414 @code{SIGSEGV} indicates an invalid access to valid memory, while
415 @code{SIGBUS} indicates an access to an invalid address.  In particular,
416 @code{SIGBUS} signals often result from dereferencing a misaligned
417 pointer, such as referring to a four-word integer at an address not
418 divisible by four.  (Each kind of computer has its own requirements for
419 address alignment.)
421 The name of this signal is an abbreviation for ``bus error''.
422 @end deftypevr
423 @cindex bus error
425 @comment signal.h
426 @comment ISO
427 @deftypevr Macro int SIGABRT
428 @cindex abort signal
429 This signal indicates an error detected by the program itself and
430 reported by calling @code{abort}.  @xref{Aborting a Program}.
431 @end deftypevr
433 @comment signal.h
434 @comment Unix
435 @deftypevr Macro int SIGIOT
436 Generated by the PDP-11 ``iot'' instruction.  On most machines, this is
437 just another name for @code{SIGABRT}.
438 @end deftypevr
440 @comment signal.h
441 @comment BSD
442 @deftypevr Macro int SIGTRAP
443 Generated by the machine's breakpoint instruction, and possibly other
444 trap instructions.  This signal is used by debuggers.  Your program will
445 probably only see @code{SIGTRAP} if it is somehow executing bad
446 instructions.
447 @end deftypevr
449 @comment signal.h
450 @comment BSD
451 @deftypevr Macro int  SIGEMT
452 Emulator trap; this results from certain unimplemented instructions
453 which might be emulated in software, or the operating system's
454 failure to properly emulate them.
455 @end deftypevr
457 @comment signal.h
458 @comment Unix
459 @deftypevr Macro int  SIGSYS
460 Bad system call; that is to say, the instruction to trap to the
461 operating system was executed, but the code number for the system call
462 to perform was invalid.
463 @end deftypevr
465 @node Termination Signals
466 @subsection Termination Signals
467 @cindex program termination signals
469 These signals are all used to tell a process to terminate, in one way
470 or another.  They have different names because they're used for slightly
471 different purposes, and programs might want to handle them differently.
473 The reason for handling these signals is usually so your program can
474 tidy up as appropriate before actually terminating.  For example, you
475 might want to save state information, delete temporary files, or restore
476 the previous terminal modes.  Such a handler should end by specifying
477 the default action for the signal that happened and then reraising it;
478 this will cause the program to terminate with that signal, as if it had
479 not had a handler.  (@xref{Termination in Handler}.)
481 The (obvious) default action for all of these signals is to cause the
482 process to terminate.
484 @comment signal.h
485 @comment ISO
486 @deftypevr Macro int SIGTERM
487 @cindex termination signal
488 The @code{SIGTERM} signal is a generic signal used to cause program
489 termination.  Unlike @code{SIGKILL}, this signal can be blocked,
490 handled, and ignored.  It is the normal way to politely ask a program to
491 terminate.
493 The shell command @code{kill} generates @code{SIGTERM} by default.
494 @pindex kill
495 @end deftypevr
497 @comment signal.h
498 @comment ISO
499 @deftypevr Macro int SIGINT
500 @cindex interrupt signal
501 The @code{SIGINT} (``program interrupt'') signal is sent when the user
502 types the INTR character (normally @kbd{C-c}).  @xref{Special
503 Characters}, for information about terminal driver support for
504 @kbd{C-c}.
505 @end deftypevr
507 @comment signal.h
508 @comment POSIX.1
509 @deftypevr Macro int SIGQUIT
510 @cindex quit signal
511 @cindex quit signal
512 The @code{SIGQUIT} signal is similar to @code{SIGINT}, except that it's
513 controlled by a different key---the QUIT character, usually
514 @kbd{C-\}---and produces a core dump when it terminates the process,
515 just like a program error signal.  You can think of this as a
516 program error condition ``detected'' by the user.
518 @xref{Program Error Signals}, for information about core dumps.
519 @xref{Special Characters}, for information about terminal driver
520 support.
522 Certain kinds of cleanups are best omitted in handling @code{SIGQUIT}.
523 For example, if the program creates temporary files, it should handle
524 the other termination requests by deleting the temporary files.  But it
525 is better for @code{SIGQUIT} not to delete them, so that the user can
526 examine them in conjunction with the core dump.
527 @end deftypevr
529 @comment signal.h
530 @comment POSIX.1
531 @deftypevr Macro int SIGKILL
532 The @code{SIGKILL} signal is used to cause immediate program termination.
533 It cannot be handled or ignored, and is therefore always fatal.  It is
534 also not possible to block this signal.
536 This signal is usually generated only by explicit request.  Since it
537 cannot be handled, you should generate it only as a last resort, after
538 first trying a less drastic method such as @kbd{C-c} or @code{SIGTERM}.
539 If a process does not respond to any other termination signals, sending
540 it a @code{SIGKILL} signal will almost always cause it to go away.
542 In fact, if @code{SIGKILL} fails to terminate a process, that by itself
543 constitutes an operating system bug which you should report.
545 The system will generate @code{SIGKILL} for a process itself under some
546 unusual conditions where the program cannot possibly continue to run
547 (even to run a signal handler).
548 @end deftypevr
549 @cindex kill signal
551 @comment signal.h
552 @comment POSIX.1
553 @deftypevr Macro int SIGHUP
554 @cindex hangup signal
555 The @code{SIGHUP} (``hang-up'') signal is used to report that the user's
556 terminal is disconnected, perhaps because a network or telephone
557 connection was broken.  For more information about this, see @ref{Control
558 Modes}.
560 This signal is also used to report the termination of the controlling
561 process on a terminal to jobs associated with that session; this
562 termination effectively disconnects all processes in the session from
563 the controlling terminal.  For more information, see @ref{Termination
564 Internals}.
565 @end deftypevr
567 @node Alarm Signals
568 @subsection Alarm Signals
570 These signals are used to indicate the expiration of timers.
571 @xref{Setting an Alarm}, for information about functions that cause
572 these signals to be sent.
574 The default behavior for these signals is to cause program termination.
575 This default is rarely useful, but no other default would be useful;
576 most of the ways of using these signals would require handler functions
577 in any case.
579 @comment signal.h
580 @comment POSIX.1
581 @deftypevr Macro int SIGALRM
582 This signal typically indicates expiration of a timer that measures real
583 or clock time.  It is used by the @code{alarm} function, for example.
584 @end deftypevr
585 @cindex alarm signal
587 @comment signal.h
588 @comment BSD
589 @deftypevr Macro int SIGVTALRM
590 This signal typically indicates expiration of a timer that measures CPU
591 time used by the current process.  The name is an abbreviation for
592 ``virtual time alarm''.
593 @end deftypevr
594 @cindex virtual time alarm signal
596 @comment signal.h
597 @comment BSD
598 @deftypevr Macro int SIGPROF
599 This signal typically indicates expiration of a timer that measures
600 both CPU time used by the current process, and CPU time expended on
601 behalf of the process by the system.  Such a timer is used to implement
602 code profiling facilities, hence the name of this signal.
603 @end deftypevr
604 @cindex profiling alarm signal
607 @node Asynchronous I/O Signals
608 @subsection Asynchronous I/O Signals
610 The signals listed in this section are used in conjunction with
611 asynchronous I/O facilities.  You have to take explicit action by
612 calling @code{fcntl} to enable a particular file descriptor to generate
613 these signals (@pxref{Interrupt Input}).  The default action for these
614 signals is to ignore them.
616 @comment signal.h
617 @comment BSD
618 @deftypevr Macro int SIGIO
619 @cindex input available signal
620 @cindex output possible signal
621 This signal is sent when a file descriptor is ready to perform input
622 or output.
624 On most operating systems, terminals and sockets are the only kinds of
625 files that can generate @code{SIGIO}; other kinds, including ordinary
626 files, never generate @code{SIGIO} even if you ask them to.
628 On @gnusystems{} @code{SIGIO} will always be generated properly
629 if you successfully set asynchronous mode with @code{fcntl}.
630 @end deftypevr
632 @comment signal.h
633 @comment BSD
634 @deftypevr Macro int SIGURG
635 @cindex urgent data signal
636 This signal is sent when ``urgent'' or out-of-band data arrives on a
637 socket.  @xref{Out-of-Band Data}.
638 @end deftypevr
640 @comment signal.h
641 @comment SVID
642 @deftypevr Macro int SIGPOLL
643 This is a System V signal name, more or less similar to @code{SIGIO}.
644 It is defined only for compatibility.
645 @end deftypevr
647 @node Job Control Signals
648 @subsection Job Control Signals
649 @cindex job control signals
651 These signals are used to support job control.  If your system
652 doesn't support job control, then these macros are defined but the
653 signals themselves can't be raised or handled.
655 You should generally leave these signals alone unless you really
656 understand how job control works.  @xref{Job Control}.
658 @comment signal.h
659 @comment POSIX.1
660 @deftypevr Macro int SIGCHLD
661 @cindex child process signal
662 This signal is sent to a parent process whenever one of its child
663 processes terminates or stops.
665 The default action for this signal is to ignore it.  If you establish a
666 handler for this signal while there are child processes that have
667 terminated but not reported their status via @code{wait} or
668 @code{waitpid} (@pxref{Process Completion}), whether your new handler
669 applies to those processes or not depends on the particular operating
670 system.
671 @end deftypevr
673 @comment signal.h
674 @comment SVID
675 @deftypevr Macro int SIGCLD
676 This is an obsolete name for @code{SIGCHLD}.
677 @end deftypevr
679 @comment signal.h
680 @comment POSIX.1
681 @deftypevr Macro int SIGCONT
682 @cindex continue signal
683 You can send a @code{SIGCONT} signal to a process to make it continue.
684 This signal is special---it always makes the process continue if it is
685 stopped, before the signal is delivered.  The default behavior is to do
686 nothing else.  You cannot block this signal.  You can set a handler, but
687 @code{SIGCONT} always makes the process continue regardless.
689 Most programs have no reason to handle @code{SIGCONT}; they simply
690 resume execution without realizing they were ever stopped.  You can use
691 a handler for @code{SIGCONT} to make a program do something special when
692 it is stopped and continued---for example, to reprint a prompt when it
693 is suspended while waiting for input.
694 @end deftypevr
696 @comment signal.h
697 @comment POSIX.1
698 @deftypevr Macro int SIGSTOP
699 The @code{SIGSTOP} signal stops the process.  It cannot be handled,
700 ignored, or blocked.
701 @end deftypevr
702 @cindex stop signal
704 @comment signal.h
705 @comment POSIX.1
706 @deftypevr Macro int SIGTSTP
707 The @code{SIGTSTP} signal is an interactive stop signal.  Unlike
708 @code{SIGSTOP}, this signal can be handled and ignored.
710 Your program should handle this signal if you have a special need to
711 leave files or system tables in a secure state when a process is
712 stopped.  For example, programs that turn off echoing should handle
713 @code{SIGTSTP} so they can turn echoing back on before stopping.
715 This signal is generated when the user types the SUSP character
716 (normally @kbd{C-z}).  For more information about terminal driver
717 support, see @ref{Special Characters}.
718 @end deftypevr
719 @cindex interactive stop signal
721 @comment signal.h
722 @comment POSIX.1
723 @deftypevr Macro int SIGTTIN
724 A process cannot read from the user's terminal while it is running
725 as a background job.  When any process in a background job tries to
726 read from the terminal, all of the processes in the job are sent a
727 @code{SIGTTIN} signal.  The default action for this signal is to
728 stop the process.  For more information about how this interacts with
729 the terminal driver, see @ref{Access to the Terminal}.
730 @end deftypevr
731 @cindex terminal input signal
733 @comment signal.h
734 @comment POSIX.1
735 @deftypevr Macro int SIGTTOU
736 This is similar to @code{SIGTTIN}, but is generated when a process in a
737 background job attempts to write to the terminal or set its modes.
738 Again, the default action is to stop the process.  @code{SIGTTOU} is
739 only generated for an attempt to write to the terminal if the
740 @code{TOSTOP} output mode is set; @pxref{Output Modes}.
741 @end deftypevr
742 @cindex terminal output signal
744 While a process is stopped, no more signals can be delivered to it until
745 it is continued, except @code{SIGKILL} signals and (obviously)
746 @code{SIGCONT} signals.  The signals are marked as pending, but not
747 delivered until the process is continued.  The @code{SIGKILL} signal
748 always causes termination of the process and can't be blocked, handled
749 or ignored.  You can ignore @code{SIGCONT}, but it always causes the
750 process to be continued anyway if it is stopped.  Sending a
751 @code{SIGCONT} signal to a process causes any pending stop signals for
752 that process to be discarded.  Likewise, any pending @code{SIGCONT}
753 signals for a process are discarded when it receives a stop signal.
755 When a process in an orphaned process group (@pxref{Orphaned Process
756 Groups}) receives a @code{SIGTSTP}, @code{SIGTTIN}, or @code{SIGTTOU}
757 signal and does not handle it, the process does not stop.  Stopping the
758 process would probably not be very useful, since there is no shell
759 program that will notice it stop and allow the user to continue it.
760 What happens instead depends on the operating system you are using.
761 Some systems may do nothing; others may deliver another signal instead,
762 such as @code{SIGKILL} or @code{SIGHUP}.  On @gnuhurdsystems{}, the process
763 dies with @code{SIGKILL}; this avoids the problem of many stopped,
764 orphaned processes lying around the system.
766 @ignore
767 On @gnuhurdsystems{}, it is possible to reattach to the orphaned process
768 group and continue it, so stop signals do stop the process as usual on
769 @gnuhurdsystems{} unless you have requested POSIX compatibility ``till it
770 hurts.''
771 @end ignore
773 @node Operation Error Signals
774 @subsection Operation Error Signals
776 These signals are used to report various errors generated by an
777 operation done by the program.  They do not necessarily indicate a
778 programming error in the program, but an error that prevents an
779 operating system call from completing.  The default action for all of
780 them is to cause the process to terminate.
782 @comment signal.h
783 @comment POSIX.1
784 @deftypevr Macro int SIGPIPE
785 @cindex pipe signal
786 @cindex broken pipe signal
787 Broken pipe.  If you use pipes or FIFOs, you have to design your
788 application so that one process opens the pipe for reading before
789 another starts writing.  If the reading process never starts, or
790 terminates unexpectedly, writing to the pipe or FIFO raises a
791 @code{SIGPIPE} signal.  If @code{SIGPIPE} is blocked, handled or
792 ignored, the offending call fails with @code{EPIPE} instead.
