]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/proc.go
runtime/cgo: store M for C-created thread in pthread key
[gostls13.git] / src / runtime / proc.go
1 // Copyright 2014 The Go Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
3 // license that can be found in the LICENSE file.
4
5 package runtime
6
7 import (
8         "internal/abi"
9         "internal/cpu"
10         "internal/goarch"
11         "runtime/internal/atomic"
12         "runtime/internal/sys"
13         "unsafe"
14 )
15
16 // set using cmd/go/internal/modload.ModInfoProg
17 var modinfo string
18
19 // Goroutine scheduler
20 // The scheduler's job is to distribute ready-to-run goroutines over worker threads.
21 //
22 // The main concepts are:
23 // G - goroutine.
24 // M - worker thread, or machine.
25 // P - processor, a resource that is required to execute Go code.
26 //     M must have an associated P to execute Go code, however it can be
27 //     blocked or in a syscall w/o an associated P.
28 //
29 // Design doc at https://golang.org/s/go11sched.
30
31 // Worker thread parking/unparking.
32 // We need to balance between keeping enough running worker threads to utilize
33 // available hardware parallelism and parking excessive running worker threads
34 // to conserve CPU resources and power. This is not simple for two reasons:
35 // (1) scheduler state is intentionally distributed (in particular, per-P work
36 // queues), so it is not possible to compute global predicates on fast paths;
37 // (2) for optimal thread management we would need to know the future (don't park
38 // a worker thread when a new goroutine will be readied in near future).
39 //
40 // Three rejected approaches that would work badly:
41 // 1. Centralize all scheduler state (would inhibit scalability).
42 // 2. Direct goroutine handoff. That is, when we ready a new goroutine and there
43 //    is a spare P, unpark a thread and handoff it the thread and the goroutine.
44 //    This would lead to thread state thrashing, as the thread that readied the
45 //    goroutine can be out of work the very next moment, we will need to park it.
46 //    Also, it would destroy locality of computation as we want to preserve
47 //    dependent goroutines on the same thread; and introduce additional latency.
48 // 3. Unpark an additional thread whenever we ready a goroutine and there is an
49 //    idle P, but don't do handoff. This would lead to excessive thread parking/
50 //    unparking as the additional threads will instantly park without discovering
51 //    any work to do.
52 //
53 // The current approach:
54 //
55 // This approach applies to three primary sources of potential work: readying a
56 // goroutine, new/modified-earlier timers, and idle-priority GC. See below for
57 // additional details.
58 //
59 // We unpark an additional thread when we submit work if (this is wakep()):
60 // 1. There is an idle P, and
61 // 2. There are no "spinning" worker threads.
62 //
63 // A worker thread is considered spinning if it is out of local work and did
64 // not find work in the global run queue or netpoller; the spinning state is
65 // denoted in m.spinning and in sched.nmspinning. Threads unparked this way are
66 // also considered spinning; we don't do goroutine handoff so such threads are
67 // out of work initially. Spinning threads spin on looking for work in per-P
68 // run queues and timer heaps or from the GC before parking. If a spinning
69 // thread finds work it takes itself out of the spinning state and proceeds to
70 // execution. If it does not find work it takes itself out of the spinning
71 // state and then parks.
72 //
73 // If there is at least one spinning thread (sched.nmspinning>1), we don't
74 // unpark new threads when submitting work. To compensate for that, if the last
75 // spinning thread finds work and stops spinning, it must unpark a new spinning
76 // thread. This approach smooths out unjustified spikes of thread unparking,
77 // but at the same time guarantees eventual maximal CPU parallelism
78 // utilization.
79 //
80 // The main implementation complication is that we need to be very careful
81 // during spinning->non-spinning thread transition. This transition can race
82 // with submission of new work, and either one part or another needs to unpark
83 // another worker thread. If they both fail to do that, we can end up with
84 // semi-persistent CPU underutilization.
85 //
86 // The general pattern for submission is:
87 // 1. Submit work to the local run queue, timer heap, or GC state.
88 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
89 // 3. Check sched.nmspinning.
90 //
91 // The general pattern for spinning->non-spinning transition is:
92 // 1. Decrement nmspinning.
93 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
94 // 3. Check all per-P work queues and GC for new work.
95 //
96 // Note that all this complexity does not apply to global run queue as we are
97 // not sloppy about thread unparking when submitting to global queue. Also see
98 // comments for nmspinning manipulation.
99 //
100 // How these different sources of work behave varies, though it doesn't affect
101 // the synchronization approach:
102 // * Ready goroutine: this is an obvious source of work; the goroutine is
103 //   immediately ready and must run on some thread eventually.
104 // * New/modified-earlier timer: The current timer implementation (see time.go)
105 //   uses netpoll in a thread with no work available to wait for the soonest
106 //   timer. If there is no thread waiting, we want a new spinning thread to go
107 //   wait.
108 // * Idle-priority GC: The GC wakes a stopped idle thread to contribute to
109 //   background GC work (note: currently disabled per golang.org/issue/19112).
110 //   Also see golang.org/issue/44313, as this should be extended to all GC
111 //   workers.
112
113 var (
114         m0           m
115         g0           g
116         mcache0      *mcache
117         raceprocctx0 uintptr
118 )
119
120 //go:linkname runtime_inittask runtime..inittask
121 var runtime_inittask initTask
122
123 //go:linkname main_inittask main..inittask
124 var main_inittask initTask
125
126 // main_init_done is a signal used by cgocallbackg that initialization
127 // has been completed. It is made before _cgo_notify_runtime_init_done,
128 // so all cgo calls can rely on it existing. When main_init is complete,
129 // it is closed, meaning cgocallbackg can reliably receive from it.
130 var main_init_done chan bool
131
132 //go:linkname main_main main.main
133 func main_main()
134
135 // mainStarted indicates that the main M has started.
136 var mainStarted bool
137
138 // runtimeInitTime is the nanotime() at which the runtime started.
139 var runtimeInitTime int64
140
141 // Value to use for signal mask for newly created M's.
142 var initSigmask sigset
143
144 // The main goroutine.
145 func main() {
146         mp := getg().m
147
148         // Racectx of m0->g0 is used only as the parent of the main goroutine.
149         // It must not be used for anything else.
150         mp.g0.racectx = 0
151
152         // Max stack size is 1 GB on 64-bit, 250 MB on 32-bit.
153         // Using decimal instead of binary GB and MB because
154         // they look nicer in the stack overflow failure message.
155         if goarch.PtrSize == 8 {
156                 maxstacksize = 1000000000
157         } else {
158                 maxstacksize = 250000000
159         }
160
161         // An upper limit for max stack size. Used to avoid random crashes
162         // after calling SetMaxStack and trying to allocate a stack that is too big,
163         // since stackalloc works with 32-bit sizes.
164         maxstackceiling = 2 * maxstacksize
165
166         // Allow newproc to start new Ms.
167         mainStarted = true
168
169         if GOARCH != "wasm" { // no threads on wasm yet, so no sysmon
170                 systemstack(func() {
171                         newm(sysmon, nil, -1)
172                 })
173         }
174
175         // Lock the main goroutine onto this, the main OS thread,
176         // during initialization. Most programs won't care, but a few
177         // do require certain calls to be made by the main thread.
178         // Those can arrange for main.main to run in the main thread
179         // by calling runtime.LockOSThread during initialization
180         // to preserve the lock.
181         lockOSThread()
182
183         if mp != &m0 {
184                 throw("runtime.main not on m0")
185         }
186
187         // Record when the world started.
188         // Must be before doInit for tracing init.
189         runtimeInitTime = nanotime()
190         if runtimeInitTime == 0 {
191                 throw("nanotime returning zero")
192         }
193
194         if debug.inittrace != 0 {
195                 inittrace.id = getg().goid
196                 inittrace.active = true
197         }
198
199         doInit(&runtime_inittask) // Must be before defer.
200
201         // Defer unlock so that runtime.Goexit during init does the unlock too.
202         needUnlock := true
203         defer func() {
204                 if needUnlock {
205                         unlockOSThread()
206                 }
207         }()
208
209         gcenable()
210
211         main_init_done = make(chan bool)
212         if iscgo {
213                 if _cgo_pthread_key_created == nil {
214                         throw("_cgo_pthread_key_created missing")
215                 }
216
217                 if _cgo_thread_start == nil {
218                         throw("_cgo_thread_start missing")
219                 }
220                 if GOOS != "windows" {
221                         if _cgo_setenv == nil {
222                                 throw("_cgo_setenv missing")
223                         }
224                         if _cgo_unsetenv == nil {
225                                 throw("_cgo_unsetenv missing")
226                         }
227                 }
228                 if _cgo_notify_runtime_init_done == nil {
229                         throw("_cgo_notify_runtime_init_done missing")
230                 }
231
232                 // Set the x_crosscall2_ptr C function pointer variable point to crosscall2.
233                 if set_crosscall2 == nil {
234                         throw("set_crosscall2 missing")
235                 }
236                 set_crosscall2()
237
238                 // Start the template thread in case we enter Go from
239                 // a C-created thread and need to create a new thread.
240                 startTemplateThread()
241                 cgocall(_cgo_notify_runtime_init_done, nil)
242         }
243
244         doInit(&main_inittask)
245
246         // Disable init tracing after main init done to avoid overhead
247         // of collecting statistics in malloc and newproc
248         inittrace.active = false
249
250         close(main_init_done)
251
252         needUnlock = false
253         unlockOSThread()
254
255         if isarchive || islibrary {
256                 // A program compiled with -buildmode=c-archive or c-shared
257                 // has a main, but it is not executed.
258                 return
259         }
260         fn := main_main // make an indirect call, as the linker doesn't know the address of the main package when laying down the runtime
261         fn()
262         if raceenabled {
263                 runExitHooks(0) // run hooks now, since racefini does not return
264                 racefini()
265         }
266
267         // Make racy client program work: if panicking on
268         // another goroutine at the same time as main returns,
269         // let the other goroutine finish printing the panic trace.
270         // Once it does, it will exit. See issues 3934 and 20018.
271         if runningPanicDefers.Load() != 0 {
272                 // Running deferred functions should not take long.
273                 for c := 0; c < 1000; c++ {
274                         if runningPanicDefers.Load() == 0 {
275                                 break
276                         }
277                         Gosched()
278                 }
279         }
280         if panicking.Load() != 0 {
281                 gopark(nil, nil, waitReasonPanicWait, traceEvGoStop, 1)
282         }
283         runExitHooks(0)
284
285         exit(0)
286         for {
287                 var x *int32
288                 *x = 0
289         }
290 }
291
292 // os_beforeExit is called from os.Exit(0).
293 //
294 //go:linkname os_beforeExit os.runtime_beforeExit
295 func os_beforeExit(exitCode int) {
296         runExitHooks(exitCode)
297         if exitCode == 0 && raceenabled {
298                 racefini()
299         }
300 }
301
302 // start forcegc helper goroutine
303 func init() {
304         go forcegchelper()
305 }
306
307 func forcegchelper() {
308         forcegc.g = getg()
309         lockInit(&forcegc.lock, lockRankForcegc)
310         for {
311                 lock(&forcegc.lock)
312                 if forcegc.idle.Load() {
313                         throw("forcegc: phase error")
314                 }
315                 forcegc.idle.Store(true)
316                 goparkunlock(&forcegc.lock, waitReasonForceGCIdle, traceEvGoBlock, 1)
317                 // this goroutine is explicitly resumed by sysmon
318                 if debug.gctrace > 0 {
319                         println("GC forced")
320                 }
321                 // Time-triggered, fully concurrent.
322                 gcStart(gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: nanotime()})
323         }
324 }
325
326 // Gosched yields the processor, allowing other goroutines to run. It does not
327 // suspend the current goroutine, so execution resumes automatically.
328 //
329 //go:nosplit
330 func Gosched() {
331         checkTimeouts()
332         mcall(gosched_m)
333 }
334
335 // goschedguarded yields the processor like gosched, but also checks
336 // for forbidden states and opts out of the yield in those cases.
337 //
338 //go:nosplit
339 func goschedguarded() {
340         mcall(goschedguarded_m)
341 }
342
343 // goschedIfBusy yields the processor like gosched, but only does so if
344 // there are no idle Ps or if we're on the only P and there's nothing in
345 // the run queue. In both cases, there is freely available idle time.
346 //
347 //go:nosplit
348 func goschedIfBusy() {
349         gp := getg()
350         // Call gosched if gp.preempt is set; we may be in a tight loop that
351         // doesn't otherwise yield.
352         if !gp.preempt && sched.npidle.Load() > 0 {
353                 return
354         }
355         mcall(gosched_m)
356 }
357
358 // Puts the current goroutine into a waiting state and calls unlockf on the
359 // system stack.
360 //
361 // If unlockf returns false, the goroutine is resumed.
362 //
363 // unlockf must not access this G's stack, as it may be moved between
364 // the call to gopark and the call to unlockf.
365 //
366 // Note that because unlockf is called after putting the G into a waiting
367 // state, the G may have already been readied by the time unlockf is called
368 // unless there is external synchronization preventing the G from being
369 // readied. If unlockf returns false, it must guarantee that the G cannot be
370 // externally readied.
371 //
372 // Reason explains why the goroutine has been parked. It is displayed in stack
373 // traces and heap dumps. Reasons should be unique and descriptive. Do not
374 // re-use reasons, add new ones.
375 func gopark(unlockf func(*g, unsafe.Pointer) bool, lock unsafe.Pointer, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
376         if reason != waitReasonSleep {
377                 checkTimeouts() // timeouts may expire while two goroutines keep the scheduler busy
378         }
379         mp := acquirem()
380         gp := mp.curg
381         status := readgstatus(gp)
382         if status != _Grunning && status != _Gscanrunning {
383                 throw("gopark: bad g status")
384         }
385         mp.waitlock = lock
386         mp.waitunlockf = unlockf
387         gp.waitreason = reason
388         mp.waittraceev = traceEv
389         mp.waittraceskip = traceskip
390         releasem(mp)
391         // can't do anything that might move the G between Ms here.
392         mcall(park_m)
393 }
394
395 // Puts the current goroutine into a waiting state and unlocks the lock.
396 // The goroutine can be made runnable again by calling goready(gp).
397 func goparkunlock(lock *mutex, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
398         gopark(parkunlock_c, unsafe.Pointer(lock), reason, traceEv, traceskip)
399 }
400
401 func goready(gp *g, traceskip int) {
402         systemstack(func() {
403                 ready(gp, traceskip, true)
404         })
405 }
406
407 //go:nosplit
408 func acquireSudog() *sudog {
409         // Delicate dance: the semaphore implementation calls
410         // acquireSudog, acquireSudog calls new(sudog),
411         // new calls malloc, malloc can call the garbage collector,
412         // and the garbage collector calls the semaphore implementation
413         // in stopTheWorld.
414         // Break the cycle by doing acquirem/releasem around new(sudog).
415         // The acquirem/releasem increments m.locks during new(sudog),
416         // which keeps the garbage collector from being invoked.
417         mp := acquirem()
418         pp := mp.p.ptr()
419         if len(pp.sudogcache) == 0 {
420                 lock(&sched.sudoglock)
421                 // First, try to grab a batch from central cache.
422                 for len(pp.sudogcache) < cap(pp.sudogcache)/2 && sched.sudogcache != nil {
423                         s := sched.sudogcache
424                         sched.sudogcache = s.next
425                         s.next = nil
426                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
427                 }
428                 unlock(&sched.sudoglock)
429                 // If the central cache is empty, allocate a new one.
430                 if len(pp.sudogcache) == 0 {
431                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, new(sudog))
432                 }
433         }
434         n := len(pp.sudogcache)
435         s := pp.sudogcache[n-1]
436         pp.sudogcache[n-1] = nil
437         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
438         if s.elem != nil {
439                 throw("acquireSudog: found s.elem != nil in cache")
440         }
441         releasem(mp)
442         return s
443 }
444
445 //go:nosplit
446 func releaseSudog(s *sudog) {
447         if s.elem != nil {
448                 throw("runtime: sudog with non-nil elem")
449         }
450         if s.isSelect {
451                 throw("runtime: sudog with non-false isSelect")
452         }
453         if s.next != nil {
454                 throw("runtime: sudog with non-nil next")
455         }
456         if s.prev != nil {
457                 throw("runtime: sudog with non-nil prev")
458         }
459         if s.waitlink != nil {
460                 throw("runtime: sudog with non-nil waitlink")
461         }
462         if s.c != nil {
463                 throw("runtime: sudog with non-nil c")
464         }
465         gp := getg()
466         if gp.param != nil {
467                 throw("runtime: releaseSudog with non-nil gp.param")
468         }
469         mp := acquirem() // avoid rescheduling to another P
470         pp := mp.p.ptr()
471         if len(pp.sudogcache) == cap(pp.sudogcache) {
472                 // Transfer half of local cache to the central cache.
473                 var first, last *sudog
474                 for len(pp.sudogcache) > cap(pp.sudogcache)/2 {
475                         n := len(pp.sudogcache)
476                         p := pp.sudogcache[n-1]
477                         pp.sudogcache[n-1] = nil
478                         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
479                         if first == nil {
480                                 first = p
481                         } else {
482                                 last.next = p
483                         }
484                         last = p
485                 }
486                 lock(&sched.sudoglock)
487                 last.next = sched.sudogcache
488                 sched.sudogcache = first
489                 unlock(&sched.sudoglock)
490         }
491         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
492         releasem(mp)
493 }
494
495 // called from assembly.
496 func badmcall(fn func(*g)) {
497         throw("runtime: mcall called on m->g0 stack")
498 }
499
500 func badmcall2(fn func(*g)) {
501         throw("runtime: mcall function returned")
502 }
503
504 func badreflectcall() {
505         panic(plainError("arg size to reflect.call more than 1GB"))
506 }
507
508 //go:nosplit
509 //go:nowritebarrierrec
510 func badmorestackg0() {
511         writeErrStr("fatal: morestack on g0\n")
512 }
513
514 //go:nosplit
515 //go:nowritebarrierrec
516 func badmorestackgsignal() {
517         writeErrStr("fatal: morestack on gsignal\n")
518 }
519
520 //go:nosplit
521 func badctxt() {
522         throw("ctxt != 0")
523 }
524
525 func lockedOSThread() bool {
526         gp := getg()
527         return gp.lockedm != 0 && gp.m.lockedg != 0
528 }
529
530 var (
531         // allgs contains all Gs ever created (including dead Gs), and thus
532         // never shrinks.
533         //
534         // Access via the slice is protected by allglock or stop-the-world.
535         // Readers that cannot take the lock may (carefully!) use the atomic
536         // variables below.
537         allglock mutex
538         allgs    []*g
539
540         // allglen and allgptr are atomic variables that contain len(allgs) and
541         // &allgs[0] respectively. Proper ordering depends on totally-ordered
542         // loads and stores. Writes are protected by allglock.
543         //
544         // allgptr is updated before allglen. Readers should read allglen
545         // before allgptr to ensure that allglen is always <= len(allgptr). New
546         // Gs appended during the race can be missed. For a consistent view of
547         // all Gs, allglock must be held.
548         //
549         // allgptr copies should always be stored as a concrete type or
550         // unsafe.Pointer, not uintptr, to ensure that GC can still reach it
551         // even if it points to a stale array.
552         allglen uintptr
553         allgptr **g
554 )
555
556 func allgadd(gp *g) {
557         if readgstatus(gp) == _Gidle {
558                 throw("allgadd: bad status Gidle")
559         }
560
561         lock(&allglock)
562         allgs = append(allgs, gp)
563         if &allgs[0] != allgptr {
564                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allgptr), unsafe.Pointer(&allgs[0]))
565         }
566         atomic.Storeuintptr(&allglen, uintptr(len(allgs)))
567         unlock(&allglock)
568 }
569
570 // allGsSnapshot returns a snapshot of the slice of all Gs.
571 //
572 // The world must be stopped or allglock must be held.
573 func allGsSnapshot() []*g {
574         assertWorldStoppedOrLockHeld(&allglock)
575
576         // Because the world is stopped or allglock is held, allgadd
577         // cannot happen concurrently with this. allgs grows
578         // monotonically and existing entries never change, so we can
579         // simply return a copy of the slice header. For added safety,
580         // we trim everything past len because that can still change.
581         return allgs[:len(allgs):len(allgs)]
582 }
583
584 // atomicAllG returns &allgs[0] and len(allgs) for use with atomicAllGIndex.
585 func atomicAllG() (**g, uintptr) {
586         length := atomic.Loaduintptr(&allglen)
587         ptr := (**g)(atomic.Loadp(unsafe.Pointer(&allgptr)))
588         return ptr, length
589 }
590
591 // atomicAllGIndex returns ptr[i] with the allgptr returned from atomicAllG.
592 func atomicAllGIndex(ptr **g, i uintptr) *g {
593         return *(**g)(add(unsafe.Pointer(ptr), i*goarch.PtrSize))
594 }
595
596 // forEachG calls fn on every G from allgs.
597 //
598 // forEachG takes a lock to exclude concurrent addition of new Gs.
599 func forEachG(fn func(gp *g)) {
600         lock(&allglock)
601         for _, gp := range allgs {
602                 fn(gp)
603         }
604         unlock(&allglock)
605 }
606
607 // forEachGRace calls fn on every G from allgs.
608 //
609 // forEachGRace avoids locking, but does not exclude addition of new Gs during
610 // execution, which may be missed.
611 func forEachGRace(fn func(gp *g)) {
612         ptr, length := atomicAllG()
613         for i := uintptr(0); i < length; i++ {
614                 gp := atomicAllGIndex(ptr, i)
615                 fn(gp)
616         }
617         return
618 }
619
620 const (
621         // Number of goroutine ids to grab from sched.goidgen to local per-P cache at once.
622         // 16 seems to provide enough amortization, but other than that it's mostly arbitrary number.
623         _GoidCacheBatch = 16
624 )
625
626 // cpuinit sets up CPU feature flags and calls internal/cpu.Initialize. env should be the complete
627 // value of the GODEBUG environment variable.
628 func cpuinit(env string) {
629         switch GOOS {
630         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
631                 cpu.DebugOptions = true
632         }
633         cpu.Initialize(env)
634
635         // Support cpu feature variables are used in code generated by the compiler
636         // to guard execution of instructions that can not be assumed to be always supported.
