Remove TLS_TCB_ALIGN and TLS_INIT_TCB_ALIGN
authorFlorian Weimer <fweimer@redhat.com>
Thu, 9 Dec 2021 16:57:11 +0000 (17:57 +0100)
committerFlorian Weimer <fweimer@redhat.com>
Thu, 9 Dec 2021 22:47:49 +0000 (23:47 +0100)
TLS_INIT_TCB_ALIGN is not actually used.  TLS_TCB_ALIGN was likely
introduced to support a configuration where the thread pointer
has not the same alignment as THREAD_SELF.  Only ia64 seems to use
that, but for the stack/pointer guard, not for storing tcbhead_t.
Some ports use TLS_TCB_OFFSET and TLS_PRE_TCB_SIZE to shift
the thread pointer, potentially landing in a different residue class
modulo the alignment, but the changes should not impact that.

In general, given that TLS variables have their own alignment
requirements, having different alignment for the (unshifted) thread
pointer and struct pthread would potentially result in dynamic
offsets, leading to more complexity.

hppa had different values before: __alignof__ (tcbhead_t), which
seems to be 4, and __alignof__ (struct pthread), which was 8
(old default) and is now 32.  However, it defines THREAD_SELF as:

/* Return the thread descriptor for the current thread.  */
# define THREAD_SELF \
  ({ struct pthread *__self; \
__self = __get_cr27(); \
__self - 1; \
   })

So the thread pointer points after struct pthread (hence __self - 1),
and they have to have the same alignment on hppa as well.

Similarly, on ia64, the definitions were different.  We have:

# define TLS_PRE_TCB_SIZE \
  (sizeof (struct pthread) \
   + (PTHREAD_STRUCT_END_PADDING < 2 * sizeof (uintptr_t) \
      ? ((2 * sizeof (uintptr_t) + __alignof__ (struct pthread) - 1) \
 & ~(__alignof__ (struct pthread) - 1)) \
      : 0))
# define THREAD_SELF \
  ((struct pthread *) ((char *) __thread_self - TLS_PRE_TCB_SIZE))

And TLS_PRE_TCB_SIZE is a multiple of the struct pthread alignment
(confirmed by the new _Static_assert in sysdeps/ia64/libc-tls.c).

On m68k, we have a larger gap between tcbhead_t and struct pthread.
But as far as I can tell, the port is fine with that.  The definition
of TCB_OFFSET is sufficient to handle the shifted TCB scenario.

This fixes commit 23c77f60181eb549f11ec2f913b4270af29eee38
("nptl: Increase default TCB alignment to 32").

Reviewed-by: H.J. Lu <hjl.tools@gmail.com>
23 files changed:
csu/libc-tls.c
elf/dl-tls.c
sysdeps/aarch64/nptl/tls.h
sysdeps/alpha/nptl/tls.h
sysdeps/arc/nptl/tls.h
sysdeps/arm/nptl/tls.h
sysdeps/csky/nptl/tls.h
sysdeps/generic/tls.h
sysdeps/hppa/nptl/tls.h
sysdeps/i386/nptl/tls.h
sysdeps/ia64/libc-tls.c
sysdeps/ia64/nptl/tls.h
sysdeps/m68k/nptl/tls.h
sysdeps/mach/hurd/tls.h
sysdeps/microblaze/nptl/tls.h
sysdeps/mips/nptl/tls.h
sysdeps/nios2/nptl/tls.h
sysdeps/powerpc/nptl/tls.h
sysdeps/riscv/nptl/tls.h
sysdeps/s390/nptl/tls.h
sysdeps/sh/nptl/tls.h
sysdeps/sparc/nptl/tls.h
sysdeps/x86_64/nptl/tls.h

index 5515204..d83e69f 100644 (file)
@@ -24,6 +24,7 @@
 #include <stdio.h>
 #include <sys/param.h>
 #include <array_length.h>
+#include <pthreadP.h>
 
