share/mk/: build-html: Don't build mbind.2 and set_mempolicy.2
[man-pages.git] / man7 / attributes.7
blob3b2f59b3a2cc52b167568e2b77dba3e84acafa1d
1 .\" Copyright (c) 2014, Red Hat, Inc
2 .\"     Written by Alexandre Oliva <aoliva@redhat.com>
3 .\"
4 .\" SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
5 .TH attributes 7 (date) "Linux man-pages (unreleased)"
6 .SH NAME
7 attributes \- POSIX safety concepts
8 .SH DESCRIPTION
9 .\"
10 .\"
11 .IR Note :
12 the text of this man page is based on the material taken from
13 the "POSIX Safety Concepts" section of the GNU C Library manual.
14 Further details on the topics described here can be found in that
15 manual.
17 Various function manual pages include a section ATTRIBUTES
18 that describes the safety of calling the function in various contexts.
19 This section annotates functions with the following safety markings:
20 .TP
21 .I MT-Safe
22 .I MT-Safe
24 Thread-Safe functions are safe to call in the presence
25 of other threads.
26 MT, in MT-Safe, stands for Multi Thread.
27 .IP
28 Being MT-Safe does not imply a function is atomic, nor that it uses any
29 of the memory synchronization mechanisms POSIX exposes to users.
30 It is even possible that calling MT-Safe functions in sequence
31 does not yield an MT-Safe combination.
32 For example, having a thread call two MT-Safe
33 functions one right after the other does not guarantee behavior
34 equivalent to atomic execution of a combination of both functions,
35 since concurrent calls in other threads may interfere in a destructive way.
36 .IP
37 Whole-program optimizations that could inline functions across library
38 interfaces may expose unsafe reordering, and so performing inlining
39 across the GNU C Library interface is not recommended.
40 The documented
41 MT-Safety status is not guaranteed under whole-program optimization.
42 However, functions defined in user-visible headers are designed to be
43 safe for inlining.
44 .\" .TP
45 .\" .I AS-Safe
46 .\" .I AS-Safe
47 .\" or Async-Signal-Safe functions are safe to call from
48 .\" asynchronous signal handlers.
49 .\" AS, in AS-Safe, stands for Asynchronous Signal.
50 .\"
51 .\" Many functions that are AS-Safe may set
52 .\" .IR errno ,
53 .\" or modify the floating-point environment,
54 .\" because their doing so does not make them
55 .\" unsuitable for use in signal handlers.
56 .\" However, programs could misbehave should asynchronous signal handlers
57 .\" modify this thread-local state,
58 .\" and the signal handling machinery cannot be counted on to
59 .\" preserve it.
60 .\" Therefore, signal handlers that call functions that may set
61 .\" .I errno
62 .\" or modify the floating-point environment
63 .\" .I must
64 .\" save their original values, and restore them before returning.
65 .\" .TP
66 .\" .I AC-Safe
67 .\" .I AC-Safe
68 .\" or Async-Cancel-Safe functions are safe to call when
69 .\" asynchronous cancelation is enabled.
70 .\" AC in AC-Safe stands for Asynchronous Cancelation.
71 .\"
72 .\" The POSIX standard defines only three functions to be AC-Safe, namely
73 .\" .BR pthread_cancel (3),
74 .\" .BR pthread_setcancelstate (3),
75 .\" and
76 .\" .BR pthread_setcanceltype (3).
77 .\" At present the GNU C Library provides no
78 .\" guarantees beyond these three functions,
79 .\" but does document which functions are presently AC-Safe.
80 .\" This documentation is provided for use
81 .\" by the GNU C Library developers.
82 .\"
83 .\" Just like signal handlers, cancelation cleanup routines must configure
84 .\" the floating point environment they require.
85 .\" The routines cannot assume a floating point environment,
86 .\" particularly when asynchronous cancelation is enabled.
87 .\" If the configuration of the floating point
88 .\" environment cannot be performed atomically then it is also possible that
89 .\" the environment encountered is internally inconsistent.
90 .TP
91 .I MT-Unsafe \" ", " AS-Unsafe ", " AC-Unsafe
92 .I MT-Unsafe \" ", " AS-Unsafe ", " AC-Unsafe
93 functions are not safe to call in a multithreaded programs.
94 .\" functions are not
95 .\" safe to call within the safety contexts described above.
96 .\" Calling them
97 .\" within such contexts invokes undefined behavior.
