线程本地存储
线程本地存储（TLS: thread local storage）为每个线程有独立的存储空间来存储线程变量。当一个线程修改线程变量的值时，不影响另外一个线程读取线程变量的值。因为线程变量在每个线程的TLS都有一份，访问时只能读取所在TLS中的线程变量值。
在x86-64系统下，与线程本地存储有关的寄存器是FS寄存器：
FS寄存器：用户态使用FS寄存器保存线程本地存储的基址
可用通过调用系统函数设置或者查询TLS基址：
1 2 int syscall (SYS_arch_prctl, int code, unsigned long addr) ;int syscall (SYS_arch_prctl, int code, unsigned long *addr) ;
其中code的取值：
ARCH_SET_FS
Set the 64-bit base for the FS register to addr .
ARCH_GET_FS
Return the 64-bit base value for the FS register of the current thread in the unsigned long pointed to by addr .
ARCH_SET_GS
Set the 64-bit base for the GS register to addr .
ARCH_GET_GS
Return the 64-bit base value for the GS register of the current thread in the unsigned long pointed to by addr .
Go本身不提供线程本地存储能力（对于Go编程人员来说，直接面对的是协程），而是在内核使用了TLS机制来协助完成协程的调度。
Go内核使用到LTS的有以下几处地方：
在启动函数runtime·rt0_go中
1 2 3 4 5 6 7 LEAQ runtime·m0+m_tls(SB), DI // 将runtime·m0.tls地址存入DI寄存器 CALL runtime·settls(SB) // 调用runtime·settls函数 ... get_tls(BX) // 将LTS地址（下限地址）保存到BX寄存器 LEAQ runtime·g0(SB), CX // 将runtime·g0地址存入CX寄存器 MOVQ CX, g(BX) // 将CX值（runtime·g0地址）存入LTS地址 ...
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 TEXT runtime·settls(SB),NOSPLIT,$32 #ifdef GOOS_android // Android stores the TLS offset in runtime·tls_g. SUBQ runtime·tls_g(SB), DI #else ADDQ $8, DI // ELF wants to use -8(FS) // 将DI值+8（runtime·m0.tls+8）并存入DI寄存器 #endif MOVQ DI, SI // 将DI值存入SI寄存器 MOVQ $0x1002, DI // 将0x1002（ARCH_SET_FS）存入DI寄存器 MOVQ $SYS_arch_prctl, AX // 将SYS_arch_prctl函数地址存入AX寄存器 SYSCALL // 调用SYSCALL CMPQ AX, $0xfffffffffffff001 // 比较AX值和-1比较，判断系统调用范围值是否为-1 JLS 2(PC) // 小于-1，则跳转到PC+2指令即RET MOVL $0xf1, 0xf1 // crash // 等于-1，则crash RET
1 #define get_tls(r) MOVQ TLS, r
以上代码的目的是将m0.tls保存到FS寄存器，作为LTS的基址。其中m结构体中的tls为长度为6的uintptr数组，即每个m可以用来作为LTS的空间大小为48字节。因为FS寄存器存储的TLS基址是TLS的上限地址，所以上述汇编runtime·settls要将runtime·m0.tls+8保存到FS寄存器，即TLS空间大小为8字节，即runtime·m0.tls[0]内存空间。
然后将runtime·g0地址保存到LTS中。
1 2 3 4 5 type m struct { ... tls [tlsSlots]uintptr // thread-local storage (for x86 extern register) ... }
在创建m的过程中，调用newosproc创建系统线程，newosproc会调用clone函数，在clone函数中将调用SYS_clone，同样将m.tls[0]作为LTS，并将m.g0保存到LTS中。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 // int32 clone(int32 flags, void *stk, M *mp, G *gp, void (*fn)(void)); TEXT runtime·clone(SB),NOSPLIT,$0 MOVL flags+0(FP), DI MOVQ stk+8(FP), SI MOVQ $0, DX MOVQ $0, R10 MOVQ $0, R8 // Copy mp, gp, fn off parent stack for use by child. // Careful: Linux system call clobbers CX and R11. MOVQ mp+16(FP), R13 MOVQ gp+24(FP), R9 MOVQ fn+32(FP), R12 CMPQ R13, $0 // m JEQ nog1 CMPQ R9, $0 // g JEQ nog1 LEAQ m_tls(R13), R8 #ifdef GOOS_android // Android stores the TLS offset in runtime·tls_g. SUBQ runtime·tls_g(SB), R8 #else ADDQ $8, R8 // ELF wants to use -8(FS) #endif ORQ $0x00080000, DI //add flag CLONE_SETTLS(0x00080000) to call clone nog1: MOVL $SYS_clone, AX SYSCALL ... // In child, set up new stack get_tls(CX) MOVQ R13, g_m(R9) MOVQ R9, g(CX)
在调度器选择可运行g后，使用gogo执行g的过程中将执行的g地址保存到LTS中。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 TEXT runtime·gogo(SB), NOSPLIT, $0-8 MOVQ buf+0(FP), BX // FP指向入参起始位置，所以FP+0指向第一个入参，即gobuf MOVQ gobuf_g(BX), DX // 将gobuf.g存入DX MOVQ 0(DX), CX // 将gobuf.g存入CX JMP gogo<>(SB) // 跳转到gogo TEXT gogo<>(SB), NOSPLIT, $0 get_tls(CX) // 将TLS地址存入CX MOVQ DX, g(CX) // 将DX的值（gobuf.g）存入CX指向的地址（TLS） MOVQ DX, R14 // 将DX的值（gobuf.g）存入R14 MOVQ gobuf_sp(BX), SP // 将gobuf.sp存入SP MOVQ gobuf_ret(BX), AX // 将gobuf.ret存入AX MOVQ gobuf_ctxt(BX), DX // 将gobuf.ctxt存入DX MOVQ gobuf_bp(BX), BP // 将gobuf.bp存入BP MOVQ $0, gobuf_sp(BX) // 将gobuf.sp清零 MOVQ $0, gobuf_ret(BX) // 将gobuf.ret清零 MOVQ $0, gobuf_ctxt(BX) // 将gobuf.ctxt清零 MOVQ $0, gobuf_bp(BX) // 将gobuf.bp清零 MOVQ gobuf_pc(BX), BX // 将gobuf.pc存入BX JMP BX // 跳转到BX指向的地址
从LTS中读取的关键函数是getg，getg是内建函数，从注释可以看出是从TLS中读取保存的g对象。
当然还有其它地方使用到了LTS，概括起来就是，在创建m时，将g0地址存放在线程的LTS中；在切换协程时，将切换后的协程地址存放在线程的LTS中；在需要获取当前协程的地方，从LTS中读取当前协程的g地址。
