如何在llvm-ir中模拟thread_local？

Question

下面的代码目前在lli中不起作用：

//main.cpp 
extern thread_local int tls;
int main() {
    tls = 42;
    return 0;
}

//clang++ -S -emit-llvm main.cpp && lli main.ll

llvm-ir：

; ModuleID = 'main.cpp'
target datalayout = "e-m:e-i64:64-f80:128-n8:16:32:64-S128"
target triple = "x86_64-pc-linux-gnu"

@tls = external thread_local global i32, align 4

; Function Attrs: norecurse uwtable
define i32 @main() #0 {
  %1 = alloca i32, align 4
  store i32 0, i32* %1, align 4
  %2 = call i32* @_ZTW3tls()
  store i32 42, i32* %2, align 4
  ret i32 0
}

define weak_odr hidden i32* @_ZTW3tls() {
  br i1 icmp ne (void ()* @_ZTH3tls, void ()* null), label %1, label %2

; <label>:1                                       ; preds = %0
  call void @_ZTH3tls()
  br label %2

; <label>:2                                       ; preds = %1, %0
  ret i32* @tls
}

declare extern_weak void @_ZTH3tls()

它会导致以下错误：

LLVM ERROR: Cannot select: 0x55ec0e9c3a60: i64 = X86ISD::WrapperRIP 
TargetGlobalTLSAddress:i64<i32* @tls> 0 [TF=10]
   0x55ec0e9c3858: i64 = TargetGlobalTLSAddress<i32* @tls> 0 [TF=10]
In function: _ZTW3tls

有没有一种方法可以模拟TLS并转换llvm-ir来使其工作？

使用从thread_id到指针的全局映射，并用分配器/解除分配器/getter/setter替换所有出现的线程本地，这是否可行？

-femulated-tls和-ftls-model有什么用吗？

相关问题：

how to perform TargetLowering in a IR-trasformation pass?

http://lists.llvm.org/pipermail/llvm-dev/2017-February/109947.html

Answer 1

既然你还没有说出你看到的错误是什么，我假设它是某种形式的LLVM ERROR: Program used external function '_ZTH3tls' which could not be resolved!

这是一个链接错误，它实际上是指这样一个事实，即tls被声明为具有外部链接，但是没有另一个定义可以链接(至少您已经发布了)。

替换

extern thread_local int tls;

使用

thread_local int tls;

然后，编译器将生成以下IR

@tls = thread_local global i32 0, align 4

如果您确实需要外部链接并使用lli，则需要首先使用llvm-link链接llvm文件，因为lli不具备自行链接的能力。

例如：

ext.cpp

thread_local int tls = 0;

main.cpp

extern thread_local int tls;
int main() {
  tls = 42;
  return 0;
}

编译此代码将生成ext.ll和main.ll。运行llvm-link -S ext.ll main.ll > output.ll获取链接文件，然后lli output.ll也应该可以工作。

如果问题解决了，请告诉我。