引言
cerrno 是 C++对 errno.h 头文件的封装，里面实现了一个 errno 宏，返回上一次的错误码。我们来看看这个宏的具体实现以及其背后的原理。
cerrno 头文件
代码位置： http://www.aospxref.com/android-12.0.0_r3/xref/bionic/libc/include/errno.h
52 int* __errno(void) __attribute_const__;53 54 /**55 * [errno(3)](http://man7.org/linux/man-pages/man3/errno.3.html) is the last error on the calling56 * thread.57 */58 #define errno (*__errno())
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可见这个宏的具体实现其实是调用了int* __errno(void)函数，我们继续追踪
//http://www.aospxref.com/android-12.0.0_r3/xref/bionic/libc/bionic/__errno.cpp32 #include "pthread_internal.h"33 34 int* __errno() {35 return &__get_thread()->errno_value;36 }
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这里调用了__get_thread()函数，获取其对应的errno_value值，然后取地址返回指针，我们看看这个函数的作用：
//http://www.aospxref.com/android-12.0.0_r3/xref/bionic/libc/bionic/pthread_internal.h197 // Make __get_thread() inlined for performance reason. See http://b/19825434.198 static inline __always_inline pthread_internal_t* __get_thread() {199 return static_cast<pthread_internal_t*>(__get_tls()[TLS_SLOT_THREAD_ID]);200 }
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这里实际是通过__get_tls()获取之后，取 index 为 TLS_SLOT_THREAD_ID 的元素，格式转换为 pthread_internal_t*得到的这个信息，我们先来看看 pthread_internal_t 的结构定义：
//http://www.aospxref.com/android-12.0.0_r3/xref/bionic/libc/bionic/pthread_internal.h65 class pthread_internal_t {66 public:67 class pthread_internal_t* next;68 class pthread_internal_t* prev;69 70 pid_t tid;...160 bionic_tls* bionic_tls;161 162 int errno_value;//这个就是我们需要的errno163 };
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对应 TLS_SLOT_THREAD_ID 的定义，是一个与计算机体系结构相关的量：
72 #if defined(__arm__) || defined(__aarch64__)...86 #define TLS_SLOT_THREAD_ID 1...97 #elif defined(__i386__) || defined(__x86_64__)98 99 // x86 uses variant 2 ELF TLS layout, which places the executable's TLS segment100 // immediately before the thread pointer. New slots are allocated at positive101 // offsets from the thread pointer....106 #define TLS_SLOT_THREAD_ID
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继续追踪__get_tls()函数
//http://www.aospxref.com/android-12.0.0_r3/xref/bionic/libc/bionic/ndk_cruft.cpp75 void** __get_tls() {76 #include "platform/bionic/tls.h"77 return __get_tls();78 }
//http://www.aospxref.com/android-12.0.0_r3/xref/bionic/libc/platform/bionic/tls.h31 #if defined(__aarch64__)32 # define __get_tls() ({ void** __val; __asm__("mrs %0, tpidr_el0" : "=r"(__val)); __val; })33 #elif defined(__arm__)34 # define __get_tls() ({ void** __val; __asm__("mrc p15, 0, %0, c13, c0, 3" : "=r"(__val)); __val; })35 #elif defined(__i386__)36 # define __get_tls() ({ void** __val; __asm__("movl %%gs:0, %0" : "=r"(__val)); __val; })37 #elif defined(__x86_64__)38 # define __get_tls() ({ void** __val; __asm__("mov %%fs:0, %0" : "=r"(__val)); __val; })39 #else40 #error unsupported architecture41 #endif
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到这里其实就已经很明显了，对应我们分析__x86_64__架构的逻辑，定义 void**指针__val，通过__asm__汇编语法，__asm__("mov %%fs:0, %0" : "=r"(__val));这里是将__val 作为返回参数，填充到 %0 的位置，即mov %%fs:0, __val,即将 fs 段寄存器偏移为 0 的地址拷贝给到__val，这里保存了 TLS（Thread Local Storage）的信息，当前线程的相关信息都保存在此处，通过后续的转换，即可以得到对应的错误信息。
为什么 fs 段寄存器会保存 TLS 的信息？有哪些段寄存器可以使用呢？------这些都是与对应的操作系统架构相关的，通过上面的宏我们可以看到至少有四种不同的获取方式，针对 aarch64/arm/i386/x86_64 都是使用不同的汇编语句返回其对应的 TLS 信息。x86_64 架构下面还有如下的段寄存器：
cs(Code Segment): 代码段
ds(Data Segment): 数据段
ss(Stack Segment): 栈段
es(Extra Segment): 扩展段
fs: 数据段，通常保存动态创建的数据结构
gs: 数据段，保存另一个程序共享出来的数据
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