637         switch GOARCH {
638         case "386", "amd64":
639                 x86HasPOPCNT = cpu.X86.HasPOPCNT
640                 x86HasSSE41 = cpu.X86.HasSSE41
641                 x86HasFMA = cpu.X86.HasFMA
642
643         case "arm":
644                 armHasVFPv4 = cpu.ARM.HasVFPv4
645
646         case "arm64":
647                 arm64HasATOMICS = cpu.ARM64.HasATOMICS
648         }
649 }
650
651 // getGodebugEarly extracts the environment variable GODEBUG from the environment on
652 // Unix-like operating systems and returns it. This function exists to extract GODEBUG
653 // early before much of the runtime is initialized.
654 func getGodebugEarly() string {
655         const prefix = "GODEBUG="
656         var env string
657         switch GOOS {
658         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
659                 // Similar to goenv_unix but extracts the environment value for
660                 // GODEBUG directly.
661                 // TODO(moehrmann): remove when general goenvs() can be called before cpuinit()
662                 n := int32(0)
663                 for argv_index(argv, argc+1+n) != nil {
664                         n++
665                 }
666
667                 for i := int32(0); i < n; i++ {
668                         p := argv_index(argv, argc+1+i)
669                         s := unsafe.String(p, findnull(p))
670
671                         if hasPrefix(s, prefix) {
672                                 env = gostring(p)[len(prefix):]
673                                 break
674                         }
675                 }
676         }
677         return env
678 }
679
680 // The bootstrap sequence is:
681 //
682 //      call osinit
683 //      call schedinit
684 //      make & queue new G
685 //      call runtime·mstart
686 //
687 // The new G calls runtime·main.
688 func schedinit() {
689         lockInit(&sched.lock, lockRankSched)
690         lockInit(&sched.sysmonlock, lockRankSysmon)
691         lockInit(&sched.deferlock, lockRankDefer)
692         lockInit(&sched.sudoglock, lockRankSudog)
693         lockInit(&deadlock, lockRankDeadlock)
694         lockInit(&paniclk, lockRankPanic)
695         lockInit(&allglock, lockRankAllg)
696         lockInit(&allpLock, lockRankAllp)
697         lockInit(&reflectOffs.lock, lockRankReflectOffs)
698         lockInit(&finlock, lockRankFin)
699         lockInit(&trace.bufLock, lockRankTraceBuf)
700         lockInit(&trace.stringsLock, lockRankTraceStrings)
701         lockInit(&trace.lock, lockRankTrace)
702         lockInit(&cpuprof.lock, lockRankCpuprof)
703         lockInit(&trace.stackTab.lock, lockRankTraceStackTab)
704         // Enforce that this lock is always a leaf lock.
705         // All of this lock's critical sections should be
706         // extremely short.
707         lockInit(&memstats.heapStats.noPLock, lockRankLeafRank)
708
709         // raceinit must be the first call to race detector.
710         // In particular, it must be done before mallocinit below calls racemapshadow.
711         gp := getg()
712         if raceenabled {
713                 gp.racectx, raceprocctx0 = raceinit()
714         }
715
716         sched.maxmcount = 10000
717
718         // The world starts stopped.
719         worldStopped()
720
721         moduledataverify()
722         stackinit()
723         mallocinit()
724         godebug := getGodebugEarly()
725         initPageTrace(godebug) // must run after mallocinit but before anything allocates
726         cpuinit(godebug)       // must run before alginit
727         alginit()              // maps, hash, fastrand must not be used before this call
728         fastrandinit()         // must run before mcommoninit
729         mcommoninit(gp.m, -1)
730         modulesinit()   // provides activeModules
731         typelinksinit() // uses maps, activeModules
732         itabsinit()     // uses activeModules
733         stkobjinit()    // must run before GC starts
734
735         sigsave(&gp.m.sigmask)
736         initSigmask = gp.m.sigmask
737
738         goargs()
739         goenvs()
740         parsedebugvars()
741         gcinit()
742
743         // if disableMemoryProfiling is set, update MemProfileRate to 0 to turn off memprofile.
744         // Note: parsedebugvars may update MemProfileRate, but when disableMemoryProfiling is
745         // set to true by the linker, it means that nothing is consuming the profile, it is
746         // safe to set MemProfileRate to 0.
747         if disableMemoryProfiling {
748                 MemProfileRate = 0
749         }
750
751         lock(&sched.lock)
752         sched.lastpoll.Store(nanotime())
753         procs := ncpu
754         if n, ok := atoi32(gogetenv("GOMAXPROCS")); ok && n > 0 {
755                 procs = n
756         }
757         if procresize(procs) != nil {
758                 throw("unknown runnable goroutine during bootstrap")
759         }
760         unlock(&sched.lock)
761
762         // World is effectively started now, as P's can run.
763         worldStarted()
764
765         if buildVersion == "" {
766                 // Condition should never trigger. This code just serves
767                 // to ensure runtime·buildVersion is kept in the resulting binary.
768                 buildVersion = "unknown"
769         }
770         if len(modinfo) == 1 {
771                 // Condition should never trigger. This code just serves
772                 // to ensure runtime·modinfo is kept in the resulting binary.
773                 modinfo = ""
774         }
775 }
776
777 func dumpgstatus(gp *g) {
778         thisg := getg()
779         print("runtime:   gp: gp=", gp, ", goid=", gp.goid, ", gp->atomicstatus=", readgstatus(gp), "\n")
780         print("runtime: getg:  g=", thisg, ", goid=", thisg.goid, ",  g->atomicstatus=", readgstatus(thisg), "\n")
781 }
782
783 // sched.lock must be held.
784 func checkmcount() {
785         assertLockHeld(&sched.lock)
786
787         if mcount() > sched.maxmcount {
788                 print("runtime: program exceeds ", sched.maxmcount, "-thread limit\n")
789                 throw("thread exhaustion")
790         }
791 }
792
793 // mReserveID returns the next ID to use for a new m. This new m is immediately
794 // considered 'running' by checkdead.
795 //
796 // sched.lock must be held.
797 func mReserveID() int64 {
798         assertLockHeld(&sched.lock)
799
800         if sched.mnext+1 < sched.mnext {
801                 throw("runtime: thread ID overflow")
802         }
803         id := sched.mnext
804         sched.mnext++
805         checkmcount()
806         return id
807 }
808
809 // Pre-allocated ID may be passed as 'id', or omitted by passing -1.
810 func mcommoninit(mp *m, id int64) {
811         gp := getg()
812
813         // g0 stack won't make sense for user (and is not necessary unwindable).
814         if gp != gp.m.g0 {
815                 callers(1, mp.createstack[:])
816         }
817
818         lock(&sched.lock)
819
820         if id >= 0 {
821                 mp.id = id
822         } else {
823                 mp.id = mReserveID()
824         }
825
826         lo := uint32(int64Hash(uint64(mp.id), fastrandseed))
827         hi := uint32(int64Hash(uint64(cputicks()), ^fastrandseed))
828         if lo|hi == 0 {
829                 hi = 1
830         }
831         // Same behavior as for 1.17.
832         // TODO: Simplify this.
833         if goarch.BigEndian {
834                 mp.fastrand = uint64(lo)<<32 | uint64(hi)
835         } else {
836                 mp.fastrand = uint64(hi)<<32 | uint64(lo)
837         }
838
839         mpreinit(mp)
840         if mp.gsignal != nil {
841                 mp.gsignal.stackguard1 = mp.gsignal.stack.lo + _StackGuard
842         }
843
844         // Add to allm so garbage collector doesn't free g->m
845         // when it is just in a register or thread-local storage.
846         mp.alllink = allm
847
848         // NumCgoCall() iterates over allm w/o schedlock,
849         // so we need to publish it safely.
850         atomicstorep(unsafe.Pointer(&allm), unsafe.Pointer(mp))
851         unlock(&sched.lock)
852
853         // Allocate memory to hold a cgo traceback if the cgo call crashes.
854         if iscgo || GOOS == "solaris" || GOOS == "illumos" || GOOS == "windows" {
855                 mp.cgoCallers = new(cgoCallers)
856         }
857 }
858
859 func (mp *m) becomeSpinning() {
860         mp.spinning = true
861         sched.nmspinning.Add(1)
862         sched.needspinning.Store(0)
863 }
864
865 func (mp *m) incgocallback() bool {
866         return (!mp.incgo && mp.ncgo > 0) || mp.isextra
867 }
868
869 var fastrandseed uintptr
870
871 func fastrandinit() {
872         s := (*[unsafe.Sizeof(fastrandseed)]byte)(unsafe.Pointer(&fastrandseed))[:]
873         getRandomData(s)
874 }
875
876 // Mark gp ready to run.
877 func ready(gp *g, traceskip int, next bool) {
878         if trace.enabled {
879                 traceGoUnpark(gp, traceskip)
880         }
881
882         status := readgstatus(gp)
883
884         // Mark runnable.
885         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
886         if status&^_Gscan != _Gwaiting {
887                 dumpgstatus(gp)
888                 throw("bad g->status in ready")
889         }
890
891         // status is Gwaiting or Gscanwaiting, make Grunnable and put on runq
892         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
893         runqput(mp.p.ptr(), gp, next)
894         wakep()
895         releasem(mp)
896 }
897
898 // freezeStopWait is a large value that freezetheworld sets
899 // sched.stopwait to in order to request that all Gs permanently stop.
900 const freezeStopWait = 0x7fffffff
901
902 // freezing is set to non-zero if the runtime is trying to freeze the
903 // world.
904 var freezing atomic.Bool
905
906 // Similar to stopTheWorld but best-effort and can be called several times.
907 // There is no reverse operation, used during crashing.
908 // This function must not lock any mutexes.
909 func freezetheworld() {
910         freezing.Store(true)
911         // stopwait and preemption requests can be lost
912         // due to races with concurrently executing threads,
913         // so try several times
914         for i := 0; i < 5; i++ {
915                 // this should tell the scheduler to not start any new goroutines
916                 sched.stopwait = freezeStopWait
917                 sched.gcwaiting.Store(true)
918                 // this should stop running goroutines
919                 if !preemptall() {
920                         break // no running goroutines
921                 }
922                 usleep(1000)
923         }
924         // to be sure
925         usleep(1000)
926         preemptall()
927         usleep(1000)
928 }
929
930 // All reads and writes of g's status go through readgstatus, casgstatus
931 // castogscanstatus, casfrom_Gscanstatus.
932 //
933 //go:nosplit
934 func readgstatus(gp *g) uint32 {
935         return gp.atomicstatus.Load()
936 }
937
938 // The Gscanstatuses are acting like locks and this releases them.
939 // If it proves to be a performance hit we should be able to make these
940 // simple atomic stores but for now we are going to throw if
941 // we see an inconsistent state.
942 func casfrom_Gscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
943         success := false
944
945         // Check that transition is valid.
946         switch oldval {
947         default:
948                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus bad oldval gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
949                 dumpgstatus(gp)
950                 throw("casfrom_Gscanstatus:top gp->status is not in scan state")
951         case _Gscanrunnable,
952                 _Gscanwaiting,
953                 _Gscanrunning,
954                 _Gscansyscall,
955                 _Gscanpreempted:
956                 if newval == oldval&^_Gscan {
957                         success = gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
958                 }
959         }
960         if !success {
961                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus failed gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
962                 dumpgstatus(gp)
963                 throw("casfrom_Gscanstatus: gp->status is not in scan state")
964         }
965         releaseLockRank(lockRankGscan)
966 }
967
968 // This will return false if the gp is not in the expected status and the cas fails.
969 // This acts like a lock acquire while the casfromgstatus acts like a lock release.
970 func castogscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) bool {
971         switch oldval {
972         case _Grunnable,
973                 _Grunning,
974                 _Gwaiting,
975                 _Gsyscall:
976                 if newval == oldval|_Gscan {
977                         r := gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
978                         if r {
979                                 acquireLockRank(lockRankGscan)
980                         }
981                         return r
982
983                 }
984         }
985         print("runtime: castogscanstatus oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
986         throw("castogscanstatus")
987         panic("not reached")
988 }
989
990 // casgstatusAlwaysTrack is a debug flag that causes casgstatus to always track
991 // various latencies on every transition instead of sampling them.
992 var casgstatusAlwaysTrack = false
993
994 // If asked to move to or from a Gscanstatus this will throw. Use the castogscanstatus
995 // and casfrom_Gscanstatus instead.
996 // casgstatus will loop if the g->atomicstatus is in a Gscan status until the routine that
997 // put it in the Gscan state is finished.
998 //
999 //go:nosplit
1000 func casgstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
1001         if (oldval&_Gscan != 0) || (newval&_Gscan != 0) || oldval == newval {
1002                 systemstack(func() {
1003                         print("runtime: casgstatus: oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
1004                         throw("casgstatus: bad incoming values")
1005                 })
1006         }
1007
1008         acquireLockRank(lockRankGscan)
1009         releaseLockRank(lockRankGscan)
1010
1011         // See https://golang.org/cl/21503 for justification of the yield delay.
1012         const yieldDelay = 5 * 1000
1013         var nextYield int64
1014
1015         // loop if gp->atomicstatus is in a scan state giving
1016         // GC time to finish and change the state to oldval.
1017         for i := 0; !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval); i++ {
1018                 if oldval == _Gwaiting && gp.atomicstatus.Load() == _Grunnable {
1019                         throw("casgstatus: waiting for Gwaiting but is Grunnable")
1020                 }
1021                 if i == 0 {
1022                         nextYield = nanotime() + yieldDelay
1023                 }
1024                 if nanotime() < nextYield {
1025                         for x := 0; x < 10 && gp.atomicstatus.Load() != oldval; x++ {
1026                                 procyield(1)
1027                         }
1028                 } else {
1029                         osyield()
1030                         nextYield = nanotime() + yieldDelay/2
1031                 }
1032         }
1033
1034         if oldval == _Grunning {
1035                 // Track every gTrackingPeriod time a goroutine transitions out of running.
1036                 if casgstatusAlwaysTrack || gp.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
1037                         gp.tracking = true
1038                 }
1039                 gp.trackingSeq++
1040         }
1041         if !gp.tracking {
1042                 return
1043         }
1044
1045         // Handle various kinds of tracking.
1046         //
1047         // Currently:
1048         // - Time spent in runnable.
1049         // - Time spent blocked on a sync.Mutex or sync.RWMutex.
1050         switch oldval {
1051         case _Grunnable:
1052                 // We transitioned out of runnable, so measure how much
1053                 // time we spent in this state and add it to
1054                 // runnableTime.
1055                 now := nanotime()
1056                 gp.runnableTime += now - gp.trackingStamp
1057                 gp.trackingStamp = 0
1058         case _Gwaiting:
1059                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1060                         // Not blocking on a lock.
1061                         break
1062                 }
1063                 // Blocking on a lock, measure it. Note that because we're
1064                 // sampling, we have to multiply by our sampling period to get
1065                 // a more representative estimate of the absolute value.
1066                 // gTrackingPeriod also represents an accurate sampling period
1067                 // because we can only enter this state from _Grunning.
1068                 now := nanotime()
1069                 sched.totalMutexWaitTime.Add((now - gp.trackingStamp) * gTrackingPeriod)
1070                 gp.trackingStamp = 0
1071         }
1072         switch newval {
1073         case _Gwaiting:
1074                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1075                         // Not blocking on a lock.
1076                         break
1077                 }
1078                 // Blocking on a lock. Write down the timestamp.
1079                 now := nanotime()
1080                 gp.trackingStamp = now
1081         case _Grunnable:
1082                 // We just transitioned into runnable, so record what
1083                 // time that happened.
1084                 now := nanotime()
1085                 gp.trackingStamp = now
1086         case _Grunning:
1087                 // We're transitioning into running, so turn off
1088                 // tracking and record how much time we spent in
1089                 // runnable.
1090                 gp.tracking = false
1091                 sched.timeToRun.record(gp.runnableTime)
1092                 gp.runnableTime = 0
1093         }
1094 }
1095
1096 // casGToWaiting transitions gp from old to _Gwaiting, and sets the wait reason.
1097 //
1098 // Use this over casgstatus when possible to ensure that a waitreason is set.
1099 func casGToWaiting(gp *g, old uint32, reason waitReason) {
1100         // Set the wait reason before calling casgstatus, because casgstatus will use it.
1101         gp.waitreason = reason
1102         casgstatus(gp, old, _Gwaiting)
1103 }
1104
1105 // casgstatus(gp, oldstatus, Gcopystack), assuming oldstatus is Gwaiting or Grunnable.
1106 // Returns old status. Cannot call casgstatus directly, because we are racing with an
1107 // async wakeup that might come in from netpoll. If we see Gwaiting from the readgstatus,
1108 // it might have become Grunnable by the time we get to the cas. If we called casgstatus,
1109 // it would loop waiting for the status to go back to Gwaiting, which it never will.
1110 //
1111 //go:nosplit
1112 func casgcopystack(gp *g) uint32 {
1113         for {
1114                 oldstatus := readgstatus(gp) &^ _Gscan
1115                 if oldstatus != _Gwaiting && oldstatus != _Grunnable {
1116                         throw("copystack: bad status, not Gwaiting or Grunnable")
1117                 }
1118                 if gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldstatus, _Gcopystack) {
1119                         return oldstatus
1120                 }
1121         }
1122 }
1123
1124 // casGToPreemptScan transitions gp from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted.
1125 //
1126 // TODO(austin): This is the only status operation that both changes
1127 // the status and locks the _Gscan bit. Rethink this.
1128 func casGToPreemptScan(gp *g, old, new uint32) {
1129         if old != _Grunning || new != _Gscan|_Gpreempted {
1130                 throw("bad g transition")
1131         }
1132         acquireLockRank(lockRankGscan)
1133         for !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Grunning, _Gscan|_Gpreempted) {
1134         }
1135 }
1136
1137 // casGFromPreempted attempts to transition gp from _Gpreempted to
1138 // _Gwaiting. If successful, the caller is responsible for
1139 // re-scheduling gp.
1140 func casGFromPreempted(gp *g, old, new uint32) bool {
1141         if old != _Gpreempted || new != _Gwaiting {
1142                 throw("bad g transition")
1143         }
1144         gp.waitreason = waitReasonPreempted
1145         return gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Gpreempted, _Gwaiting)
1146 }
1147
1148 // stopTheWorld stops all P's from executing goroutines, interrupting
1149 // all goroutines at GC safe points and records reason as the reason
1150 // for the stop. On return, only the current goroutine's P is running.
1151 // stopTheWorld must not be called from a system stack and the caller
1152 // must not hold worldsema. The caller must call startTheWorld when
1153 // other P's should resume execution.
1154 //
1155 // stopTheWorld is safe for multiple goroutines to call at the
1156 // same time. Each will execute its own stop, and the stops will
1157 // be serialized.
1158 //
1159 // This is also used by routines that do stack dumps. If the system is
1160 // in panic or being exited, this may not reliably stop all
1161 // goroutines.
1162 func stopTheWorld(reason string) {
1163         semacquire(&worldsema)
1164         gp := getg()
1165         gp.m.preemptoff = reason
1166         systemstack(func() {
1167                 // Mark the goroutine which called stopTheWorld preemptible so its
1168                 // stack may be scanned.
1169                 // This lets a mark worker scan us while we try to stop the world
1170                 // since otherwise we could get in a mutual preemption deadlock.
1171                 // We must not modify anything on the G stack because a stack shrink
1172                 // may occur. A stack shrink is otherwise OK though because in order
1173                 // to return from this function (and to leave the system stack) we
1174                 // must have preempted all goroutines, including any attempting
1175                 // to scan our stack, in which case, any stack shrinking will
1176                 // have already completed by the time we exit.
1177                 // Don't provide a wait reason because we're still executing.
1178                 casGToWaiting(gp, _Grunning, waitReasonStoppingTheWorld)
1179                 stopTheWorldWithSema()
1180                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunning)
1181         })
1182 }
1183
1184 // startTheWorld undoes the effects of stopTheWorld.
1185 func startTheWorld() {
1186         systemstack(func() { startTheWorldWithSema(false) })
1187
1188         // worldsema must be held over startTheWorldWithSema to ensure
1189         // gomaxprocs cannot change while worldsema is held.
1190         //
1191         // Release worldsema with direct handoff to the next waiter, but
1192         // acquirem so that semrelease1 doesn't try to yield our time.
1193         //
1194         // Otherwise if e.g. ReadMemStats is being called in a loop,
1195         // it might stomp on other attempts to stop the world, such as
1196         // for starting or ending GC. The operation this blocks is
1197         // so heavy-weight that we should just try to be as fair as
1198         // possible here.
1199         //
1200         // We don't want to just allow us to get preempted between now
1201         // and releasing the semaphore because then we keep everyone
1202         // (including, for example, GCs) waiting longer.
1203         mp := acquirem()
1204         mp.preemptoff = ""
1205         semrelease1(&worldsema, true, 0)
1206         releasem(mp)
1207 }
1208
1209 // stopTheWorldGC has the same effect as stopTheWorld, but blocks
1210 // until the GC is not running. It also blocks a GC from starting
1211 // until startTheWorldGC is called.
1212 func stopTheWorldGC(reason string) {
1213         semacquire(&gcsema)
1214         stopTheWorld(reason)
1215 }
1216
1217 // startTheWorldGC undoes the effects of stopTheWorldGC.
1218 func startTheWorldGC() {
1219         startTheWorld()
1220         semrelease(&gcsema)
1221 }
1222
1223 // Holding worldsema grants an M the right to try to stop the world.
1224 var worldsema uint32 = 1
1225
1226 // Holding gcsema grants the M the right to block a GC, and blocks
1227 // until the current GC is done. In particular, it prevents gomaxprocs
1228 // from changing concurrently.
1229 //
1230 // TODO(mknyszek): Once gomaxprocs and the execution tracer can handle
1231 // being changed/enabled during a GC, remove this.
1232 var gcsema uint32 = 1
1233
1234 // stopTheWorldWithSema is the core implementation of stopTheWorld.
