解锁Linux线程本地存储的秘密（linux线程本地存储）

Linux线程本地存储（Thread-Local Storage，TLS）是一项技术，允许线程访问自己的“本地”内存数据，而不会与其他线程的内存数据发生冲突。

这是实现同步所必需的工具，使开发人员能够专注于实现多任务应用程序的逻辑，而不需要考虑如何同步线程之间的数据访问。

它对应用程序开发人员有很大帮助，也对操作系统有很大帮助，因为可以简化操作系统的内部实现，使其可以支持更多核和虚拟机。

在Linux上实现TLS一般用到动态分配内存映射文件pagemap，用于实现文件映射。在Linux上，每个程序运行时都会分配一个内存页面，用于存储TLS，这样就可以确保线程间的相互独立。

因此，当程序以多线程模式运行时，每个线程都将拥有自己的本地页面，可以用来存储TLS。

但是，这些本地页面是动态分配的，而不是固定分配的，所以这就需要一种方法来确定每个线程的TLS页面在何处。

Linux提供了几种方法来解锁TLS的秘密，例如：

1、使用gettid（）系统调用，该调用可以返回当前线程的ID，可以将该ID与内存页面进行映射。

int main(){

pid_t tid;

// 使用gettid系统调用获得线程ID

tid= syscall(SYS_gettid);

printf(“TID: %d\n”,tid);

return 0;

}

2、使用getauxval（）系统调用，该函数可以从ELF文件头获取线程局部存储数据对应的虚拟地址。

int main(){

long int tls_block_offset;

// 使用getauxval系统调用获取指定参数指定的位置

tls_block_offset=getauxval(AT_TLS_OFFSET);

printf(“TLS offset: %ld\n”, tls_block_offset);

return 0;

}

3、使用getauxv（）api获得TLS offset，该函数可以返回TLS offset和size，在更底层的Linux系统中使用。

int main(){

int *auxval;

// 获取TLS offset

auxval = getauxv(AT_TLS_OFFSET);

printf(“TLS offset address: %p\nTLS size: %p\n”,auxval[0], auxval[1]);

return 0;

}

总之，使用上面提到的几种方法，可以很容易地解锁Linux线程本地存储的秘密，从而使开发人员能够轻松实现线程的同步。