 #ifdef SHARED
  #error makefile bug, this file is for static only
@@ -89,7 +90,7 @@ init_static_tls (size_t memsz, size_t align)
 {
   /* That is the size of the TLS memory for this object.  */
   GL(dl_tls_static_size) = roundup (memsz + GLRO(dl_tls_static_surplus),
-                                   TLS_TCB_ALIGN);
+                                   TCB_ALIGNMENT);
 #if TLS_TCB_AT_TP
   GL(dl_tls_static_size) += TLS_TCB_SIZE;
 #endif
@@ -214,5 +215,5 @@ __libc_setup_tls (void)
   memsz += tcb_offset;
 #endif
 
-  init_static_tls (memsz, MAX (TLS_TCB_ALIGN, max_align));
+  init_static_tls (memsz, MAX (TCB_ALIGNMENT, max_align));
 }
index 9260d2d..273f60f 100644 (file)
@@ -219,7 +219,7 @@ _dl_count_modids (void)
 void
 _dl_determine_tlsoffset (void)
 {
-  size_t max_align = TLS_TCB_ALIGN;
+  size_t max_align = TCB_ALIGNMENT;
   size_t freetop = 0;
   size_t freebottom = 0;
 
@@ -350,7 +350,7 @@ _dl_determine_tlsoffset (void)
 
   GL(dl_tls_static_used) = offset;
   GLRO (dl_tls_static_size) = roundup (offset + GLRO(dl_tls_static_surplus),
-                                      TLS_TCB_ALIGN);
+                                      TCB_ALIGNMENT);
 #else
 # error "Either TLS_TCB_AT_TP or TLS_DTV_AT_TP must be defined"
 #endif
index c9ae564..860776b 100644 (file)
@@ -52,18 +52,12 @@ typedef struct
 /* This is the size of the initial TCB.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE     sizeof (tcbhead_t)
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN    __alignof__ (struct pthread)
-
 /* This is the size of the TCB.  */
 # define TLS_TCB_SIZE          sizeof (tcbhead_t)
 
 /* This is the size we need before TCB.  */
 # define TLS_PRE_TCB_SIZE      sizeof (struct pthread)
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN         __alignof__ (struct pthread)
-
 /* Install the dtv pointer.  The pointer passed is to the element with
    index -1 which contain the length.  */
 # define INSTALL_DTV(tcbp, dtvp) \
index eef922f..860cc46 100644 (file)
@@ -46,18 +46,12 @@ typedef struct
 /* This is the size of the initial TCB.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE     sizeof (tcbhead_t)
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN    16
-
 /* This is the size of the TCB.  */
 # define TLS_TCB_SIZE          sizeof (tcbhead_t)
 
 /* This is the size we need before TCB.  */
 # define TLS_PRE_TCB_SIZE      sizeof (struct pthread)
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN         16
-
 /* Install the dtv pointer.  The pointer passed is to the element with
    index -1 which contain the length.  */
 # define INSTALL_DTV(tcbp, dtvp) \
index f685386..06d8a48 100644 (file)
@@ -48,17 +48,11 @@ typedef struct
 /* This is the size of the initial TCB.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE     sizeof (tcbhead_t)
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN    __alignof__ (struct pthread)
-
 /* This is the size of the TCB.  */
 #ifndef TLS_TCB_SIZE
 # define TLS_TCB_SIZE          sizeof (tcbhead_t)
 #endif
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN         __alignof__ (struct pthread)
-
 /* This is the size we need before TCB.  */
 # define TLS_PRE_TCB_SIZE      sizeof (struct pthread)
 
index 06612b5..57e039f 100644 (file)
@@ -50,18 +50,12 @@ typedef struct
 /* This is the size of the initial TCB.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE     sizeof (tcbhead_t)
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN    16
-
 /* This is the size of the TCB.  */
 # define TLS_TCB_SIZE          sizeof (tcbhead_t)
 
 /* This is the size we need before TCB.  */
 # define TLS_PRE_TCB_SIZE      sizeof (struct pthread)
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN         16
-
 /* Install the dtv pointer.  The pointer passed is to the element with
    index -1 which contain the length.  */
 # define INSTALL_DTV(tcbp, dtvp) \
index 39fd640..64dcaec 100644 (file)
@@ -61,15 +61,9 @@ typedef struct
 /* This is the size of the initial TCB.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE     sizeof (tcbhead_t)
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN    8
-
 /* This is the size of the TCB.  */
 # define TLS_TCB_SIZE          sizeof (tcbhead_t)
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN         8
-
 /* This is the size we need before TCB.  */
 # define TLS_PRE_TCB_SIZE      sizeof (struct pthread)
 
index f581c9a..b7aafce 100644 (file)
 /* An architecture-specific version of this file has to defined a
    number of symbols:
 