98 .\"
99 .\" Functions not explicitly documented as safe in a safety context should
100 .\" be regarded as Unsafe.
101 .\" .TP
102 .\" .I Preliminary
103 .\" .I Preliminary
104 .\" safety properties are documented, indicating these
105 .\" properties may
106 .\" .I not
107 .\" be counted on in future releases of
108 .\" the GNU C Library.
110 .\" Such preliminary properties are the result of an assessment of the
111 .\" properties of our current implementation,
112 .\" rather than of what is mandated and permitted
113 .\" by current and future standards.
115 .\" Although we strive to abide by the standards, in some cases our
116 .\" implementation is safe even when the standard does not demand safety,
117 .\" and in other cases our implementation does not meet the standard safety
118 .\" requirements.
119 .\" The latter are most likely bugs; the former, when marked
120 .\" as
121 .\" .IR Preliminary ,
122 .\" should not be counted on: future standards may
123 .\" require changes that are not compatible with the additional safety
124 .\" properties afforded by the current implementation.
126 .\" Furthermore,
127 .\" the POSIX standard does not offer a detailed definition of safety.
128 .\" We assume that, by "safe to call", POSIX means that,
129 .\" as long as the program does not invoke undefined behavior,
130 .\" the "safe to call" function behaves as specified,
131 .\" and does not cause other functions to deviate from their specified behavior.
132 .\" We have chosen to use its loose
133 .\" definitions of safety, not because they are the best definitions to use,
134 .\" but because choosing them harmonizes this manual with POSIX.
136 .\" Please keep in mind that these are preliminary definitions and annotations,
137 .\" and certain aspects of the definitions are still under
138 .\" discussion and might be subject to clarification or change.
140 .\" Over time,
141 .\" we envision evolving the preliminary safety notes into stable commitments,
142 .\" as stable as those of our interfaces.
143 .\" As we do, we will remove the
144 .\" .I Preliminary
145 .\" keyword from safety notes.
146 .\" As long as the keyword remains, however,
147 .\" they are not to be regarded as a promise of future behavior.
149 Other keywords that appear in safety notes are defined in subsequent sections.
152 .\" .SS Unsafe features
153 .\" Functions that are unsafe to call in certain contexts are annotated with
154 .\" keywords that document their features that make them unsafe to call.
155 .\" AS-Unsafe features in this section indicate the functions are never safe
156 .\" to call when asynchronous signals are enabled.
157 .\" AC-Unsafe features
158 .\" indicate they are never safe to call when asynchronous cancelation is
159 .\" .\" enabled.
160 .\" There are no MT-Unsafe marks in this section.
161 .\" .TP
162 .\" .\" .I code
163 .\" Functions marked with
164 .\" .I lock
165 .\" as an AS-Unsafe feature may be
166 .\" .\" interrupted by a signal while holding a non-recursive lock.
167 .\" If the signal handler calls another such function that takes the same lock,
168 .\" the result is a deadlock.
170 .\" Functions annotated with
171 .\" .I lock
172 .\" as an AC-Unsafe feature may, if canceled asynchronously,
173 .\" fail to release a lock that would have been released if their execution
174 .\" had not been interrupted by asynchronous thread cancelation.
175 .\" Once a lock is left taken,
176 .\" attempts to take that lock will block indefinitely.
177 .\" .TP
178 .\" .I corrupt
179 .\" Functions marked with
180 .\" .\" .I corrupt
181 .\" as an AS-Unsafe feature may corrupt
182 .\" data structures and misbehave when they interrupt,
183 .\" or are interrupted by, another such function.
184 .\" Unlike functions marked with
185 .\" .IR lock ,
186 .\" these take recursive locks to avoid MT-Safety problems,
187 .\" but this is not enough to stop a signal handler from observing
188 .\" a partially-updated data structure.
189 .\" Further corruption may arise from the interrupted function's
190 .\" failure to notice updates made by signal handlers.
192 .\" Functions marked with
193 .\" .I corrupt
194 .\" as an AC-Unsafe feature may leave
195 .\" data structures in a corrupt, partially updated state.
196 .\" Subsequent uses of the data structure may misbehave.
