Thread-local storage

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Thread-local storage (TLS) ist Speicherplatz, der für jeden Thread eines mehrläufigen Prozesses Daten threadspezifisch speichern kann.[1] Variablen mit dem Attribut TLS erhalten für jeden Thread automatisch eine eigene Instanz. Der Compiler erzeugt weiterhin automatisch Code, der Zugriffe auf genau die dem Thread zugeordnete Kopie des TLS erlaubt. TLS kann dazu dienen, Daten vor unbeabsichtigten Änderungen durch andere Threads zu schützen, oder Race Conditions zu verhindern.

Unter Windows/IA-32 und Windows x86 bzw. x64 z. B. erfolgt der Zugriff über das Segment-Register FS (x86) bzw. GS (x64), das für jeden Thread auf den sogenannten Thread Environment Block verweist.

Codebeispiel für GCC mithilfe des Attributs __thread:[2] 

__thread int i;
extern __thread struct state s;
static __thread char *p;

Unter Visual C++ mithilfe des Attributs __declspec(thread): 

__declspec(thread) int i;
extern __declspec(thread) struct state s;
static __declspec(thread) char *p;

Seit C++11 existiert für Deklarationen das Schlüsselwort thread_local als einheitliche Alternative zu diesen GCC- bzw. MSVC-Attributen.[3]

TLS ist für die Architekturen IA-32, x86-64, SPARC, SuperH, Alpha und S390 sowie unter ARM-Prozessoren verfügbar.[2][4]

Einzelnachweise

  1. ↑ Tyler Whitney et al.: Threadlokaler Speicher (TLS). In: learn.microsoft.com. 26. September 2022, abgerufen am 28. Februar 2023.
  2. ↑ a b Ulrich Drepper: ELF Handling For Thread-Local Storage. (PDF; 480 kB) In: akkadia.org. 22. August 2013, abgerufen am 3. August 2014 (englisch, Version 0.21).
  3. ↑ Storage class specifiers. In: cppreference.com. 23. Juni 2021, abgerufen am 20. Juli 2021 (englisch).
  4. ↑ RealView Compilation Tools Compiler User Guide > Thread-local storage. In: developer.arm.com. Abgerufen am 20. Juli 2021 (englisch).

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