c - 在 Linux 上，TLS 是由内核还是由 libc(或其他语言运行时)设置的？

Question

我正在研究如何在 Linux 系统上实现 TLS(线程本地存储)。文档ELF Handling for Thread-Local Storage解释程序对线程局部变量的要求如何编码为 ELF 二进制文件，以及“运行时”应如何处理此类二进制文件。

但是，我不清楚实际上设置 TLS 区域的“运行时”是 Linux 内核(及其加载 ELF 二进制文件的代码)还是 libc 中的一些初始化代码。谁能简单解释一下？

(背景:我正在尝试静态链接并运行应用程序，但它在启动时出现段错误。在 gdb 中，我可以看到段错误代码是来自 libc 的一些初始化代码。它正在尝试读取静态使用相对于 GS 的地址的变量，但 GS 为零。)

Answer 1

线程本地存储初始化是 libc 提供的启动代码的一部分。静态链接时，链接器应将 TLS 初始化添加到链接到程序中的启动代码中。

例如，glibc 在 libc.a 中有 __libc_setup_tls 和 _dl_tls_setup (以及其他相关的东西)，它们将被添加到如果您通过 gcc -static 进行链接，则程序的初始化代码。 (对于动态链接程序，_dl_... 函数是 ELF 动态链接器加载程序 ld-linux.so 的一部分，它不用于运行静态链接程序。)

因此，静态链接可执行文件中正确的 TLS 初始化是 C 库(提供代码)和工具链(必须了解如何正确链接所有必要的启动代码)之间协作的结果).

内核很少参与 TLS 初始化。 (基本上，它只需要确保 .tdata 部分可用于 libc 进行初始化。)参见 ELF file TLS and LOAD program sections了解详情。