198 .\" .\" A special case, probably not worth documenting separately, involves
199 .\" .\" reallocing, or even freeing pointers.  Any case involving free could
200 .\" .\" be easily turned into an ac-safe leak by resetting the pointer before
201 .\" .\" releasing it; I don't think we have any case that calls for this sort
202 .\" .\" of fixing.  Fixing the realloc cases would require a new interface:
203 .\" .\" instead of @code{ptr=realloc(ptr,size)} we'd have to introduce
204 .\" .\" @code{acsafe_realloc(&ptr,size)} that would modify ptr before
205 .\" .\" releasing the old memory.  The ac-unsafe realloc could be implemented
206 .\" .\" in terms of an internal interface with this semantics (say
207 .\" .\" __acsafe_realloc), but since realloc can be overridden, the function
208 .\" .\" we call to implement realloc should not be this internal interface,
209 .\" .\" but another internal interface that calls __acsafe_realloc if realloc
210 .\" .\" was not overridden, and calls the overridden realloc with async
211 .\" .\" cancel disabled.  --lxoliva
212 .\" .TP
213 .\" .I heap
214 .\" Functions marked with
215 .\" .I heap
216 .\" may call heap memory management functions from the
217 .\" .BR malloc (3)/ free (3)
218 .\" family of functions and are only as safe as those functions.
219 .\" This note is thus equivalent to:
221 .\"     | AS-Unsafe lock | AC-Unsafe lock fd mem |
222 .\" .\" @sampsafety{@asunsafe{@asulock{}}@acunsafe{@aculock{} @acsfd{} @acsmem{}}}
223 .\" .\"
224 .\" .\" Check for cases that should have used plugin instead of or in
225 .\" .\" addition to this.  Then, after rechecking gettext, adjust i18n if
226 .\" .\" needed.
227 .\" .TP
228 .\" .I dlopen
229 .\" Functions marked with
230 .\" .I dlopen
231 .\" use the dynamic loader to load
232 .\" shared libraries into the current execution image.
233 .\" This involves opening files, mapping them into memory,
234 .\" allocating additional memory, resolving symbols,
235 .\" applying relocations and more,
236 .\" all of this while holding internal dynamic loader locks.
238 .\" The locks are enough for these functions to be AS-Unsafe and AC-Unsafe,
239 .\" but other issues may arise.
240 .\" At present this is a placeholder for all
241 .\" potential safety issues raised by
242 .\" .BR dlopen (3).
244 .\" .\" dlopen runs init and fini sections of the module; does this mean
245 .\" .\" dlopen always implies plugin?
246 .\" .TP
247 .\" .I plugin
248 .\" Functions annotated with
249 .\" .I plugin
250 .\" may run code from plugins that
251 .\" may be external to the GNU C Library.
252 .\" Such plugin functions are assumed to be
253 .\" MT-Safe, AS-Unsafe and AC-Unsafe.
254 .\" Examples of such plugins are stack unwinding libraries,
255 .\" name service switch (NSS) and character set conversion (iconv) back-ends.
257 .\" Although the plugins mentioned as examples are all brought in by means
258 .\" of dlopen, the
259 .\" .I plugin
260 .\" keyword does not imply any direct
261 .\" involvement of the dynamic loader or the
262 .\" .I libdl
263 .\" interfaces,
264 .\" those are covered by
265 .\" .IR dlopen .
266 .\" For example, if one function loads a module and finds the addresses
267 .\" of some of its functions,
268 .\" while another just calls those already-resolved functions,
269 .\" the former will be marked with
270 .\" .IR dlopen ,
271 .\" whereas the latter will get the
272 .\" .IR plugin .
273 .\" When a single function takes all of these actions, then it gets both marks.
274 .\" .TP
275 .\" .I i18n
276 .\" Functions marked with
277 .\" .I i18n
278 .\" may call internationalization
279 .\" functions of the
280 .\" .BR gettext (3)
281 .\" family and will be only as safe as those
282 .\" functions.
283 .\" This note is thus equivalent to:
285 .\"     | MT-Safe env | AS-Unsafe corrupt heap dlopen | AC-Unsafe corrupt |
287 .\" .\" @sampsafety{@mtsafe{@mtsenv{}}@asunsafe{@asucorrupt{} @ascuheap{} @ascudlopen{}}@acunsafe{@acucorrupt{}}}
288 .\" .TP
289 .\" .I timer
290 .\" Functions marked with
291 .\" .I timer
292 .\" use the
293 .\" .BR alarm (3)
294 .\" function or
295 .\" similar to set a time-out for a system call or a long-running operation.
296 .\" In a multi-threaded program, there is a risk that the time-out signal
297 .\" will be delivered to a different thread,
298 .\" thus failing to interrupt the intended thread.