1235 // The caller is responsible for acquiring worldsema and disabling
1236 // preemption first and then should stopTheWorldWithSema on the system
1237 // stack:
1238 //
1239 //      semacquire(&worldsema, 0)
1240 //      m.preemptoff = "reason"
1241 //      systemstack(stopTheWorldWithSema)
1242 //
1243 // When finished, the caller must either call startTheWorld or undo
1244 // these three operations separately:
1245 //
1246 //      m.preemptoff = ""
1247 //      systemstack(startTheWorldWithSema)
1248 //      semrelease(&worldsema)
1249 //
1250 // It is allowed to acquire worldsema once and then execute multiple
1251 // startTheWorldWithSema/stopTheWorldWithSema pairs.
1252 // Other P's are able to execute between successive calls to
1253 // startTheWorldWithSema and stopTheWorldWithSema.
1254 // Holding worldsema causes any other goroutines invoking
1255 // stopTheWorld to block.
1256 func stopTheWorldWithSema() {
1257         gp := getg()
1258
1259         // If we hold a lock, then we won't be able to stop another M
1260         // that is blocked trying to acquire the lock.
1261         if gp.m.locks > 0 {
1262                 throw("stopTheWorld: holding locks")
1263         }
1264
1265         lock(&sched.lock)
1266         sched.stopwait = gomaxprocs
1267         sched.gcwaiting.Store(true)
1268         preemptall()
1269         // stop current P
1270         gp.m.p.ptr().status = _Pgcstop // Pgcstop is only diagnostic.
1271         sched.stopwait--
1272         // try to retake all P's in Psyscall status
1273         for _, pp := range allp {
1274                 s := pp.status
1275                 if s == _Psyscall && atomic.Cas(&pp.status, s, _Pgcstop) {
1276                         if trace.enabled {
1277                                 traceGoSysBlock(pp)
1278                                 traceProcStop(pp)
1279                         }
1280                         pp.syscalltick++
1281                         sched.stopwait--
1282                 }
1283         }
1284         // stop idle P's
1285         now := nanotime()
1286         for {
1287                 pp, _ := pidleget(now)
1288                 if pp == nil {
1289                         break
1290                 }
1291                 pp.status = _Pgcstop
1292                 sched.stopwait--
1293         }
1294         wait := sched.stopwait > 0
1295         unlock(&sched.lock)
1296
1297         // wait for remaining P's to stop voluntarily
1298         if wait {
1299                 for {
1300                         // wait for 100us, then try to re-preempt in case of any races
1301                         if notetsleep(&sched.stopnote, 100*1000) {
1302                                 noteclear(&sched.stopnote)
1303                                 break
1304                         }
1305                         preemptall()
1306                 }
1307         }
1308
1309         // sanity checks
1310         bad := ""
1311         if sched.stopwait != 0 {
1312                 bad = "stopTheWorld: not stopped (stopwait != 0)"
1313         } else {
1314                 for _, pp := range allp {
1315                         if pp.status != _Pgcstop {
1316                                 bad = "stopTheWorld: not stopped (status != _Pgcstop)"
1317                         }
1318                 }
1319         }
1320         if freezing.Load() {
1321                 // Some other thread is panicking. This can cause the
1322                 // sanity checks above to fail if the panic happens in
1323                 // the signal handler on a stopped thread. Either way,
1324                 // we should halt this thread.
1325                 lock(&deadlock)
1326                 lock(&deadlock)
1327         }
1328         if bad != "" {
1329                 throw(bad)
1330         }
1331
1332         worldStopped()
1333 }
1334
1335 func startTheWorldWithSema(emitTraceEvent bool) int64 {
1336         assertWorldStopped()
1337
1338         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
1339         if netpollinited() {
1340                 list := netpoll(0) // non-blocking
1341                 injectglist(&list)
1342         }
1343         lock(&sched.lock)
1344
1345         procs := gomaxprocs
1346         if newprocs != 0 {
1347                 procs = newprocs
1348                 newprocs = 0
1349         }
1350         p1 := procresize(procs)
1351         sched.gcwaiting.Store(false)
1352         if sched.sysmonwait.Load() {
1353                 sched.sysmonwait.Store(false)
1354                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
1355         }
1356         unlock(&sched.lock)
1357
1358         worldStarted()
1359
1360         for p1 != nil {
1361                 p := p1
1362                 p1 = p1.link.ptr()
1363                 if p.m != 0 {
1364                         mp := p.m.ptr()
1365                         p.m = 0
1366                         if mp.nextp != 0 {
1367                                 throw("startTheWorld: inconsistent mp->nextp")
1368                         }
1369                         mp.nextp.set(p)
1370                         notewakeup(&mp.park)
1371                 } else {
1372                         // Start M to run P.  Do not start another M below.
1373                         newm(nil, p, -1)
1374                 }
1375         }
1376
1377         // Capture start-the-world time before doing clean-up tasks.
1378         startTime := nanotime()
1379         if emitTraceEvent {
1380                 traceGCSTWDone()
1381         }
1382
1383         // Wakeup an additional proc in case we have excessive runnable goroutines
1384         // in local queues or in the global queue. If we don't, the proc will park itself.
1385         // If we have lots of excessive work, resetspinning will unpark additional procs as necessary.
1386         wakep()
1387
1388         releasem(mp)
1389
1390         return startTime
1391 }
1392
1393 // usesLibcall indicates whether this runtime performs system calls
1394 // via libcall.
1395 func usesLibcall() bool {
1396         switch GOOS {
1397         case "aix", "darwin", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1398                 return true
1399         case "openbsd":
1400                 return GOARCH == "386" || GOARCH == "amd64" || GOARCH == "arm" || GOARCH == "arm64"
1401         }
1402         return false
1403 }
1404
1405 // mStackIsSystemAllocated indicates whether this runtime starts on a
1406 // system-allocated stack.
1407 func mStackIsSystemAllocated() bool {
1408         switch GOOS {
1409         case "aix", "darwin", "plan9", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1410                 return true
1411         case "openbsd":
1412                 switch GOARCH {
1413                 case "386", "amd64", "arm", "arm64":
1414                         return true
1415                 }
1416         }
1417         return false
1418 }
1419
1420 // mstart is the entry-point for new Ms.
1421 // It is written in assembly, uses ABI0, is marked TOPFRAME, and calls mstart0.
1422 func mstart()
1423
1424 // mstart0 is the Go entry-point for new Ms.
1425 // This must not split the stack because we may not even have stack
1426 // bounds set up yet.
1427 //
1428 // May run during STW (because it doesn't have a P yet), so write
1429 // barriers are not allowed.
1430 //
1431 //go:nosplit
1432 //go:nowritebarrierrec
1433 func mstart0() {
1434         gp := getg()
1435
1436         osStack := gp.stack.lo == 0
1437         if osStack {
1438                 // Initialize stack bounds from system stack.
1439                 // Cgo may have left stack size in stack.hi.
1440                 // minit may update the stack bounds.
1441                 //
1442                 // Note: these bounds may not be very accurate.
1443                 // We set hi to &size, but there are things above
1444                 // it. The 1024 is supposed to compensate this,
1445                 // but is somewhat arbitrary.
1446                 size := gp.stack.hi
1447                 if size == 0 {
1448                         size = 8192 * sys.StackGuardMultiplier
1449                 }
1450                 gp.stack.hi = uintptr(noescape(unsafe.Pointer(&size)))
1451                 gp.stack.lo = gp.stack.hi - size + 1024
1452         }
1453         // Initialize stack guard so that we can start calling regular
1454         // Go code.
1455         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
1456         // This is the g0, so we can also call go:systemstack
1457         // functions, which check stackguard1.
1458         gp.stackguard1 = gp.stackguard0
1459         mstart1()
1460
1461         // Exit this thread.
1462         if mStackIsSystemAllocated() {
1463                 // Windows, Solaris, illumos, Darwin, AIX and Plan 9 always system-allocate
1464                 // the stack, but put it in gp.stack before mstart,
1465                 // so the logic above hasn't set osStack yet.
1466                 osStack = true
1467         }
1468         mexit(osStack)
1469 }
1470
1471 // The go:noinline is to guarantee the getcallerpc/getcallersp below are safe,
1472 // so that we can set up g0.sched to return to the call of mstart1 above.
1473 //
1474 //go:noinline
1475 func mstart1() {
1476         gp := getg()
1477
1478         if gp != gp.m.g0 {
1479                 throw("bad runtime·mstart")
1480         }
1481
1482         // Set up m.g0.sched as a label returning to just
1483         // after the mstart1 call in mstart0 above, for use by goexit0 and mcall.
1484         // We're never coming back to mstart1 after we call schedule,
1485         // so other calls can reuse the current frame.
1486         // And goexit0 does a gogo that needs to return from mstart1
1487         // and let mstart0 exit the thread.
1488         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1489         gp.sched.pc = getcallerpc()
1490         gp.sched.sp = getcallersp()
1491
1492         asminit()
1493         minit()
1494
1495         // Install signal handlers; after minit so that minit can
1496         // prepare the thread to be able to handle the signals.
1497         if gp.m == &m0 {
1498                 mstartm0()
1499         }
1500
1501         if fn := gp.m.mstartfn; fn != nil {
1502                 fn()
1503         }
1504
1505         if gp.m != &m0 {
1506                 acquirep(gp.m.nextp.ptr())
1507                 gp.m.nextp = 0
1508         }
1509         schedule()
1510 }
1511
1512 // mstartm0 implements part of mstart1 that only runs on the m0.
1513 //
1514 // Write barriers are allowed here because we know the GC can't be
1515 // running yet, so they'll be no-ops.
1516 //
1517 //go:yeswritebarrierrec
1518 func mstartm0() {
1519         // Create an extra M for callbacks on threads not created by Go.
1520         // An extra M is also needed on Windows for callbacks created by
1521         // syscall.NewCallback. See issue #6751 for details.
1522         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1523                 cgoHasExtraM = true
1524                 newextram()
1525         }
1526         initsig(false)
1527 }
1528
1529 // mPark causes a thread to park itself, returning once woken.
1530 //
1531 //go:nosplit
1532 func mPark() {
1533         gp := getg()
1534         notesleep(&gp.m.park)
1535         noteclear(&gp.m.park)
1536 }
1537
1538 // mexit tears down and exits the current thread.
1539 //
1540 // Don't call this directly to exit the thread, since it must run at
1541 // the top of the thread stack. Instead, use gogo(&gp.m.g0.sched) to
1542 // unwind the stack to the point that exits the thread.
1543 //
1544 // It is entered with m.p != nil, so write barriers are allowed. It
1545 // will release the P before exiting.
1546 //
1547 //go:yeswritebarrierrec
1548 func mexit(osStack bool) {
1549         mp := getg().m
1550
1551         if mp == &m0 {
1552                 // This is the main thread. Just wedge it.
1553                 //
1554                 // On Linux, exiting the main thread puts the process
1555                 // into a non-waitable zombie state. On Plan 9,
1556                 // exiting the main thread unblocks wait even though
1557                 // other threads are still running. On Solaris we can
1558                 // neither exitThread nor return from mstart. Other
1559                 // bad things probably happen on other platforms.
1560                 //
1561                 // We could try to clean up this M more before wedging
1562                 // it, but that complicates signal handling.
1563                 handoffp(releasep())
1564                 lock(&sched.lock)
1565                 sched.nmfreed++
1566                 checkdead()
1567                 unlock(&sched.lock)
1568                 mPark()
1569                 throw("locked m0 woke up")
1570         }
1571
1572         sigblock(true)
1573         unminit()
1574
1575         // Free the gsignal stack.
1576         if mp.gsignal != nil {
1577                 stackfree(mp.gsignal.stack)
1578                 // On some platforms, when calling into VDSO (e.g. nanotime)
1579                 // we store our g on the gsignal stack, if there is one.
1580                 // Now the stack is freed, unlink it from the m, so we
1581                 // won't write to it when calling VDSO code.
1582                 mp.gsignal = nil
1583         }
1584
1585         // Remove m from allm.
1586         lock(&sched.lock)
1587         for pprev := &allm; *pprev != nil; pprev = &(*pprev).alllink {
1588                 if *pprev == mp {
1589                         *pprev = mp.alllink
1590                         goto found
1591                 }
1592         }
1593         throw("m not found in allm")
1594 found:
1595         // Delay reaping m until it's done with the stack.
1596         //
1597         // Put mp on the free list, though it will not be reaped while freeWait
1598         // is freeMWait. mp is no longer reachable via allm, so even if it is
1599         // on an OS stack, we must keep a reference to mp alive so that the GC
1600         // doesn't free mp while we are still using it.
1601         //
1602         // Note that the free list must not be linked through alllink because
1603         // some functions walk allm without locking, so may be using alllink.
1604         mp.freeWait.Store(freeMWait)
1605         mp.freelink = sched.freem
1606         sched.freem = mp
1607         unlock(&sched.lock)
1608
1609         atomic.Xadd64(&ncgocall, int64(mp.ncgocall))
1610
1611         // Release the P.
1612         handoffp(releasep())
1613         // After this point we must not have write barriers.
1614
1615         // Invoke the deadlock detector. This must happen after
1616         // handoffp because it may have started a new M to take our
1617         // P's work.
1618         lock(&sched.lock)
1619         sched.nmfreed++
1620         checkdead()
1621         unlock(&sched.lock)
1622
1623         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
1624                 // Make sure pendingPreemptSignals is correct when an M exits.
1625                 // For #41702.
1626                 if mp.signalPending.Load() != 0 {
1627                         pendingPreemptSignals.Add(-1)
1628                 }
1629         }
1630
1631         // Destroy all allocated resources. After this is called, we may no
1632         // longer take any locks.
1633         mdestroy(mp)
1634
1635         if osStack {
1636                 // No more uses of mp, so it is safe to drop the reference.
1637                 mp.freeWait.Store(freeMRef)
1638
1639                 // Return from mstart and let the system thread
1640                 // library free the g0 stack and terminate the thread.
1641                 return
1642         }
1643
1644         // mstart is the thread's entry point, so there's nothing to
1645         // return to. Exit the thread directly. exitThread will clear
1646         // m.freeWait when it's done with the stack and the m can be
1647         // reaped.
1648         exitThread(&mp.freeWait)
1649 }
1650
1651 // forEachP calls fn(p) for every P p when p reaches a GC safe point.
1652 // If a P is currently executing code, this will bring the P to a GC
1653 // safe point and execute fn on that P. If the P is not executing code
1654 // (it is idle or in a syscall), this will call fn(p) directly while
1655 // preventing the P from exiting its state. This does not ensure that
1656 // fn will run on every CPU executing Go code, but it acts as a global
1657 // memory barrier. GC uses this as a "ragged barrier."
1658 //
1659 // The caller must hold worldsema.
1660 //
1661 //go:systemstack
1662 func forEachP(fn func(*p)) {
1663         mp := acquirem()
1664         pp := getg().m.p.ptr()
1665
1666         lock(&sched.lock)
1667         if sched.safePointWait != 0 {
1668                 throw("forEachP: sched.safePointWait != 0")
1669         }
1670         sched.safePointWait = gomaxprocs - 1
1671         sched.safePointFn = fn
1672
1673         // Ask all Ps to run the safe point function.
1674         for _, p2 := range allp {
1675                 if p2 != pp {
1676                         atomic.Store(&p2.runSafePointFn, 1)
1677                 }
1678         }
1679         preemptall()
1680
1681         // Any P entering _Pidle or _Psyscall from now on will observe
1682         // p.runSafePointFn == 1 and will call runSafePointFn when
1683         // changing its status to _Pidle/_Psyscall.
1684
1685         // Run safe point function for all idle Ps. sched.pidle will
1686         // not change because we hold sched.lock.
1687         for p := sched.pidle.ptr(); p != nil; p = p.link.ptr() {
1688                 if atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1689                         fn(p)
1690                         sched.safePointWait--
1691                 }
1692         }
1693
1694         wait := sched.safePointWait > 0
1695         unlock(&sched.lock)
1696
1697         // Run fn for the current P.
1698         fn(pp)
1699
1700         // Force Ps currently in _Psyscall into _Pidle and hand them
1701         // off to induce safe point function execution.
1702         for _, p2 := range allp {
1703                 s := p2.status
1704                 if s == _Psyscall && p2.runSafePointFn == 1 && atomic.Cas(&p2.status, s, _Pidle) {
1705                         if trace.enabled {
1706                                 traceGoSysBlock(p2)
1707                                 traceProcStop(p2)
1708                         }
1709                         p2.syscalltick++
1710                         handoffp(p2)
1711                 }
1712         }
1713
1714         // Wait for remaining Ps to run fn.
1715         if wait {
1716                 for {
1717                         // Wait for 100us, then try to re-preempt in
1718                         // case of any races.
1719                         //
1720                         // Requires system stack.
1721                         if notetsleep(&sched.safePointNote, 100*1000) {
1722                                 noteclear(&sched.safePointNote)
1723                                 break
1724                         }
1725                         preemptall()
1726                 }
1727         }
1728         if sched.safePointWait != 0 {
1729                 throw("forEachP: not done")
1730         }
1731         for _, p2 := range allp {
1732                 if p2.runSafePointFn != 0 {
1733                         throw("forEachP: P did not run fn")
1734                 }
1735         }
1736
1737         lock(&sched.lock)
1738         sched.safePointFn = nil
1739         unlock(&sched.lock)
1740         releasem(mp)
1741 }
1742
1743 // runSafePointFn runs the safe point function, if any, for this P.
1744 // This should be called like
1745 //
1746 //      if getg().m.p.runSafePointFn != 0 {
1747 //          runSafePointFn()
1748 //      }
1749 //
1750 // runSafePointFn must be checked on any transition in to _Pidle or
1751 // _Psyscall to avoid a race where forEachP sees that the P is running
1752 // just before the P goes into _Pidle/_Psyscall and neither forEachP
1753 // nor the P run the safe-point function.
1754 func runSafePointFn() {
1755         p := getg().m.p.ptr()
1756         // Resolve the race between forEachP running the safe-point
1757         // function on this P's behalf and this P running the
1758         // safe-point function directly.
1759         if !atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1760                 return
1761         }
1762         sched.safePointFn(p)
1763         lock(&sched.lock)
1764         sched.safePointWait--
1765         if sched.safePointWait == 0 {
1766                 notewakeup(&sched.safePointNote)
1767         }
1768         unlock(&sched.lock)
1769 }
1770
1771 // When running with cgo, we call _cgo_thread_start
1772 // to start threads for us so that we can play nicely with
1773 // foreign code.
1774 var cgoThreadStart unsafe.Pointer
1775
1776 type cgothreadstart struct {
1777         g   guintptr
1778         tls *uint64
1779         fn  unsafe.Pointer
1780 }
1781
1782 // Allocate a new m unassociated with any thread.
1783 // Can use p for allocation context if needed.
1784 // fn is recorded as the new m's m.mstartfn.
1785 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
1786 //
1787 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
1788 // isn't because it borrows pp.
1789 //
1790 //go:yeswritebarrierrec
1791 func allocm(pp *p, fn func(), id int64) *m {
1792         allocmLock.rlock()
1793
1794         // The caller owns pp, but we may borrow (i.e., acquirep) it. We must
1795         // disable preemption to ensure it is not stolen, which would make the
1796         // caller lose ownership.
1797         acquirem()
1798
1799         gp := getg()
1800         if gp.m.p == 0 {
1801                 acquirep(pp) // temporarily borrow p for mallocs in this function
1802         }
1803
1804         // Release the free M list. We need to do this somewhere and
1805         // this may free up a stack we can use.
1806         if sched.freem != nil {
1807                 lock(&sched.lock)
1808                 var newList *m
1809                 for freem := sched.freem; freem != nil; {
1810                         wait := freem.freeWait.Load()
1811                         if wait == freeMWait {
1812                                 next := freem.freelink
1813                                 freem.freelink = newList
1814                                 newList = freem
1815                                 freem = next
1816                                 continue
1817                         }
1818                         // Free the stack if needed. For freeMRef, there is
1819                         // nothing to do except drop freem from the sched.freem
1820                         // list.
1821                         if wait == freeMStack {
1822                                 // stackfree must be on the system stack, but allocm is
1823                                 // reachable off the system stack transitively from
1824                                 // startm.
1825                                 systemstack(func() {
1826                                         stackfree(freem.g0.stack)
1827                                 })
1828                         }
1829                         freem = freem.freelink
1830                 }
1831                 sched.freem = newList
1832                 unlock(&sched.lock)
1833         }
1834
1835         mp := new(m)
1836         mp.mstartfn = fn
1837         mcommoninit(mp, id)
1838
1839         // In case of cgo or Solaris or illumos or Darwin, pthread_create will make us a stack.
1840         // Windows and Plan 9 will layout sched stack on OS stack.
1841         if iscgo || mStackIsSystemAllocated() {
1842                 mp.g0 = malg(-1)
1843         } else {
1844                 mp.g0 = malg(8192 * sys.StackGuardMultiplier)
1845         }
1846         mp.g0.m = mp
1847
1848         if pp == gp.m.p.ptr() {
1849                 releasep()
1850         }
1851
1852         releasem(gp.m)
1853         allocmLock.runlock()
1854         return mp
1855 }
1856
1857 // needm is called when a cgo callback happens on a
1858 // thread without an m (a thread not created by Go).
1859 // In this case, needm is expected to find an m to use
1860 // and return with m, g initialized correctly.
1861 // Since m and g are not set now (likely nil, but see below)
1862 // needm is limited in what routines it can call. In particular
1863 // it can only call nosplit functions (textflag 7) and cannot
1864 // do any scheduling that requires an m.
1865 //
1866 // In order to avoid needing heavy lifting here, we adopt
1867 // the following strategy: there is a stack of available m's
1868 // that can be stolen. Using compare-and-swap
1869 // to pop from the stack has ABA races, so we simulate
1870 // a lock by doing an exchange (via Casuintptr) to steal the stack
1871 // head and replace the top pointer with MLOCKED (1).
1872 // This serves as a simple spin lock that we can use even
1873 // without an m. The thread that locks the stack in this way
1874 // unlocks the stack by storing a valid stack head pointer.
1875 //
1876 // In order to make sure that there is always an m structure
1877 // available to be stolen, we maintain the invariant that there
1878 // is always one more than needed. At the beginning of the
1879 // program (if cgo is in use) the list is seeded with a single m.
1880 // If needm finds that it has taken the last m off the list, its job
1881 // is - once it has installed its own m so that it can do things like
1882 // allocate memory - to create a spare m and put it on the list.