794 Pipes and FIFO special files are discussed in more detail in @ref{Pipes
795 and FIFOs}.
797 Another cause of @code{SIGPIPE} is when you try to output to a socket
798 that isn't connected.  @xref{Sending Data}.
799 @end deftypevr
801 @comment signal.h
802 @comment GNU
803 @deftypevr Macro int SIGLOST
804 @cindex lost resource signal
805 Resource lost.  This signal is generated when you have an advisory lock
806 on an NFS file, and the NFS server reboots and forgets about your lock.
808 On @gnuhurdsystems{}, @code{SIGLOST} is generated when any server program
809 dies unexpectedly.  It is usually fine to ignore the signal; whatever
810 call was made to the server that died just returns an error.
811 @end deftypevr
813 @comment signal.h
814 @comment BSD
815 @deftypevr Macro int SIGXCPU
816 CPU time limit exceeded.  This signal is generated when the process
817 exceeds its soft resource limit on CPU time.  @xref{Limits on Resources}.
818 @end deftypevr
820 @comment signal.h
821 @comment BSD
822 @deftypevr Macro int SIGXFSZ
823 File size limit exceeded.  This signal is generated when the process
824 attempts to extend a file so it exceeds the process's soft resource
825 limit on file size.  @xref{Limits on Resources}.
826 @end deftypevr
828 @node Miscellaneous Signals
829 @subsection Miscellaneous Signals
831 These signals are used for various other purposes.  In general, they
832 will not affect your program unless it explicitly uses them for something.
834 @comment signal.h
835 @comment POSIX.1
836 @deftypevr Macro int SIGUSR1
837 @comment signal.h
838 @comment POSIX.1
839 @deftypevrx Macro int SIGUSR2
840 @cindex user signals
841 The @code{SIGUSR1} and @code{SIGUSR2} signals are set aside for you to
842 use any way you want.  They're useful for simple interprocess
843 communication, if you write a signal handler for them in the program
844 that receives the signal.
846 There is an example showing the use of @code{SIGUSR1} and @code{SIGUSR2}
847 in @ref{Signaling Another Process}.
849 The default action is to terminate the process.
850 @end deftypevr
852 @comment signal.h
853 @comment BSD
854 @deftypevr Macro int SIGWINCH
855 Window size change.  This is generated on some systems (including GNU)
856 when the terminal driver's record of the number of rows and columns on
857 the screen is changed.  The default action is to ignore it.
859 If a program does full-screen display, it should handle @code{SIGWINCH}.
860 When the signal arrives, it should fetch the new screen size and
861 reformat its display accordingly.
862 @end deftypevr
864 @comment signal.h
865 @comment BSD
866 @deftypevr Macro int SIGINFO
867 Information request.  On 4.4 BSD and @gnuhurdsystems{}, this signal is sent
868 to all the processes in the foreground process group of the controlling
869 terminal when the user types the STATUS character in canonical mode;
870 @pxref{Signal Characters}.
872 If the process is the leader of the process group, the default action is
873 to print some status information about the system and what the process
874 is doing.  Otherwise the default is to do nothing.
875 @end deftypevr
877 @node Signal Messages
878 @subsection Signal Messages
879 @cindex signal messages
881 We mentioned above that the shell prints a message describing the signal
882 that terminated a child process.  The clean way to print a message
883 describing a signal is to use the functions @code{strsignal} and
884 @code{psignal}.  These functions use a signal number to specify which
885 kind of signal to describe.  The signal number may come from the
886 termination status of a child process (@pxref{Process Completion}) or it
887 may come from a signal handler in the same process.
889 @comment string.h
890 @comment GNU
891 @deftypefun {char *} strsignal (int @var{signum})
892 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:strsignal} @mtslocale{}}@asunsafe{@asuinit{} @ascuintl{} @asucorrupt{} @ascuheap{}}@acunsafe{@acuinit{} @acucorrupt{} @acsmem{}}}
893 @c strsignal @mtasurace:strsignal @mtslocale @asuinit @ascuintl @asucorrupt @ascuheap @acucorrupt @acsmem
894 @c   uses a static buffer if tsd key creation fails
895 @c  [once] init
896 @c   libc_key_create ok
897 @c    pthread_key_create dup ok
898 @c  getbuffer @asucorrupt @ascuheap @acsmem
899 @c   libc_getspecific ok
900 @c    pthread_getspecific dup ok
901 @c   malloc dup @ascuheap @acsmem
902 @c   libc_setspecific @asucorrupt @ascuheap @acucorrupt @acsmem
903 @c    pthread_setspecific dup @asucorrupt @ascuheap @acucorrupt @acsmem
904 @c  snprintf dup @mtslocale @ascuheap @acsmem
905 @c  _ @ascuintl
906 This function returns a pointer to a statically-allocated string
907 containing a message describing the signal @var{signum}.  You
908 should not modify the contents of this string; and, since it can be
909 rewritten on subsequent calls, you should save a copy of it if you need
910 to reference it later.
912 @pindex string.h
913 This function is a GNU extension, declared in the header file
914 @file{string.h}.
915 @end deftypefun
917 @comment signal.h
918 @comment BSD
919 @deftypefun void psignal (int @var{signum}, const char *@var{message})
920 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@asunsafe{@asucorrupt{} @ascuintl{} @ascuheap{}}@acunsafe{@aculock{} @acucorrupt{} @acsmem{}}}
921 @c psignal @mtslocale @asucorrupt @ascuintl @ascuheap @aculock @acucorrupt @acsmem
922 @c  _ @ascuintl
923 @c  fxprintf @asucorrupt @aculock @acucorrupt
924 @c  asprintf @mtslocale @ascuheap @acsmem
925 @c  free dup @ascuheap @acsmem
926 This function prints a message describing the signal @var{signum} to the
927 standard error output stream @code{stderr}; see @ref{Standard Streams}.
929 If you call @code{psignal} with a @var{message} that is either a null
930 pointer or an empty string, @code{psignal} just prints the message
931 corresponding to @var{signum}, adding a trailing newline.
933 If you supply a non-null @var{message} argument, then @code{psignal}
934 prefixes its output with this string.  It adds a colon and a space
935 character to separate the @var{message} from the string corresponding
936 to @var{signum}.
938 @pindex stdio.h
939 This function is a BSD feature, declared in the header file @file{signal.h}.
940 @end deftypefun
942 @vindex sys_siglist
943 There is also an array @code{sys_siglist} which contains the messages
944 for the various signal codes.  This array exists on BSD systems, unlike
945 @code{strsignal}.
947 @node Signal Actions
948 @section Specifying Signal Actions
949 @cindex signal actions
950 @cindex establishing a handler
952 The simplest way to change the action for a signal is to use the
953 @code{signal} function.  You can specify a built-in action (such as to
954 ignore the signal), or you can @dfn{establish a handler}.
956 @Theglibc{} also implements the more versatile @code{sigaction}
957 facility.  This section describes both facilities and gives suggestions
958 on which to use when.
960 @menu
961 * Basic Signal Handling::       The simple @code{signal} function.
962 * Advanced Signal Handling::    The more powerful @code{sigaction} function.
963 * Signal and Sigaction::        How those two functions interact.
964 * Sigaction Function Example::  An example of using the sigaction function.
965 * Flags for Sigaction::         Specifying options for signal handling.
966 * Initial Signal Actions::      How programs inherit signal actions.
967 @end menu
969 @node Basic Signal Handling
970 @subsection Basic Signal Handling
971 @cindex @code{signal} function
973 The @code{signal} function provides a simple interface for establishing
974 an action for a particular signal.  The function and associated macros
975 are declared in the header file @file{signal.h}.
976 @pindex signal.h
978 @comment signal.h
979 @comment GNU
980 @deftp {Data Type} sighandler_t
981 This is the type of signal handler functions.  Signal handlers take one
982 integer argument specifying the signal number, and have return type
983 @code{void}.  So, you should define handler functions like this:
985 @smallexample
986 void @var{handler} (int @code{signum}) @{ @dots{} @}
987 @end smallexample
989 The name @code{sighandler_t} for this data type is a GNU extension.
990 @end deftp
992 @comment signal.h
993 @comment ISO
994 @deftypefun sighandler_t signal (int @var{signum}, sighandler_t @var{action})
995 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtssigintr{}}@assafe{}@acsafe{}}
996 @c signal ok
997 @c  sigemptyset dup ok
998 @c  sigaddset dup ok
999 @c  sigismember dup ok
1000 @c  sigaction dup ok
1001 The @code{signal} function establishes @var{action} as the action for
1002 the signal @var{signum}.
1004 The first argument, @var{signum}, identifies the signal whose behavior
1005 you want to control, and should be a signal number.  The proper way to
1006 specify a signal number is with one of the symbolic signal names
1007 (@pxref{Standard Signals})---don't use an explicit number, because
1008 the numerical code for a given kind of signal may vary from operating
1009 system to operating system.
1011 The second argument, @var{action}, specifies the action to use for the
1012 signal @var{signum}.  This can be one of the following:
1014 @table @code
1015 @item SIG_DFL
1016 @vindex SIG_DFL
1017 @cindex default action for a signal
1018 @code{SIG_DFL} specifies the default action for the particular signal.
1019 The default actions for various kinds of signals are stated in
1020 @ref{Standard Signals}.
1022 @item SIG_IGN
1023 @vindex SIG_IGN
1024 @cindex ignore action for a signal
1025 @code{SIG_IGN} specifies that the signal should be ignored.
1027 Your program generally should not ignore signals that represent serious
1028 events or that are normally used to request termination.  You cannot
1029 ignore the @code{SIGKILL} or @code{SIGSTOP} signals at all.  You can
1030 ignore program error signals like @code{SIGSEGV}, but ignoring the error
1031 won't enable the program to continue executing meaningfully.  Ignoring
1032 user requests such as @code{SIGINT}, @code{SIGQUIT}, and @code{SIGTSTP}
1033 is unfriendly.
1035 When you do not wish signals to be delivered during a certain part of
1036 the program, the thing to do is to block them, not ignore them.
1037 @xref{Blocking Signals}.
1039 @item @var{handler}
1040 Supply the address of a handler function in your program, to specify
1041 running this handler as the way to deliver the signal.
1043 For more information about defining signal handler functions,
1044 see @ref{Defining Handlers}.
1045 @end table
1047 If you set the action for a signal to @code{SIG_IGN}, or if you set it
1048 to @code{SIG_DFL} and the default action is to ignore that signal, then
1049 any pending signals of that type are discarded (even if they are
1050 blocked).  Discarding the pending signals means that they will never be
1051 delivered, not even if you subsequently specify another action and
1052 unblock this kind of signal.
1054 The @code{signal} function returns the action that was previously in
1055 effect for the specified @var{signum}.  You can save this value and
1056 restore it later by calling @code{signal} again.
1058 If @code{signal} can't honor the request, it returns @code{SIG_ERR}
1059 instead.  The following @code{errno} error conditions are defined for
1060 this function:
1062 @table @code
1063 @item EINVAL
1064 You specified an invalid @var{signum}; or you tried to ignore or provide
1065 a handler for @code{SIGKILL} or @code{SIGSTOP}.
1066 @end table
1067 @end deftypefun
1069 @strong{Compatibility Note:} A problem encountered when working with the
1070 @code{signal} function is that it has different semantics on BSD and
1071 SVID systems.  The difference is that on SVID systems the signal handler
1072 is deinstalled after signal delivery.  On BSD systems the
1073 handler must be explicitly deinstalled.  In @theglibc{} we use the
1074 BSD version by default.  To use the SVID version you can either use the
1075 function @code{sysv_signal} (see below) or use the @code{_XOPEN_SOURCE}
1076 feature select macro (@pxref{Feature Test Macros}).  In general, use of these
1077 functions should be avoided because of compatibility problems.  It
1078 is better to use @code{sigaction} if it is available since the results
1079 are much more reliable.
1081 Here is a simple example of setting up a handler to delete temporary
1082 files when certain fatal signals happen:
1084 @smallexample
1085 #include <signal.h>
1087 void
1088 termination_handler (int signum)
1090   struct temp_file *p;
1092   for (p = temp_file_list; p; p = p->next)
1093     unlink (p->name);
1097 main (void)
1099   @dots{}
1100   if (signal (SIGINT, termination_handler) == SIG_IGN)
1101     signal (SIGINT, SIG_IGN);
1102   if (signal (SIGHUP, termination_handler) == SIG_IGN)
1103     signal (SIGHUP, SIG_IGN);
1104   if (signal (SIGTERM, termination_handler) == SIG_IGN)
1105     signal (SIGTERM, SIG_IGN);
1106   @dots{}
1108 @end smallexample
1110 @noindent
1111 Note that if a given signal was previously set to be ignored, this code
1112 avoids altering that setting.  This is because non-job-control shells
1113 often ignore certain signals when starting children, and it is important
1114 for the children to respect this.
1116 We do not handle @code{SIGQUIT} or the program error signals in this
1117 example because these are designed to provide information for debugging
1118 (a core dump), and the temporary files may give useful information.
1120 @comment signal.h
1121 @comment GNU
1122 @deftypefun sighandler_t sysv_signal (int @var{signum}, sighandler_t @var{action})
1123 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1124 @c sysv_signal ok
1125 @c  sigemptyset dup ok
1126 @c  sigaction dup ok
1127 The @code{sysv_signal} implements the behavior of the standard
1128 @code{signal} function as found on SVID systems.  The difference to BSD
1129 systems is that the handler is deinstalled after a delivery of a signal.
1131 @strong{Compatibility Note:} As said above for @code{signal}, this
1132 function should be avoided when possible.  @code{sigaction} is the
1133 preferred method.
1134 @end deftypefun
1136 @comment signal.h
1137 @comment SVID
1138 @deftypefun sighandler_t ssignal (int @var{signum}, sighandler_t @var{action})
1139 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtssigintr{}}@assafe{}@acsafe{}}
1140 @c Aliases signal and bsd_signal.
1141 The @code{ssignal} function does the same thing as @code{signal}; it is
1142 provided only for compatibility with SVID.
1143 @end deftypefun
1145 @comment signal.h
1146 @comment ISO
1147 @deftypevr Macro sighandler_t SIG_ERR
1148 The value of this macro is used as the return value from @code{signal}
1149 to indicate an error.
1150 @end deftypevr
1152 @ignore
1153 @comment RMS says that ``we don't do this''.