299 .\" Besides being MT-Unsafe, such functions are always
300 .\" AS-Unsafe, because calling them in signal handlers may interfere with
301 .\" timers set in the interrupted code, and AC-Unsafe,
302 .\" because there is no safe way to guarantee an earlier timer
303 .\" will be reset in case of asynchronous cancelation.
306 .SS Conditionally safe features
307 For some features that make functions unsafe to call in certain contexts,
308 there are known ways to avoid the safety problem other than
309 refraining from calling the function altogether.
310 The keywords that follow refer to such features,
311 and each of their definitions indicates
312 how the whole program needs to be constrained in order to remove the
313 safety problem indicated by the keyword.
314 Only when all the reasons that
315 make a function unsafe are observed and addressed,
316 by applying the documented constraints,
317 does the function become safe to call in a context.
319 .I init
320 Functions marked with
321 .I init
322 as an MT-Unsafe feature perform
323 MT-Unsafe initialization when they are first called.
325 Calling such a function at least once in single-threaded mode removes
326 this specific cause for the function to be regarded as MT-Unsafe.
327 If no other cause for that remains,
328 the function can then be safely called after other threads are started.
330 .\" Functions marked with
331 .\" .I init
332 .\" as an AS-Unsafe or AC-Unsafe feature use the GNU C Library internal
333 .\" .I libc_once
334 .\" machinery or similar to initialize internal data structures.
336 .\" If a signal handler interrupts such an initializer,
337 .\" and calls any function that also performs
338 .\" .I libc_once
339 .\" initialization, it will deadlock if the thread library has been loaded.
341 .\" Furthermore, if an initializer is partially complete before it is canceled
342 .\" or interrupted by a signal whose handler requires the same initialization,
343 .\" some or all of the initialization may be performed more than once,
344 .\" leaking resources or even resulting in corrupt internal data.
346 .\" Applications that need to call functions marked with
347 .\" .I init
348 .\" as an AS-Safety or AC-Unsafe feature should ensure
349 .\" the initialization is performed
350 .\" before configuring signal handlers or enabling cancelation,
351 .\" so that the AS-Safety and AC-Safety issues related with
352 .\" .I libc_once
353 .\" do not arise.
355 .\" .\" We may have to extend the annotations to cover conditions in which
356 .\" .\" initialization may or may not occur, since an initial call in a safe
357 .\" .\" context is no use if the initialization doesn't take place at that
358 .\" .\" time: it doesn't remove the risk for later calls.
360 .I race
361 Functions annotated with
362 .I race
363 as an MT-Safety issue operate on
364 objects in ways that may cause data races or similar forms of
365 destructive interference out of concurrent execution.
366 In some cases,
367 the objects are passed to the functions by users;
368 in others, they are used by the functions to return values to users;
369 in others, they are not even exposed to users.
371 .\" We consider access to objects passed as (indirect) arguments to
372 .\" functions to be data race free.
373 .\" The assurance of data race free objects
374 .\" is the caller's responsibility.
375 .\" We will not mark a function as MT-Unsafe or AS-Unsafe
376 .\" if it misbehaves when users fail to take the measures required by
377 .\" POSIX to avoid data races when dealing with such objects.
378 .\" As a general rule, if a function is documented as reading from
379 .\" an object passed (by reference) to it, or modifying it,
380 .\" users ought to use memory synchronization primitives
381 .\" to avoid data races just as they would should they perform
382 .\" the accesses themselves rather than by calling the library function.
383 .\" Standard I/O
384 .\" .RI ( "FILE *" )
385 .\" streams are the exception to the general rule,
386 .\" in that POSIX mandates the library to guard against data races
387 .\" in many functions that manipulate objects of this specific opaque type.
388 .\" We regard this as a convenience provided to users,
389 .\" rather than as a general requirement whose expectations
390 .\" should extend to other types.
392 .\" In order to remind users that guarding certain arguments is their
393 .\" responsibility, we will annotate functions that take objects of certain
394 .\" types as arguments.
395 .\" We draw the line for objects passed by users as follows:
396 .\" objects whose types are exposed to users,
397 .\" and that users are expected to access directly,
398 .\" such as memory buffers, strings,
399 .\" and various user-visible structured types, do
400 .\" .I not
401 .\" give reason for functions to be annotated with
402 .\" .IR race .
403 .\" It would be noisy and redundant with the general requirement,
404 .\" and not many would be surprised by the library's lack of internal
405 .\" guards when accessing objects that can be accessed directly by users.