1883 //
1884 // Each of these extra m's also has a g0 and a curg that are
1885 // pressed into service as the scheduling stack and current
1886 // goroutine for the duration of the cgo callback.
1887 //
1888 // It calls dropm to put the m back on the list,
1889 // 1. when the callback is done with the m in non-pthread platforms,
1890 // 2. or when the C thread exiting on pthread platforms.
1891 //
1892 // The signal argument indicates whether we're called from a signal
1893 // handler.
1894 //
1895 //go:nosplit
1896 func needm(signal bool) {
1897         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1898                 // Can happen if C/C++ code calls Go from a global ctor.
1899                 // Can also happen on Windows if a global ctor uses a
1900                 // callback created by syscall.NewCallback. See issue #6751
1901                 // for details.
1902                 //
1903                 // Can not throw, because scheduler is not initialized yet.
1904                 writeErrStr("fatal error: cgo callback before cgo call\n")
1905                 exit(1)
1906         }
1907
1908         // Save and block signals before getting an M.
1909         // The signal handler may call needm itself,
1910         // and we must avoid a deadlock. Also, once g is installed,
1911         // any incoming signals will try to execute,
1912         // but we won't have the sigaltstack settings and other data
1913         // set up appropriately until the end of minit, which will
1914         // unblock the signals. This is the same dance as when
1915         // starting a new m to run Go code via newosproc.
1916         var sigmask sigset
1917         sigsave(&sigmask)
1918         sigblock(false)
1919
1920         // Lock extra list, take head, unlock popped list.
1921         // nilokay=false is safe here because of the invariant above,
1922         // that the extra list always contains or will soon contain
1923         // at least one m.
1924         mp := lockextra(false)
1925
1926         // Set needextram when we've just emptied the list,
1927         // so that the eventual call into cgocallbackg will
1928         // allocate a new m for the extra list. We delay the
1929         // allocation until then so that it can be done
1930         // after exitsyscall makes sure it is okay to be
1931         // running at all (that is, there's no garbage collection
1932         // running right now).
1933         mp.needextram = mp.schedlink == 0
1934         extraMCount--
1935         unlockextra(mp.schedlink.ptr())
1936
1937         // Store the original signal mask for use by minit.
1938         mp.sigmask = sigmask
1939
1940         // Install TLS on some platforms (previously setg
1941         // would do this if necessary).
1942         osSetupTLS(mp)
1943
1944         // Install g (= m->g0) and set the stack bounds
1945         // to match the current stack. If we don't actually know
1946         // how big the stack is, like we don't know how big any
1947         // scheduling stack is, but we assume there's at least 32 kB.
1948         // If we can get a more accurate stack bound from pthread,
1949         // use that.
1950         setg(mp.g0)
1951         gp := getg()
1952         gp.stack.hi = getcallersp() + 1024
1953         gp.stack.lo = getcallersp() - 32*1024
1954         if !signal && _cgo_getstackbound != nil {
1955                 // Don't adjust if called from the signal handler.
1956                 // We are on the signal stack, not the pthread stack.
1957                 // (We could get the stack bounds from sigaltstack, but
1958                 // we're getting out of the signal handler very soon
1959                 // anyway. Not worth it.)
1960                 asmcgocall(_cgo_getstackbound, unsafe.Pointer(gp))
1961         }
1962         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
1963
1964         // Should mark we are already in Go now.
1965         // Otherwise, we may call needm again when we get a signal, before cgocallbackg1,
1966         // which means the extram list may be empty, that will cause a deadlock.
1967         mp.isExtraInC = false
1968
1969         // Initialize this thread to use the m.
1970         asminit()
1971         minit()
1972
1973         // mp.curg is now a real goroutine.
1974         casgstatus(mp.curg, _Gdead, _Gsyscall)
1975         sched.ngsys.Add(-1)
1976 }
1977
1978 // Acquire an extra m and bind it to the C thread when a pthread key has been created.
1979 //
1980 //go:nosplit
1981 func needAndBindM() {
1982         needm(false)
1983
1984         if _cgo_pthread_key_created != nil && *(*uintptr)(_cgo_pthread_key_created) != 0 {
1985                 cgoBindM()
1986         }
1987 }
1988
1989 // newextram allocates m's and puts them on the extra list.
1990 // It is called with a working local m, so that it can do things
1991 // like call schedlock and allocate.
1992 func newextram() {
1993         c := extraMWaiters.Swap(0)
1994         if c > 0 {
1995                 for i := uint32(0); i < c; i++ {
1996                         oneNewExtraM()
1997                 }
1998         } else {
1999                 // Make sure there is at least one extra M.
2000                 mp := lockextra(true)
2001                 unlockextra(mp)
2002                 if mp == nil {
2003                         oneNewExtraM()
2004                 }
2005         }
2006 }
2007
2008 // oneNewExtraM allocates an m and puts it on the extra list.
2009 func oneNewExtraM() {
2010         // Create extra goroutine locked to extra m.
2011         // The goroutine is the context in which the cgo callback will run.
2012         // The sched.pc will never be returned to, but setting it to
2013         // goexit makes clear to the traceback routines where
2014         // the goroutine stack ends.
2015         mp := allocm(nil, nil, -1)
2016         gp := malg(4096)
2017         gp.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum
2018         gp.sched.sp = gp.stack.hi
2019         gp.sched.sp -= 4 * goarch.PtrSize // extra space in case of reads slightly beyond frame
2020         gp.sched.lr = 0
2021         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
2022         gp.syscallpc = gp.sched.pc
2023         gp.syscallsp = gp.sched.sp
2024         gp.stktopsp = gp.sched.sp
2025         // malg returns status as _Gidle. Change to _Gdead before
2026         // adding to allg where GC can see it. We use _Gdead to hide
2027         // this from tracebacks and stack scans since it isn't a
2028         // "real" goroutine until needm grabs it.
2029         casgstatus(gp, _Gidle, _Gdead)
2030         gp.m = mp
2031         mp.curg = gp
2032         mp.isextra = true
2033         // mark we are in C by default.
2034         mp.isExtraInC = true
2035         mp.lockedInt++
2036         mp.lockedg.set(gp)
2037         gp.lockedm.set(mp)
2038         gp.goid = sched.goidgen.Add(1)
2039         gp.sysblocktraced = true
2040         if raceenabled {
2041                 gp.racectx = racegostart(abi.FuncPCABIInternal(newextram) + sys.PCQuantum)
2042         }
2043         if trace.enabled {
2044                 // Trigger two trace events for the locked g in the extra m,
2045                 // since the next event of the g will be traceEvGoSysExit in exitsyscall,
2046                 // while calling from C thread to Go.
2047                 traceGoCreate(gp, 0) // no start pc
2048                 gp.traceseq++
2049                 traceEvent(traceEvGoInSyscall, -1, gp.goid)
2050         }
2051         // put on allg for garbage collector
2052         allgadd(gp)
2053
2054         // gp is now on the allg list, but we don't want it to be
2055         // counted by gcount. It would be more "proper" to increment
2056         // sched.ngfree, but that requires locking. Incrementing ngsys
2057         // has the same effect.
2058         sched.ngsys.Add(1)
2059
2060         // Add m to the extra list.
2061         mnext := lockextra(true)
2062         mp.schedlink.set(mnext)
2063         extraMCount++
2064         unlockextra(mp)
2065 }
2066
2067 // dropm puts the current m back onto the extra list.
2068 //
2069 // 1. On systems without pthreads, like Windows
2070 // dropm is called when a cgo callback has called needm but is now
2071 // done with the callback and returning back into the non-Go thread.
2072 //
2073 // The main expense here is the call to signalstack to release the
2074 // m's signal stack, and then the call to needm on the next callback
2075 // from this thread. It is tempting to try to save the m for next time,
2076 // which would eliminate both these costs, but there might not be
2077 // a next time: the current thread (which Go does not control) might exit.
2078 // If we saved the m for that thread, there would be an m leak each time
2079 // such a thread exited. Instead, we acquire and release an m on each
2080 // call. These should typically not be scheduling operations, just a few
2081 // atomics, so the cost should be small.
2082 //
2083 // 2. On systems with pthreads
2084 // dropm is called while a non-Go thread is exiting.
2085 // We allocate a pthread per-thread variable using pthread_key_create,
2086 // to register a thread-exit-time destructor.
2087 // And store the g into a thread-specific value associated with the pthread key,
2088 // when first return back to C.
2089 // So that the destructor would invoke dropm while the non-Go thread is exiting.
2090 // This is much faster since it avoids expensive signal-related syscalls.
2091 //
2092 // NOTE: this always runs without a P, so, nowritebarrierrec required.
2093 //
2094 //go:nowritebarrierrec
2095 func dropm() {
2096         // Clear m and g, and return m to the extra list.
2097         // After the call to setg we can only call nosplit functions
2098         // with no pointer manipulation.
2099         mp := getg().m
2100
2101         // Return mp.curg to dead state.
2102         casgstatus(mp.curg, _Gsyscall, _Gdead)
2103         mp.curg.preemptStop = false
2104         sched.ngsys.Add(1)
2105
2106         // Block signals before unminit.
2107         // Unminit unregisters the signal handling stack (but needs g on some systems).
2108         // Setg(nil) clears g, which is the signal handler's cue not to run Go handlers.
2109         // It's important not to try to handle a signal between those two steps.
2110         sigmask := mp.sigmask
2111         sigblock(false)
2112         unminit()
2113
2114         mnext := lockextra(true)
2115         extraMCount++
2116         mp.schedlink.set(mnext)
2117
2118         setg(nil)
2119
2120         // Commit the release of mp.
2121         unlockextra(mp)
2122
2123         msigrestore(sigmask)
2124 }
2125
2126 // bindm store the g0 of the current m into a thread-specific value.
2127 //
2128 // We allocate a pthread per-thread variable using pthread_key_create,
2129 // to register a thread-exit-time destructor.
2130 // We are here setting the thread-specific value of the pthread key, to enable the destructor.
2131 // So that the pthread_key_destructor would dropm while the C thread is exiting.
2132 //
2133 // And the saved g will be used in pthread_key_destructor,
2134 // since the g stored in the TLS by Go might be cleared in some platforms,
2135 // before the destructor invoked, so, we restore g by the stored g, before dropm.
2136 //
2137 // We store g0 instead of m, to make the assembly code simpler,
2138 // since we need to restore g0 in runtime.cgocallback.
2139 //
2140 // On systems without pthreads, like Windows, bindm shouldn't be used.
2141 //
2142 // NOTE: this always runs without a P, so, nowritebarrierrec required.
2143 //
2144 //go:nosplit
2145 //go:nowritebarrierrec
2146 func cgoBindM() {
2147         if GOOS == "windows" || GOOS == "plan9" {
2148                 fatal("bindm in unexpected GOOS")
2149         }
2150         g := getg()
2151         if g.m.g0 != g {
2152                 fatal("the current g is not g0")
2153         }
2154         if _cgo_bindm != nil {
2155                 asmcgocall(_cgo_bindm, unsafe.Pointer(g))
2156         }
2157 }
2158
2159 // A helper function for EnsureDropM.
2160 func getm() uintptr {
2161         return uintptr(unsafe.Pointer(getg().m))
2162 }
2163
2164 var extram atomic.Uintptr
2165 var extraMCount uint32 // Protected by lockextra
2166 var extraMWaiters atomic.Uint32
2167
2168 // lockextra locks the extra list and returns the list head.
2169 // The caller must unlock the list by storing a new list head
2170 // to extram. If nilokay is true, then lockextra will
2171 // return a nil list head if that's what it finds. If nilokay is false,
2172 // lockextra will keep waiting until the list head is no longer nil.
2173 //
2174 //go:nosplit
2175 func lockextra(nilokay bool) *m {
2176         const locked = 1
2177
2178         incr := false
2179         for {
2180                 old := extram.Load()
2181                 if old == locked {
2182                         osyield_no_g()
2183                         continue
2184                 }
2185                 if old == 0 && !nilokay {
2186                         if !incr {
2187                                 // Add 1 to the number of threads
2188                                 // waiting for an M.
2189                                 // This is cleared by newextram.
2190                                 extraMWaiters.Add(1)
2191                                 incr = true
2192                         }
2193                         usleep_no_g(1)
2194                         continue
2195                 }
2196                 if extram.CompareAndSwap(old, locked) {
2197                         return (*m)(unsafe.Pointer(old))
2198                 }
2199                 osyield_no_g()
2200                 continue
2201         }
2202 }
2203
2204 //go:nosplit
2205 func unlockextra(mp *m) {
2206         extram.Store(uintptr(unsafe.Pointer(mp)))
2207 }
2208
2209 var (
2210         // allocmLock is locked for read when creating new Ms in allocm and their
2211         // addition to allm. Thus acquiring this lock for write blocks the
2212         // creation of new Ms.
2213         allocmLock rwmutex
2214
2215         // execLock serializes exec and clone to avoid bugs or unspecified
2216         // behaviour around exec'ing while creating/destroying threads. See
2217         // issue #19546.
2218         execLock rwmutex
2219 )
2220
2221 // These errors are reported (via writeErrStr) by some OS-specific
2222 // versions of newosproc and newosproc0.
2223 const (
2224         failthreadcreate  = "runtime: failed to create new OS thread\n"
2225         failallocatestack = "runtime: failed to allocate stack for the new OS thread\n"
2226 )
2227
2228 // newmHandoff contains a list of m structures that need new OS threads.
2229 // This is used by newm in situations where newm itself can't safely
2230 // start an OS thread.
2231 var newmHandoff struct {
2232         lock mutex
2233
2234         // newm points to a list of M structures that need new OS
2235         // threads. The list is linked through m.schedlink.
2236         newm muintptr
2237
2238         // waiting indicates that wake needs to be notified when an m
2239         // is put on the list.
2240         waiting bool
2241         wake    note
2242
2243         // haveTemplateThread indicates that the templateThread has
2244         // been started. This is not protected by lock. Use cas to set
2245         // to 1.
2246         haveTemplateThread uint32
2247 }
2248
2249 // Create a new m. It will start off with a call to fn, or else the scheduler.
2250 // fn needs to be static and not a heap allocated closure.
2251 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2252 //
2253 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
2254 //
2255 //go:nowritebarrierrec
2256 func newm(fn func(), pp *p, id int64) {
2257         // allocm adds a new M to allm, but they do not start until created by
2258         // the OS in newm1 or the template thread.
2259         //
2260         // doAllThreadsSyscall requires that every M in allm will eventually
2261         // start and be signal-able, even with a STW.
2262         //
2263         // Disable preemption here until we start the thread to ensure that
2264         // newm is not preempted between allocm and starting the new thread,
2265         // ensuring that anything added to allm is guaranteed to eventually
2266         // start.
2267         acquirem()
2268
2269         mp := allocm(pp, fn, id)
2270         mp.nextp.set(pp)
2271         mp.sigmask = initSigmask
2272         if gp := getg(); gp != nil && gp.m != nil && (gp.m.lockedExt != 0 || gp.m.incgo) && GOOS != "plan9" {
2273                 // We're on a locked M or a thread that may have been
2274                 // started by C. The kernel state of this thread may
2275                 // be strange (the user may have locked it for that
2276                 // purpose). We don't want to clone that into another
2277                 // thread. Instead, ask a known-good thread to create
2278                 // the thread for us.
2279                 //
2280                 // This is disabled on Plan 9. See golang.org/issue/22227.
2281                 //
2282                 // TODO: This may be unnecessary on Windows, which
2283                 // doesn't model thread creation off fork.
2284                 lock(&newmHandoff.lock)
2285                 if newmHandoff.haveTemplateThread == 0 {
2286                         throw("on a locked thread with no template thread")
2287                 }
2288                 mp.schedlink = newmHandoff.newm
2289                 newmHandoff.newm.set(mp)
2290                 if newmHandoff.waiting {
2291                         newmHandoff.waiting = false
2292                         notewakeup(&newmHandoff.wake)
2293                 }
2294                 unlock(&newmHandoff.lock)
2295                 // The M has not started yet, but the template thread does not
2296                 // participate in STW, so it will always process queued Ms and
2297                 // it is safe to releasem.
2298                 releasem(getg().m)
2299                 return
2300         }
2301         newm1(mp)
2302         releasem(getg().m)
2303 }
2304
2305 func newm1(mp *m) {
2306         if iscgo {
2307                 var ts cgothreadstart
2308                 if _cgo_thread_start == nil {
2309                         throw("_cgo_thread_start missing")
2310                 }
2311                 ts.g.set(mp.g0)
2312                 ts.tls = (*uint64)(unsafe.Pointer(&mp.tls[0]))
2313                 ts.fn = unsafe.Pointer(abi.FuncPCABI0(mstart))
2314                 if msanenabled {
2315                         msanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2316                 }
2317                 if asanenabled {
2318                         asanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2319                 }
2320                 execLock.rlock() // Prevent process clone.
2321                 asmcgocall(_cgo_thread_start, unsafe.Pointer(&ts))
2322                 execLock.runlock()
2323                 return
2324         }
2325         execLock.rlock() // Prevent process clone.
2326         newosproc(mp)
2327         execLock.runlock()
2328 }
2329
2330 // startTemplateThread starts the template thread if it is not already
2331 // running.
2332 //
2333 // The calling thread must itself be in a known-good state.
2334 func startTemplateThread() {
2335         if GOARCH == "wasm" { // no threads on wasm yet
2336                 return
2337         }
2338
2339         // Disable preemption to guarantee that the template thread will be
2340         // created before a park once haveTemplateThread is set.
2341         mp := acquirem()
2342         if !atomic.Cas(&newmHandoff.haveTemplateThread, 0, 1) {
2343                 releasem(mp)
2344                 return
2345         }
2346         newm(templateThread, nil, -1)
2347         releasem(mp)
2348 }
2349
2350 // templateThread is a thread in a known-good state that exists solely
2351 // to start new threads in known-good states when the calling thread
2352 // may not be in a good state.
2353 //
2354 // Many programs never need this, so templateThread is started lazily
2355 // when we first enter a state that might lead to running on a thread
2356 // in an unknown state.
2357 //
2358 // templateThread runs on an M without a P, so it must not have write
2359 // barriers.
2360 //
2361 //go:nowritebarrierrec
2362 func templateThread() {
2363         lock(&sched.lock)
2364         sched.nmsys++
2365         checkdead()
2366         unlock(&sched.lock)
2367
2368         for {
2369                 lock(&newmHandoff.lock)
2370                 for newmHandoff.newm != 0 {
2371                         newm := newmHandoff.newm.ptr()
2372                         newmHandoff.newm = 0
2373                         unlock(&newmHandoff.lock)
2374                         for newm != nil {
2375                                 next := newm.schedlink.ptr()
2376                                 newm.schedlink = 0
2377                                 newm1(newm)
2378                                 newm = next
2379                         }
2380                         lock(&newmHandoff.lock)
2381                 }
2382                 newmHandoff.waiting = true
2383                 noteclear(&newmHandoff.wake)
2384                 unlock(&newmHandoff.lock)
2385                 notesleep(&newmHandoff.wake)
2386         }
2387 }
2388
2389 // Stops execution of the current m until new work is available.
2390 // Returns with acquired P.
2391 func stopm() {
2392         gp := getg()
2393
2394         if gp.m.locks != 0 {
2395                 throw("stopm holding locks")
2396         }
2397         if gp.m.p != 0 {
2398                 throw("stopm holding p")
2399         }
2400         if gp.m.spinning {
2401                 throw("stopm spinning")
2402         }
2403
2404         lock(&sched.lock)
2405         mput(gp.m)
2406         unlock(&sched.lock)
2407         mPark()
2408         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2409         gp.m.nextp = 0
2410 }
2411
2412 func mspinning() {
2413         // startm's caller incremented nmspinning. Set the new M's spinning.
2414         getg().m.spinning = true
2415 }
2416
2417 // Schedules some M to run the p (creates an M if necessary).
2418 // If p==nil, tries to get an idle P, if no idle P's does nothing.
2419 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2420 // If spinning is set, the caller has incremented nmspinning and must provide a
2421 // P. startm will set m.spinning in the newly started M.
2422 //
2423 // Callers passing a non-nil P must call from a non-preemptible context. See
2424 // comment on acquirem below.
2425 //
2426 // Must not have write barriers because this may be called without a P.
2427 //
2428 //go:nowritebarrierrec
2429 func startm(pp *p, spinning bool) {
2430         // Disable preemption.
2431         //
2432         // Every owned P must have an owner that will eventually stop it in the
2433         // event of a GC stop request. startm takes transient ownership of a P
2434         // (either from argument or pidleget below) and transfers ownership to
2435         // a started M, which will be responsible for performing the stop.
2436         //
2437         // Preemption must be disabled during this transient ownership,
2438         // otherwise the P this is running on may enter GC stop while still
2439         // holding the transient P, leaving that P in limbo and deadlocking the
2440         // STW.
2441         //
2442         // Callers passing a non-nil P must already be in non-preemptible
2443         // context, otherwise such preemption could occur on function entry to
2444         // startm. Callers passing a nil P may be preemptible, so we must
2445         // disable preemption before acquiring a P from pidleget below.
2446         mp := acquirem()
2447         lock(&sched.lock)
2448         if pp == nil {
2449                 if spinning {
2450                         // TODO(prattmic): All remaining calls to this function
2451                         // with _p_ == nil could be cleaned up to find a P
2452                         // before calling startm.
2453                         throw("startm: P required for spinning=true")
2454                 }
2455                 pp, _ = pidleget(0)
2456                 if pp == nil {
2457                         unlock(&sched.lock)
2458                         releasem(mp)
2459                         return
2460                 }
2461         }
2462         nmp := mget()
2463         if nmp == nil {
2464                 // No M is available, we must drop sched.lock and call newm.
2465                 // However, we already own a P to assign to the M.
2466                 //
2467                 // Once sched.lock is released, another G (e.g., in a syscall),
2468                 // could find no idle P while checkdead finds a runnable G but
2469                 // no running M's because this new M hasn't started yet, thus
2470                 // throwing in an apparent deadlock.
2471                 //
2472                 // Avoid this situation by pre-allocating the ID for the new M,
2473                 // thus marking it as 'running' before we drop sched.lock. This
2474                 // new M will eventually run the scheduler to execute any
2475                 // queued G's.
