线程本地存储

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概述

线程本地存储(TLS)是指线程私有的变量。

C11标准开始支持线程本地存储，并引入 _Thread_local 关键字，C2X标准引入 thread_local 关键字。 gcc以及clang编译器还引入关键字 __thread 。

当用以上关键字定义全局变量时，每个线程都会拷贝一份此全局变量的副本，然后各自访问各自的副本。

gcc以及clang对TLS的实现，有4种模型：

-ftls-model=global-dynamic ：动态链接时使用，必须配合编译选项 -fpic 才有效，要求给出 __tls_get_addr() 的定义，若不配合 -fpic ，实际会变成 -ftls-model=initial-exec ；
-ftls-model=local-dynamic ：动态链接时使用，必须配合编译选项 -fpic 才有效，要求给出 __tls_get_addr() 的定义，若不配合 -fpic ，实际会变成 -ftls-model=initial-exec ；
-ftls-model=initial-exec ：静态链接时使用，要求给出 __aeabi_read_tp() 的定义，此函数会返回线程 .tdata 段的首地址。然后从 .got 段中获取TLS变量的 OFFSET ，即 OFFSET = GOT[name] 。最终，变量的地址为 __aeabi_read_tp() + OFFSET 。
-ftls-model=local-exec ：静态链接时使用，要求给出 __aeabi_read_tp() 的定义，此函数会返回线程 .tdata 段的首地址。然后TLS变量的 OFFSET 是以立即数形式获取。最终，变量的地址为 __aeabi_read_tp() + OFFSET 。相对于 -ftls-model=initial-exec 少了一次内存访问的操作，效率是4种模型中最高的。

XWOS同时支持 -ftls-model=initial-exec 和 -ftls-model=local-exec 。移植XWOS时，需要将 .got 段放入链接脚本中：

        .got : {
                *(.got.plt) *(.igot.plt) *(.got) *(.igot)
        } > code_mr AT> code_mr