407 .\" As for objects that are opaque or opaque-like,
408 .\" in that they are to be manipulated only by passing them
409 .\" to library functions (e.g.,
410 .\" .IR FILE ,
411 .\" .IR DIR ,
412 .\" .IR obstack ,
413 .\" .IR iconv_t ),
414 .\" there might be additional expectations as to internal coordination
415 .\" of access by the library.
416 .\" We will annotate, with
417 .\" .I race
418 .\" followed by a colon and the argument name,
419 .\" functions that take such objects but that do not take
420 .\" care of synchronizing access to them by default.
421 .\" For example,
422 .\" .I FILE
423 .\" stream
424 .\" .I unlocked
425 .\" functions
426 .\" .RB ( unlocked_stdio (3))
427 .\" will be annotated,
428 .\" but those that perform implicit locking on
429 .\" .I FILE
430 .\" streams by default will not,
431 .\" even though the implicit locking may be disabled on a per-stream basis.
433 .\" In either case, we will not regard as MT-Unsafe functions that may
434 .\" access user-supplied objects in unsafe ways should users fail to ensure
435 .\" the accesses are well defined.
436 .\" The notion prevails that users are expected to safeguard against
437 .\" data races any user-supplied objects that the library accesses
438 .\" on their behalf.
440 .\" .\" The above describes @mtsrace; @mtasurace is described below.
442 .\" This user responsibility does not apply, however,
443 .\" to objects controlled by the library itself,
444 .\" such as internal objects and static buffers used
445 .\" to return values from certain calls.
446 .\" When the library doesn't guard them against concurrent uses,
447 .\" these cases are regarded as MT-Unsafe and AS-Unsafe (although the
448 .\" .I race
449 .\" mark under AS-Unsafe will be omitted
450 .\" as redundant with the one under MT-Unsafe).
451 .\" As in the case of user-exposed objects,
452 .\" the mark may be followed by a colon and an identifier.
453 .\" The identifier groups all functions that operate on a
454 .\" certain unguarded object; users may avoid the MT-Safety issues related
455 .\" with unguarded concurrent access to such internal objects by creating a
456 .\" non-recursive mutex related with the identifier,
457 .\" and always holding the mutex when calling any function marked
458 .\" as racy on that identifier,
459 .\" as they would have to should the identifier be
460 .\" an object under user control.
461 .\" The non-recursive mutex avoids the MT-Safety issue,
462 .\" but it trades one AS-Safety issue for another,
463 .\" so use in asynchronous signals remains undefined.
465 .\" When the identifier relates to a static buffer used to hold return values,
466 .\" the mutex must be held for as long as the buffer remains in use
467 .\" by the caller.
468 .\" Many functions that return pointers to static buffers offer reentrant
469 .\" variants that store return values in caller-supplied buffers instead.
470 .\" In some cases, such as
471 .\" .BR tmpname (3),
472 .\" the variant is chosen not by calling an alternate entry point,
473 .\" but by passing a non-null pointer to the buffer in which the
474 .\" returned values are to be stored.
475 .\" These variants are generally preferable in multi-threaded programs,
476 .\" although some of them are not MT-Safe because of other internal buffers,
477 .\" also documented with
478 .\" .I race
479 .\" notes.
481 .I const
482 Functions marked with
483 .I const
484 as an MT-Safety issue non-atomically
485 modify internal objects that are better regarded as constant,
486 because a substantial portion of the GNU C Library accesses them without
487 synchronization.
488 Unlike
489 .IR race ,
490 which causes both readers and
491 writers of internal objects to be regarded as MT-Unsafe,\" and AS-Unsafe,
492 this mark is applied to writers only.
493 Writers remain\" equally
494 MT-Unsafe\" and AS-Unsafe
495 to call,
496 but the then-mandatory constness of objects they
497 modify enables readers to be regarded as MT-Safe\" and AS-Safe
498 (as long as no other reasons for them to be unsafe remain),
499 since the lack of synchronization is not a problem when the
500 objects are effectively constant.
502 The identifier that follows the
503 .I const
504 mark will appear by itself as a safety note in readers.
505 Programs that wish to work around this safety issue,
506 so as to call writers, may use a non-recursive
507 read-write lock
508 associated with the identifier, and guard
509 .I all
510 calls to functions marked with
511 .I const
512 followed by the identifier with a write lock, and
513 .I all
514 calls to functions marked with the identifier
515 by itself with a read lock.