+     TCB_ALIGNMENT
+
+     Alignment of THREAD_SELF (struct pthread *) and the thread
+     pointer.
+
      TLS_TCB_AT_TP  or  TLS_DTV_AT_TP
 
      The presence of one of these symbols signals which variant of
      dynamic linker itself.  There are no threads in use at that time.
 
 
-     TLS_TCB_ALIGN
-
-     Alignment requirements for the TCB structure.
-
-     TLS_INIT_TCB_ALIGN
-
-     Similarly, but for the structure used at startup time.
-
-
      INSTALL_DTV(tcb, init_dtv)
 
      This macro must install the given initial DTV into the thread control
index 5f55022..62bfb96 100644 (file)
@@ -52,15 +52,9 @@ typedef struct
 /* This is the size of the initial TCB.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE     sizeof (tcbhead_t)
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN    __alignof__ (tcbhead_t)
-
 /* This is the size of the TCB.  */
 # define TLS_TCB_SIZE          sizeof (tcbhead_t)
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN         __alignof__ (struct pthread)
-
 /* This is the size we need before TCB */
 # define TLS_PRE_TCB_SIZE      sizeof (struct pthread)
 
index d010e14..e5f4e83 100644 (file)
@@ -102,15 +102,9 @@ union user_desc_init
    struct pthread even when not linked with -lpthread.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE sizeof (struct pthread)
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN __alignof__ (struct pthread)
-
 /* This is the size of the TCB.  */
 # define TLS_TCB_SIZE sizeof (struct pthread)
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN __alignof__ (struct pthread)
-
 /* The TCB can have any size and the memory following the address the
    thread pointer points to is unspecified.  Allocate the TCB there.  */
 # define TLS_TCB_AT_TP 1
index a01edce..ede1e8f 100644 (file)
@@ -18,6 +18,9 @@
 
 #include <csu/libc-tls.c>
 
+_Static_assert (TLS_PRE_TCB_SIZE % __alignof (struct pthread) == 0,
+               "__thread_self and THREAD_SELF have same alignment");
+
 /* On IA-64, as it lacks linker optimizations, __tls_get_addr can be
    called even in statically linked binaries.
    In this case module must be always 1 and PT_TLS segment
index 44951da..3c23a2e 100644 (file)
@@ -53,9 +53,6 @@ register struct pthread *__thread_self __asm__("r13");
 /* This is the size of the initial TCB.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE sizeof (tcbhead_t)
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN __alignof__ (tcbhead_t)
-
 /* This is the size of the TCB.  */
 # define TLS_TCB_SIZE sizeof (tcbhead_t)
 
@@ -70,9 +67,6 @@ register struct pthread *__thread_self __asm__("r13");
         & ~(__alignof__ (struct pthread) - 1))                         \
       : 0))
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN __alignof__ (struct pthread)
-
 /* The DTV is allocated at the TP; the TCB is placed elsewhere.  */
 # define TLS_DTV_AT_TP 1
 # define TLS_TCB_AT_TP 0
index 257af6b..3acedc8 100644 (file)
@@ -53,20 +53,15 @@ typedef struct
    pointer, we don't need this.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE     0
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN    __alignof__ (struct pthread)
-
 /* This is the size of the TCB.  Because our TCB is before the thread
    pointer, we don't need this.  */
 # define TLS_TCB_SIZE          0
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN         __alignof__ (struct pthread)
-
 /* This is the size we need before TCB - actually, it includes the TCB.  */
 # define TLS_PRE_TCB_SIZE                                              \
   (sizeof (struct pthread)                                             \
-   + ((sizeof (tcbhead_t) + TLS_TCB_ALIGN - 1) & ~(TLS_TCB_ALIGN - 1)))
+   + ((sizeof (tcbhead_t) + __alignof (struct pthread) - 1)            \
+      & ~(__alignof (struct pthread) - 1)))
 