2476                 id := mReserveID()
2477                 unlock(&sched.lock)
2478
2479                 var fn func()
2480                 if spinning {
2481                         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2482                         fn = mspinning
2483                 }
2484                 newm(fn, pp, id)
2485                 // Ownership transfer of pp committed by start in newm.
2486                 // Preemption is now safe.
2487                 releasem(mp)
2488                 return
2489         }
2490         unlock(&sched.lock)
2491         if nmp.spinning {
2492                 throw("startm: m is spinning")
2493         }
2494         if nmp.nextp != 0 {
2495                 throw("startm: m has p")
2496         }
2497         if spinning && !runqempty(pp) {
2498                 throw("startm: p has runnable gs")
2499         }
2500         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2501         nmp.spinning = spinning
2502         nmp.nextp.set(pp)
2503         notewakeup(&nmp.park)
2504         // Ownership transfer of pp committed by wakeup. Preemption is now
2505         // safe.
2506         releasem(mp)
2507 }
2508
2509 // Hands off P from syscall or locked M.
2510 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
2511 //
2512 //go:nowritebarrierrec
2513 func handoffp(pp *p) {
2514         // handoffp must start an M in any situation where
2515         // findrunnable would return a G to run on pp.
2516
2517         // if it has local work, start it straight away
2518         if !runqempty(pp) || sched.runqsize != 0 {
2519                 startm(pp, false)
2520                 return
2521         }
2522         // if there's trace work to do, start it straight away
2523         if (trace.enabled || trace.shutdown) && traceReaderAvailable() != nil {
2524                 startm(pp, false)
2525                 return
2526         }
2527         // if it has GC work, start it straight away
2528         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) {
2529                 startm(pp, false)
2530                 return
2531         }
2532         // no local work, check that there are no spinning/idle M's,
2533         // otherwise our help is not required
2534         if sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() == 0 && sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) { // TODO: fast atomic
2535                 sched.needspinning.Store(0)
2536                 startm(pp, true)
2537                 return
2538         }
2539         lock(&sched.lock)
2540         if sched.gcwaiting.Load() {
2541                 pp.status = _Pgcstop
2542                 sched.stopwait--
2543                 if sched.stopwait == 0 {
2544                         notewakeup(&sched.stopnote)
2545                 }
2546                 unlock(&sched.lock)
2547                 return
2548         }
2549         if pp.runSafePointFn != 0 && atomic.Cas(&pp.runSafePointFn, 1, 0) {
2550                 sched.safePointFn(pp)
2551                 sched.safePointWait--
2552                 if sched.safePointWait == 0 {
2553                         notewakeup(&sched.safePointNote)
2554                 }
2555         }
2556         if sched.runqsize != 0 {
2557                 unlock(&sched.lock)
2558                 startm(pp, false)
2559                 return
2560         }
2561         // If this is the last running P and nobody is polling network,
2562         // need to wakeup another M to poll network.
2563         if sched.npidle.Load() == gomaxprocs-1 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2564                 unlock(&sched.lock)
2565                 startm(pp, false)
2566                 return
2567         }
2568
2569         // The scheduler lock cannot be held when calling wakeNetPoller below
2570         // because wakeNetPoller may call wakep which may call startm.
2571         when := nobarrierWakeTime(pp)
2572         pidleput(pp, 0)
2573         unlock(&sched.lock)
2574
2575         if when != 0 {
2576                 wakeNetPoller(when)
2577         }
2578 }
2579
2580 // Tries to add one more P to execute G's.
2581 // Called when a G is made runnable (newproc, ready).
2582 // Must be called with a P.
2583 func wakep() {
2584         // Be conservative about spinning threads, only start one if none exist
2585         // already.
2586         if sched.nmspinning.Load() != 0 || !sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) {
2587                 return
2588         }
2589
2590         // Disable preemption until ownership of pp transfers to the next M in
2591         // startm. Otherwise preemption here would leave pp stuck waiting to
2592         // enter _Pgcstop.
2593         //
2594         // See preemption comment on acquirem in startm for more details.
2595         mp := acquirem()
2596
2597         var pp *p
2598         lock(&sched.lock)
2599         pp, _ = pidlegetSpinning(0)
2600         if pp == nil {
2601                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2602                         throw("wakep: negative nmspinning")
2603                 }
2604                 unlock(&sched.lock)
2605                 releasem(mp)
2606                 return
2607         }
2608         // Since we always have a P, the race in the "No M is available"
2609         // comment in startm doesn't apply during the small window between the
2610         // unlock here and lock in startm. A checkdead in between will always
2611         // see at least one running M (ours).
2612         unlock(&sched.lock)
2613
2614         startm(pp, true)
2615
2616         releasem(mp)
2617 }
2618
2619 // Stops execution of the current m that is locked to a g until the g is runnable again.
2620 // Returns with acquired P.
2621 func stoplockedm() {
2622         gp := getg()
2623
2624         if gp.m.lockedg == 0 || gp.m.lockedg.ptr().lockedm.ptr() != gp.m {
2625                 throw("stoplockedm: inconsistent locking")
2626         }
2627         if gp.m.p != 0 {
2628                 // Schedule another M to run this p.
2629                 pp := releasep()
2630                 handoffp(pp)
2631         }
2632         incidlelocked(1)
2633         // Wait until another thread schedules lockedg again.
2634         mPark()
2635         status := readgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2636         if status&^_Gscan != _Grunnable {
2637                 print("runtime:stoplockedm: lockedg (atomicstatus=", status, ") is not Grunnable or Gscanrunnable\n")
2638                 dumpgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2639                 throw("stoplockedm: not runnable")
2640         }
2641         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2642         gp.m.nextp = 0
2643 }
2644
2645 // Schedules the locked m to run the locked gp.
2646 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
2647 //
2648 //go:nowritebarrierrec
2649 func startlockedm(gp *g) {
2650         mp := gp.lockedm.ptr()
2651         if mp == getg().m {
2652                 throw("startlockedm: locked to me")
2653         }
2654         if mp.nextp != 0 {
2655                 throw("startlockedm: m has p")
2656         }
2657         // directly handoff current P to the locked m
2658         incidlelocked(-1)
2659         pp := releasep()
2660         mp.nextp.set(pp)
2661         notewakeup(&mp.park)
2662         stopm()
2663 }
2664
2665 // Stops the current m for stopTheWorld.
2666 // Returns when the world is restarted.
2667 func gcstopm() {
2668         gp := getg()
2669
2670         if !sched.gcwaiting.Load() {
2671                 throw("gcstopm: not waiting for gc")
2672         }
2673         if gp.m.spinning {
2674                 gp.m.spinning = false
2675                 // OK to just drop nmspinning here,
2676                 // startTheWorld will unpark threads as necessary.
2677                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2678                         throw("gcstopm: negative nmspinning")
2679                 }
2680         }
2681         pp := releasep()
2682         lock(&sched.lock)
2683         pp.status = _Pgcstop
2684         sched.stopwait--
2685         if sched.stopwait == 0 {
2686                 notewakeup(&sched.stopnote)
2687         }
2688         unlock(&sched.lock)
2689         stopm()
2690 }
2691
2692 // Schedules gp to run on the current M.
2693 // If inheritTime is true, gp inherits the remaining time in the
2694 // current time slice. Otherwise, it starts a new time slice.
2695 // Never returns.
2696 //
2697 // Write barriers are allowed because this is called immediately after
2698 // acquiring a P in several places.
2699 //
2700 //go:yeswritebarrierrec
2701 func execute(gp *g, inheritTime bool) {
2702         mp := getg().m
2703
2704         if goroutineProfile.active {
2705                 // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
2706                 // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first stopped
2707                 // the world.
2708                 tryRecordGoroutineProfile(gp, osyield)
2709         }
2710
2711         // Assign gp.m before entering _Grunning so running Gs have an
2712         // M.
2713         mp.curg = gp
2714         gp.m = mp
2715         casgstatus(gp, _Grunnable, _Grunning)
2716         gp.waitsince = 0
2717         gp.preempt = false
2718         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
2719         if !inheritTime {
2720                 mp.p.ptr().schedtick++
2721         }
2722
2723         // Check whether the profiler needs to be turned on or off.
2724         hz := sched.profilehz
2725         if mp.profilehz != hz {
2726                 setThreadCPUProfiler(hz)
2727         }
2728
2729         if trace.enabled {
2730                 // GoSysExit has to happen when we have a P, but before GoStart.
2731                 // So we emit it here.
2732                 if gp.syscallsp != 0 && gp.sysblocktraced {
2733                         traceGoSysExit(gp.sysexitticks)
2734                 }
2735                 traceGoStart()
2736         }
2737
2738         gogo(&gp.sched)
2739 }
2740
2741 // Finds a runnable goroutine to execute.
2742 // Tries to steal from other P's, get g from local or global queue, poll network.
2743 // tryWakeP indicates that the returned goroutine is not normal (GC worker, trace
2744 // reader) so the caller should try to wake a P.
2745 func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) {
2746         mp := getg().m
2747
2748         // The conditions here and in handoffp must agree: if
2749         // findrunnable would return a G to run, handoffp must start
2750         // an M.
2751
2752 top:
2753         pp := mp.p.ptr()
2754         if sched.gcwaiting.Load() {
2755                 gcstopm()
2756                 goto top
2757         }
2758         if pp.runSafePointFn != 0 {
2759                 runSafePointFn()
2760         }
2761
2762         // now and pollUntil are saved for work stealing later,
2763         // which may steal timers. It's important that between now
2764         // and then, nothing blocks, so these numbers remain mostly
2765         // relevant.
2766         now, pollUntil, _ := checkTimers(pp, 0)
2767
2768         // Try to schedule the trace reader.
2769         if trace.enabled || trace.shutdown {
2770                 gp := traceReader()
2771                 if gp != nil {
2772                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2773                         traceGoUnpark(gp, 0)
2774                         return gp, false, true
2775                 }
2776         }
2777
2778         // Try to schedule a GC worker.
2779         if gcBlackenEnabled != 0 {
2780                 gp, tnow := gcController.findRunnableGCWorker(pp, now)
2781                 if gp != nil {
2782                         return gp, false, true
2783                 }
2784                 now = tnow
2785         }
2786
2787         // Check the global runnable queue once in a while to ensure fairness.
2788         // Otherwise two goroutines can completely occupy the local runqueue
2789         // by constantly respawning each other.
2790         if pp.schedtick%61 == 0 && sched.runqsize > 0 {
2791                 lock(&sched.lock)
2792                 gp := globrunqget(pp, 1)
2793                 unlock(&sched.lock)
2794                 if gp != nil {
2795                         return gp, false, false
2796                 }
2797         }
2798
2799         // Wake up the finalizer G.
2800         if fingStatus.Load()&(fingWait|fingWake) == fingWait|fingWake {
2801                 if gp := wakefing(); gp != nil {
2802                         ready(gp, 0, true)
2803                 }
2804         }
2805         if *cgo_yield != nil {
2806                 asmcgocall(*cgo_yield, nil)
2807         }
2808
2809         // local runq
2810         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
2811                 return gp, inheritTime, false
2812         }
2813
2814         // global runq
2815         if sched.runqsize != 0 {
2816                 lock(&sched.lock)
2817                 gp := globrunqget(pp, 0)
2818                 unlock(&sched.lock)
2819                 if gp != nil {
2820                         return gp, false, false
2821                 }
2822         }
2823
2824         // Poll network.
2825         // This netpoll is only an optimization before we resort to stealing.
2826         // We can safely skip it if there are no waiters or a thread is blocked
2827         // in netpoll already. If there is any kind of logical race with that
2828         // blocked thread (e.g. it has already returned from netpoll, but does
2829         // not set lastpoll yet), this thread will do blocking netpoll below
2830         // anyway.
2831         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2832                 if list := netpoll(0); !list.empty() { // non-blocking
2833                         gp := list.pop()
2834                         injectglist(&list)
2835                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2836                         if trace.enabled {
2837                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2838                         }
2839                         return gp, false, false
2840                 }
2841         }
2842
2843         // Spinning Ms: steal work from other Ps.
2844         //
2845         // Limit the number of spinning Ms to half the number of busy Ps.
2846         // This is necessary to prevent excessive CPU consumption when
2847         // GOMAXPROCS>>1 but the program parallelism is low.
2848         if mp.spinning || 2*sched.nmspinning.Load() < gomaxprocs-sched.npidle.Load() {
2849                 if !mp.spinning {
2850                         mp.becomeSpinning()
2851                 }
2852
2853                 gp, inheritTime, tnow, w, newWork := stealWork(now)
2854                 if gp != nil {
2855                         // Successfully stole.
2856                         return gp, inheritTime, false
2857                 }
2858                 if newWork {
2859                         // There may be new timer or GC work; restart to
2860                         // discover.
2861                         goto top
2862                 }
2863
2864                 now = tnow
2865                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
2866                         // Earlier timer to wait for.
2867                         pollUntil = w
2868                 }
2869         }
2870
2871         // We have nothing to do.
2872         //
2873         // If we're in the GC mark phase, can safely scan and blacken objects,
2874         // and have work to do, run idle-time marking rather than give up the P.
2875         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) && gcController.addIdleMarkWorker() {
2876                 node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
2877                 if node != nil {
2878                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2879                         gp := node.gp.ptr()
2880                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2881                         if trace.enabled {
2882                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2883                         }
2884                         return gp, false, false
2885                 }
2886                 gcController.removeIdleMarkWorker()
2887         }
2888
2889         // wasm only:
2890         // If a callback returned and no other goroutine is awake,
2891         // then wake event handler goroutine which pauses execution
2892         // until a callback was triggered.
2893         gp, otherReady := beforeIdle(now, pollUntil)
2894         if gp != nil {
2895                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2896                 if trace.enabled {
2897                         traceGoUnpark(gp, 0)
2898                 }
2899                 return gp, false, false
2900         }
2901         if otherReady {
2902                 goto top
2903         }
2904
2905         // Before we drop our P, make a snapshot of the allp slice,
2906         // which can change underfoot once we no longer block
2907         // safe-points. We don't need to snapshot the contents because
2908         // everything up to cap(allp) is immutable.
2909         allpSnapshot := allp
2910         // Also snapshot masks. Value changes are OK, but we can't allow
2911         // len to change out from under us.
2912         idlepMaskSnapshot := idlepMask
2913         timerpMaskSnapshot := timerpMask
2914
2915         // return P and block
2916         lock(&sched.lock)
2917         if sched.gcwaiting.Load() || pp.runSafePointFn != 0 {
2918                 unlock(&sched.lock)
2919                 goto top
2920         }
2921         if sched.runqsize != 0 {
2922                 gp := globrunqget(pp, 0)
2923                 unlock(&sched.lock)
2924                 return gp, false, false
2925         }
2926         if !mp.spinning && sched.needspinning.Load() == 1 {
2927                 // See "Delicate dance" comment below.
2928                 mp.becomeSpinning()
2929                 unlock(&sched.lock)
2930                 goto top
2931         }
2932         if releasep() != pp {
2933                 throw("findrunnable: wrong p")
2934         }
2935         now = pidleput(pp, now)
2936         unlock(&sched.lock)
2937
2938         // Delicate dance: thread transitions from spinning to non-spinning
2939         // state, potentially concurrently with submission of new work. We must
2940         // drop nmspinning first and then check all sources again (with
2941         // #StoreLoad memory barrier in between). If we do it the other way
2942         // around, another thread can submit work after we've checked all
2943         // sources but before we drop nmspinning; as a result nobody will
2944         // unpark a thread to run the work.
2945         //
2946         // This applies to the following sources of work:
2947         //
2948         // * Goroutines added to a per-P run queue.
2949         // * New/modified-earlier timers on a per-P timer heap.
2950         // * Idle-priority GC work (barring golang.org/issue/19112).
2951         //
2952         // If we discover new work below, we need to restore m.spinning as a
2953         // signal for resetspinning to unpark a new worker thread (because
2954         // there can be more than one starving goroutine).
2955         //
2956         // However, if after discovering new work we also observe no idle Ps
2957         // (either here or in resetspinning), we have a problem. We may be
2958         // racing with a non-spinning M in the block above, having found no
2959         // work and preparing to release its P and park. Allowing that P to go
2960         // idle will result in loss of work conservation (idle P while there is
2961         // runnable work). This could result in complete deadlock in the
2962         // unlikely event that we discover new work (from netpoll) right as we
2963         // are racing with _all_ other Ps going idle.
2964         //
2965         // We use sched.needspinning to synchronize with non-spinning Ms going
2966         // idle. If needspinning is set when they are about to drop their P,
2967         // they abort the drop and instead become a new spinning M on our
2968         // behalf. If we are not racing and the system is truly fully loaded
2969         // then no spinning threads are required, and the next thread to
2970         // naturally become spinning will clear the flag.
2971         //
2972         // Also see "Worker thread parking/unparking" comment at the top of the
2973         // file.
2974         wasSpinning := mp.spinning
2975         if mp.spinning {
2976                 mp.spinning = false
2977                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2978                         throw("findrunnable: negative nmspinning")
2979                 }
2980
2981                 // Note the for correctness, only the last M transitioning from
2982                 // spinning to non-spinning must perform these rechecks to
2983                 // ensure no missed work. However, the runtime has some cases
2984                 // of transient increments of nmspinning that are decremented
2985                 // without going through this path, so we must be conservative
2986                 // and perform the check on all spinning Ms.
2987                 //
2988                 // See https://go.dev/issue/43997.
2989
2990                 // Check all runqueues once again.
2991                 pp := checkRunqsNoP(allpSnapshot, idlepMaskSnapshot)
2992                 if pp != nil {
2993                         acquirep(pp)
2994                         mp.becomeSpinning()
2995                         goto top
2996                 }
2997
2998                 // Check for idle-priority GC work again.
2999                 pp, gp := checkIdleGCNoP()
3000                 if pp != nil {
3001                         acquirep(pp)
3002                         mp.becomeSpinning()
3003
3004                         // Run the idle worker.
3005                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
3006                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3007                         if trace.enabled {
3008                                 traceGoUnpark(gp, 0)
3009                         }
3010                         return gp, false, false
3011                 }
3012
3013                 // Finally, check for timer creation or expiry concurrently with
3014                 // transitioning from spinning to non-spinning.
3015                 //
3016                 // Note that we cannot use checkTimers here because it calls
3017                 // adjusttimers which may need to allocate memory, and that isn't
3018                 // allowed when we don't have an active P.
3019                 pollUntil = checkTimersNoP(allpSnapshot, timerpMaskSnapshot, pollUntil)
3020         }
3021
3022         // Poll network until next timer.
3023         if netpollinited() && (netpollWaiters.Load() > 0 || pollUntil != 0) && sched.lastpoll.Swap(0) != 0 {
3024                 sched.pollUntil.Store(pollUntil)
3025                 if mp.p != 0 {
3026                         throw("findrunnable: netpoll with p")
3027                 }
3028                 if mp.spinning {
3029                         throw("findrunnable: netpoll with spinning")
3030                 }
3031                 // Refresh now.
3032                 now = nanotime()
3033                 delay := int64(-1)
3034                 if pollUntil != 0 {
3035                         delay = pollUntil - now
3036                         if delay < 0 {
3037                                 delay = 0
3038                         }
3039                 }
3040                 if faketime != 0 {
3041                         // When using fake time, just poll.
3042                         delay = 0
3043                 }
3044                 list := netpoll(delay) // block until new work is available
3045                 sched.pollUntil.Store(0)
3046                 sched.lastpoll.Store(now)
3047                 if faketime != 0 && list.empty() {
3048                         // Using fake time and nothing is ready; stop M.
3049                         // When all M's stop, checkdead will call timejump.
3050                         stopm()
3051                         goto top
3052                 }
3053                 lock(&sched.lock)
3054                 pp, _ := pidleget(now)
3055                 unlock(&sched.lock)
3056                 if pp == nil {
3057                         injectglist(&list)
3058                 } else {
3059                         acquirep(pp)
3060                         if !list.empty() {
3061                                 gp := list.pop()
3062                                 injectglist(&list)
3063                                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3064                                 if trace.enabled {
3065                                         traceGoUnpark(gp, 0)
3066                                 }
3067                                 return gp, false, false
3068                         }
3069                         if wasSpinning {
3070                                 mp.becomeSpinning()
3071                         }
3072                         goto top
3073                 }
3074         } else if pollUntil != 0 && netpollinited() {
3075                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3076                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > pollUntil {
3077                         netpollBreak()
3078                 }
3079         }
3080         stopm()
3081         goto top
3082 }
3083
3084 // pollWork reports whether there is non-background work this P could
3085 // be doing. This is a fairly lightweight check to be used for
3086 // background work loops, like idle GC. It checks a subset of the
3087 // conditions checked by the actual scheduler.
3088 func pollWork() bool {
3089         if sched.runqsize != 0 {
3090                 return true
3091         }
3092         p := getg().m.p.ptr()
3093         if !runqempty(p) {
3094                 return true
3095         }
3096         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
3097                 if list := netpoll(0); !list.empty() {
3098                         injectglist(&list)
3099                         return true
3100                 }
3101         }
3102         return false
3103 }
3104
3105 // stealWork attempts to steal a runnable goroutine or timer from any P.
3106 //
3107 // If newWork is true, new work may have been readied.
3108 //
3109 // If now is not 0 it is the current time. stealWork returns the passed time or
3110 // the current time if now was passed as 0.
3111 func stealWork(now int64) (gp *g, inheritTime bool, rnow, pollUntil int64, newWork bool) {
3112         pp := getg().m.p.ptr()
3113
3114         ranTimer := false
3115
3116         const stealTries = 4
3117         for i := 0; i < stealTries; i++ {
3118                 stealTimersOrRunNextG := i == stealTries-1
3119
3120                 for enum := stealOrder.start(fastrand()); !enum.done(); enum.next() {
3121                         if sched.gcwaiting.Load() {
3122                                 // GC work may be available.
3123                                 return nil, false, now, pollUntil, true
3124                         }
3125                         p2 := allp[enum.position()]
3126                         if pp == p2 {
3127                                 continue
3128                         }
3129
3130                         // Steal timers from p2. This call to checkTimers is the only place
3131                         // where we might hold a lock on a different P's timers. We do this
3132                         // once on the last pass before checking runnext because stealing
3133                         // from the other P's runnext should be the last resort, so if there
3134                         // are timers to steal do that first.