516 .\" The non-recursive locking removes the MT-Safety problem,
517 .\" but it trades one AS-Safety problem for another,
518 .\" so use in asynchronous signals remains undefined.
520 .\" .\" But what if, instead of marking modifiers with const:id and readers
521 .\" .\" with just id, we marked writers with race:id and readers with ro:id?
522 .\" .\" Instead of having to define each instance of 'id', we'd have a
523 .\" .\" general pattern governing all such 'id's, wherein race:id would
524 .\" .\" suggest the need for an exclusive/write lock to make the function
525 .\" .\" safe, whereas ro:id would indicate 'id' is expected to be read-only,
526 .\" .\" but if any modifiers are called (while holding an exclusive lock),
527 .\" .\" then ro:id-marked functions ought to be guarded with a read lock for
528 .\" .\" safe operation.  ro:env or ro:locale, for example, seems to convey
529 .\" .\" more clearly the expectations and the meaning, than just env or
530 .\" .\" locale.
532 .I sig
533 Functions marked with
534 .I sig
535 as a MT-Safety issue
536 .\" (that implies an identical AS-Safety issue, omitted for brevity)
537 may temporarily install a signal handler for internal purposes,
538 which may interfere with other uses of the signal,
539 identified after a colon.
541 This safety problem can be worked around by ensuring that no other uses
542 of the signal will take place for the duration of the call.
543 Holding a non-recursive mutex while calling all functions that use the same
544 temporary signal;
545 blocking that signal before the call and resetting its
546 handler afterwards is recommended.
548 .\" There is no safe way to guarantee the original signal handler is
549 .\" restored in case of asynchronous cancelation,
550 .\" therefore so-marked functions are also AC-Unsafe.
552 .\" .\" fixme: at least deferred cancelation should get it right, and would
553 .\" .\" obviate the restoring bit below, and the qualifier above.
555 .\" Besides the measures recommended to work around the
556 .\" MT-Safety and AS-Safety problem,
557 .\" in order to avert the cancelation problem,
558 .\" disabling asynchronous cancelation
559 .\" .I and
560 .\" installing a cleanup handler to restore the signal to the desired state
561 .\" and to release the mutex are recommended.
563 .I term
564 Functions marked with
565 .I term
566 as an MT-Safety issue may change the
567 terminal settings in the recommended way, namely: call
568 .BR tcgetattr (3),
569 modify some flags, and then call
570 .BR tcsetattr (3),
571 this creates a window in which changes made by other threads are lost.
572 Thus, functions marked with
573 .I term
574 are MT-Unsafe.
575 .\" The same window enables changes made by asynchronous signals to be lost.
576 .\" These functions are also AS-Unsafe,
577 .\" but the corresponding mark is omitted as redundant.
579 It is thus advisable for applications using the terminal to avoid
580 concurrent and reentrant interactions with it,
581 by not using it in signal handlers or blocking signals that might use it,
582 and holding a lock while calling these functions and interacting
583 with the terminal.
584 This lock should also be used for mutual exclusion with
585 functions marked with
586 .IR race:tcattr(fd) ,
587 where
588 .I fd
589 is a file descriptor for the controlling terminal.
590 The caller may use a single mutex for simplicity,
591 or use one mutex per terminal,
592 even if referenced by different file descriptors.
594 .\" Functions marked with
595 .\" .I term
596 .\" as an AC-Safety issue are supposed to
597 .\" restore terminal settings to their original state,
598 .\" after temporarily changing them, but they may fail to do so if canceled.
600 .\" .\" fixme: at least deferred cancelation should get it right, and would
601 .\" .\" obviate the restoring bit below, and the qualifier above.
603 .\" Besides the measures recommended to work around the
604 .\" MT-Safety and AS-Safety problem,
605 .\" in order to avert the cancelation problem,
606 .\" disabling asynchronous cancelation
607 .\" .I and
608 .\" installing a cleanup handler to
609 .\" restore the terminal settings to the original state and to release the
610 .\" mutex are recommended.
613 .SS Other safety remarks
614 Additional keywords may be attached to functions,
615 indicating features that do not make a function unsafe to call,
616 but that may need to be taken into account in certain classes of programs:
618 .I locale
619 Functions annotated with
620 .I locale
621 as an MT-Safety issue read from
622 the locale object without any form of synchronization.
623 Functions
624 annotated with
625 .I locale
626 called concurrently with locale changes may
627 behave in ways that do not correspond to any of the locales active
628 during their execution, but an unpredictable mix thereof.