 /* The thread pointer (TP) points to the end of the
    TCB + 0x7000, as for PowerPC and MIPS.  This implies that TCB address is
index 8e66d5f..e5f62da 100644 (file)
 # include <mach.h>
 # include <atomic.h>
 
-
 /* This is the size of the initial TCB.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE sizeof (tcbhead_t)
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN __alignof__ (tcbhead_t)
-
 /* This is the size of the TCB.  */
 # define TLS_TCB_SIZE TLS_INIT_TCB_SIZE        /* XXX */
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN TLS_INIT_TCB_ALIGN /* XXX */
-
-
 /* Install the dtv pointer.  The pointer passed is to the element with
    index -1 which contain the length.  */
 # define INSTALL_DTV(descr, dtvp) \
index a31703b..de9d2b6 100644 (file)
@@ -56,18 +56,12 @@ typedef struct
 /* This is the size of the initial TCB.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE  sizeof (tcbhead_t)
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN __alignof__ (tcbhead_t)
-
 /* This is the size of the TCB.  */
 # define TLS_TCB_SIZE       sizeof (tcbhead_t)
 
 /* This is the size we need before TCB.  */
 # define TLS_PRE_TCB_SIZE   sizeof (struct pthread)
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN      __alignof__ (struct pthread)
-
 /* Install the dtv pointer.  The pointer passed is to the element with
    index -1 which contain the length.  */
 # define INSTALL_DTV(tcbp, dtvp) \
index afb8308..797e661 100644 (file)
@@ -83,20 +83,15 @@ typedef struct
    pointer, we don't need this.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE     0
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN    __alignof__ (struct pthread)
-
 /* This is the size of the TCB.  Because our TCB is before the thread
    pointer, we don't need this.  */
 # define TLS_TCB_SIZE          0
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN         __alignof__ (struct pthread)
-
 /* This is the size we need before TCB - actually, it includes the TCB.  */
 # define TLS_PRE_TCB_SIZE \
   (sizeof (struct pthread)                                                   \
-   + ((sizeof (tcbhead_t) + TLS_TCB_ALIGN - 1) & ~(TLS_TCB_ALIGN - 1)))
+   + ((sizeof (tcbhead_t) + __alignof (struct pthread) - 1)                  \
+      & ~(__alignof (struct pthread) - 1)))
 
 /* The thread pointer (in hardware register $29) points to the end of
    the TCB + 0x7000, as for PowerPC.  The pthread_descr structure is
index 173c395..18daedd 100644 (file)
@@ -59,20 +59,15 @@ register struct pthread *__thread_self __asm__("r23");
    pointer, we don't need this.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE     0
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN    __alignof__ (struct pthread)
-
 /* This is the size of the TCB.  Because our TCB is before the thread
    pointer, we don't need this.  */
 # define TLS_TCB_SIZE          0
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN         __alignof__ (struct pthread)
-
 /* This is the size we need before TCB - actually, it includes the TCB.  */
 # define TLS_PRE_TCB_SIZE \
   (sizeof (struct pthread)                                                   \
-   + ((sizeof (tcbhead_t) + TLS_TCB_ALIGN - 1) & ~(TLS_TCB_ALIGN - 1)))
+   + ((sizeof (tcbhead_t) + __alignof (struct pthread) - 1)                  \
+      & ~(__alignof (struct pthread) - 1)))
 
 /* The thread pointer (in hardware register r23) points to the end of
    the TCB + 0x7000, as for PowerPC and MIPS.  */
index 7d2f16d..63098f4 100644 (file)
@@ -108,19 +108,14 @@ typedef struct
 /* This is the size of the initial TCB.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE     0
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN    __alignof__ (struct pthread)
-
 /* This is the size of the TCB.  */
 # define TLS_TCB_SIZE          0
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN         __alignof__ (struct pthread)
-
 /* This is the size we need before TCB.  */
 # define TLS_PRE_TCB_SIZE \
   (sizeof (struct pthread)                                                   \
-   + ((sizeof (tcbhead_t) + TLS_TCB_ALIGN - 1) & ~(TLS_TCB_ALIGN - 1)))
+   + ((sizeof (tcbhead_t) + __alignof (struct pthread) - 1)                  \
+      & ~(__alignof (struct pthread) - 1)))
 