3135                         //
3136                         // We only check timers on one of the stealing iterations because
3137                         // the time stored in now doesn't change in this loop and checking
3138                         // the timers for each P more than once with the same value of now
3139                         // is probably a waste of time.
3140                         //
3141                         // timerpMask tells us whether the P may have timers at all. If it
3142                         // can't, no need to check at all.
3143                         if stealTimersOrRunNextG && timerpMask.read(enum.position()) {
3144                                 tnow, w, ran := checkTimers(p2, now)
3145                                 now = tnow
3146                                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3147                                         pollUntil = w
3148                                 }
3149                                 if ran {
3150                                         // Running the timers may have
3151                                         // made an arbitrary number of G's
3152                                         // ready and added them to this P's
3153                                         // local run queue. That invalidates
3154                                         // the assumption of runqsteal
3155                                         // that it always has room to add
3156                                         // stolen G's. So check now if there
3157                                         // is a local G to run.
3158                                         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
3159                                                 return gp, inheritTime, now, pollUntil, ranTimer
3160                                         }
3161                                         ranTimer = true
3162                                 }
3163                         }
3164
3165                         // Don't bother to attempt to steal if p2 is idle.
3166                         if !idlepMask.read(enum.position()) {
3167                                 if gp := runqsteal(pp, p2, stealTimersOrRunNextG); gp != nil {
3168                                         return gp, false, now, pollUntil, ranTimer
3169                                 }
3170                         }
3171                 }
3172         }
3173
3174         // No goroutines found to steal. Regardless, running a timer may have
3175         // made some goroutine ready that we missed. Indicate the next timer to
3176         // wait for.
3177         return nil, false, now, pollUntil, ranTimer
3178 }
3179
3180 // Check all Ps for a runnable G to steal.
3181 //
3182 // On entry we have no P. If a G is available to steal and a P is available,
3183 // the P is returned which the caller should acquire and attempt to steal the
3184 // work to.
3185 func checkRunqsNoP(allpSnapshot []*p, idlepMaskSnapshot pMask) *p {
3186         for id, p2 := range allpSnapshot {
3187                 if !idlepMaskSnapshot.read(uint32(id)) && !runqempty(p2) {
3188                         lock(&sched.lock)
3189                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3190                         if pp == nil {
3191                                 // Can't get a P, don't bother checking remaining Ps.
3192                                 unlock(&sched.lock)
3193                                 return nil
3194                         }
3195                         unlock(&sched.lock)
3196                         return pp
3197                 }
3198         }
3199
3200         // No work available.
3201         return nil
3202 }
3203
3204 // Check all Ps for a timer expiring sooner than pollUntil.
3205 //
3206 // Returns updated pollUntil value.
3207 func checkTimersNoP(allpSnapshot []*p, timerpMaskSnapshot pMask, pollUntil int64) int64 {
3208         for id, p2 := range allpSnapshot {
3209                 if timerpMaskSnapshot.read(uint32(id)) {
3210                         w := nobarrierWakeTime(p2)
3211                         if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3212                                 pollUntil = w
3213                         }
3214                 }
3215         }
3216
3217         return pollUntil
3218 }
3219
3220 // Check for idle-priority GC, without a P on entry.
3221 //
3222 // If some GC work, a P, and a worker G are all available, the P and G will be
3223 // returned. The returned P has not been wired yet.
3224 func checkIdleGCNoP() (*p, *g) {
3225         // N.B. Since we have no P, gcBlackenEnabled may change at any time; we
3226         // must check again after acquiring a P. As an optimization, we also check
3227         // if an idle mark worker is needed at all. This is OK here, because if we
3228         // observe that one isn't needed, at least one is currently running. Even if
3229         // it stops running, its own journey into the scheduler should schedule it
3230         // again, if need be (at which point, this check will pass, if relevant).
3231         if atomic.Load(&gcBlackenEnabled) == 0 || !gcController.needIdleMarkWorker() {
3232                 return nil, nil
3233         }
3234         if !gcMarkWorkAvailable(nil) {
3235                 return nil, nil
3236         }
3237
3238         // Work is available; we can start an idle GC worker only if there is
3239         // an available P and available worker G.
3240         //
3241         // We can attempt to acquire these in either order, though both have
3242         // synchronization concerns (see below). Workers are almost always
3243         // available (see comment in findRunnableGCWorker for the one case
3244         // there may be none). Since we're slightly less likely to find a P,
3245         // check for that first.
3246         //
3247         // Synchronization: note that we must hold sched.lock until we are
3248         // committed to keeping it. Otherwise we cannot put the unnecessary P
3249         // back in sched.pidle without performing the full set of idle
3250         // transition checks.
3251         //
3252         // If we were to check gcBgMarkWorkerPool first, we must somehow handle
3253         // the assumption in gcControllerState.findRunnableGCWorker that an
3254         // empty gcBgMarkWorkerPool is only possible if gcMarkDone is running.
3255         lock(&sched.lock)
3256         pp, now := pidlegetSpinning(0)
3257         if pp == nil {
3258                 unlock(&sched.lock)
3259                 return nil, nil
3260         }
3261
3262         // Now that we own a P, gcBlackenEnabled can't change (as it requires STW).
3263         if gcBlackenEnabled == 0 || !gcController.addIdleMarkWorker() {
3264                 pidleput(pp, now)
3265                 unlock(&sched.lock)
3266                 return nil, nil
3267         }
3268
3269         node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3270         if node == nil {
3271                 pidleput(pp, now)
3272                 unlock(&sched.lock)
3273                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3274                 return nil, nil
3275         }
3276
3277         unlock(&sched.lock)
3278
3279         return pp, node.gp.ptr()
3280 }
3281
3282 // wakeNetPoller wakes up the thread sleeping in the network poller if it isn't
3283 // going to wake up before the when argument; or it wakes an idle P to service
3284 // timers and the network poller if there isn't one already.
3285 func wakeNetPoller(when int64) {
3286         if sched.lastpoll.Load() == 0 {
3287                 // In findrunnable we ensure that when polling the pollUntil
3288                 // field is either zero or the time to which the current
3289                 // poll is expected to run. This can have a spurious wakeup
3290                 // but should never miss a wakeup.
3291                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3292                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > when {
3293                         netpollBreak()
3294                 }
3295         } else {
3296                 // There are no threads in the network poller, try to get
3297                 // one there so it can handle new timers.
3298                 if GOOS != "plan9" { // Temporary workaround - see issue #42303.
3299                         wakep()
3300                 }
3301         }
3302 }
3303
3304 func resetspinning() {
3305         gp := getg()
3306         if !gp.m.spinning {
3307                 throw("resetspinning: not a spinning m")
3308         }
3309         gp.m.spinning = false
3310         nmspinning := sched.nmspinning.Add(-1)
3311         if nmspinning < 0 {
3312                 throw("findrunnable: negative nmspinning")
3313         }
3314         // M wakeup policy is deliberately somewhat conservative, so check if we
3315         // need to wakeup another P here. See "Worker thread parking/unparking"
3316         // comment at the top of the file for details.
3317         wakep()
3318 }
3319
3320 // injectglist adds each runnable G on the list to some run queue,
3321 // and clears glist. If there is no current P, they are added to the
3322 // global queue, and up to npidle M's are started to run them.
3323 // Otherwise, for each idle P, this adds a G to the global queue
3324 // and starts an M. Any remaining G's are added to the current P's
3325 // local run queue.
3326 // This may temporarily acquire sched.lock.
3327 // Can run concurrently with GC.
3328 func injectglist(glist *gList) {
3329         if glist.empty() {
3330                 return
3331         }
3332         if trace.enabled {
3333                 for gp := glist.head.ptr(); gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3334                         traceGoUnpark(gp, 0)
3335                 }
3336         }
3337
3338         // Mark all the goroutines as runnable before we put them
3339         // on the run queues.
3340         head := glist.head.ptr()
3341         var tail *g
3342         qsize := 0
3343         for gp := head; gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3344                 tail = gp
3345                 qsize++
3346                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3347         }
3348
3349         // Turn the gList into a gQueue.
3350         var q gQueue
3351         q.head.set(head)
3352         q.tail.set(tail)
3353         *glist = gList{}
3354
3355         startIdle := func(n int) {
3356                 for i := 0; i < n; i++ {
3357                         mp := acquirem() // See comment in startm.
3358                         lock(&sched.lock)
3359
3360                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3361                         if pp == nil {
3362                                 unlock(&sched.lock)
3363                                 releasem(mp)
3364                                 break
3365                         }
3366
3367                         unlock(&sched.lock)
3368                         startm(pp, false)
3369                         releasem(mp)
3370                 }
3371         }
3372
3373         pp := getg().m.p.ptr()
3374         if pp == nil {
3375                 lock(&sched.lock)
3376                 globrunqputbatch(&q, int32(qsize))
3377                 unlock(&sched.lock)
3378                 startIdle(qsize)
3379                 return
3380         }
3381
3382         npidle := int(sched.npidle.Load())
3383         var globq gQueue
3384         var n int
3385         for n = 0; n < npidle && !q.empty(); n++ {
3386                 g := q.pop()
3387                 globq.pushBack(g)
3388         }
3389         if n > 0 {
3390                 lock(&sched.lock)
3391                 globrunqputbatch(&globq, int32(n))
3392                 unlock(&sched.lock)
3393                 startIdle(n)
3394                 qsize -= n
3395         }
3396
3397         if !q.empty() {
3398                 runqputbatch(pp, &q, qsize)
3399         }
3400 }
3401
3402 // One round of scheduler: find a runnable goroutine and execute it.
3403 // Never returns.
3404 func schedule() {
3405         mp := getg().m
3406
3407         if mp.locks != 0 {
3408                 throw("schedule: holding locks")
3409         }
3410
3411         if mp.lockedg != 0 {
3412                 stoplockedm()
3413                 execute(mp.lockedg.ptr(), false) // Never returns.
3414         }
3415
3416         // We should not schedule away from a g that is executing a cgo call,
3417         // since the cgo call is using the m's g0 stack.
3418         if mp.incgo {
3419                 throw("schedule: in cgo")
3420         }
3421
3422 top:
3423         pp := mp.p.ptr()
3424         pp.preempt = false
3425
3426         // Safety check: if we are spinning, the run queue should be empty.
3427         // Check this before calling checkTimers, as that might call
3428         // goready to put a ready goroutine on the local run queue.
3429         if mp.spinning && (pp.runnext != 0 || pp.runqhead != pp.runqtail) {
3430                 throw("schedule: spinning with local work")
3431         }
3432
3433         gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() // blocks until work is available
3434
3435         // This thread is going to run a goroutine and is not spinning anymore,
3436         // so if it was marked as spinning we need to reset it now and potentially
3437         // start a new spinning M.
3438         if mp.spinning {
3439                 resetspinning()
3440         }
3441
3442         if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3443                 // Scheduling of this goroutine is disabled. Put it on
3444                 // the list of pending runnable goroutines for when we
3445                 // re-enable user scheduling and look again.
3446                 lock(&sched.lock)
3447                 if schedEnabled(gp) {
3448                         // Something re-enabled scheduling while we
3449                         // were acquiring the lock.
3450                         unlock(&sched.lock)
3451                 } else {
3452                         sched.disable.runnable.pushBack(gp)
3453                         sched.disable.n++
3454                         unlock(&sched.lock)
3455                         goto top
3456                 }
3457         }
3458
3459         // If about to schedule a not-normal goroutine (a GCworker or tracereader),
3460         // wake a P if there is one.
3461         if tryWakeP {
3462                 wakep()
3463         }
3464         if gp.lockedm != 0 {
3465                 // Hands off own p to the locked m,
3466                 // then blocks waiting for a new p.
3467                 startlockedm(gp)
3468                 goto top
3469         }
3470
3471         execute(gp, inheritTime)
3472 }
3473
3474 // dropg removes the association between m and the current goroutine m->curg (gp for short).
3475 // Typically a caller sets gp's status away from Grunning and then
3476 // immediately calls dropg to finish the job. The caller is also responsible
3477 // for arranging that gp will be restarted using ready at an
3478 // appropriate time. After calling dropg and arranging for gp to be
3479 // readied later, the caller can do other work but eventually should
3480 // call schedule to restart the scheduling of goroutines on this m.
3481 func dropg() {
3482         gp := getg()
3483
3484         setMNoWB(&gp.m.curg.m, nil)
3485         setGNoWB(&gp.m.curg, nil)
3486 }
3487
3488 // checkTimers runs any timers for the P that are ready.
3489 // If now is not 0 it is the current time.
3490 // It returns the passed time or the current time if now was passed as 0.
3491 // and the time when the next timer should run or 0 if there is no next timer,
3492 // and reports whether it ran any timers.
3493 // If the time when the next timer should run is not 0,
3494 // it is always larger than the returned time.
3495 // We pass now in and out to avoid extra calls of nanotime.
3496 //
3497 //go:yeswritebarrierrec
3498 func checkTimers(pp *p, now int64) (rnow, pollUntil int64, ran bool) {
3499         // If it's not yet time for the first timer, or the first adjusted
3500         // timer, then there is nothing to do.
3501         next := pp.timer0When.Load()
3502         nextAdj := pp.timerModifiedEarliest.Load()
3503         if next == 0 || (nextAdj != 0 && nextAdj < next) {
3504                 next = nextAdj
3505         }
3506
3507         if next == 0 {
3508                 // No timers to run or adjust.
3509                 return now, 0, false
3510         }
3511
3512         if now == 0 {
3513                 now = nanotime()
3514         }
3515         if now < next {
3516                 // Next timer is not ready to run, but keep going
3517                 // if we would clear deleted timers.
3518                 // This corresponds to the condition below where
3519                 // we decide whether to call clearDeletedTimers.
3520                 if pp != getg().m.p.ptr() || int(pp.deletedTimers.Load()) <= int(pp.numTimers.Load()/4) {
3521                         return now, next, false
3522                 }
3523         }
3524
3525         lock(&pp.timersLock)
3526
3527         if len(pp.timers) > 0 {
3528                 adjusttimers(pp, now)
3529                 for len(pp.timers) > 0 {
3530                         // Note that runtimer may temporarily unlock
3531                         // pp.timersLock.
3532                         if tw := runtimer(pp, now); tw != 0 {
3533                                 if tw > 0 {
3534                                         pollUntil = tw
3535                                 }
3536                                 break
3537                         }
3538                         ran = true
3539                 }
3540         }
3541
3542         // If this is the local P, and there are a lot of deleted timers,
3543         // clear them out. We only do this for the local P to reduce
3544         // lock contention on timersLock.
3545         if pp == getg().m.p.ptr() && int(pp.deletedTimers.Load()) > len(pp.timers)/4 {
3546                 clearDeletedTimers(pp)
3547         }
3548
3549         unlock(&pp.timersLock)
3550
3551         return now, pollUntil, ran
3552 }
3553
3554 func parkunlock_c(gp *g, lock unsafe.Pointer) bool {
3555         unlock((*mutex)(lock))
3556         return true
3557 }
3558
3559 // park continuation on g0.
3560 func park_m(gp *g) {
3561         mp := getg().m
3562
3563         if trace.enabled {
3564                 traceGoPark(mp.waittraceev, mp.waittraceskip)
3565         }
3566
3567         // N.B. Not using casGToWaiting here because the waitreason is
3568         // set by park_m's caller.
3569         casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
3570         dropg()
3571
3572         if fn := mp.waitunlockf; fn != nil {
3573                 ok := fn(gp, mp.waitlock)
3574                 mp.waitunlockf = nil
3575                 mp.waitlock = nil
3576                 if !ok {
3577                         if trace.enabled {
3578                                 traceGoUnpark(gp, 2)
3579                         }
3580                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3581                         execute(gp, true) // Schedule it back, never returns.
3582                 }
3583         }
3584         schedule()
3585 }
3586
3587 func goschedImpl(gp *g) {
3588         status := readgstatus(gp)
3589         if status&^_Gscan != _Grunning {
3590                 dumpgstatus(gp)
3591                 throw("bad g status")
3592         }
3593         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3594         dropg()
3595         lock(&sched.lock)
3596         globrunqput(gp)
3597         unlock(&sched.lock)
3598
3599         schedule()
3600 }
3601
3602 // Gosched continuation on g0.
3603 func gosched_m(gp *g) {
3604         if trace.enabled {
3605                 traceGoSched()
3606         }
3607         goschedImpl(gp)
3608 }
3609
3610 // goschedguarded is a forbidden-states-avoided version of gosched_m.
3611 func goschedguarded_m(gp *g) {
3612
3613         if !canPreemptM(gp.m) {
3614                 gogo(&gp.sched) // never return
3615         }
3616
3617         if trace.enabled {
3618                 traceGoSched()
3619         }
3620         goschedImpl(gp)
3621 }
3622
3623 func gopreempt_m(gp *g) {
3624         if trace.enabled {
3625                 traceGoPreempt()
3626         }
3627         goschedImpl(gp)
3628 }
3629
3630 // preemptPark parks gp and puts it in _Gpreempted.
3631 //
3632 //go:systemstack
3633 func preemptPark(gp *g) {
3634         if trace.enabled {
3635                 traceGoPark(traceEvGoBlock, 0)
3636         }
3637         status := readgstatus(gp)
3638         if status&^_Gscan != _Grunning {
3639                 dumpgstatus(gp)
3640                 throw("bad g status")
3641         }
3642
3643         if gp.asyncSafePoint {
3644                 // Double-check that async preemption does not
3645                 // happen in SPWRITE assembly functions.
3646                 // isAsyncSafePoint must exclude this case.
3647                 f := findfunc(gp.sched.pc)
3648                 if !f.valid() {
3649                         throw("preempt at unknown pc")
3650                 }
3651                 if f.flag&funcFlag_SPWRITE != 0 {
3652                         println("runtime: unexpected SPWRITE function", funcname(f), "in async preempt")
3653                         throw("preempt SPWRITE")
3654                 }
3655         }
3656
3657         // Transition from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted. We can't
3658         // be in _Grunning when we dropg because then we'd be running
3659         // without an M, but the moment we're in _Gpreempted,
3660         // something could claim this G before we've fully cleaned it
3661         // up. Hence, we set the scan bit to lock down further
3662         // transitions until we can dropg.
3663         casGToPreemptScan(gp, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted)
3664         dropg()
3665         casfrom_Gscanstatus(gp, _Gscan|_Gpreempted, _Gpreempted)
3666         schedule()
3667 }
3668
3669 // goyield is like Gosched, but it:
3670 // - emits a GoPreempt trace event instead of a GoSched trace event
3671 // - puts the current G on the runq of the current P instead of the globrunq
3672 func goyield() {
3673         checkTimeouts()
3674         mcall(goyield_m)
3675 }
3676
3677 func goyield_m(gp *g) {
3678         if trace.enabled {
3679                 traceGoPreempt()
3680         }
3681         pp := gp.m.p.ptr()
3682         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3683         dropg()
3684         runqput(pp, gp, false)
3685         schedule()
3686 }
3687
3688 // Finishes execution of the current goroutine.
3689 func goexit1() {
3690         if raceenabled {
3691                 racegoend()
3692         }
3693         if trace.enabled {
3694                 traceGoEnd()
3695         }
3696         mcall(goexit0)
3697 }
3698
3699 // goexit continuation on g0.
3700 func goexit0(gp *g) {
3701         mp := getg().m
3702         pp := mp.p.ptr()
3703
3704         casgstatus(gp, _Grunning, _Gdead)
3705         gcController.addScannableStack(pp, -int64(gp.stack.hi-gp.stack.lo))
3706         if isSystemGoroutine(gp, false) {
3707                 sched.ngsys.Add(-1)
3708         }
3709         gp.m = nil
3710         locked := gp.lockedm != 0
3711         gp.lockedm = 0
3712         mp.lockedg = 0
3713         gp.preemptStop = false
3714         gp.paniconfault = false
3715         gp._defer = nil // should be true already but just in case.
3716         gp._panic = nil // non-nil for Goexit during panic. points at stack-allocated data.
3717         gp.writebuf = nil
3718         gp.waitreason = waitReasonZero
3719         gp.param = nil
3720         gp.labels = nil
3721         gp.timer = nil
3722
3723         if gcBlackenEnabled != 0 && gp.gcAssistBytes > 0 {
3724                 // Flush assist credit to the global pool. This gives
3725                 // better information to pacing if the application is
3726                 // rapidly creating an exiting goroutines.
3727                 assistWorkPerByte := gcController.assistWorkPerByte.Load()
3728                 scanCredit := int64(assistWorkPerByte * float64(gp.gcAssistBytes))
3729                 gcController.bgScanCredit.Add(scanCredit)
3730                 gp.gcAssistBytes = 0
3731         }
3732
3733         dropg()
3734
3735         if GOARCH == "wasm" { // no threads yet on wasm
3736                 gfput(pp, gp)
3737                 schedule() // never returns
3738         }
3739
3740         if mp.lockedInt != 0 {
3741                 print("invalid m->lockedInt = ", mp.lockedInt, "\n")
3742                 throw("internal lockOSThread error")
3743         }
3744         gfput(pp, gp)
3745         if locked {
3746                 // The goroutine may have locked this thread because
3747                 // it put it in an unusual kernel state. Kill it
3748                 // rather than returning it to the thread pool.
3749
3750                 // Return to mstart, which will release the P and exit
3751                 // the thread.
3752                 if GOOS != "plan9" { // See golang.org/issue/22227.
3753                         gogo(&mp.g0.sched)
3754                 } else {
3755                         // Clear lockedExt on plan9 since we may end up re-using
3756                         // this thread.
3757                         mp.lockedExt = 0
3758                 }
3759         }
3760         schedule()
3761 }
3762
3763 // save updates getg().sched to refer to pc and sp so that a following
3764 // gogo will restore pc and sp.
3765 //
3766 // save must not have write barriers because invoking a write barrier
3767 // can clobber getg().sched.
3768 //
3769 //go:nosplit
3770 //go:nowritebarrierrec
3771 func save(pc, sp uintptr) {
3772         gp := getg()
3773
3774         if gp == gp.m.g0 || gp == gp.m.gsignal {
3775                 // m.g0.sched is special and must describe the context
3776                 // for exiting the thread. mstart1 writes to it directly.
