目次: C言語とlibc
前回はスレッドローカル変数宣言のコードを見ました。今回は変数のアドレス取得のコードを見ます。
初期化の際はスレッドローカル変数のアドレスを取得する必要があります。アドレスの取得には __libc_tsd_address() というマクロを使います。
// glibc/ctype/ctype-info.c
void
__ctype_init (void)
{
const uint16_t **bp = __libc_tsd_address (const uint16_t *, CTYPE_B);
*bp = (const uint16_t *) _NL_CURRENT (LC_CTYPE, _NL_CTYPE_CLASS) + 128;
const int32_t **up = __libc_tsd_address (const int32_t *, CTYPE_TOUPPER);
*up = ((int32_t *) _NL_CURRENT (LC_CTYPE, _NL_CTYPE_TOUPPER) + 128);
const int32_t **lp = __libc_tsd_address (const int32_t *, CTYPE_TOLOWER);
*lp = ((int32_t *) _NL_CURRENT (LC_CTYPE, _NL_CTYPE_TOLOWER) + 128);
}
libc_hidden_def (__ctype_init)
// glibc/sysdeps/generic/libc-tsd.h
#define __libc_tsd_address(TYPE, KEY) (&__libc_tsd_##KEY)
#define __libc_tsd_get(TYPE, KEY) (__libc_tsd_##KEY)
#define __libc_tsd_set(TYPE, KEY, VALUE) (__libc_tsd_##KEY = (VALUE))
先ほど宣言した変数のアドレスを返すだけの単純なコードです(例えばKEYがCTYPE_Bなら &__libc_tsd_CTYPE_Bを返す)。
実際はどのようにアドレスを得るのでしょう?下記のようにコードを書き換えて、
// glibc/ctype/ctype-info.c
void
__ctype_init (void)
{
const uint16_t **bp = __libc_tsd_address (const uint16_t *, CTYPE_B);
*bp = NULL;
}
libc_hidden_def (__ctype_init)
空のmain関数のみのコードをスタティックリンクでコンパイルし、実行ファイルを逆アセンブルします。
000000000002c0c6 <__ctype_init>:
void
__ctype_init (void)
{
const uint16_t **bp = __libc_tsd_address (const uint16_t *, CTYPE_B);
*bp = NULL;
2c0c6: 00045797 auipc a5,0x45
2c0ca: 7227b783 ld a5,1826(a5) # 717e8 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x70>
2c0ce: 9792 add a5,a5,tp
2c0d0: 0007b023 sd zero,0(a5)
}
2c0d4: 8082 ret
逆アセンブルを見ると、GOTのエントリからロードしたオフセット+tpレジスタの値 = アドレス、という実装になっています。RISC-Vにおいてtpレジスタは「スレッドポインタ」レジスタといって、まさにスレッドローカルストレージのためのレジスタです。
次回はスレッドポインタがいつどこで初期化されるかを見たいと思います。
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