1154 Implementations might define additional macros for built-in signal
1155 actions that are suitable as a @var{action} argument to @code{signal},
1156 besides @code{SIG_IGN} and @code{SIG_DFL}.  Identifiers whose names
1157 begin with @samp{SIG_} followed by an uppercase letter are reserved for
1158 this purpose.
1159 @end ignore
1162 @node Advanced Signal Handling
1163 @subsection Advanced Signal Handling
1164 @cindex @code{sigaction} function
1166 The @code{sigaction} function has the same basic effect as
1167 @code{signal}: to specify how a signal should be handled by the process.
1168 However, @code{sigaction} offers more control, at the expense of more
1169 complexity.  In particular, @code{sigaction} allows you to specify
1170 additional flags to control when the signal is generated and how the
1171 handler is invoked.
1173 The @code{sigaction} function is declared in @file{signal.h}.
1174 @pindex signal.h
1176 @comment signal.h
1177 @comment POSIX.1
1178 @deftp {Data Type} {struct sigaction}
1179 Structures of type @code{struct sigaction} are used in the
1180 @code{sigaction} function to specify all the information about how to
1181 handle a particular signal.  This structure contains at least the
1182 following members:
1184 @table @code
1185 @item sighandler_t sa_handler
1186 This is used in the same way as the @var{action} argument to the
1187 @code{signal} function.  The value can be @code{SIG_DFL},
1188 @code{SIG_IGN}, or a function pointer.  @xref{Basic Signal Handling}.
1190 @item sigset_t sa_mask
1191 This specifies a set of signals to be blocked while the handler runs.
1192 Blocking is explained in @ref{Blocking for Handler}.  Note that the
1193 signal that was delivered is automatically blocked by default before its
1194 handler is started; this is true regardless of the value in
1195 @code{sa_mask}.  If you want that signal not to be blocked within its
1196 handler, you must write code in the handler to unblock it.
1198 @item int sa_flags
1199 This specifies various flags which can affect the behavior of
1200 the signal.  These are described in more detail in @ref{Flags for Sigaction}.
1201 @end table
1202 @end deftp
1204 @comment signal.h
1205 @comment POSIX.1
1206 @deftypefun int sigaction (int @var{signum}, const struct sigaction *restrict @var{action}, struct sigaction *restrict @var{old-action})
1207 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1208 The @var{action} argument is used to set up a new action for the signal
1209 @var{signum}, while the @var{old-action} argument is used to return
1210 information about the action previously associated with this symbol.
1211 (In other words, @var{old-action} has the same purpose as the
1212 @code{signal} function's return value---you can check to see what the
1213 old action in effect for the signal was, and restore it later if you
1214 want.)
1216 Either @var{action} or @var{old-action} can be a null pointer.  If
1217 @var{old-action} is a null pointer, this simply suppresses the return
1218 of information about the old action.  If @var{action} is a null pointer,
1219 the action associated with the signal @var{signum} is unchanged; this
1220 allows you to inquire about how a signal is being handled without changing
1221 that handling.
1223 The return value from @code{sigaction} is zero if it succeeds, and
1224 @code{-1} on failure.  The following @code{errno} error conditions are
1225 defined for this function:
1227 @table @code
1228 @item EINVAL
1229 The @var{signum} argument is not valid, or you are trying to
1230 trap or ignore @code{SIGKILL} or @code{SIGSTOP}.
1231 @end table
1232 @end deftypefun
1234 @node Signal and Sigaction
1235 @subsection Interaction of @code{signal} and @code{sigaction}
1237 It's possible to use both the @code{signal} and @code{sigaction}
1238 functions within a single program, but you have to be careful because
1239 they can interact in slightly strange ways.
1241 The @code{sigaction} function specifies more information than the
1242 @code{signal} function, so the return value from @code{signal} cannot
1243 express the full range of @code{sigaction} possibilities.  Therefore, if
1244 you use @code{signal} to save and later reestablish an action, it may
1245 not be able to reestablish properly a handler that was established with
1246 @code{sigaction}.
1248 To avoid having problems as a result, always use @code{sigaction} to
1249 save and restore a handler if your program uses @code{sigaction} at all.
1250 Since @code{sigaction} is more general, it can properly save and
1251 reestablish any action, regardless of whether it was established
1252 originally with @code{signal} or @code{sigaction}.
1254 On some systems if you establish an action with @code{signal} and then
1255 examine it with @code{sigaction}, the handler address that you get may
1256 not be the same as what you specified with @code{signal}.  It may not
1257 even be suitable for use as an action argument with @code{signal}.  But
1258 you can rely on using it as an argument to @code{sigaction}.  This
1259 problem never happens on @gnusystems{}.
1261 So, you're better off using one or the other of the mechanisms
1262 consistently within a single program.
1264 @strong{Portability Note:} The basic @code{signal} function is a feature
1265 of @w{ISO C}, while @code{sigaction} is part of the POSIX.1 standard.  If
1266 you are concerned about portability to non-POSIX systems, then you
1267 should use the @code{signal} function instead.
1269 @node Sigaction Function Example
1270 @subsection @code{sigaction} Function Example
1272 In @ref{Basic Signal Handling}, we gave an example of establishing a
1273 simple handler for termination signals using @code{signal}.  Here is an
1274 equivalent example using @code{sigaction}:
1276 @smallexample
1277 #include <signal.h>
1279 void
1280 termination_handler (int signum)
1282   struct temp_file *p;
1284   for (p = temp_file_list; p; p = p->next)
1285     unlink (p->name);
1289 main (void)
1291   @dots{}
1292   struct sigaction new_action, old_action;
1294   /* @r{Set up the structure to specify the new action.} */
1295   new_action.sa_handler = termination_handler;
1296   sigemptyset (&new_action.sa_mask);
1297   new_action.sa_flags = 0;
1299   sigaction (SIGINT, NULL, &old_action);
1300   if (old_action.sa_handler != SIG_IGN)
1301     sigaction (SIGINT, &new_action, NULL);
1302   sigaction (SIGHUP, NULL, &old_action);
1303   if (old_action.sa_handler != SIG_IGN)
1304     sigaction (SIGHUP, &new_action, NULL);
1305   sigaction (SIGTERM, NULL, &old_action);
1306   if (old_action.sa_handler != SIG_IGN)
1307     sigaction (SIGTERM, &new_action, NULL);
1308   @dots{}
1310 @end smallexample
1312 The program just loads the @code{new_action} structure with the desired
1313 parameters and passes it in the @code{sigaction} call.  The usage of
1314 @code{sigemptyset} is described later; see @ref{Blocking Signals}.
1316 As in the example using @code{signal}, we avoid handling signals
1317 previously set to be ignored.  Here we can avoid altering the signal
1318 handler even momentarily, by using the feature of @code{sigaction} that
1319 lets us examine the current action without specifying a new one.
1321 Here is another example.  It retrieves information about the current
1322 action for @code{SIGINT} without changing that action.
1324 @smallexample
1325 struct sigaction query_action;
1327 if (sigaction (SIGINT, NULL, &query_action) < 0)
1328   /* @r{@code{sigaction} returns -1 in case of error.} */
1329 else if (query_action.sa_handler == SIG_DFL)
1330   /* @r{@code{SIGINT} is handled in the default, fatal manner.} */
1331 else if (query_action.sa_handler == SIG_IGN)
1332   /* @r{@code{SIGINT} is ignored.} */
1333 else
1334   /* @r{A programmer-defined signal handler is in effect.} */
1335 @end smallexample
1337 @node Flags for Sigaction
1338 @subsection Flags for @code{sigaction}
1339 @cindex signal flags
1340 @cindex flags for @code{sigaction}
1341 @cindex @code{sigaction} flags
1343 The @code{sa_flags} member of the @code{sigaction} structure is a
1344 catch-all for special features.  Most of the time, @code{SA_RESTART} is
1345 a good value to use for this field.
1347 The value of @code{sa_flags} is interpreted as a bit mask.  Thus, you
1348 should choose the flags you want to set, @sc{or} those flags together,
1349 and store the result in the @code{sa_flags} member of your
1350 @code{sigaction} structure.
1352 Each signal number has its own set of flags.  Each call to
1353 @code{sigaction} affects one particular signal number, and the flags
1354 that you specify apply only to that particular signal.
1356 In @theglibc{}, establishing a handler with @code{signal} sets all
1357 the flags to zero except for @code{SA_RESTART}, whose value depends on
1358 the settings you have made with @code{siginterrupt}.  @xref{Interrupted
1359 Primitives}, to see what this is about.
1361 @pindex signal.h
1362 These macros are defined in the header file @file{signal.h}.
1364 @comment signal.h
1365 @comment POSIX.1
1366 @deftypevr Macro int SA_NOCLDSTOP
1367 This flag is meaningful only for the @code{SIGCHLD} signal.  When the
1368 flag is set, the system delivers the signal for a terminated child
1369 process but not for one that is stopped.  By default, @code{SIGCHLD} is
1370 delivered for both terminated children and stopped children.
1372 Setting this flag for a signal other than @code{SIGCHLD} has no effect.
1373 @end deftypevr
1375 @comment signal.h
1376 @comment BSD
1377 @deftypevr Macro int SA_ONSTACK
1378 If this flag is set for a particular signal number, the system uses the
1379 signal stack when delivering that kind of signal.  @xref{Signal Stack}.
1380 If a signal with this flag arrives and you have not set a signal stack,
1381 the system terminates the program with @code{SIGILL}.
1382 @end deftypevr
1384 @comment signal.h
1385 @comment BSD
1386 @deftypevr Macro int SA_RESTART
1387 This flag controls what happens when a signal is delivered during
1388 certain primitives (such as @code{open}, @code{read} or @code{write}),
1389 and the signal handler returns normally.  There are two alternatives:
1390 the library function can resume, or it can return failure with error
1391 code @code{EINTR}.
1393 The choice is controlled by the @code{SA_RESTART} flag for the
1394 particular kind of signal that was delivered.  If the flag is set,
1395 returning from a handler resumes the library function.  If the flag is
1396 clear, returning from a handler makes the function fail.
1397 @xref{Interrupted Primitives}.
1398 @end deftypevr
1400 @node Initial Signal Actions
1401 @subsection Initial Signal Actions
1402 @cindex initial signal actions
1404 When a new process is created (@pxref{Creating a Process}), it inherits
1405 handling of signals from its parent process.  However, when you load a
1406 new process image using the @code{exec} function (@pxref{Executing a
1407 File}), any signals that you've defined your own handlers for revert to
1408 their @code{SIG_DFL} handling.  (If you think about it a little, this
1409 makes sense; the handler functions from the old program are specific to
1410 that program, and aren't even present in the address space of the new
1411 program image.)  Of course, the new program can establish its own
1412 handlers.
1414 When a program is run by a shell, the shell normally sets the initial
1415 actions for the child process to @code{SIG_DFL} or @code{SIG_IGN}, as
1416 appropriate.  It's a good idea to check to make sure that the shell has
1417 not set up an initial action of @code{SIG_IGN} before you establish your
1418 own signal handlers.
1420 Here is an example of how to establish a handler for @code{SIGHUP}, but
1421 not if @code{SIGHUP} is currently ignored:
1423 @smallexample
1424 @group
1425 @dots{}
1426 struct sigaction temp;
1428 sigaction (SIGHUP, NULL, &temp);
1430 if (temp.sa_handler != SIG_IGN)
1431   @{
1432     temp.sa_handler = handle_sighup;
1433     sigemptyset (&temp.sa_mask);
1434     sigaction (SIGHUP, &temp, NULL);
1435   @}
1436 @end group
1437 @end smallexample
1439 @node Defining Handlers
1440 @section Defining Signal Handlers
1441 @cindex signal handler function
1443 This section describes how to write a signal handler function that can
1444 be established with the @code{signal} or @code{sigaction} functions.
1446 A signal handler is just a function that you compile together with the
1447 rest of the program.  Instead of directly invoking the function, you use
1448 @code{signal} or @code{sigaction} to tell the operating system to call
1449 it when a signal arrives.  This is known as @dfn{establishing} the
1450 handler.  @xref{Signal Actions}.
1452 There are two basic strategies you can use in signal handler functions:
1454 @itemize @bullet
1455 @item
1456 You can have the handler function note that the signal arrived by
1457 tweaking some global data structures, and then return normally.
1459 @item
1460 You can have the handler function terminate the program or transfer
1461 control to a point where it can recover from the situation that caused
1462 the signal.
1463 @end itemize
1465 You need to take special care in writing handler functions because they
1466 can be called asynchronously.  That is, a handler might be called at any
1467 point in the program, unpredictably.  If two signals arrive during a
1468 very short interval, one handler can run within another.  This section
1469 describes what your handler should do, and what you should avoid.
1471 @menu
1472 * Handler Returns::             Handlers that return normally, and what
1473                                  this means.
1474 * Termination in Handler::      How handler functions terminate a program.
1475 * Longjmp in Handler::          Nonlocal transfer of control out of a
1476                                  signal handler.
1477 * Signals in Handler::          What happens when signals arrive while
1478                                  the handler is already occupied.
1479 * Merged Signals::              When a second signal arrives before the
1480                                  first is handled.
1481 * Nonreentrancy::               Do not call any functions unless you know they
1482                                  are reentrant with respect to signals.
1483 * Atomic Data Access::          A single handler can run in the middle of
1484                                  reading or writing a single object.
1485 @end menu
1487 @node Handler Returns
1488 @subsection Signal Handlers that Return
1490 Handlers which return normally are usually used for signals such as
1491 @code{SIGALRM} and the I/O and interprocess communication signals.  But
1492 a handler for @code{SIGINT} might also return normally after setting a
1493 flag that tells the program to exit at a convenient time.
1495 It is not safe to return normally from the handler for a program error
1496 signal, because the behavior of the program when the handler function
1497 returns is not defined after a program error.  @xref{Program Error
1498 Signals}.
1500 Handlers that return normally must modify some global variable in order
1501 to have any effect.  Typically, the variable is one that is examined
1502 periodically by the program during normal operation.  Its data type
1503 should be @code{sig_atomic_t} for reasons described in @ref{Atomic
1504 Data Access}.
1506 Here is a simple example of such a program.  It executes the body of
1507 the loop until it has noticed that a @code{SIGALRM} signal has arrived.
1508 This technique is useful because it allows the iteration in progress
1509 when the signal arrives to complete before the loop exits.