630 We do not mark these functions as MT-Unsafe,\" or AS-Unsafe,
631 however,
632 because functions that modify the locale object are marked with
633 .I const:locale
634 and regarded as unsafe.
635 Being unsafe, the latter are not to be called when multiple threads
636 are running or asynchronous signals are enabled,
637 and so the locale can be considered effectively constant
638 in these contexts,
639 which makes the former safe.
640 .\" Should the locking strategy suggested under @code{const} be used,
641 .\" failure to guard locale uses is not as fatal as data races in
642 .\" general: unguarded uses will @emph{not} follow dangling pointers or
643 .\" access uninitialized, unmapped or recycled memory.  Each access will
644 .\" read from a consistent locale object that is or was active at some
645 .\" point during its execution.  Without synchronization, however, it
646 .\" cannot even be assumed that, after a change in locale, earlier
647 .\" locales will no longer be used, even after the newly-chosen one is
648 .\" used in the thread.  Nevertheless, even though unguarded reads from
649 .\" the locale will not violate type safety, functions that access the
650 .\" locale multiple times may invoke all sorts of undefined behavior
651 .\" because of the unexpected locale changes.
653 .I env
654 Functions marked with
655 .I env
656 as an MT-Safety issue access the
657 environment with
658 .BR getenv (3)
659 or similar, without any guards to ensure
660 safety in the presence of concurrent modifications.
662 We do not mark these functions as MT-Unsafe,\" or AS-Unsafe,
663 however,
664 because functions that modify the environment are all marked with
665 .I const:env
666 and regarded as unsafe.
667 Being unsafe, the latter are not to be called when multiple threads
668 are running or asynchronous signals are enabled,
669 and so the environment can be considered
670 effectively constant in these contexts,
671 which makes the former safe.
673 .I hostid
674 The function marked with
675 .I hostid
676 as an MT-Safety issue reads from the system-wide data structures that
677 hold the "host ID" of the machine.
678 These data structures cannot generally be modified atomically.
679 Since it is expected that the "host ID" will not normally change,
680 the function that reads from it
681 .RB ( gethostid (3))
682 is regarded as safe,
683 whereas the function that modifies it
684 .RB ( sethostid (3))
685 is marked with
686 .IR const:hostid ,
687 indicating it may require special care if it is to be called.
688 In this specific case,
689 the special care amounts to system-wide
690 (not merely intra-process) coordination.
692 .I sigintr
693 Functions marked with
694 .I sigintr
695 as an MT-Safety issue access the
696 GNU C Library
697 .I _sigintr
698 internal data structure without any guards to ensure
699 safety in the presence of concurrent modifications.
701 We do not mark these functions as MT-Unsafe,\" or AS-Unsafe,
702 however,
703 because functions that modify this data structure are all marked with
704 .I const:sigintr
705 and regarded as unsafe.
706 Being unsafe,
707 the latter are not to be called when multiple threads are
708 running or asynchronous signals are enabled,
709 and so the data structure can be considered
710 effectively constant in these contexts,
711 which makes the former safe.
712 .\" .TP
713 .\" .I fd
714 .\" Functions annotated with
715 .\" .I fd
716 .\" as an AC-Safety issue may leak file
717 .\" descriptors if asynchronous thread cancelation interrupts their
718 .\" execution.
720 .\" Functions that allocate or deallocate file descriptors will generally be
721 .\" marked as such.
722 .\" Even if they attempted to protect the file descriptor
723 .\" allocation and deallocation with cleanup regions,
724 .\" allocating a new descriptor and storing its number where the cleanup region
725 .\" could release it cannot be performed as a single atomic operation.
726 .\" Similarly,
727 .\" releasing the descriptor and taking it out of the data structure
728 .\" normally responsible for releasing it cannot be performed atomically.
729 .\" There will always be a window in which the descriptor cannot be released
730 .\" because it was not stored in the cleanup handler argument yet,
731 .\" or it was already taken out before releasing it.
732 .\" .\" It cannot be taken out after release:
733 .\" an open descriptor could mean either that the descriptor still
734 .\" has to be closed,
735 .\" or that it already did so but the descriptor was
736 .\" reallocated by another thread or signal handler.
738 .\" Such leaks could be internally avoided, with some performance penalty,
739 .\" by temporarily disabling asynchronous thread cancelation.