3777                 // m.gsignal.sched should not be used at all.
3778                 // This check makes sure save calls do not accidentally
3779                 // run in contexts where they'd write to system g's.
3780                 throw("save on system g not allowed")
3781         }
3782
3783         gp.sched.pc = pc
3784         gp.sched.sp = sp
3785         gp.sched.lr = 0
3786         gp.sched.ret = 0
3787         // We need to ensure ctxt is zero, but can't have a write
3788         // barrier here. However, it should always already be zero.
3789         // Assert that.
3790         if gp.sched.ctxt != nil {
3791                 badctxt()
3792         }
3793 }
3794
3795 // The goroutine g is about to enter a system call.
3796 // Record that it's not using the cpu anymore.
3797 // This is called only from the go syscall library and cgocall,
3798 // not from the low-level system calls used by the runtime.
3799 //
3800 // Entersyscall cannot split the stack: the save must
3801 // make g->sched refer to the caller's stack segment, because
3802 // entersyscall is going to return immediately after.
3803 //
3804 // Nothing entersyscall calls can split the stack either.
3805 // We cannot safely move the stack during an active call to syscall,
3806 // because we do not know which of the uintptr arguments are
3807 // really pointers (back into the stack).
3808 // In practice, this means that we make the fast path run through
3809 // entersyscall doing no-split things, and the slow path has to use systemstack
3810 // to run bigger things on the system stack.
3811 //
3812 // reentersyscall is the entry point used by cgo callbacks, where explicitly
3813 // saved SP and PC are restored. This is needed when exitsyscall will be called
3814 // from a function further up in the call stack than the parent, as g->syscallsp
3815 // must always point to a valid stack frame. entersyscall below is the normal
3816 // entry point for syscalls, which obtains the SP and PC from the caller.
3817 //
3818 // Syscall tracing:
3819 // At the start of a syscall we emit traceGoSysCall to capture the stack trace.
3820 // If the syscall does not block, that is it, we do not emit any other events.
3821 // If the syscall blocks (that is, P is retaken), retaker emits traceGoSysBlock;
3822 // when syscall returns we emit traceGoSysExit and when the goroutine starts running
3823 // (potentially instantly, if exitsyscallfast returns true) we emit traceGoStart.
3824 // To ensure that traceGoSysExit is emitted strictly after traceGoSysBlock,
3825 // we remember current value of syscalltick in m (gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick),
3826 // whoever emits traceGoSysBlock increments p.syscalltick afterwards;
3827 // and we wait for the increment before emitting traceGoSysExit.
3828 // Note that the increment is done even if tracing is not enabled,
3829 // because tracing can be enabled in the middle of syscall. We don't want the wait to hang.
3830 //
3831 //go:nosplit
3832 func reentersyscall(pc, sp uintptr) {
3833         gp := getg()
3834
3835         // Disable preemption because during this function g is in Gsyscall status,
3836         // but can have inconsistent g->sched, do not let GC observe it.
3837         gp.m.locks++
3838
3839         // Entersyscall must not call any function that might split/grow the stack.
3840         // (See details in comment above.)
3841         // Catch calls that might, by replacing the stack guard with something that
3842         // will trip any stack check and leaving a flag to tell newstack to die.
3843         gp.stackguard0 = stackPreempt
3844         gp.throwsplit = true
3845
3846         // Leave SP around for GC and traceback.
3847         save(pc, sp)
3848         gp.syscallsp = sp
3849         gp.syscallpc = pc
3850         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3851         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3852                 systemstack(func() {
3853                         print("entersyscall inconsistent ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3854                         throw("entersyscall")
3855                 })
3856         }
3857
3858         if trace.enabled {
3859                 systemstack(traceGoSysCall)
3860                 // systemstack itself clobbers g.sched.{pc,sp} and we might
3861                 // need them later when the G is genuinely blocked in a
3862                 // syscall
3863                 save(pc, sp)
3864         }
3865
3866         if sched.sysmonwait.Load() {
3867                 systemstack(entersyscall_sysmon)
3868                 save(pc, sp)
3869         }
3870
3871         if gp.m.p.ptr().runSafePointFn != 0 {
3872                 // runSafePointFn may stack split if run on this stack
3873                 systemstack(runSafePointFn)
3874                 save(pc, sp)
3875         }
3876
3877         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3878         gp.sysblocktraced = true
3879         pp := gp.m.p.ptr()
3880         pp.m = 0
3881         gp.m.oldp.set(pp)
3882         gp.m.p = 0
3883         atomic.Store(&pp.status, _Psyscall)
3884         if sched.gcwaiting.Load() {
3885                 systemstack(entersyscall_gcwait)
3886                 save(pc, sp)
3887         }
3888
3889         gp.m.locks--
3890 }
3891
3892 // Standard syscall entry used by the go syscall library and normal cgo calls.
3893 //
3894 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package and x/sys.
3895 //
3896 //go:nosplit
3897 //go:linkname entersyscall
3898 func entersyscall() {
3899         reentersyscall(getcallerpc(), getcallersp())
3900 }
3901
3902 func entersyscall_sysmon() {
3903         lock(&sched.lock)
3904         if sched.sysmonwait.Load() {
3905                 sched.sysmonwait.Store(false)
3906                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
3907         }
3908         unlock(&sched.lock)
3909 }
3910
3911 func entersyscall_gcwait() {
3912         gp := getg()
3913         pp := gp.m.oldp.ptr()
3914
3915         lock(&sched.lock)
3916         if sched.stopwait > 0 && atomic.Cas(&pp.status, _Psyscall, _Pgcstop) {
3917                 if trace.enabled {
3918                         traceGoSysBlock(pp)
3919                         traceProcStop(pp)
3920                 }
3921                 pp.syscalltick++
3922                 if sched.stopwait--; sched.stopwait == 0 {
3923                         notewakeup(&sched.stopnote)
3924                 }
3925         }
3926         unlock(&sched.lock)
3927 }
3928
3929 // The same as entersyscall(), but with a hint that the syscall is blocking.
3930 //
3931 //go:nosplit
3932 func entersyscallblock() {
3933         gp := getg()
3934
3935         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3936         gp.throwsplit = true
3937         gp.stackguard0 = stackPreempt // see comment in entersyscall
3938         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3939         gp.sysblocktraced = true
3940         gp.m.p.ptr().syscalltick++
3941
3942         // Leave SP around for GC and traceback.
3943         pc := getcallerpc()
3944         sp := getcallersp()
3945         save(pc, sp)
3946         gp.syscallsp = gp.sched.sp
3947         gp.syscallpc = gp.sched.pc
3948         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3949                 sp1 := sp
3950                 sp2 := gp.sched.sp
3951                 sp3 := gp.syscallsp
3952                 systemstack(func() {
3953                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp1), " ", hex(sp2), " ", hex(sp3), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3954                         throw("entersyscallblock")
3955                 })
3956         }
3957         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3958         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3959                 systemstack(func() {
3960                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp), " ", hex(gp.sched.sp), " ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3961                         throw("entersyscallblock")
3962                 })
3963         }
3964
3965         systemstack(entersyscallblock_handoff)
3966
3967         // Resave for traceback during blocked call.
3968         save(getcallerpc(), getcallersp())
3969
3970         gp.m.locks--
3971 }
3972
3973 func entersyscallblock_handoff() {
3974         if trace.enabled {
3975                 traceGoSysCall()
3976                 traceGoSysBlock(getg().m.p.ptr())
3977         }
3978         handoffp(releasep())
3979 }
3980
3981 // The goroutine g exited its system call.
3982 // Arrange for it to run on a cpu again.
3983 // This is called only from the go syscall library, not
3984 // from the low-level system calls used by the runtime.
3985 //
3986 // Write barriers are not allowed because our P may have been stolen.
3987 //
3988 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package.
3989 //
3990 //go:nosplit
3991 //go:nowritebarrierrec
3992 //go:linkname exitsyscall
3993 func exitsyscall() {
3994         gp := getg()
3995
3996         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3997         if getcallersp() > gp.syscallsp {
3998                 throw("exitsyscall: syscall frame is no longer valid")
3999         }
4000
4001         gp.waitsince = 0
4002         oldp := gp.m.oldp.ptr()
4003         gp.m.oldp = 0
4004         if exitsyscallfast(oldp) {
4005                 // When exitsyscallfast returns success, we have a P so can now use
4006                 // write barriers
4007                 if goroutineProfile.active {
4008                         // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
4009                         // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first
4010                         // stopped the world.
4011                         systemstack(func() {
4012                                 tryRecordGoroutineProfileWB(gp)
4013                         })
4014                 }
4015                 if trace.enabled {
4016                         if oldp != gp.m.p.ptr() || gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4017                                 systemstack(traceGoStart)
4018                         }
4019                 }
4020                 // There's a cpu for us, so we can run.
4021                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4022                 // We need to cas the status and scan before resuming...
4023                 casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunning)
4024
4025                 // Garbage collector isn't running (since we are),
4026                 // so okay to clear syscallsp.
4027                 gp.syscallsp = 0
4028                 gp.m.locks--
4029                 if gp.preempt {
4030                         // restore the preemption request in case we've cleared it in newstack
4031                         gp.stackguard0 = stackPreempt
4032                 } else {
4033                         // otherwise restore the real _StackGuard, we've spoiled it in entersyscall/entersyscallblock
4034                         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
4035                 }
4036                 gp.throwsplit = false
4037
4038                 if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
4039                         // Scheduling of this goroutine is disabled.
4040                         Gosched()
4041                 }
4042
4043                 return
4044         }
4045
4046         gp.sysexitticks = 0
4047         if trace.enabled {
4048                 // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4049                 // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4050                 for oldp != nil && oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4051                         osyield()
4052                 }
4053                 // We can't trace syscall exit right now because we don't have a P.
4054                 // Tracing code can invoke write barriers that cannot run without a P.
4055                 // So instead we remember the syscall exit time and emit the event
4056                 // in execute when we have a P.
4057                 gp.sysexitticks = cputicks()
4058         }
4059
4060         gp.m.locks--
4061
4062         // Call the scheduler.
4063         mcall(exitsyscall0)
4064
4065         // Scheduler returned, so we're allowed to run now.
4066         // Delete the syscallsp information that we left for
4067         // the garbage collector during the system call.
4068         // Must wait until now because until gosched returns
4069         // we don't know for sure that the garbage collector
4070         // is not running.
4071         gp.syscallsp = 0
4072         gp.m.p.ptr().syscalltick++
4073         gp.throwsplit = false
4074 }
4075
4076 //go:nosplit
4077 func exitsyscallfast(oldp *p) bool {
4078         gp := getg()
4079
4080         // Freezetheworld sets stopwait but does not retake P's.
4081         if sched.stopwait == freezeStopWait {
4082                 return false
4083         }
4084
4085         // Try to re-acquire the last P.
4086         if oldp != nil && oldp.status == _Psyscall && atomic.Cas(&oldp.status, _Psyscall, _Pidle) {
4087                 // There's a cpu for us, so we can run.
4088                 wirep(oldp)
4089                 exitsyscallfast_reacquired()
4090                 return true
4091         }
4092
4093         // Try to get any other idle P.
4094         if sched.pidle != 0 {
4095                 var ok bool
4096                 systemstack(func() {
4097                         ok = exitsyscallfast_pidle()
4098                         if ok && trace.enabled {
4099                                 if oldp != nil {
4100                                         // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4101                                         // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4102                                         for oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4103                                                 osyield()
4104                                         }
4105                                 }
4106                                 traceGoSysExit(0)
4107                         }
4108                 })
4109                 if ok {
4110                         return true
4111                 }
4112         }
4113         return false
4114 }
4115
4116 // exitsyscallfast_reacquired is the exitsyscall path on which this G
4117 // has successfully reacquired the P it was running on before the
4118 // syscall.
4119 //
4120 //go:nosplit
4121 func exitsyscallfast_reacquired() {
4122         gp := getg()
4123         if gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4124                 if trace.enabled {
4125                         // The p was retaken and then enter into syscall again (since gp.m.syscalltick has changed).
4126                         // traceGoSysBlock for this syscall was already emitted,
4127                         // but here we effectively retake the p from the new syscall running on the same p.
4128                         systemstack(func() {
4129                                 // Denote blocking of the new syscall.
4130                                 traceGoSysBlock(gp.m.p.ptr())
4131                                 // Denote completion of the current syscall.
4132                                 traceGoSysExit(0)
4133                         })
4134                 }
4135                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4136         }
4137 }
4138
4139 func exitsyscallfast_pidle() bool {
4140         lock(&sched.lock)
4141         pp, _ := pidleget(0)
4142         if pp != nil && sched.sysmonwait.Load() {
4143                 sched.sysmonwait.Store(false)
4144                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4145         }
4146         unlock(&sched.lock)
4147         if pp != nil {
4148                 acquirep(pp)
4149                 return true
4150         }
4151         return false
4152 }
4153
4154 // exitsyscall slow path on g0.
4155 // Failed to acquire P, enqueue gp as runnable.
4156 //
4157 // Called via mcall, so gp is the calling g from this M.
4158 //
4159 //go:nowritebarrierrec
4160 func exitsyscall0(gp *g) {
4161         casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunnable)
4162         dropg()
4163         lock(&sched.lock)
4164         var pp *p
4165         if schedEnabled(gp) {
4166                 pp, _ = pidleget(0)
4167         }
4168         var locked bool
4169         if pp == nil {
4170                 globrunqput(gp)
4171
4172                 // Below, we stoplockedm if gp is locked. globrunqput releases
4173                 // ownership of gp, so we must check if gp is locked prior to
4174                 // committing the release by unlocking sched.lock, otherwise we
4175                 // could race with another M transitioning gp from unlocked to
4176                 // locked.
4177                 locked = gp.lockedm != 0
4178         } else if sched.sysmonwait.Load() {
4179                 sched.sysmonwait.Store(false)
4180                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4181         }
4182         unlock(&sched.lock)
4183         if pp != nil {
4184                 acquirep(pp)
4185                 execute(gp, false) // Never returns.
4186         }
4187         if locked {
4188                 // Wait until another thread schedules gp and so m again.
4189                 //
4190                 // N.B. lockedm must be this M, as this g was running on this M
4191                 // before entersyscall.
4192                 stoplockedm()
4193                 execute(gp, false) // Never returns.
4194         }
4195         stopm()
4196         schedule() // Never returns.
4197 }
4198
4199 // Called from syscall package before fork.
4200 //
4201 //go:linkname syscall_runtime_BeforeFork syscall.runtime_BeforeFork
4202 //go:nosplit
4203 func syscall_runtime_BeforeFork() {
4204         gp := getg().m.curg
4205
4206         // Block signals during a fork, so that the child does not run
4207         // a signal handler before exec if a signal is sent to the process
4208         // group. See issue #18600.
4209         gp.m.locks++
4210         sigsave(&gp.m.sigmask)
4211         sigblock(false)
4212
4213         // This function is called before fork in syscall package.
4214         // Code between fork and exec must not allocate memory nor even try to grow stack.
4215         // Here we spoil g->_StackGuard to reliably detect any attempts to grow stack.
4216         // runtime_AfterFork will undo this in parent process, but not in child.
4217         gp.stackguard0 = stackFork
4218 }
4219
4220 // Called from syscall package after fork in parent.
4221 //
4222 //go:linkname syscall_runtime_AfterFork syscall.runtime_AfterFork
4223 //go:nosplit
4224 func syscall_runtime_AfterFork() {
4225         gp := getg().m.curg
4226
4227         // See the comments in beforefork.
4228         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
4229
4230         msigrestore(gp.m.sigmask)
4231
4232         gp.m.locks--
4233 }
4234
4235 // inForkedChild is true while manipulating signals in the child process.
4236 // This is used to avoid calling libc functions in case we are using vfork.
4237 var inForkedChild bool
4238
4239 // Called from syscall package after fork in child.
4240 // It resets non-sigignored signals to the default handler, and
4241 // restores the signal mask in preparation for the exec.
4242 //
4243 // Because this might be called during a vfork, and therefore may be
4244 // temporarily sharing address space with the parent process, this must
4245 // not change any global variables or calling into C code that may do so.
4246 //
4247 //go:linkname syscall_runtime_AfterForkInChild syscall.runtime_AfterForkInChild
4248 //go:nosplit
4249 //go:nowritebarrierrec
4250 func syscall_runtime_AfterForkInChild() {
4251         // It's OK to change the global variable inForkedChild here
4252         // because we are going to change it back. There is no race here,
4253         // because if we are sharing address space with the parent process,
4254         // then the parent process can not be running concurrently.
4255         inForkedChild = true
4256
4257         clearSignalHandlers()
4258
4259         // When we are the child we are the only thread running,
4260         // so we know that nothing else has changed gp.m.sigmask.
4261         msigrestore(getg().m.sigmask)
4262
4263         inForkedChild = false
4264 }
4265
4266 // pendingPreemptSignals is the number of preemption signals
4267 // that have been sent but not received. This is only used on Darwin.
4268 // For #41702.
4269 var pendingPreemptSignals atomic.Int32
4270
4271 // Called from syscall package before Exec.
4272 //
4273 //go:linkname syscall_runtime_BeforeExec syscall.runtime_BeforeExec
4274 func syscall_runtime_BeforeExec() {
4275         // Prevent thread creation during exec.
4276         execLock.lock()
4277
4278         // On Darwin, wait for all pending preemption signals to
4279         // be received. See issue #41702.
4280         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
4281                 for pendingPreemptSignals.Load() > 0 {
4282                         osyield()
4283                 }
4284         }
4285 }
4286
4287 // Called from syscall package after Exec.
4288 //
4289 //go:linkname syscall_runtime_AfterExec syscall.runtime_AfterExec
4290 func syscall_runtime_AfterExec() {
4291         execLock.unlock()
4292 }
4293
4294 // Allocate a new g, with a stack big enough for stacksize bytes.
4295 func malg(stacksize int32) *g {
4296         newg := new(g)
4297         if stacksize >= 0 {
4298                 stacksize = round2(_StackSystem + stacksize)
4299                 systemstack(func() {
4300                         newg.stack = stackalloc(uint32(stacksize))
4301                 })
4302                 newg.stackguard0 = newg.stack.lo + _StackGuard
4303                 newg.stackguard1 = ^uintptr(0)
4304                 // Clear the bottom word of the stack. We record g
4305                 // there on gsignal stack during VDSO on ARM and ARM64.
4306                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(newg.stack.lo)) = 0
4307         }
4308         return newg
4309 }
4310
4311 // Create a new g running fn.
4312 // Put it on the queue of g's waiting to run.
4313 // The compiler turns a go statement into a call to this.
4314 func newproc(fn *funcval) {
4315         gp := getg()
4316         pc := getcallerpc()
4317         systemstack(func() {
4318                 newg := newproc1(fn, gp, pc)
4319
4320                 pp := getg().m.p.ptr()
4321                 runqput(pp, newg, true)
4322
4323                 if mainStarted {
4324                         wakep()
4325                 }
4326         })
4327 }
4328
4329 // Create a new g in state _Grunnable, starting at fn. callerpc is the
4330 // address of the go statement that created this. The caller is responsible
4331 // for adding the new g to the scheduler.
4332 func newproc1(fn *funcval, callergp *g, callerpc uintptr) *g {
4333         if fn == nil {
4334                 fatal("go of nil func value")
4335         }
4336
4337         mp := acquirem() // disable preemption because we hold M and P in local vars.
4338         pp := mp.p.ptr()
4339         newg := gfget(pp)
4340         if newg == nil {
4341                 newg = malg(_StackMin)
4342                 casgstatus(newg, _Gidle, _Gdead)
4343                 allgadd(newg) // publishes with a g->status of Gdead so GC scanner doesn't look at uninitialized stack.
4344         }
4345         if newg.stack.hi == 0 {
4346                 throw("newproc1: newg missing stack")
4347         }
4348
4349         if readgstatus(newg) != _Gdead {
4350                 throw("newproc1: new g is not Gdead")
4351         }
4352
4353         totalSize := uintptr(4*goarch.PtrSize + sys.MinFrameSize) // extra space in case of reads slightly beyond frame
4354         totalSize = alignUp(totalSize, sys.StackAlign)
4355         sp := newg.stack.hi - totalSize
4356         spArg := sp
4357         if usesLR {
4358                 // caller's LR
4359                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp)) = 0
4360                 prepGoExitFrame(sp)
4361                 spArg += sys.MinFrameSize
4362         }
4363
4364         memclrNoHeapPointers(unsafe.Pointer(&newg.sched), unsafe.Sizeof(newg.sched))
4365         newg.sched.sp = sp
4366         newg.stktopsp = sp
4367         newg.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum // +PCQuantum so that previous instruction is in same function
4368         newg.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(newg))
4369         gostartcallfn(&newg.sched, fn)
4370         newg.parentGoid = callergp.goid
4371         newg.gopc = callerpc
4372         newg.ancestors = saveAncestors(callergp)
4373         newg.startpc = fn.fn
4374         if isSystemGoroutine(newg, false) {
4375                 sched.ngsys.Add(1)
4376         } else {
4377                 // Only user goroutines inherit pprof labels.
4378                 if mp.curg != nil {
4379                         newg.labels = mp.curg.labels
4380                 }
4381                 if goroutineProfile.active {
4382                         // A concurrent goroutine profile is running. It should include
4383                         // exactly the set of goroutines that were alive when the goroutine
4384                         // profiler first stopped the world. That does not include newg, so
4385                         // mark it as not needing a profile before transitioning it from
4386                         // _Gdead.
4387                         newg.goroutineProfiled.Store(goroutineProfileSatisfied)
4388                 }
4389         }
4390         // Track initial transition?
4391         newg.trackingSeq = uint8(fastrand())
4392         if newg.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
4393                 newg.tracking = true
4394         }
4395         casgstatus(newg, _Gdead, _Grunnable)
4396         gcController.addScannableStack(pp, int64(newg.stack.hi-newg.stack.lo))
4397
4398         if pp.goidcache == pp.goidcacheend {
4399                 // Sched.goidgen is the last allocated id,
4400                 // this batch must be [sched.goidgen+1, sched.goidgen+GoidCacheBatch].
4401                 // At startup sched.goidgen=0, so main goroutine receives goid=1.