1511 @smallexample
1512 @include sigh1.c.texi
1513 @end smallexample
1515 @node Termination in Handler
1516 @subsection Handlers That Terminate the Process
1518 Handler functions that terminate the program are typically used to cause
1519 orderly cleanup or recovery from program error signals and interactive
1520 interrupts.
1522 The cleanest way for a handler to terminate the process is to raise the
1523 same signal that ran the handler in the first place.  Here is how to do
1524 this:
1526 @smallexample
1527 volatile sig_atomic_t fatal_error_in_progress = 0;
1529 void
1530 fatal_error_signal (int sig)
1532 @group
1533   /* @r{Since this handler is established for more than one kind of signal, }
1534      @r{it might still get invoked recursively by delivery of some other kind}
1535      @r{of signal.  Use a static variable to keep track of that.} */
1536   if (fatal_error_in_progress)
1537     raise (sig);
1538   fatal_error_in_progress = 1;
1539 @end group
1541 @group
1542   /* @r{Now do the clean up actions:}
1543      @r{- reset terminal modes}
1544      @r{- kill child processes}
1545      @r{- remove lock files} */
1546   @dots{}
1547 @end group
1549 @group
1550   /* @r{Now reraise the signal.  We reactivate the signal's}
1551      @r{default handling, which is to terminate the process.}
1552      @r{We could just call @code{exit} or @code{abort},}
1553      @r{but reraising the signal sets the return status}
1554      @r{from the process correctly.} */
1555   signal (sig, SIG_DFL);
1556   raise (sig);
1558 @end group
1559 @end smallexample
1561 @node Longjmp in Handler
1562 @subsection Nonlocal Control Transfer in Handlers
1563 @cindex non-local exit, from signal handler
1565 You can do a nonlocal transfer of control out of a signal handler using
1566 the @code{setjmp} and @code{longjmp} facilities (@pxref{Non-Local
1567 Exits}).
1569 When the handler does a nonlocal control transfer, the part of the
1570 program that was running will not continue.  If this part of the program
1571 was in the middle of updating an important data structure, the data
1572 structure will remain inconsistent.  Since the program does not
1573 terminate, the inconsistency is likely to be noticed later on.
1575 There are two ways to avoid this problem.  One is to block the signal
1576 for the parts of the program that update important data structures.
1577 Blocking the signal delays its delivery until it is unblocked, once the
1578 critical updating is finished.  @xref{Blocking Signals}.
1580 The other way is to re-initialize the crucial data structures in the
1581 signal handler, or to make their values consistent.
1583 Here is a rather schematic example showing the reinitialization of one
1584 global variable.
1586 @smallexample
1587 @group
1588 #include <signal.h>
1589 #include <setjmp.h>
1591 jmp_buf return_to_top_level;
1593 volatile sig_atomic_t waiting_for_input;
1595 void
1596 handle_sigint (int signum)
1598   /* @r{We may have been waiting for input when the signal arrived,}
1599      @r{but we are no longer waiting once we transfer control.} */
1600   waiting_for_input = 0;
1601   longjmp (return_to_top_level, 1);
1603 @end group
1605 @group
1607 main (void)
1609   @dots{}
1610   signal (SIGINT, sigint_handler);
1611   @dots{}
1612   while (1) @{
1613     prepare_for_command ();
1614     if (setjmp (return_to_top_level) == 0)
1615       read_and_execute_command ();
1616   @}
1618 @end group
1620 @group
1621 /* @r{Imagine this is a subroutine used by various commands.} */
1622 char *
1623 read_data ()
1625   if (input_from_terminal) @{
1626     waiting_for_input = 1;
1627     @dots{}
1628     waiting_for_input = 0;
1629   @} else @{
1630     @dots{}
1631   @}
1633 @end group
1634 @end smallexample
1637 @node Signals in Handler
1638 @subsection Signals Arriving While a Handler Runs
1639 @cindex race conditions, relating to signals
1641 What happens if another signal arrives while your signal handler
1642 function is running?
1644 When the handler for a particular signal is invoked, that signal is
1645 automatically blocked until the handler returns.  That means that if two
1646 signals of the same kind arrive close together, the second one will be
1647 held until the first has been handled.  (The handler can explicitly
1648 unblock the signal using @code{sigprocmask}, if you want to allow more
1649 signals of this type to arrive; see @ref{Process Signal Mask}.)
1651 However, your handler can still be interrupted by delivery of another
1652 kind of signal.  To avoid this, you can use the @code{sa_mask} member of
1653 the action structure passed to @code{sigaction} to explicitly specify
1654 which signals should be blocked while the signal handler runs.  These
1655 signals are in addition to the signal for which the handler was invoked,
1656 and any other signals that are normally blocked by the process.
1657 @xref{Blocking for Handler}.
1659 When the handler returns, the set of blocked signals is restored to the
1660 value it had before the handler ran.  So using @code{sigprocmask} inside
1661 the handler only affects what signals can arrive during the execution of
1662 the handler itself, not what signals can arrive once the handler returns.
1664 @strong{Portability Note:} Always use @code{sigaction} to establish a
1665 handler for a signal that you expect to receive asynchronously, if you
1666 want your program to work properly on System V Unix.  On this system,
1667 the handling of a signal whose handler was established with
1668 @code{signal} automatically sets the signal's action back to
1669 @code{SIG_DFL}, and the handler must re-establish itself each time it
1670 runs.  This practice, while inconvenient, does work when signals cannot
1671 arrive in succession.  However, if another signal can arrive right away,
1672 it may arrive before the handler can re-establish itself.  Then the
1673 second signal would receive the default handling, which could terminate
1674 the process.
1676 @node Merged Signals
1677 @subsection Signals Close Together Merge into One
1678 @cindex handling multiple signals
1679 @cindex successive signals
1680 @cindex merging of signals
1682 If multiple signals of the same type are delivered to your process
1683 before your signal handler has a chance to be invoked at all, the
1684 handler may only be invoked once, as if only a single signal had
1685 arrived.  In effect, the signals merge into one.  This situation can
1686 arise when the signal is blocked, or in a multiprocessing environment
1687 where the system is busy running some other processes while the signals
1688 are delivered.  This means, for example, that you cannot reliably use a
1689 signal handler to count signals.  The only distinction you can reliably
1690 make is whether at least one signal has arrived since a given time in
1691 the past.
1693 Here is an example of a handler for @code{SIGCHLD} that compensates for
1694 the fact that the number of signals received may not equal the number of
1695 child processes that generate them.  It assumes that the program keeps track
1696 of all the child processes with a chain of structures as follows:
1698 @smallexample
1699 struct process
1701   struct process *next;
1702   /* @r{The process ID of this child.}  */
1703   int pid;
1704   /* @r{The descriptor of the pipe or pseudo terminal}
1705      @r{on which output comes from this child.}  */
1706   int input_descriptor;
1707   /* @r{Nonzero if this process has stopped or terminated.}  */
1708   sig_atomic_t have_status;
1709   /* @r{The status of this child; 0 if running,}
1710      @r{otherwise a status value from @code{waitpid}.}  */
1711   int status;
1714 struct process *process_list;
1715 @end smallexample
1717 This example also uses a flag to indicate whether signals have arrived
1718 since some time in the past---whenever the program last cleared it to
1719 zero.
1721 @smallexample
1722 /* @r{Nonzero means some child's status has changed}
1723    @r{so look at @code{process_list} for the details.}  */
1724 int process_status_change;
1725 @end smallexample
1727 Here is the handler itself:
1729 @smallexample
1730 void
1731 sigchld_handler (int signo)
1733   int old_errno = errno;
1735   while (1) @{
1736     register int pid;
1737     int w;
1738     struct process *p;
1740     /* @r{Keep asking for a status until we get a definitive result.}  */
1741     do
1742       @{
1743         errno = 0;
1744         pid = waitpid (WAIT_ANY, &w, WNOHANG | WUNTRACED);
1745       @}
1746     while (pid <= 0 && errno == EINTR);
1748     if (pid <= 0) @{
1749       /* @r{A real failure means there are no more}
1750          @r{stopped or terminated child processes, so return.}  */
1751       errno = old_errno;
1752       return;
1753     @}
1755     /* @r{Find the process that signaled us, and record its status.}  */
1757     for (p = process_list; p; p = p->next)
1758       if (p->pid == pid) @{
1759         p->status = w;
1760         /* @r{Indicate that the @code{status} field}
1761            @r{has data to look at.  We do this only after storing it.}  */
1762         p->have_status = 1;
1764         /* @r{If process has terminated, stop waiting for its output.}  */
1765         if (WIFSIGNALED (w) || WIFEXITED (w))
1766           if (p->input_descriptor)
1767             FD_CLR (p->input_descriptor, &input_wait_mask);
1769         /* @r{The program should check this flag from time to time}
1770            @r{to see if there is any news in @code{process_list}.}  */
1771         ++process_status_change;
1772       @}
1774     /* @r{Loop around to handle all the processes}
1775        @r{that have something to tell us.}  */
1776   @}
1778 @end smallexample
1780 Here is the proper way to check the flag @code{process_status_change}:
1782 @smallexample
1783 if (process_status_change) @{
1784   struct process *p;
1785   process_status_change = 0;
1786   for (p = process_list; p; p = p->next)
1787     if (p->have_status) @{
1788       @dots{} @r{Examine @code{p->status}} @dots{}
1789     @}
1791 @end smallexample
1793 @noindent
1794 It is vital to clear the flag before examining the list; otherwise, if a
1795 signal were delivered just before the clearing of the flag, and after
1796 the appropriate element of the process list had been checked, the status
1797 change would go unnoticed until the next signal arrived to set the flag
1798 again.  You could, of course, avoid this problem by blocking the signal
1799 while scanning the list, but it is much more elegant to guarantee
1800 correctness by doing things in the right order.
1802 The loop which checks process status avoids examining @code{p->status}
1803 until it sees that status has been validly stored.  This is to make sure
1804 that the status cannot change in the middle of accessing it.  Once
1805 @code{p->have_status} is set, it means that the child process is stopped
1806 or terminated, and in either case, it cannot stop or terminate again
1807 until the program has taken notice.  @xref{Atomic Usage}, for more
1808 information about coping with interruptions during accesses of a
1809 variable.
1811 Here is another way you can test whether the handler has run since the
1812 last time you checked.  This technique uses a counter which is never
1813 changed outside the handler.  Instead of clearing the count, the program
1814 remembers the previous value and sees whether it has changed since the
1815 previous check.  The advantage of this method is that different parts of
1816 the program can check independently, each part checking whether there
1817 has been a signal since that part last checked.
1819 @smallexample
1820 sig_atomic_t process_status_change;
1822 sig_atomic_t last_process_status_change;
1824 @dots{}
1826   sig_atomic_t prev = last_process_status_change;
1827   last_process_status_change = process_status_change;
1828   if (last_process_status_change != prev) @{
1829     struct process *p;
1830     for (p = process_list; p; p = p->next)
1831       if (p->have_status) @{
1832         @dots{} @r{Examine @code{p->status}} @dots{}
1833       @}
1834   @}
1836 @end smallexample
1838 @node Nonreentrancy
1839 @subsection Signal Handling and Nonreentrant Functions
1840 @cindex restrictions on signal handler functions
1842 Handler functions usually don't do very much.  The best practice is to
1843 write a handler that does nothing but set an external variable that the
1844 program checks regularly, and leave all serious work to the program.
1845 This is best because the handler can be called asynchronously, at
1846 unpredictable times---perhaps in the middle of a primitive function, or
1847 even between the beginning and the end of a C operator that requires
1848 multiple instructions.  The data structures being manipulated might
1849 therefore be in an inconsistent state when the handler function is
1850 invoked.  Even copying one @code{int} variable into another can take two
1851 instructions on most machines.
1853 This means you have to be very careful about what you do in a signal
1854 handler.
1856 @itemize @bullet
1857 @item
1858 @cindex @code{volatile} declarations
1859 If your handler needs to access any global variables from your program,
1860 declare those variables @code{volatile}.  This tells the compiler that
1861 the value of the variable might change asynchronously, and inhibits
1862 certain optimizations that would be invalidated by such modifications.
1864 @item
1865 @cindex reentrant functions
1866 If you call a function in the handler, make sure it is @dfn{reentrant}
1867 with respect to signals, or else make sure that the signal cannot
1868 interrupt a call to a related function.
1869 @end itemize
1871 A function can be non-reentrant if it uses memory that is not on the
1872 stack.
1874 @itemize @bullet
1875 @item
1876 If a function uses a static variable or a global variable, or a
1877 dynamically-allocated object that it finds for itself, then it is
1878 non-reentrant and any two calls to the function can interfere.
1880 For example, suppose that the signal handler uses @code{gethostbyname}.
1881 This function returns its value in a static object, reusing the same
1882 object each time.  If the signal happens to arrive during a call to
1883 @code{gethostbyname}, or even after one (while the program is still
1884 using the value), it will clobber the value that the program asked for.
1886 However, if the program does not use @code{gethostbyname} or any other
1887 function that returns information in the same object, or if it always
1888 blocks signals around each use, then you are safe.
1890 There are a large number of library functions that return values in a
1891 fixed object, always reusing the same object in this fashion, and all of
1892 them cause the same problem.  Function descriptions in this manual
1893 always mention this behavior.
1895 @item
1896 If a function uses and modifies an object that you supply, then it is
1897 potentially non-reentrant; two calls can interfere if they use the same
1898 object.
1900 This case arises when you do I/O using streams.  Suppose that the
1901 signal handler prints a message with @code{fprintf}.  Suppose that the
1902 program was in the middle of an @code{fprintf} call using the same
1903 stream when the signal was delivered.  Both the signal handler's message
1904 and the program's data could be corrupted, because both calls operate on
1905 the same data structure---the stream itself.
1907 However, if you know that the stream that the handler uses cannot
1908 possibly be used by the program at a time when signals can arrive, then
1909 you are safe.  It is no problem if the program uses some other stream.
1911 @item
1912 On most systems, @code{malloc} and @code{free} are not reentrant,
1913 because they use a static data structure which records what memory
1914 blocks are free.  As a result, no library functions that allocate or
1915 free memory are reentrant.  This includes functions that allocate space
1916 to store a result.
1918 The best way to avoid the need to allocate memory in a handler is to
1919 allocate in advance space for signal handlers to use.
1921 The best way to avoid freeing memory in a handler is to flag or record
1922 the objects to be freed, and have the program check from time to time
1923 whether anything is waiting to be freed.  But this must be done with
1924 care, because placing an object on a chain is not atomic, and if it is
1925 interrupted by another signal handler that does the same thing, you
1926 could ``lose'' one of the objects.