 /* The following assumes that TP (R2 or R13) points to the end of the
    TCB + 0x7000 (per the ABI).  This implies that TCB address is
index a966d44..1f78cac 100644 (file)
@@ -50,20 +50,15 @@ typedef struct
    pointer, we don't need this.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE     0
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN    __alignof__ (struct pthread)
-
 /* This is the size of the TCB.  Because our TCB is before the thread
    pointer, we don't need this.  */
 # define TLS_TCB_SIZE          0
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN         __alignof__ (struct pthread)
-
 /* This is the size we need before TCB - actually, it includes the TCB.  */
 # define TLS_PRE_TCB_SIZE \
   (sizeof (struct pthread)                                                   \
-   + ((sizeof (tcbhead_t) + TLS_TCB_ALIGN - 1) & ~(TLS_TCB_ALIGN - 1)))
+   + ((sizeof (tcbhead_t) + __alignof (struct pthread) - 1)                  \
+      & ~(__alignof (struct pthread) - 1)))
 
 /* The thread pointer tp points to the end of the TCB.
    The pthread_descr structure is immediately in front of the TCB.  */
index 16c5811..1655101 100644 (file)
@@ -66,15 +66,9 @@ typedef struct
    struct pthread even when not linked with -lpthread.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE sizeof (struct pthread)
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN __alignof__ (struct pthread)
-
 /* This is the size of the TCB.  */
 # define TLS_TCB_SIZE sizeof (struct pthread)
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN __alignof__ (struct pthread)
-
 /* The TCB can have any size and the memory following the address the
    thread pointer points to is unspecified.  Allocate the TCB there.  */
 # define TLS_TCB_AT_TP 1
index aadd5be..cfbfe44 100644 (file)
@@ -51,18 +51,12 @@ typedef struct
 /* This is the size of the initial TCB.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE sizeof (tcbhead_t)
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN __alignof__ (tcbhead_t)
-
 /* This is the size of the TCB.  */
 # define TLS_TCB_SIZE sizeof (tcbhead_t)
 
 /* This is the size we need before TCB.  */
 # define TLS_PRE_TCB_SIZE sizeof (struct pthread)
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN __alignof__ (struct pthread)
-
 /* The TLS blocks start right after the TCB.  */
 # define TLS_DTV_AT_TP 1
 # define TLS_TCB_AT_TP 0
index d4e6e52..4f823cd 100644 (file)
@@ -63,15 +63,9 @@ register struct pthread *__thread_self __asm__("%g7");
    struct pthread even when not linked with -lpthread.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE sizeof (struct pthread)
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN __alignof__ (struct pthread)
-
 /* This is the size of the TCB.  */
 # define TLS_TCB_SIZE sizeof (struct pthread)
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN __alignof__ (struct pthread)
-
 /* The TCB can have any size and the memory following the address the
    thread pointer points to is unspecified.  Allocate the TCB there.  */
 # define TLS_TCB_AT_TP 1
index a395798..91ad21e 100644 (file)
@@ -106,15 +106,9 @@ _Static_assert (offsetof (tcbhead_t, __glibc_unused2) == 0x80,
    struct pthread even when not linked with -lpthread.  */
 # define TLS_INIT_TCB_SIZE sizeof (struct pthread)
 
-/* Alignment requirements for the initial TCB.  */
-# define TLS_INIT_TCB_ALIGN __alignof__ (struct pthread)
-
 /* This is the size of the TCB.  */
 # define TLS_TCB_SIZE sizeof (struct pthread)
 
-/* Alignment requirements for the TCB.  */
-# define TLS_TCB_ALIGN __alignof__ (struct pthread)
-
 /* The TCB can have any size and the memory following the address the
    thread pointer points to is unspecified.  Allocate the TCB there.  */
 # define TLS_TCB_AT_TP 1