740 .\" However,
741 .\" since callers of allocation or deallocation functions would have to do
742 .\" this themselves, to avoid the same sort of leak in their own layer,
743 .\" it makes more sense for the library to assume they are taking care of it
744 .\" than to impose a performance penalty that is redundant when the problem
745 .\" is solved in upper layers, and insufficient when it is not.
747 .\" This remark by itself does not cause a function to be regarded as
748 .\" AC-Unsafe.
749 .\" However, cumulative effects of such leaks may pose a
750 .\" problem for some programs.
751 .\" If this is the case,
752 .\" suspending asynchronous cancelation for the duration of calls
753 .\" to such functions is recommended.
754 .\" .TP
755 .\" .I mem
756 .\" Functions annotated with
757 .\" .I mem
758 .\" as an AC-Safety issue may leak
759 .\" memory if asynchronous thread cancelation interrupts their execution.
761 .\" The problem is similar to that of file descriptors: there is no atomic
762 .\" interface to allocate memory and store its address in the argument to a
763 .\" cleanup handler,
764 .\" or to release it and remove its address from that argument,
765 .\" without at least temporarily disabling asynchronous cancelation,
766 .\" which these functions do not do.
768 .\" This remark does not by itself cause a function to be regarded as
769 .\" generally AC-Unsafe.
770 .\" However, cumulative effects of such leaks may be
771 .\" severe enough for some programs that disabling asynchronous cancelation
772 .\" for the duration of calls to such functions may be required.
774 .I cwd
775 Functions marked with
776 .I cwd
777 as an MT-Safety issue may temporarily
778 change the current working directory during their execution,
779 which may cause relative pathnames to be resolved in unexpected ways in
780 other threads or within asynchronous signal or cancelation handlers.
782 This is not enough of a reason to mark so-marked functions as MT-Unsafe,
783 .\" or AS-Unsafe,
784 but when this behavior is optional (e.g.,
785 .BR nftw (3)
786 with
787 .BR FTW_CHDIR ),
788 avoiding the option may be a good alternative to
789 using full pathnames or file descriptor-relative (e.g.,
790 .BR openat (2))
791 system calls.
792 .\" .TP
793 .\" .I !posix
794 .\" This remark, as an MT-Safety, AS-Safety or AC-Safety
795 .\" note to a function,
796 .\" indicates the safety status of the function is known to differ
797 .\" from the specified status in the POSIX standard.
798 .\" For example, POSIX does not require a function to be Safe,
799 .\" but our implementation is, or vice-versa.
801 .\" For the time being, the absence of this remark does not imply the safety
802 .\" properties we documented are identical to those mandated by POSIX for
803 .\" the corresponding functions.
805 .I :identifier
806 Annotations may sometimes be followed by identifiers,
807 intended to group several functions that, for example,
808 access the data structures in an unsafe way, as in
809 .I race
811 .IR const ,
812 or to provide more specific information,
813 such as naming a signal in a function marked with
814 .IR sig .
815 It is envisioned that it may be applied to
816 .I lock
818 .I corrupt
819 as well in the future.
821 In most cases, the identifier will name a set of functions,
822 but it may name global objects or function arguments,
823 or identifiable properties or logical components associated with them,
824 with a notation such as, for example,
825 .I :buf(arg)
826 to denote a buffer associated with the argument
827 .IR arg ,
829 .I :tcattr(fd)
830 to denote the terminal attributes of a file descriptor
831 .IR fd .
833 The most common use for identifiers is to provide logical groups of
834 functions and arguments that need to be protected by the same
835 synchronization primitive in order to ensure safe operation in a given
836 context.
838 .I /condition
839 Some safety annotations may be conditional,
840 in that they only apply if a boolean expression involving arguments,
841 global variables or even the underlying kernel evaluates to true.
842 .\" Such conditions as
843 .\" .I /hurd
844 .\" or
845 .\" .I /!linux!bsd
846 .\" indicate the preceding marker only
847 .\" applies when the underlying kernel is the HURD,
848 .\" or when it is neither Linux nor a BSD kernel, respectively.
849 For example,
850 .I /!ps
852 .I /one_per_line
853 indicate the preceding marker only applies when argument
854 .I ps
855 is NULL, or global variable
856 .I one_per_line
857 is nonzero.
859 When all marks that render a function unsafe are
860 adorned with such conditions,
861 and none of the named conditions hold,
862 then the function can be regarded as safe.
863 .SH SEE ALSO
864 .BR pthreads (7),
865 .BR signal\-safety (7)