1928 @ignore
1929 !!! not true
1930 In @theglibc{}, @code{malloc} and @code{free} are safe to use in
1931 signal handlers because they block signals.  As a result, the library
1932 functions that allocate space for a result are also safe in signal
1933 handlers.  The obstack allocation functions are safe as long as you
1934 don't use the same obstack both inside and outside of a signal handler.
1935 @end ignore
1937 @ignore
1938 @comment Once we have r_alloc again add this paragraph.
1939 The relocating allocation functions (@pxref{Relocating Allocator})
1940 are certainly not safe to use in a signal handler.
1941 @end ignore
1943 @item
1944 Any function that modifies @code{errno} is non-reentrant, but you can
1945 correct for this: in the handler, save the original value of
1946 @code{errno} and restore it before returning normally.  This prevents
1947 errors that occur within the signal handler from being confused with
1948 errors from system calls at the point the program is interrupted to run
1949 the handler.
1951 This technique is generally applicable; if you want to call in a handler
1952 a function that modifies a particular object in memory, you can make
1953 this safe by saving and restoring that object.
1955 @item
1956 Merely reading from a memory object is safe provided that you can deal
1957 with any of the values that might appear in the object at a time when
1958 the signal can be delivered.  Keep in mind that assignment to some data
1959 types requires more than one instruction, which means that the handler
1960 could run ``in the middle of'' an assignment to the variable if its type
1961 is not atomic.  @xref{Atomic Data Access}.
1963 @item
1964 Merely writing into a memory object is safe as long as a sudden change
1965 in the value, at any time when the handler might run, will not disturb
1966 anything.
1967 @end itemize
1969 @node Atomic Data Access
1970 @subsection Atomic Data Access and Signal Handling
1972 Whether the data in your application concerns atoms, or mere text, you
1973 have to be careful about the fact that access to a single datum is not
1974 necessarily @dfn{atomic}.  This means that it can take more than one
1975 instruction to read or write a single object.  In such cases, a signal
1976 handler might be invoked in the middle of reading or writing the object.
1978 There are three ways you can cope with this problem.  You can use data
1979 types that are always accessed atomically; you can carefully arrange
1980 that nothing untoward happens if an access is interrupted, or you can
1981 block all signals around any access that had better not be interrupted
1982 (@pxref{Blocking Signals}).
1984 @menu
1985 * Non-atomic Example::          A program illustrating interrupted access.
1986 * Types: Atomic Types.          Data types that guarantee no interruption.
1987 * Usage: Atomic Usage.          Proving that interruption is harmless.
1988 @end menu
1990 @node Non-atomic Example
1991 @subsubsection Problems with Non-Atomic Access
1993 Here is an example which shows what can happen if a signal handler runs
1994 in the middle of modifying a variable.  (Interrupting the reading of a
1995 variable can also lead to paradoxical results, but here we only show
1996 writing.)
1998 @smallexample
1999 #include <signal.h>
2000 #include <stdio.h>
2002 volatile struct two_words @{ int a, b; @} memory;
2004 void
2005 handler(int signum)
2007    printf ("%d,%d\n", memory.a, memory.b);
2008    alarm (1);
2011 @group
2013 main (void)
2015    static struct two_words zeros = @{ 0, 0 @}, ones = @{ 1, 1 @};
2016    signal (SIGALRM, handler);
2017    memory = zeros;
2018    alarm (1);
2019    while (1)
2020      @{
2021        memory = zeros;
2022        memory = ones;
2023      @}
2025 @end group
2026 @end smallexample
2028 This program fills @code{memory} with zeros, ones, zeros, ones,
2029 alternating forever; meanwhile, once per second, the alarm signal handler
2030 prints the current contents.  (Calling @code{printf} in the handler is
2031 safe in this program because it is certainly not being called outside
2032 the handler when the signal happens.)
2034 Clearly, this program can print a pair of zeros or a pair of ones.  But
2035 that's not all it can do!  On most machines, it takes several
2036 instructions to store a new value in @code{memory}, and the value is
2037 stored one word at a time.  If the signal is delivered in between these
2038 instructions, the handler might find that @code{memory.a} is zero and
2039 @code{memory.b} is one (or vice versa).
2041 On some machines it may be possible to store a new value in
2042 @code{memory} with just one instruction that cannot be interrupted.  On
2043 these machines, the handler will always print two zeros or two ones.
2045 @node Atomic Types
2046 @subsubsection Atomic Types
2048 To avoid uncertainty about interrupting access to a variable, you can
2049 use a particular data type for which access is always atomic:
2050 @code{sig_atomic_t}.  Reading and writing this data type is guaranteed
2051 to happen in a single instruction, so there's no way for a handler to
2052 run ``in the middle'' of an access.
2054 The type @code{sig_atomic_t} is always an integer data type, but which
2055 one it is, and how many bits it contains, may vary from machine to
2056 machine.
2058 @comment signal.h
2059 @comment ISO
2060 @deftp {Data Type} sig_atomic_t
2061 This is an integer data type.  Objects of this type are always accessed
2062 atomically.
2063 @end deftp
2065 In practice, you can assume that @code{int} is atomic.
2066 You can also assume that pointer
2067 types are atomic; that is very convenient.  Both of these assumptions
2068 are true on all of the machines that @theglibc{} supports and on
2069 all POSIX systems we know of.
2070 @c ??? This might fail on a 386 that uses 64-bit pointers.
2072 @node Atomic Usage
2073 @subsubsection Atomic Usage Patterns
2075 Certain patterns of access avoid any problem even if an access is
2076 interrupted.  For example, a flag which is set by the handler, and
2077 tested and cleared by the main program from time to time, is always safe
2078 even if access actually requires two instructions.  To show that this is
2079 so, we must consider each access that could be interrupted, and show
2080 that there is no problem if it is interrupted.
2082 An interrupt in the middle of testing the flag is safe because either it's
2083 recognized to be nonzero, in which case the precise value doesn't
2084 matter, or it will be seen to be nonzero the next time it's tested.
2086 An interrupt in the middle of clearing the flag is no problem because
2087 either the value ends up zero, which is what happens if a signal comes
2088 in just before the flag is cleared, or the value ends up nonzero, and
2089 subsequent events occur as if the signal had come in just after the flag
2090 was cleared.  As long as the code handles both of these cases properly,
2091 it can also handle a signal in the middle of clearing the flag.  (This
2092 is an example of the sort of reasoning you need to do to figure out
2093 whether non-atomic usage is safe.)
2095 Sometimes you can insure uninterrupted access to one object by
2096 protecting its use with another object, perhaps one whose type
2097 guarantees atomicity.  @xref{Merged Signals}, for an example.
2099 @node Interrupted Primitives
2100 @section Primitives Interrupted by Signals
2102 A signal can arrive and be handled while an I/O primitive such as
2103 @code{open} or @code{read} is waiting for an I/O device.  If the signal
2104 handler returns, the system faces the question: what should happen next?
2106 POSIX specifies one approach: make the primitive fail right away.  The
2107 error code for this kind of failure is @code{EINTR}.  This is flexible,
2108 but usually inconvenient.  Typically, POSIX applications that use signal
2109 handlers must check for @code{EINTR} after each library function that
2110 can return it, in order to try the call again.  Often programmers forget
2111 to check, which is a common source of error.
2113 @Theglibc{} provides a convenient way to retry a call after a
2114 temporary failure, with the macro @code{TEMP_FAILURE_RETRY}:
2116 @comment unistd.h
2117 @comment GNU
2118 @defmac TEMP_FAILURE_RETRY (@var{expression})
2119 This macro evaluates @var{expression} once, and examines its value as
2120 type @code{long int}.  If the value equals @code{-1}, that indicates a
2121 failure and @code{errno} should be set to show what kind of failure.
2122 If it fails and reports error code @code{EINTR},
2123 @code{TEMP_FAILURE_RETRY} evaluates it again, and over and over until
2124 the result is not a temporary failure.
2126 The value returned by @code{TEMP_FAILURE_RETRY} is whatever value
2127 @var{expression} produced.
2128 @end defmac
2130 BSD avoids @code{EINTR} entirely and provides a more convenient
2131 approach: to restart the interrupted primitive, instead of making it
2132 fail.  If you choose this approach, you need not be concerned with
2133 @code{EINTR}.
2135 You can choose either approach with @theglibc{}.  If you use
2136 @code{sigaction} to establish a signal handler, you can specify how that
2137 handler should behave.  If you specify the @code{SA_RESTART} flag,
2138 return from that handler will resume a primitive; otherwise, return from
2139 that handler will cause @code{EINTR}.  @xref{Flags for Sigaction}.
2141 Another way to specify the choice is with the @code{siginterrupt}
2142 function.  @xref{BSD Signal Handling}.
2144 When you don't specify with @code{sigaction} or @code{siginterrupt} what
2145 a particular handler should do, it uses a default choice.  The default
2146 choice in @theglibc{} is to make primitives fail with @code{EINTR}.
2147 @cindex EINTR, and restarting interrupted primitives
2148 @cindex restarting interrupted primitives
2149 @cindex interrupting primitives
2150 @cindex primitives, interrupting
2151 @c !!! want to have @cindex system calls @i{see} primitives [no page #]
2153 The description of each primitive affected by this issue
2154 lists @code{EINTR} among the error codes it can return.
2156 There is one situation where resumption never happens no matter which
2157 choice you make: when a data-transfer function such as @code{read} or
2158 @code{write} is interrupted by a signal after transferring part of the
2159 data.  In this case, the function returns the number of bytes already
2160 transferred, indicating partial success.
2162 This might at first appear to cause unreliable behavior on
2163 record-oriented devices (including datagram sockets; @pxref{Datagrams}),
2164 where splitting one @code{read} or @code{write} into two would read or
2165 write two records.  Actually, there is no problem, because interruption
2166 after a partial transfer cannot happen on such devices; they always
2167 transfer an entire record in one burst, with no waiting once data
2168 transfer has started.
2170 @node Generating Signals
2171 @section Generating Signals
2172 @cindex sending signals
2173 @cindex raising signals
2174 @cindex signals, generating
2176 Besides signals that are generated as a result of a hardware trap or
2177 interrupt, your program can explicitly send signals to itself or to
2178 another process.
2180 @menu
2181 * Signaling Yourself::          A process can send a signal to itself.
2182 * Signaling Another Process::   Send a signal to another process.
2183 * Permission for kill::         Permission for using @code{kill}.
2184 * Kill Example::                Using @code{kill} for Communication.
2185 @end menu
2187 @node Signaling Yourself
2188 @subsection Signaling Yourself
2190 A process can send itself a signal with the @code{raise} function.  This
2191 function is declared in @file{signal.h}.
2192 @pindex signal.h
2194 @comment signal.h
2195 @comment ISO
2196 @deftypefun int raise (int @var{signum})
2197 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2198 @c raise ok
2199 @c [posix]
2200 @c  getpid dup ok
2201 @c  kill dup ok
2202 @c [linux]
2203 @c  syscall(gettid) ok
2204 @c  syscall(tgkill) ok
2205 The @code{raise} function sends the signal @var{signum} to the calling
2206 process.  It returns zero if successful and a nonzero value if it fails.
2207 About the only reason for failure would be if the value of @var{signum}
2208 is invalid.
2209 @end deftypefun
2211 @comment signal.h
2212 @comment SVID
2213 @deftypefun int gsignal (int @var{signum})
2214 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2215 @c Aliases raise.
2216 The @code{gsignal} function does the same thing as @code{raise}; it is
2217 provided only for compatibility with SVID.
2218 @end deftypefun
2220 One convenient use for @code{raise} is to reproduce the default behavior
2221 of a signal that you have trapped.  For instance, suppose a user of your
2222 program types the SUSP character (usually @kbd{C-z}; @pxref{Special
2223 Characters}) to send it an interactive stop signal
2224 (@code{SIGTSTP}), and you want to clean up some internal data buffers
2225 before stopping.  You might set this up like this:
2227 @comment RMS suggested getting rid of the handler for SIGCONT in this function.
2228 @comment But that would require that the handler for SIGTSTP unblock the
2229 @comment signal before doing the call to raise.  We haven't covered that
2230 @comment topic yet, and I don't want to distract from the main point of
2231 @comment the example with a digression to explain what is going on.  As
2232 @comment the example is written, the signal that is raise'd will be delivered
2233 @comment as soon as the SIGTSTP handler returns, which is fine.
2235 @smallexample
2236 #include <signal.h>
2238 /* @r{When a stop signal arrives, set the action back to the default
2239    and then resend the signal after doing cleanup actions.} */
2241 void
2242 tstp_handler (int sig)
2244   signal (SIGTSTP, SIG_DFL);
2245   /* @r{Do cleanup actions here.} */
2246   @dots{}
2247   raise (SIGTSTP);
2250 /* @r{When the process is continued again, restore the signal handler.} */
2252 void
2253 cont_handler (int sig)
2255   signal (SIGCONT, cont_handler);
2256   signal (SIGTSTP, tstp_handler);
2259 @group
2260 /* @r{Enable both handlers during program initialization.} */
2263 main (void)
2265   signal (SIGCONT, cont_handler);
2266   signal (SIGTSTP, tstp_handler);
2267   @dots{}
2269 @end group
2270 @end smallexample
2272 @strong{Portability note:} @code{raise} was invented by the @w{ISO C}
2273 committee.  Older systems may not support it, so using @code{kill} may
2274 be more portable.  @xref{Signaling Another Process}.
2276 @node Signaling Another Process
2277 @subsection Signaling Another Process
2279 @cindex killing a process
2280 The @code{kill} function can be used to send a signal to another process.
2281 In spite of its name, it can be used for a lot of things other than
2282 causing a process to terminate.  Some examples of situations where you
2283 might want to send signals between processes are:
2285 @itemize @bullet
2286 @item
2287 A parent process starts a child to perform a task---perhaps having the
2288 child running an infinite loop---and then terminates the child when the
2289 task is no longer needed.
2291 @item
2292 A process executes as part of a group, and needs to terminate or notify
2293 the other processes in the group when an error or other event occurs.
2295 @item
2296 Two processes need to synchronize while working together.
2297 @end itemize
2299 This section assumes that you know a little bit about how processes
2300 work.  For more information on this subject, see @ref{Processes}.
