SET_THREAD_AREA(2) Руководство программиста Linux SET_THREAD_AREA(2)

ИМЯ

get_thread_area, set_thread_area - управляют информацией области локального хранилища нити

ОБЗОР

#include <linux/unistd.h>
#if defined __i386__ || defined __x86_64__
# include <asm/ldt.h>
int get_thread_area(struct user_desc *u_info);
int set_thread_area(struct user_desc *u_info);
#elif defined __m68k__
int get_thread_area(void);
int set_thread_area(unsigned long tp);
#elif defined __mips__
int set_thread_area(unsigned long addr);
#endif

Замечание: В glibc нет обёрточных функций для этих системных вызовов; смотрите ЗАМЕЧАНИЯ.

ОПИСАНИЕ

Эти вызовы предоставляют зависимую от архитектуры реализацию поддержки информации области локального хранилища нити. В настоящее время вызов set_thread_area() доступен для m68k, MIPS и x86 (32-битный и 64-битный вариант); get_thread_area() доступен для m68k и x86.

Для m68k и MIPS, set_thread_area() позволяет сохранить произвольный указатель (указанный в аргументе tp на m68k и в аргументе addr на MIPS) структуре данных ядра, связанной с вызывающей нитью; этот указатель позднее может быть получен с помощью get_thread_area() (информацию о получении указателя нити на MIPS также смотрите ЗАМЕЧАНИЯ).

На x86 в Linux под локальное хранилище нити отдано три элемента глобальной таблицы дескрипторов (GDT). Подробней о GDT читайте в Intel Software Developer's Manual или AMD Architecture Programming Manual.

Этим системным вызовам передаётся указатель на структуру вида:

struct user_desc {

    unsigned int  entry_number;

    unsigned long base_addr;

    unsigned int  limit;

    unsigned int  seg_32bit:1;

    unsigned int  contents:2;

    unsigned int  read_exec_only:1;

    unsigned int  limit_in_pages:1;

    unsigned int  seg_not_present:1;

    unsigned int  useable:1;
#ifdef __x86_64__

    unsigned int  lm:1;
#endif
};

Вызов get_thread_area() читает элемент GDT, указанный в u_info->entry_number и заполняет оставшиеся поля в u_info.

Вызов set_thread_area() изменяет элемент TLS в GDT.

Элемент массива TLS, устанавливаемый set_thread_area(), соответствует значению u_info->entry_number, которое передал пользователь. Если это значение находится в допустимых пределах, то set_thread_area() записывает дескриптор TLS, на который указывает u_info, в массив TLS нити.

Когда set_thread_area() передаётся entry_number со значением -1, то ищется свободный элемент TLS. Если set_thread_area() находит свободный элемент TLS, то значение u_info->entry_number устанавливается после возврата для показа того, какой же элемент был изменён.

Структура user_desc считается «пустой», если read_exec_only и seg_not_present равны 1, а все остальные поля равны 0. Если «пустой» дескриптор передаётся в set_thread_area(), то соответствующий элемент TLS будет очищен. Дополнительную информацию смотрите в разделе ДЕФЕКТЫ.

Начиная с Linux 3.19, set_thread_area() нельзя использовать для записи отсутствующих сегментов, 16-битных сегментов или сегментов кода, но допускается очистка таких сегментов.

ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ

На x86 данные системные вызовы возвращают 0 при успешном выполнении и 1 при ошибке, записывая в errno соответствующее значение.

На MIPS и m68k вызов set_thread_area() всегда возвращает 0. На m68k вызов get_thread_area() возвращает значение указателя области нити (установленный ране с помощью set_thread_area()).

ОШИБКИ

u_info является некорректным указателем.
u_info->entry_number вне допустимых границ.
Вызов get_thread_area() или set_thread_area() был вызван как 64-битный системный вызов.
(set_thread_area()) Невозможно найти свободный элемент TLS.

ВЕРСИИ

Вызов set_thread_area() появился в версии 2.5.29. Вызов get_thread_area() появился в Linux 2.5.32.

СООТВЕТСТВИЕ СТАНДАРТАМ

Вызовы set_thread_area() и get_thread_area() есть только в Linux, и они не должны использоваться в переносимых программах.

ЗАМЕЧАНИЯ

В glibc нет обёрточных функций для этих системных вызовов, так как они предназначены только для использования в библиотеках нитей. Если вам всё-таки нужно их вызвать, используйте syscall(2).

На x86 вызов arch_prctl(2) может влиять на set_thread_area(). Подробней смотрите в arch_prctl(2). Обычно это не вызывает проблем, так как arch_prctl(2) обычно используется только в 64-битных программах.

На MIPS текущее значение указателя области нити можно получить с помощью инструкции:

rdhwr dest, $29

Эта инструкция ловится и обрабатывается ядром.

ДЕФЕКТЫ

В 64-битных ядрах до Linux 3.19, если был установлен один из битов заполнения в user_desc, то это приводило к тому, что дескриптор не считался пустым (смотрите modify_ldt(2)). В результате, единственным надёжным способом очистить элемент TLS было задействование memset(3) для обнуления всей структуры user_desc, включая биты заполнения, и затем установка битов read_exec_only и seg_not_present. В Linux 3.19, структура user_desc, полностью состоящая из нулей кроме entry_number, также будет считаться запросом на очистку элемента TLS, что отличается от работы старых ядер.

До Linux 3.19, сегментные регистры DS и ES не должны ссылаться на элементы TLS.

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ

arch_prctl(2), modify_ldt(2), ptrace(2) (PTRACE_GET_THREAD_AREA and PTRACE_SET_THREAD_AREA)

2019-03-06 Linux