2302 The @code{kill} function is declared in @file{signal.h}.
2303 @pindex signal.h
2305 @comment signal.h
2306 @comment POSIX.1
2307 @deftypefun int kill (pid_t @var{pid}, int @var{signum})
2308 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2309 @c The hurd implementation is not a critical section, so it's not
2310 @c immediately obvious that, in case of cancellation, it won't leak
2311 @c ports or the memory allocated by proc_getpgrppids when pid <= 0.
2312 @c Since none of these make it AC-Unsafe, I'm leaving them out.
2313 The @code{kill} function sends the signal @var{signum} to the process
2314 or process group specified by @var{pid}.  Besides the signals listed in
2315 @ref{Standard Signals}, @var{signum} can also have a value of zero to
2316 check the validity of the @var{pid}.
2318 The @var{pid} specifies the process or process group to receive the
2319 signal:
2321 @table @code
2322 @item @var{pid} > 0
2323 The process whose identifier is @var{pid}.
2325 @item @var{pid} == 0
2326 All processes in the same process group as the sender.
2328 @item @var{pid} < -1
2329 The process group whose identifier is @minus{}@var{pid}.
2331 @item @var{pid} == -1
2332 If the process is privileged, send the signal to all processes except
2333 for some special system processes.  Otherwise, send the signal to all
2334 processes with the same effective user ID.
2335 @end table
2337 A process can send a signal to itself with a call like @w{@code{kill
2338 (getpid(), @var{signum})}}.  If @code{kill} is used by a process to send
2339 a signal to itself, and the signal is not blocked, then @code{kill}
2340 delivers at least one signal (which might be some other pending
2341 unblocked signal instead of the signal @var{signum}) to that process
2342 before it returns.
2344 The return value from @code{kill} is zero if the signal can be sent
2345 successfully.  Otherwise, no signal is sent, and a value of @code{-1} is
2346 returned.  If @var{pid} specifies sending a signal to several processes,
2347 @code{kill} succeeds if it can send the signal to at least one of them.
2348 There's no way you can tell which of the processes got the signal
2349 or whether all of them did.
2351 The following @code{errno} error conditions are defined for this function:
2353 @table @code
2354 @item EINVAL
2355 The @var{signum} argument is an invalid or unsupported number.
2357 @item EPERM
2358 You do not have the privilege to send a signal to the process or any of
2359 the processes in the process group named by @var{pid}.
2361 @item ESRCH
2362 The @var{pid} argument does not refer to an existing process or group.
2363 @end table
2364 @end deftypefun
2366 @comment signal.h
2367 @comment BSD
2368 @deftypefun int killpg (int @var{pgid}, int @var{signum})
2369 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2370 @c Calls kill with -pgid.
2371 This is similar to @code{kill}, but sends signal @var{signum} to the
2372 process group @var{pgid}.  This function is provided for compatibility
2373 with BSD; using @code{kill} to do this is more portable.
2374 @end deftypefun
2376 As a simple example of @code{kill}, the call @w{@code{kill (getpid (),
2377 @var{sig})}} has the same effect as @w{@code{raise (@var{sig})}}.
2379 @node Permission for kill
2380 @subsection Permission for using @code{kill}
2382 There are restrictions that prevent you from using @code{kill} to send
2383 signals to any random process.  These are intended to prevent antisocial
2384 behavior such as arbitrarily killing off processes belonging to another
2385 user.  In typical use, @code{kill} is used to pass signals between
2386 parent, child, and sibling processes, and in these situations you
2387 normally do have permission to send signals.  The only common exception
2388 is when you run a setuid program in a child process; if the program
2389 changes its real UID as well as its effective UID, you may not have
2390 permission to send a signal.  The @code{su} program does this.
2392 Whether a process has permission to send a signal to another process
2393 is determined by the user IDs of the two processes.  This concept is
2394 discussed in detail in @ref{Process Persona}.
2396 Generally, for a process to be able to send a signal to another process,
2397 either the sending process must belong to a privileged user (like
2398 @samp{root}), or the real or effective user ID of the sending process
2399 must match the real or effective user ID of the receiving process.  If
2400 the receiving process has changed its effective user ID from the
2401 set-user-ID mode bit on its process image file, then the owner of the
2402 process image file is used in place of its current effective user ID.
2403 In some implementations, a parent process might be able to send signals
2404 to a child process even if the user ID's don't match, and other
2405 implementations might enforce other restrictions.
2407 The @code{SIGCONT} signal is a special case.  It can be sent if the
2408 sender is part of the same session as the receiver, regardless of
2409 user IDs.
2411 @node Kill Example
2412 @subsection Using @code{kill} for Communication
2413 @cindex interprocess communication, with signals
2414 Here is a longer example showing how signals can be used for
2415 interprocess communication.  This is what the @code{SIGUSR1} and
2416 @code{SIGUSR2} signals are provided for.  Since these signals are fatal
2417 by default, the process that is supposed to receive them must trap them
2418 through @code{signal} or @code{sigaction}.
2420 In this example, a parent process forks a child process and then waits
2421 for the child to complete its initialization.  The child process tells
2422 the parent when it is ready by sending it a @code{SIGUSR1} signal, using
2423 the @code{kill} function.
2425 @smallexample
2426 @include sigusr.c.texi
2427 @end smallexample
2429 This example uses a busy wait, which is bad, because it wastes CPU
2430 cycles that other programs could otherwise use.  It is better to ask the
2431 system to wait until the signal arrives.  See the example in
2432 @ref{Waiting for a Signal}.
2434 @node Blocking Signals
2435 @section Blocking Signals
2436 @cindex blocking signals
2438 Blocking a signal means telling the operating system to hold it and
2439 deliver it later.  Generally, a program does not block signals
2440 indefinitely---it might as well ignore them by setting their actions to
2441 @code{SIG_IGN}.  But it is useful to block signals briefly, to prevent
2442 them from interrupting sensitive operations.  For instance:
2444 @itemize @bullet
2445 @item
2446 You can use the @code{sigprocmask} function to block signals while you
2447 modify global variables that are also modified by the handlers for these
2448 signals.
2450 @item
2451 You can set @code{sa_mask} in your @code{sigaction} call to block
2452 certain signals while a particular signal handler runs.  This way, the
2453 signal handler can run without being interrupted itself by signals.
2454 @end itemize
2456 @menu
2457 * Why Block::                           The purpose of blocking signals.
2458 * Signal Sets::                         How to specify which signals to
2459                                          block.
2460 * Process Signal Mask::                 Blocking delivery of signals to your
2461                                          process during normal execution.
2462 * Testing for Delivery::                Blocking to Test for Delivery of
2463                                          a Signal.
2464 * Blocking for Handler::                Blocking additional signals while a
2465                                          handler is being run.
2466 * Checking for Pending Signals::        Checking for Pending Signals
2467 * Remembering a Signal::                How you can get almost the same
2468                                          effect as blocking a signal, by
2469                                          handling it and setting a flag
2470                                          to be tested later.
2471 @end menu
2473 @node Why Block
2474 @subsection Why Blocking Signals is Useful
2476 Temporary blocking of signals with @code{sigprocmask} gives you a way to
2477 prevent interrupts during critical parts of your code.  If signals
2478 arrive in that part of the program, they are delivered later, after you
2479 unblock them.
2481 One example where this is useful is for sharing data between a signal
2482 handler and the rest of the program.  If the type of the data is not
2483 @code{sig_atomic_t} (@pxref{Atomic Data Access}), then the signal
2484 handler could run when the rest of the program has only half finished
2485 reading or writing the data.  This would lead to confusing consequences.
2487 To make the program reliable, you can prevent the signal handler from
2488 running while the rest of the program is examining or modifying that
2489 data---by blocking the appropriate signal around the parts of the
2490 program that touch the data.
2492 Blocking signals is also necessary when you want to perform a certain
2493 action only if a signal has not arrived.  Suppose that the handler for
2494 the signal sets a flag of type @code{sig_atomic_t}; you would like to
2495 test the flag and perform the action if the flag is not set.  This is
2496 unreliable.  Suppose the signal is delivered immediately after you test
2497 the flag, but before the consequent action: then the program will
2498 perform the action even though the signal has arrived.
2500 The only way to test reliably for whether a signal has yet arrived is to
2501 test while the signal is blocked.
2503 @node Signal Sets
2504 @subsection Signal Sets
2506 All of the signal blocking functions use a data structure called a
2507 @dfn{signal set} to specify what signals are affected.  Thus, every
2508 activity involves two stages: creating the signal set, and then passing
2509 it as an argument to a library function.
2510 @cindex signal set
2512 These facilities are declared in the header file @file{signal.h}.
2513 @pindex signal.h
2515 @comment signal.h
2516 @comment POSIX.1
2517 @deftp {Data Type} sigset_t
2518 The @code{sigset_t} data type is used to represent a signal set.
2519 Internally, it may be implemented as either an integer or structure
2520 type.
2522 For portability, use only the functions described in this section to
2523 initialize, change, and retrieve information from @code{sigset_t}
2524 objects---don't try to manipulate them directly.
2525 @end deftp
2527 There are two ways to initialize a signal set.  You can initially
2528 specify it to be empty with @code{sigemptyset} and then add specified
2529 signals individually.  Or you can specify it to be full with
2530 @code{sigfillset} and then delete specified signals individually.
2532 You must always initialize the signal set with one of these two
2533 functions before using it in any other way.  Don't try to set all the
2534 signals explicitly because the @code{sigset_t} object might include some
2535 other information (like a version field) that needs to be initialized as
2536 well.  (In addition, it's not wise to put into your program an
2537 assumption that the system has no signals aside from the ones you know
2538 about.)
2540 @comment signal.h
2541 @comment POSIX.1
2542 @deftypefun int sigemptyset (sigset_t *@var{set})
2543 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2544 @c Just memsets all of set to zero.
2545 This function initializes the signal set @var{set} to exclude all of the
2546 defined signals.  It always returns @code{0}.
2547 @end deftypefun
2549 @comment signal.h
2550 @comment POSIX.1
2551 @deftypefun int sigfillset (sigset_t *@var{set})
2552 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2553 This function initializes the signal set @var{set} to include
2554 all of the defined signals.  Again, the return value is @code{0}.
2555 @end deftypefun
2557 @comment signal.h
2558 @comment POSIX.1
2559 @deftypefun int sigaddset (sigset_t *@var{set}, int @var{signum})
2560 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2561 This function adds the signal @var{signum} to the signal set @var{set}.
2562 All @code{sigaddset} does is modify @var{set}; it does not block or
2563 unblock any signals.
2565 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.
2566 The following @code{errno} error condition is defined for this function:
2568 @table @code
2569 @item EINVAL
2570 The @var{signum} argument doesn't specify a valid signal.
2571 @end table
2572 @end deftypefun
2574 @comment signal.h
2575 @comment POSIX.1
2576 @deftypefun int sigdelset (sigset_t *@var{set}, int @var{signum})
2577 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2578 This function removes the signal @var{signum} from the signal set
2579 @var{set}.  All @code{sigdelset} does is modify @var{set}; it does not
2580 block or unblock any signals.  The return value and error conditions are
2581 the same as for @code{sigaddset}.
2582 @end deftypefun
2584 Finally, there is a function to test what signals are in a signal set:
2586 @comment signal.h
2587 @comment POSIX.1
2588 @deftypefun int sigismember (const sigset_t *@var{set}, int @var{signum})
2589 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2590 The @code{sigismember} function tests whether the signal @var{signum} is
2591 a member of the signal set @var{set}.  It returns @code{1} if the signal
2592 is in the set, @code{0} if not, and @code{-1} if there is an error.
2594 The following @code{errno} error condition is defined for this function:
2596 @table @code
2597 @item EINVAL
2598 The @var{signum} argument doesn't specify a valid signal.
2599 @end table
2600 @end deftypefun
2602 @node Process Signal Mask
2603 @subsection Process Signal Mask
2604 @cindex signal mask
2605 @cindex process signal mask
2607 The collection of signals that are currently blocked is called the
2608 @dfn{signal mask}.  Each process has its own signal mask.  When you
2609 create a new process (@pxref{Creating a Process}), it inherits its
2610 parent's mask.  You can block or unblock signals with total flexibility
2611 by modifying the signal mask.
2613 The prototype for the @code{sigprocmask} function is in @file{signal.h}.
2614 @pindex signal.h
2616 Note that you must not use @code{sigprocmask} in multi-threaded processes,
2617 because each thread has its own signal mask and there is no single process
2618 signal mask.  According to POSIX, the behavior of @code{sigprocmask} in a
2619 multi-threaded process is ``unspecified''.
2620 Instead, use @code{pthread_sigmask}.
2621 @ifset linuxthreads
2622 @xref{Threads and Signal Handling}.
2623 @end ifset
2625 @comment signal.h
2626 @comment POSIX.1
2627 @deftypefun int sigprocmask (int @var{how}, const sigset_t *restrict @var{set}, sigset_t *restrict @var{oldset})
2628 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)}}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
2629 @c This takes the hurd_self_sigstate-returned object's lock on HURD.  On
2630 @c BSD, SIG_UNBLOCK is emulated with two sigblock calls, which
2631 @c introduces a race window.
2632 The @code{sigprocmask} function is used to examine or change the calling
2633 process's signal mask.  The @var{how} argument determines how the signal
2634 mask is changed, and must be one of the following values:
2636 @table @code
2637 @comment signal.h
2638 @comment POSIX.1
2639 @vindex SIG_BLOCK
2640 @item SIG_BLOCK
2641 Block the signals in @code{set}---add them to the existing mask.  In
2642 other words, the new mask is the union of the existing mask and
2643 @var{set}.
2645 @comment signal.h
2646 @comment POSIX.1
2647 @vindex SIG_UNBLOCK
2648 @item SIG_UNBLOCK
2649 Unblock the signals in @var{set}---remove them from the existing mask.
2651 @comment signal.h
2652 @comment POSIX.1
2653 @vindex SIG_SETMASK
2654 @item SIG_SETMASK
2655 Use @var{set} for the mask; ignore the previous value of the mask.
2656 @end table
2658 The last argument, @var{oldset}, is used to return information about the
2659 old process signal mask.  If you just want to change the mask without
2660 looking at it, pass a null pointer as the @var{oldset} argument.
2661 Similarly, if you want to know what's in the mask without changing it,
2662 pass a null pointer for @var{set} (in this case the @var{how} argument
2663 is not significant).  The @var{oldset} argument is often used to
2664 remember the previous signal mask in order to restore it later.  (Since
2665 the signal mask is inherited over @code{fork} and @code{exec} calls, you
2666 can't predict what its contents are when your program starts running.)
2668 If invoking @code{sigprocmask} causes any pending signals to be
2669 unblocked, at least one of those signals is delivered to the process
2670 before @code{sigprocmask} returns.  The order in which pending signals
2671 are delivered is not specified, but you can control the order explicitly
2672 by making multiple @code{sigprocmask} calls to unblock various signals
2673 one at a time.
2675 The @code{sigprocmask} function returns @code{0} if successful, and @code{-1}
2676 to indicate an error.  The following @code{errno} error conditions are
2677 defined for this function:
2679 @table @code
2680 @item EINVAL
2681 The @var{how} argument is invalid.
2682 @end table
2684 You can't block the @code{SIGKILL} and @code{SIGSTOP} signals, but
2685 if the signal set includes these, @code{sigprocmask} just ignores
2686 them instead of returning an error status.
2688 Remember, too, that blocking program error signals such as @code{SIGFPE}
2689 leads to undesirable results for signals generated by an actual program
2690 error (as opposed to signals sent with @code{raise} or @code{kill}).
2691 This is because your program may be too broken to be able to continue
2692 executing to a point where the signal is unblocked again.
2693 @xref{Program Error Signals}.
2694 @end deftypefun
2696 @node Testing for Delivery
2697 @subsection Blocking to Test for Delivery of a Signal
2699 Now for a simple example.  Suppose you establish a handler for
2700 @code{SIGALRM} signals that sets a flag whenever a signal arrives, and
2701 your main program checks this flag from time to time and then resets it.
2702 You can prevent additional @code{SIGALRM} signals from arriving in the
2703 meantime by wrapping the critical part of the code with calls to
2704 @code{sigprocmask}, like this:
2706 @smallexample
2707 /* @r{This variable is set by the SIGALRM signal handler.} */
2708 volatile sig_atomic_t flag = 0;
2711 main (void)
2713   sigset_t block_alarm;
2715   @dots{}
2717   /* @r{Initialize the signal mask.} */
2718   sigemptyset (&block_alarm);
2719   sigaddset (&block_alarm, SIGALRM);
2721 @group
2722   while (1)
2723     @{
2724       /* @r{Check if a signal has arrived; if so, reset the flag.} */
2725       sigprocmask (SIG_BLOCK, &block_alarm, NULL);
2726       if (flag)
2727         @{
2728           @var{actions-if-not-arrived}
2729           flag = 0;
2730         @}
2731       sigprocmask (SIG_UNBLOCK, &block_alarm, NULL);
2733       @dots{}
2734     @}
2736 @end group
2737 @end smallexample
2739 @node Blocking for Handler
2740 @subsection Blocking Signals for a Handler
2741 @cindex blocking signals, in a handler
2743 When a signal handler is invoked, you usually want it to be able to
2744 finish without being interrupted by another signal.  From the moment the
2745 handler starts until the moment it finishes, you must block signals that
2746 might confuse it or corrupt its data.
2748 When a handler function is invoked on a signal, that signal is
2749 automatically blocked (in addition to any other signals that are already
2750 in the process's signal mask) during the time the handler is running.
2751 If you set up a handler for @code{SIGTSTP}, for instance, then the
2752 arrival of that signal forces further @code{SIGTSTP} signals to wait
2753 during the execution of the handler.
2755 However, by default, other kinds of signals are not blocked; they can
2756 arrive during handler execution.
2758 The reliable way to block other kinds of signals during the execution of
2759 the handler is to use the @code{sa_mask} member of the @code{sigaction}
2760 structure.
2762 Here is an example:
2764 @smallexample
2765 #include <signal.h>
2766 #include <stddef.h>
2768 void catch_stop ();
2770 void
2771 install_handler (void)
2773   struct sigaction setup_action;
2774   sigset_t block_mask;
2776   sigemptyset (&block_mask);
2777   /* @r{Block other terminal-generated signals while handler runs.} */
2778   sigaddset (&block_mask, SIGINT);
2779   sigaddset (&block_mask, SIGQUIT);
2780   setup_action.sa_handler = catch_stop;
2781   setup_action.sa_mask = block_mask;
2782   setup_action.sa_flags = 0;
2783   sigaction (SIGTSTP, &setup_action, NULL);
2785 @end smallexample
2787 This is more reliable than blocking the other signals explicitly in the
2788 code for the handler.  If you block signals explicitly in the handler,
2789 you can't avoid at least a short interval at the beginning of the
2790 handler where they are not yet blocked.
2792 You cannot remove signals from the process's current mask using this
2793 mechanism.  However, you can make calls to @code{sigprocmask} within
2794 your handler to block or unblock signals as you wish.
2796 In any case, when the handler returns, the system restores the mask that
2797 was in place before the handler was entered.  If any signals that become
2798 unblocked by this restoration are pending, the process will receive
2799 those signals immediately, before returning to the code that was
2800 interrupted.
2802 @node Checking for Pending Signals
2803 @subsection Checking for Pending Signals
2804 @cindex pending signals, checking for
2805 @cindex blocked signals, checking for
2806 @cindex checking for pending signals
2808 You can find out which signals are pending at any time by calling
2809 @code{sigpending}.  This function is declared in @file{signal.h}.
2810 @pindex signal.h
2812 @comment signal.h
2813 @comment POSIX.1
2814 @deftypefun int sigpending (sigset_t *@var{set})
2815 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
2816 @c Direct rt_sigpending syscall on most systems.  On hurd, calls
2817 @c hurd_self_sigstate, it copies the sigstate's pending while holding
2818 @c its lock.
2819 The @code{sigpending} function stores information about pending signals
2820 in @var{set}.  If there is a pending signal that is blocked from
2821 delivery, then that signal is a member of the returned set.  (You can
2822 test whether a particular signal is a member of this set using
2823 @code{sigismember}; see @ref{Signal Sets}.)
2825 The return value is @code{0} if successful, and @code{-1} on failure.
2826 @end deftypefun
2828 Testing whether a signal is pending is not often useful.  Testing when
2829 that signal is not blocked is almost certainly bad design.
2831 Here is an example.
2833 @smallexample
2834 #include <signal.h>
2835 #include <stddef.h>
2837 sigset_t base_mask, waiting_mask;
2839 sigemptyset (&base_mask);
2840 sigaddset (&base_mask, SIGINT);
2841 sigaddset (&base_mask, SIGTSTP);
2843 /* @r{Block user interrupts while doing other processing.} */
2844 sigprocmask (SIG_SETMASK, &base_mask, NULL);
2845 @dots{}
2847 /* @r{After a while, check to see whether any signals are pending.} */
2848 sigpending (&waiting_mask);
2849 if (sigismember (&waiting_mask, SIGINT)) @{
2850   /* @r{User has tried to kill the process.} */
2852 else if (sigismember (&waiting_mask, SIGTSTP)) @{
2853   /* @r{User has tried to stop the process.} */
2855 @end smallexample
2857 Remember that if there is a particular signal pending for your process,
2858 additional signals of that same type that arrive in the meantime might
2859 be discarded.  For example, if a @code{SIGINT} signal is pending when
2860 another @code{SIGINT} signal arrives, your program will probably only
2861 see one of them when you unblock this signal.
2863 @strong{Portability Note:} The @code{sigpending} function is new in
2864 POSIX.1.  Older systems have no equivalent facility.
2866 @node Remembering a Signal
2867 @subsection Remembering a Signal to Act On Later
2869 Instead of blocking a signal using the library facilities, you can get
2870 almost the same results by making the handler set a flag to be tested
2871 later, when you ``unblock''.  Here is an example:
2873 @smallexample
2874 /* @r{If this flag is nonzero, don't handle the signal right away.} */
2875 volatile sig_atomic_t signal_pending;
2877 /* @r{This is nonzero if a signal arrived and was not handled.} */
2878 volatile sig_atomic_t defer_signal;
2880 void
2881 handler (int signum)
2883   if (defer_signal)
2884     signal_pending = signum;
2885   else
2886     @dots{} /* @r{``Really'' handle the signal.} */
2889 @dots{}
2891 void
2892 update_mumble (int frob)
2894   /* @r{Prevent signals from having immediate effect.} */
2895   defer_signal++;
2896   /* @r{Now update @code{mumble}, without worrying about interruption.} */
2897   mumble.a = 1;
2898   mumble.b = hack ();
2899   mumble.c = frob;
2900   /* @r{We have updated @code{mumble}.  Handle any signal that came in.} */
2901   defer_signal--;
2902   if (defer_signal == 0 && signal_pending != 0)
2903     raise (signal_pending);
2905 @end smallexample
2907 Note how the particular signal that arrives is stored in
2908 @code{signal_pending}.  That way, we can handle several types of
2909 inconvenient signals with the same mechanism.
2911 We increment and decrement @code{defer_signal} so that nested critical
2912 sections will work properly; thus, if @code{update_mumble} were called
2913 with @code{signal_pending} already nonzero, signals would be deferred
2914 not only within @code{update_mumble}, but also within the caller.  This
2915 is also why we do not check @code{signal_pending} if @code{defer_signal}
2916 is still nonzero.
2918 The incrementing and decrementing of @code{defer_signal} each require more
2919 than one instruction; it is possible for a signal to happen in the
2920 middle.  But that does not cause any problem.  If the signal happens
2921 early enough to see the value from before the increment or decrement,
2922 that is equivalent to a signal which came before the beginning of the
2923 increment or decrement, which is a case that works properly.
2925 It is absolutely vital to decrement @code{defer_signal} before testing
2926 @code{signal_pending}, because this avoids a subtle bug.  If we did
2927 these things in the other order, like this,
2929 @smallexample
2930   if (defer_signal == 1 && signal_pending != 0)
2931     raise (signal_pending);
2932   defer_signal--;
2933 @end smallexample
2935 @noindent
2936 then a signal arriving in between the @code{if} statement and the decrement
2937 would be effectively ``lost'' for an indefinite amount of time.  The
2938 handler would merely set @code{defer_signal}, but the program having
2939 already tested this variable, it would not test the variable again.
2941 @cindex timing error in signal handling
2942 Bugs like these are called @dfn{timing errors}.  They are especially bad
2943 because they happen only rarely and are nearly impossible to reproduce.
2944 You can't expect to find them with a debugger as you would find a
2945 reproducible bug.  So it is worth being especially careful to avoid
2946 them.
2948 (You would not be tempted to write the code in this order, given the use
2949 of @code{defer_signal} as a counter which must be tested along with
2950 @code{signal_pending}.  After all, testing for zero is cleaner than
2951 testing for one.  But if you did not use @code{defer_signal} as a
2952 counter, and gave it values of zero and one only, then either order
2953 might seem equally simple.  This is a further advantage of using a
2954 counter for @code{defer_signal}: it will reduce the chance you will
2955 write the code in the wrong order and create a subtle bug.)
2957 @node Waiting for a Signal
2958 @section Waiting for a Signal
2959 @cindex waiting for a signal
2960 @cindex @code{pause} function
2962 If your program is driven by external events, or uses signals for
2963 synchronization, then when it has nothing to do it should probably wait
2964 until a signal arrives.
2966 @menu
2967 * Using Pause::                 The simple way, using @code{pause}.
2968 * Pause Problems::              Why the simple way is often not very good.
2969 * Sigsuspend::                  Reliably waiting for a specific signal.
2970 @end menu
2972 @node Using Pause
2973 @subsection Using @code{pause}
2975 The simple way to wait until a signal arrives is to call @code{pause}.
2976 Please read about its disadvantages, in the following section, before
2977 you use it.
2979 @comment unistd.h
2980 @comment POSIX.1
2981 @deftypefun int pause (void)
2982 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:sigprocmask/!bsd!linux}}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
2983 @c  The signal mask read by sigprocmask may be overridden by another
2984 @c  thread or by a signal handler before we call sigsuspend.  Is this a
2985 @c  safety issue?  Probably not.
2986 @c pause @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
2987 @c [ports/linux/generic]
2988 @c  syscall_pause ok
2989 @c [posix]
2990 @c  sigemptyset dup ok
2991 @c  sigprocmask(SIG_BLOCK) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
2992 @c  sigsuspend dup @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
2993 The @code{pause} function suspends program execution until a signal
2994 arrives whose action is either to execute a handler function, or to
2995 terminate the process.
2997 If the signal causes a handler function to be executed, then
2998 @code{pause} returns.  This is considered an unsuccessful return (since
2999 ``successful'' behavior would be to suspend the program forever), so the
3000 return value is @code{-1}.  Even if you specify that other primitives
3001 should resume when a system handler returns (@pxref{Interrupted
3002 Primitives}), this has no effect on @code{pause}; it always fails when a
3003 signal is handled.
3005 The following @code{errno} error conditions are defined for this function:
3007 @table @code
3008 @item EINTR
3009 The function was interrupted by delivery of a signal.
3010 @end table
3012 If the signal causes program termination, @code{pause} doesn't return
3013 (obviously).
3015 This function is a cancellation point in multithreaded programs.  This
3016 is a problem if the thread allocates some resources (like memory, file
3017 descriptors, semaphores or whatever) at the time @code{pause} is
3018 called.  If the thread gets cancelled these resources stay allocated
3019 until the program ends.  To avoid this calls to @code{pause} should be
3020 protected using cancellation handlers.
3021 @c ref pthread_cleanup_push / pthread_cleanup_pop
3023 The @code{pause} function is declared in  @file{unistd.h}.
3024 @end deftypefun
3026 @node Pause Problems
3027 @subsection Problems with @code{pause}
3029 The simplicity of @code{pause} can conceal serious timing errors that
3030 can make a program hang mysteriously.
3032 It is safe to use @code{pause} if the real work of your program is done
3033 by the signal handlers themselves, and the ``main program'' does nothing
3034 but call @code{pause}.  Each time a signal is delivered, the handler
3035 will do the next batch of work that is to be done, and then return, so
3036 that the main loop of the program can call @code{pause} again.
3038 You can't safely use @code{pause} to wait until one more signal arrives,
3039 and then resume real work.  Even if you arrange for the signal handler
3040 to cooperate by setting a flag, you still can't use @code{pause}
3041 reliably.  Here is an example of this problem:
3043 @smallexample
3044 /* @r{@code{usr_interrupt} is set by the signal handler.}  */
3045 if (!usr_interrupt)
3046   pause ();
3048 /* @r{Do work once the signal arrives.}  */
3049 @dots{}
3050 @end smallexample
3052 @noindent
3053 This has a bug: the signal could arrive after the variable
3054 @code{usr_interrupt} is checked, but before the call to @code{pause}.
3055 If no further signals arrive, the process would never wake up again.
3057 You can put an upper limit on the excess waiting by using @code{sleep}
3058 in a loop, instead of using @code{pause}.  (@xref{Sleeping}, for more
3059 about @code{sleep}.)  Here is what this looks like:
3061 @smallexample
3062 /* @r{@code{usr_interrupt} is set by the signal handler.}
3063 while (!usr_interrupt)
3064   sleep (1);
3066 /* @r{Do work once the signal arrives.}  */
3067 @dots{}
3068 @end smallexample
3070 For some purposes, that is good enough.  But with a little more
3071 complexity, you can wait reliably until a particular signal handler is
3072 run, using @code{sigsuspend}.
3073 @ifinfo
3074 @xref{Sigsuspend}.
3075 @end ifinfo
3077 @node Sigsuspend
3078 @subsection Using @code{sigsuspend}
3080 The clean and reliable way to wait for a signal to arrive is to block it
3081 and then use @code{sigsuspend}.  By using @code{sigsuspend} in a loop,
3082 you can wait for certain kinds of signals, while letting other kinds of
3083 signals be handled by their handlers.
3085 @comment signal.h
3086 @comment POSIX.1
3087 @deftypefun int sigsuspend (const sigset_t *@var{set})
3088 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:sigprocmask/!bsd!linux}}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3089 @c sigsuspend @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3090 @c [posix] @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux
3091 @c   saving and restoring the procmask is racy
3092 @c  sigprocmask(SIG_SETMASK) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
3093 @c  pause @asulock/hurd @aculock/hurd
3094 @c [bsd]
3095 @c  sigismember dup ok
3096 @c  sigmask dup ok
3097 @c  sigpause dup ok [no @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd]
3098 @c [linux]
3099 @c  do_sigsuspend ok
3100 This function replaces the process's signal mask with @var{set} and then
3101 suspends the process until a signal is delivered whose action is either
3102 to terminate the process or invoke a signal handling function.  In other
3103 words, the program is effectively suspended until one of the signals that
3104 is not a member of @var{set} arrives.
3106 If the process is woken up by delivery of a signal that invokes a handler
3107 function, and the handler function returns, then @code{sigsuspend} also
3108 returns.
3110 The mask remains @var{set} only as long as @code{sigsuspend} is waiting.
3111 The function @code{sigsuspend} always restores the previous signal mask
3112 when it returns.
3114 The return value and error conditions are the same as for @code{pause}.
3115 @end deftypefun
3117 With @code{sigsuspend}, you can replace the @code{pause} or @code{sleep}
3118 loop in the previous section with something completely reliable:
3120 @smallexample
3121 sigset_t mask, oldmask;
3123 @dots{}
3125 /* @r{Set up the mask of signals to temporarily block.} */
3126 sigemptyset (&mask);
3127 sigaddset (&mask, SIGUSR1);
3129 @dots{}
3131 /* @r{Wait for a signal to arrive.} */
3132 sigprocmask (SIG_BLOCK, &mask, &oldmask);
3133 while (!usr_interrupt)
3134   sigsuspend (&oldmask);
3135 sigprocmask (SIG_UNBLOCK, &mask, NULL);
3136 @end smallexample
3138 This last piece of code is a little tricky.  The key point to remember
3139 here is that when @code{sigsuspend} returns, it resets the process's
3140 signal mask to the original value, the value from before the call to
3141 @code{sigsuspend}---in this case, the @code{SIGUSR1} signal is once
3142 again blocked.  The second call to @code{sigprocmask} is
3143 necessary to explicitly unblock this signal.
3145 One other point: you may be wondering why the @code{while} loop is
3146 necessary at all, since the program is apparently only waiting for one
3147 @code{SIGUSR1} signal.  The answer is that the mask passed to
3148 @code{sigsuspend} permits the process to be woken up by the delivery of
3149 other kinds of signals, as well---for example, job control signals.  If
3150 the process is woken up by a signal that doesn't set
3151 @code{usr_interrupt}, it just suspends itself again until the ``right''
3152 kind of signal eventually arrives.
3154 This technique takes a few more lines of preparation, but that is needed
3155 just once for each kind of wait criterion you want to use.  The code
3156 that actually waits is just four lines.
3158 @node Signal Stack
3159 @section Using a Separate Signal Stack
3161 A signal stack is a special area of memory to be used as the execution
3162 stack during signal handlers.  It should be fairly large, to avoid any
3163 danger that it will overflow in turn; the macro @code{SIGSTKSZ} is
3164 defined to a canonical size for signal stacks.  You can use
3165 @code{malloc} to allocate the space for the stack.  Then call
3166 @code{sigaltstack} or @code{sigstack} to tell the system to use that
3167 space for the signal stack.
3169 You don't need to write signal handlers differently in order to use a
3170 signal stack.  Switching from one stack to the other happens
3171 automatically.  (Some non-GNU debuggers on some machines may get
3172 confused if you examine a stack trace while a handler that uses the
3173 signal stack is running.)
3175 There are two interfaces for telling the system to use a separate signal
3176 stack.  @code{sigstack} is the older interface, which comes from 4.2
3177 BSD.  @code{sigaltstack} is the newer interface, and comes from 4.4
3178 BSD.  The @code{sigaltstack} interface has the advantage that it does
3179 not require your program to know which direction the stack grows, which
3180 depends on the specific machine and operating system.
3182 @comment signal.h
3183 @comment XPG
3184 @deftp {Data Type} stack_t
3185 This structure describes a signal stack.  It contains the following members:
3187 @table @code
3188 @item void *ss_sp
3189 This points to the base of the signal stack.
3191 @item size_t ss_size
3192 This is the size (in bytes) of the signal stack which @samp{ss_sp} points to.
3193 You should set this to however much space you allocated for the stack.
3195 There are two macros defined in @file{signal.h} that you should use in
3196 calculating this size:
3198 @vtable @code
3199 @item SIGSTKSZ
3200 This is the canonical size for a signal stack.  It is judged to be
3201 sufficient for normal uses.
3203 @item MINSIGSTKSZ
3204 This is the amount of signal stack space the operating system needs just
3205 to implement signal delivery.  The size of a signal stack @strong{must}
3206 be greater than this.
3208 For most cases, just using @code{SIGSTKSZ} for @code{ss_size} is
3209 sufficient.  But if you know how much stack space your program's signal
3210 handlers will need, you may want to use a different size.  In this case,
3211 you should allocate @code{MINSIGSTKSZ} additional bytes for the signal
3212 stack and increase @code{ss_size} accordingly.
3213 @end vtable
3215 @item int ss_flags
3216 This field contains the bitwise @sc{or} of these flags:
3218 @vtable @code
3219 @item SS_DISABLE
3220 This tells the system that it should not use the signal stack.
3222 @item SS_ONSTACK
3223 This is set by the system, and indicates that the signal stack is
3224 currently in use.  If this bit is not set, then signals will be
3225 delivered on the normal user stack.
3226 @end vtable
3227 @end table
3228 @end deftp
3230 @comment signal.h
3231 @comment XPG
3232 @deftypefun int sigaltstack (const stack_t *restrict @var{stack}, stack_t *restrict @var{oldstack})
3233 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3234 @c Syscall on Linux and BSD; the HURD implementation takes a lock on
3235 @c the hurd_self_sigstate-returned struct.
3236 The @code{sigaltstack} function specifies an alternate stack for use
3237 during signal handling.  When a signal is received by the process and
3238 its action indicates that the signal stack is used, the system arranges
3239 a switch to the currently installed signal stack while the handler for
3240 that signal is executed.
3242 If @var{oldstack} is not a null pointer, information about the currently
3243 installed signal stack is returned in the location it points to.  If
3244 @var{stack} is not a null pointer, then this is installed as the new
3245 stack for use by signal handlers.
3247 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.  If
3248 @code{sigaltstack} fails, it sets @code{errno} to one of these values:
3250 @table @code
3251 @item EINVAL
3252 You tried to disable a stack that was in fact currently in use.
3254 @item ENOMEM
3255 The size of the alternate stack was too small.
3256 It must be greater than @code{MINSIGSTKSZ}.
3257 @end table
3258 @end deftypefun
3260 Here is the older @code{sigstack} interface.  You should use
3261 @code{sigaltstack} instead on systems that have it.
3263 @comment signal.h
3264 @comment BSD
3265 @deftp {Data Type} {struct sigstack}
3266 This structure describes a signal stack.  It contains the following members:
3268 @table @code
3269 @item void *ss_sp
3270 This is the stack pointer.  If the stack grows downwards on your
3271 machine, this should point to the top of the area you allocated.  If the
3272 stack grows upwards, it should point to the bottom.
3274 @item int ss_onstack
3275 This field is true if the process is currently using this stack.
3276 @end table
3277 @end deftp
3279 @comment signal.h
3280 @comment BSD
3281 @deftypefun int sigstack (struct sigstack *@var{stack}, struct sigstack *@var{oldstack})
3282 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3283 @c Lossy and dangerous (no size limit) wrapper for sigaltstack.
3284 The @code{sigstack} function specifies an alternate stack for use during
3285 signal handling.  When a signal is received by the process and its
3286 action indicates that the signal stack is used, the system arranges a
3287 switch to the currently installed signal stack while the handler for
3288 that signal is executed.
3290 If @var{oldstack} is not a null pointer, information about the currently
3291 installed signal stack is returned in the location it points to.  If
3292 @var{stack} is not a null pointer, then this is installed as the new
3293 stack for use by signal handlers.
3295 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.
3296 @end deftypefun
3298 @node BSD Signal Handling
3299 @section BSD Signal Handling
3301 This section describes alternative signal handling functions derived
3302 from BSD Unix.  These facilities were an advance, in their time; today,
3303 they are mostly obsolete, and supported mainly for compatibility with
3304 BSD Unix.
3306 There are many similarities between the BSD and POSIX signal handling
3307 facilities, because the POSIX facilities were inspired by the BSD
3308 facilities.  Besides having different names for all the functions to
3309 avoid conflicts, the main difference between the two is that BSD Unix
3310 represents signal masks as an @code{int} bit mask, rather than as a
3311 @code{sigset_t} object.
3313 The BSD facilities are declared in @file{signal.h}.
3314 @pindex signal.h
3316 @comment signal.h
3317 @comment XPG
3318 @deftypefun int siginterrupt (int @var{signum}, int @var{failflag})
3319 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasuconst{:@mtssigintr{}}}@asunsafe{}@acunsafe{@acucorrupt{}}}
3320 @c This calls sigaction twice, once to get the current sigaction for the
3321 @c specified signal, another to apply the flags change.  This could
3322 @c override the effects of a concurrent sigaction call.  It also
3323 @c modifies without any guards the global _sigintr variable, that
3324 @c bsd_signal reads from, and it may leave _sigintr modified without
3325 @c overriding the active handler if cancelled between the two
3326 @c operations.
3327 This function specifies which approach to use when certain primitives
3328 are interrupted by handling signal @var{signum}.  If @var{failflag} is
3329 false, signal @var{signum} restarts primitives.  If @var{failflag} is
3330 true, handling @var{signum} causes these primitives to fail with error
3331 code @code{EINTR}.  @xref{Interrupted Primitives}.
3332 @end deftypefun
3334 @comment signal.h
3335 @comment BSD
3336 @deftypefn Macro int sigmask (int @var{signum})
3337 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
3338 @c This just shifts signum.
3339 This macro returns a signal mask that has the bit for signal @var{signum}
3340 set.  You can bitwise-OR the results of several calls to @code{sigmask}
3341 together to specify more than one signal.  For example,
3343 @smallexample
3344 (sigmask (SIGTSTP) | sigmask (SIGSTOP)
3345  | sigmask (SIGTTIN) | sigmask (SIGTTOU))
3346 @end smallexample
3348 @noindent
3349 specifies a mask that includes all the job-control stop signals.
3350 @end deftypefn
3352 @comment signal.h
3353 @comment BSD
3354 @deftypefun int sigblock (int @var{mask})
3355 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3356 @c On most POSIX systems, this is a wrapper for sigprocmask(SIG_BLOCK).
3357 @c The exception are BSD systems other than 4.4, where it is a syscall.
3358 @c sigblock @asulock/hurd @aculock/hurd
3359 @c  sigprocmask(SIG_BLOCK) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
3360 This function is equivalent to @code{sigprocmask} (@pxref{Process Signal
3361 Mask}) with a @var{how} argument of @code{SIG_BLOCK}: it adds the
3362 signals specified by @var{mask} to the calling process's set of blocked
3363 signals.  The return value is the previous set of blocked signals.
3364 @end deftypefun
3366 @comment signal.h
3367 @comment BSD
3368 @deftypefun int sigsetmask (int @var{mask})
3369 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3370 @c On most POSIX systems, this is a wrapper for sigprocmask(SIG_SETMASK).
3371 @c The exception are BSD systems other than 4.4, where it is a syscall.
3372 @c sigsetmask @asulock/hurd @aculock/hurd
3373 @c  sigprocmask(SIG_SETMASK) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
3374 This function equivalent to @code{sigprocmask} (@pxref{Process
3375 Signal Mask}) with a @var{how} argument of @code{SIG_SETMASK}: it sets
3376 the calling process's signal mask to @var{mask}.  The return value is
3377 the previous set of blocked signals.
3378 @end deftypefun
3380 @comment signal.h
3381 @comment BSD
3382 @deftypefun int sigpause (int @var{mask})
3383 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:sigprocmask/!bsd!linux}}@asunsafe{@asulock{/hurd}}@acunsafe{@aculock{/hurd}}}
3384 @c sigpause @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3385 @c [posix]
3386 @c  __sigpause @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3387 @c   do_sigpause @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3388 @c    sigprocmask(0) dup @asulock/hurd @aculock/hurd [no @mtasurace:sigprocmask/bsd(SIG_UNBLOCK)]
3389 @c    sigdelset dup ok
3390 @c    sigset_set_old_mask dup ok
3391 @c    sigsuspend dup @mtasurace:sigprocmask/!bsd!linux @asulock/hurd @aculock/hurd
3392 This function is the equivalent of @code{sigsuspend} (@pxref{Waiting
3393 for a Signal}):  it sets the calling process's signal mask to @var{mask},
3394 and waits for a signal to arrive.  On return the previous set of blocked
3395 signals is restored.
3396 @end deftypefun