4402                 pp.goidcache = sched.goidgen.Add(_GoidCacheBatch)
4403                 pp.goidcache -= _GoidCacheBatch - 1
4404                 pp.goidcacheend = pp.goidcache + _GoidCacheBatch
4405         }
4406         newg.goid = pp.goidcache
4407         pp.goidcache++
4408         if raceenabled {
4409                 newg.racectx = racegostart(callerpc)
4410                 if newg.labels != nil {
4411                         // See note in proflabel.go on labelSync's role in synchronizing
4412                         // with the reads in the signal handler.
4413                         racereleasemergeg(newg, unsafe.Pointer(&labelSync))
4414                 }
4415         }
4416         if trace.enabled {
4417                 traceGoCreate(newg, newg.startpc)
4418         }
4419         releasem(mp)
4420
4421         return newg
4422 }
4423
4424 // saveAncestors copies previous ancestors of the given caller g and
4425 // includes info for the current caller into a new set of tracebacks for
4426 // a g being created.
4427 func saveAncestors(callergp *g) *[]ancestorInfo {
4428         // Copy all prior info, except for the root goroutine (goid 0).
4429         if debug.tracebackancestors <= 0 || callergp.goid == 0 {
4430                 return nil
4431         }
4432         var callerAncestors []ancestorInfo
4433         if callergp.ancestors != nil {
4434                 callerAncestors = *callergp.ancestors
4435         }
4436         n := int32(len(callerAncestors)) + 1
4437         if n > debug.tracebackancestors {
4438                 n = debug.tracebackancestors
4439         }
4440         ancestors := make([]ancestorInfo, n)
4441         copy(ancestors[1:], callerAncestors)
4442
4443         var pcs [tracebackInnerFrames]uintptr
4444         npcs := gcallers(callergp, 0, pcs[:])
4445         ipcs := make([]uintptr, npcs)
4446         copy(ipcs, pcs[:])
4447         ancestors[0] = ancestorInfo{
4448                 pcs:  ipcs,
4449                 goid: callergp.goid,
4450                 gopc: callergp.gopc,
4451         }
4452
4453         ancestorsp := new([]ancestorInfo)
4454         *ancestorsp = ancestors
4455         return ancestorsp
4456 }
4457
4458 // Put on gfree list.
4459 // If local list is too long, transfer a batch to the global list.
4460 func gfput(pp *p, gp *g) {
4461         if readgstatus(gp) != _Gdead {
4462                 throw("gfput: bad status (not Gdead)")
4463         }
4464
4465         stksize := gp.stack.hi - gp.stack.lo
4466
4467         if stksize != uintptr(startingStackSize) {
4468                 // non-standard stack size - free it.
4469                 stackfree(gp.stack)
4470                 gp.stack.lo = 0
4471                 gp.stack.hi = 0
4472                 gp.stackguard0 = 0
4473         }
4474
4475         pp.gFree.push(gp)
4476         pp.gFree.n++
4477         if pp.gFree.n >= 64 {
4478                 var (
4479                         inc      int32
4480                         stackQ   gQueue
4481                         noStackQ gQueue
4482                 )
4483                 for pp.gFree.n >= 32 {
4484                         gp := pp.gFree.pop()
4485                         pp.gFree.n--
4486                         if gp.stack.lo == 0 {
4487                                 noStackQ.push(gp)
4488                         } else {
4489                                 stackQ.push(gp)
4490                         }
4491                         inc++
4492                 }
4493                 lock(&sched.gFree.lock)
4494                 sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4495                 sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4496                 sched.gFree.n += inc
4497                 unlock(&sched.gFree.lock)
4498         }
4499 }
4500
4501 // Get from gfree list.
4502 // If local list is empty, grab a batch from global list.
4503 func gfget(pp *p) *g {
4504 retry:
4505         if pp.gFree.empty() && (!sched.gFree.stack.empty() || !sched.gFree.noStack.empty()) {
4506                 lock(&sched.gFree.lock)
4507                 // Move a batch of free Gs to the P.
4508                 for pp.gFree.n < 32 {
4509                         // Prefer Gs with stacks.
4510                         gp := sched.gFree.stack.pop()
4511                         if gp == nil {
4512                                 gp = sched.gFree.noStack.pop()
4513                                 if gp == nil {
4514                                         break
4515                                 }
4516                         }
4517                         sched.gFree.n--
4518                         pp.gFree.push(gp)
4519                         pp.gFree.n++
4520                 }
4521                 unlock(&sched.gFree.lock)
4522                 goto retry
4523         }
4524         gp := pp.gFree.pop()
4525         if gp == nil {
4526                 return nil
4527         }
4528         pp.gFree.n--
4529         if gp.stack.lo != 0 && gp.stack.hi-gp.stack.lo != uintptr(startingStackSize) {
4530                 // Deallocate old stack. We kept it in gfput because it was the
4531                 // right size when the goroutine was put on the free list, but
4532                 // the right size has changed since then.
4533                 systemstack(func() {
4534                         stackfree(gp.stack)
4535                         gp.stack.lo = 0
4536                         gp.stack.hi = 0
4537                         gp.stackguard0 = 0
4538                 })
4539         }
4540         if gp.stack.lo == 0 {
4541                 // Stack was deallocated in gfput or just above. Allocate a new one.
4542                 systemstack(func() {
4543                         gp.stack = stackalloc(startingStackSize)
4544                 })
4545                 gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
4546         } else {
4547                 if raceenabled {
4548                         racemalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4549                 }
4550                 if msanenabled {
4551                         msanmalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4552                 }
4553                 if asanenabled {
4554                         asanunpoison(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4555                 }
4556         }
4557         return gp
4558 }
4559
4560 // Purge all cached G's from gfree list to the global list.
4561 func gfpurge(pp *p) {
4562         var (
4563                 inc      int32
4564                 stackQ   gQueue
4565                 noStackQ gQueue
4566         )
4567         for !pp.gFree.empty() {
4568                 gp := pp.gFree.pop()
4569                 pp.gFree.n--
4570                 if gp.stack.lo == 0 {
4571                         noStackQ.push(gp)
4572                 } else {
4573                         stackQ.push(gp)
4574                 }
4575                 inc++
4576         }
4577         lock(&sched.gFree.lock)
4578         sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4579         sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4580         sched.gFree.n += inc
4581         unlock(&sched.gFree.lock)
4582 }
4583
4584 // Breakpoint executes a breakpoint trap.
4585 func Breakpoint() {
4586         breakpoint()
4587 }
4588
4589 // dolockOSThread is called by LockOSThread and lockOSThread below
4590 // after they modify m.locked. Do not allow preemption during this call,
4591 // or else the m might be different in this function than in the caller.
4592 //
4593 //go:nosplit
4594 func dolockOSThread() {
4595         if GOARCH == "wasm" {
4596                 return // no threads on wasm yet
4597         }
4598         gp := getg()
4599         gp.m.lockedg.set(gp)
4600         gp.lockedm.set(gp.m)
4601 }
4602
4603 // LockOSThread wires the calling goroutine to its current operating system thread.
4604 // The calling goroutine will always execute in that thread,
4605 // and no other goroutine will execute in it,
4606 // until the calling goroutine has made as many calls to
4607 // UnlockOSThread as to LockOSThread.
4608 // If the calling goroutine exits without unlocking the thread,
4609 // the thread will be terminated.
4610 //
4611 // All init functions are run on the startup thread. Calling LockOSThread
4612 // from an init function will cause the main function to be invoked on
4613 // that thread.
4614 //
4615 // A goroutine should call LockOSThread before calling OS services or
4616 // non-Go library functions that depend on per-thread state.
4617 //
4618 //go:nosplit
4619 func LockOSThread() {
4620         if atomic.Load(&newmHandoff.haveTemplateThread) == 0 && GOOS != "plan9" {
4621                 // If we need to start a new thread from the locked
4622                 // thread, we need the template thread. Start it now
4623                 // while we're in a known-good state.
4624                 startTemplateThread()
4625         }
4626         gp := getg()
4627         gp.m.lockedExt++
4628         if gp.m.lockedExt == 0 {
4629                 gp.m.lockedExt--
4630                 panic("LockOSThread nesting overflow")
4631         }
4632         dolockOSThread()
4633 }
4634
4635 //go:nosplit
4636 func lockOSThread() {
4637         getg().m.lockedInt++
4638         dolockOSThread()
4639 }
4640
4641 // dounlockOSThread is called by UnlockOSThread and unlockOSThread below
4642 // after they update m->locked. Do not allow preemption during this call,
4643 // or else the m might be in different in this function than in the caller.
4644 //
4645 //go:nosplit
4646 func dounlockOSThread() {
4647         if GOARCH == "wasm" {
4648                 return // no threads on wasm yet
4649         }
4650         gp := getg()
4651         if gp.m.lockedInt != 0 || gp.m.lockedExt != 0 {
4652                 return
4653         }
4654         gp.m.lockedg = 0
4655         gp.lockedm = 0
4656 }
4657
4658 // UnlockOSThread undoes an earlier call to LockOSThread.
4659 // If this drops the number of active LockOSThread calls on the
4660 // calling goroutine to zero, it unwires the calling goroutine from
4661 // its fixed operating system thread.
4662 // If there are no active LockOSThread calls, this is a no-op.
4663 //
4664 // Before calling UnlockOSThread, the caller must ensure that the OS
4665 // thread is suitable for running other goroutines. If the caller made
4666 // any permanent changes to the state of the thread that would affect
4667 // other goroutines, it should not call this function and thus leave
4668 // the goroutine locked to the OS thread until the goroutine (and
4669 // hence the thread) exits.
4670 //
4671 //go:nosplit
4672 func UnlockOSThread() {
4673         gp := getg()
4674         if gp.m.lockedExt == 0 {
4675                 return
4676         }
4677         gp.m.lockedExt--
4678         dounlockOSThread()
4679 }
4680
4681 //go:nosplit
4682 func unlockOSThread() {
4683         gp := getg()
4684         if gp.m.lockedInt == 0 {
4685                 systemstack(badunlockosthread)
4686         }
4687         gp.m.lockedInt--
4688         dounlockOSThread()
4689 }
4690
4691 func badunlockosthread() {
4692         throw("runtime: internal error: misuse of lockOSThread/unlockOSThread")
4693 }
4694
4695 func gcount() int32 {
4696         n := int32(atomic.Loaduintptr(&allglen)) - sched.gFree.n - sched.ngsys.Load()
4697         for _, pp := range allp {
4698                 n -= pp.gFree.n
4699         }
4700
4701         // All these variables can be changed concurrently, so the result can be inconsistent.
4702         // But at least the current goroutine is running.
4703         if n < 1 {
4704                 n = 1
4705         }
4706         return n
4707 }
4708
4709 func mcount() int32 {
4710         return int32(sched.mnext - sched.nmfreed)
4711 }
4712
4713 var prof struct {
4714         signalLock atomic.Uint32
4715
4716         // Must hold signalLock to write. Reads may be lock-free, but
4717         // signalLock should be taken to synchronize with changes.
4718         hz atomic.Int32
4719 }
4720
4721 func _System()                    { _System() }
4722 func _ExternalCode()              { _ExternalCode() }
4723 func _LostExternalCode()          { _LostExternalCode() }
4724 func _GC()                        { _GC() }
4725 func _LostSIGPROFDuringAtomic64() { _LostSIGPROFDuringAtomic64() }
4726 func _VDSO()                      { _VDSO() }
4727
4728 // Called if we receive a SIGPROF signal.
4729 // Called by the signal handler, may run during STW.
4730 //
4731 //go:nowritebarrierrec
4732 func sigprof(pc, sp, lr uintptr, gp *g, mp *m) {
4733         if prof.hz.Load() == 0 {
4734                 return
4735         }
4736
4737         // If mp.profilehz is 0, then profiling is not enabled for this thread.
4738         // We must check this to avoid a deadlock between setcpuprofilerate
4739         // and the call to cpuprof.add, below.
4740         if mp != nil && mp.profilehz == 0 {
4741                 return
4742         }
4743
4744         // On mips{,le}/arm, 64bit atomics are emulated with spinlocks, in
4745         // runtime/internal/atomic. If SIGPROF arrives while the program is inside
4746         // the critical section, it creates a deadlock (when writing the sample).
4747         // As a workaround, create a counter of SIGPROFs while in critical section
4748         // to store the count, and pass it to sigprof.add() later when SIGPROF is
4749         // received from somewhere else (with _LostSIGPROFDuringAtomic64 as pc).
4750         if GOARCH == "mips" || GOARCH == "mipsle" || GOARCH == "arm" {
4751                 if f := findfunc(pc); f.valid() {
4752                         if hasPrefix(funcname(f), "runtime/internal/atomic") {
4753                                 cpuprof.lostAtomic++
4754                                 return
4755                         }
4756                 }
4757                 if GOARCH == "arm" && goarm < 7 && GOOS == "linux" && pc&0xffff0000 == 0xffff0000 {
4758                         // runtime/internal/atomic functions call into kernel
4759                         // helpers on arm < 7. See
4760                         // runtime/internal/atomic/sys_linux_arm.s.
4761                         cpuprof.lostAtomic++
4762                         return
4763                 }
4764         }
4765
4766         // Profiling runs concurrently with GC, so it must not allocate.
4767         // Set a trap in case the code does allocate.
4768         // Note that on windows, one thread takes profiles of all the
4769         // other threads, so mp is usually not getg().m.
4770         // In fact mp may not even be stopped.
4771         // See golang.org/issue/17165.
4772         getg().m.mallocing++
4773
4774         var u unwinder
4775         var stk [maxCPUProfStack]uintptr
4776         n := 0
4777         if mp.ncgo > 0 && mp.curg != nil && mp.curg.syscallpc != 0 && mp.curg.syscallsp != 0 {
4778                 cgoOff := 0
4779                 // Check cgoCallersUse to make sure that we are not
4780                 // interrupting other code that is fiddling with
4781                 // cgoCallers.  We are running in a signal handler
4782                 // with all signals blocked, so we don't have to worry
4783                 // about any other code interrupting us.
4784                 if mp.cgoCallersUse.Load() == 0 && mp.cgoCallers != nil && mp.cgoCallers[0] != 0 {
4785                         for cgoOff < len(mp.cgoCallers) && mp.cgoCallers[cgoOff] != 0 {
4786                                 cgoOff++
4787                         }
4788                         n += copy(stk[:], mp.cgoCallers[:cgoOff])
4789                         mp.cgoCallers[0] = 0
4790                 }
4791
4792                 // Collect Go stack that leads to the cgo call.
4793                 u.initAt(mp.curg.syscallpc, mp.curg.syscallsp, 0, mp.curg, unwindSilentErrors)
4794         } else if usesLibcall() && mp.libcallg != 0 && mp.libcallpc != 0 && mp.libcallsp != 0 {
4795                 // Libcall, i.e. runtime syscall on windows.
4796                 // Collect Go stack that leads to the call.
4797                 u.initAt(mp.libcallpc, mp.libcallsp, 0, mp.libcallg.ptr(), unwindSilentErrors)
4798         } else if mp != nil && mp.vdsoSP != 0 {
4799                 // VDSO call, e.g. nanotime1 on Linux.
4800                 // Collect Go stack that leads to the call.
4801                 u.initAt(mp.vdsoPC, mp.vdsoSP, 0, gp, unwindSilentErrors|unwindJumpStack)
4802         } else {
4803                 u.initAt(pc, sp, lr, gp, unwindSilentErrors|unwindTrap|unwindJumpStack)
4804         }
4805         n += tracebackPCs(&u, 0, stk[n:])
4806
4807         if n <= 0 {
4808                 // Normal traceback is impossible or has failed.
4809                 // Account it against abstract "System" or "GC".
4810                 n = 2
4811                 if inVDSOPage(pc) {
4812                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_VDSO) + sys.PCQuantum
4813                 } else if pc > firstmoduledata.etext {
4814                         // "ExternalCode" is better than "etext".
4815                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_ExternalCode) + sys.PCQuantum
4816                 }
4817                 stk[0] = pc
4818                 if mp.preemptoff != "" {
4819                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_GC) + sys.PCQuantum
4820                 } else {
4821                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_System) + sys.PCQuantum
4822                 }
4823         }
4824
4825         if prof.hz.Load() != 0 {
4826                 // Note: it can happen on Windows that we interrupted a system thread
4827                 // with no g, so gp could nil. The other nil checks are done out of
4828                 // caution, but not expected to be nil in practice.
4829                 var tagPtr *unsafe.Pointer
4830                 if gp != nil && gp.m != nil && gp.m.curg != nil {
4831                         tagPtr = &gp.m.curg.labels
4832                 }
4833                 cpuprof.add(tagPtr, stk[:n])
4834
4835                 gprof := gp
4836                 var pp *p
4837                 if gp != nil && gp.m != nil {
4838                         if gp.m.curg != nil {
4839                                 gprof = gp.m.curg
4840                         }
4841                         pp = gp.m.p.ptr()
4842                 }
4843                 traceCPUSample(gprof, pp, stk[:n])
4844         }
4845         getg().m.mallocing--
4846 }
4847
4848 // setcpuprofilerate sets the CPU profiling rate to hz times per second.
4849 // If hz <= 0, setcpuprofilerate turns off CPU profiling.
4850 func setcpuprofilerate(hz int32) {
4851         // Force sane arguments.
4852         if hz < 0 {
4853                 hz = 0
4854         }
4855
4856         // Disable preemption, otherwise we can be rescheduled to another thread
4857         // that has profiling enabled.
4858         gp := getg()
4859         gp.m.locks++
4860
4861         // Stop profiler on this thread so that it is safe to lock prof.
4862         // if a profiling signal came in while we had prof locked,
4863         // it would deadlock.
4864         setThreadCPUProfiler(0)
4865
4866         for !prof.signalLock.CompareAndSwap(0, 1) {
4867                 osyield()
4868         }
4869         if prof.hz.Load() != hz {
4870                 setProcessCPUProfiler(hz)
4871                 prof.hz.Store(hz)
4872         }
4873         prof.signalLock.Store(0)
4874
4875         lock(&sched.lock)
4876         sched.profilehz = hz
4877         unlock(&sched.lock)
4878
4879         if hz != 0 {
4880                 setThreadCPUProfiler(hz)
4881         }
4882
4883         gp.m.locks--
4884 }
4885
4886 // init initializes pp, which may be a freshly allocated p or a
4887 // previously destroyed p, and transitions it to status _Pgcstop.
4888 func (pp *p) init(id int32) {
4889         pp.id = id
4890         pp.status = _Pgcstop
4891         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4892         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4893         pp.wbBuf.reset()
4894         if pp.mcache == nil {
4895                 if id == 0 {
4896                         if mcache0 == nil {
4897                                 throw("missing mcache?")
4898                         }
4899                         // Use the bootstrap mcache0. Only one P will get
4900                         // mcache0: the one with ID 0.
4901                         pp.mcache = mcache0
4902                 } else {
4903                         pp.mcache = allocmcache()
4904                 }
4905         }
4906         if raceenabled && pp.raceprocctx == 0 {
4907                 if id == 0 {
4908                         pp.raceprocctx = raceprocctx0
4909                         raceprocctx0 = 0 // bootstrap
4910                 } else {
4911                         pp.raceprocctx = raceproccreate()
4912                 }
4913         }
4914         lockInit(&pp.timersLock, lockRankTimers)
4915
4916         // This P may get timers when it starts running. Set the mask here
4917         // since the P may not go through pidleget (notably P 0 on startup).
4918         timerpMask.set(id)
4919         // Similarly, we may not go through pidleget before this P starts
4920         // running if it is P 0 on startup.
4921         idlepMask.clear(id)
4922 }
4923
4924 // destroy releases all of the resources associated with pp and
4925 // transitions it to status _Pdead.
4926 //
4927 // sched.lock must be held and the world must be stopped.
4928 func (pp *p) destroy() {
4929         assertLockHeld(&sched.lock)
4930         assertWorldStopped()
4931
4932         // Move all runnable goroutines to the global queue
4933         for pp.runqhead != pp.runqtail {
4934                 // Pop from tail of local queue
4935                 pp.runqtail--
4936                 gp := pp.runq[pp.runqtail%uint32(len(pp.runq))].ptr()
4937                 // Push onto head of global queue
4938                 globrunqputhead(gp)
4939         }
4940         if pp.runnext != 0 {
4941                 globrunqputhead(pp.runnext.ptr())
4942                 pp.runnext = 0
4943         }
4944         if len(pp.timers) > 0 {
4945                 plocal := getg().m.p.ptr()
4946                 // The world is stopped, but we acquire timersLock to
4947                 // protect against sysmon calling timeSleepUntil.
4948                 // This is the only case where we hold the timersLock of
4949                 // more than one P, so there are no deadlock concerns.
4950                 lock(&plocal.timersLock)
4951                 lock(&pp.timersLock)
4952                 moveTimers(plocal, pp.timers)
4953                 pp.timers = nil
4954                 pp.numTimers.Store(0)
4955                 pp.deletedTimers.Store(0)
4956                 pp.timer0When.Store(0)
4957                 unlock(&pp.timersLock)
4958                 unlock(&plocal.timersLock)
4959         }
4960         // Flush p's write barrier buffer.
4961         if gcphase != _GCoff {
4962                 wbBufFlush1(pp)
4963                 pp.gcw.dispose()
4964         }
4965         for i := range pp.sudogbuf {
4966                 pp.sudogbuf[i] = nil
4967         }
4968         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4969         for j := range pp.deferpoolbuf {
4970                 pp.deferpoolbuf[j] = nil
4971         }
4972         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4973         systemstack(func() {
4974                 for i := 0; i < pp.mspancache.len; i++ {
4975                         // Safe to call since the world is stopped.
4976                         mheap_.spanalloc.free(unsafe.Pointer(pp.mspancache.buf[i]))
4977                 }
4978                 pp.mspancache.len = 0
4979                 lock(&mheap_.lock)
4980                 pp.pcache.flush(&mheap_.pages)
4981                 unlock(&mheap_.lock)
4982         })
4983         freemcache(pp.mcache)
4984         pp.mcache = nil
4985         gfpurge(pp)
4986         traceProcFree(pp)
4987         if raceenabled {
4988                 if pp.timerRaceCtx != 0 {
4989                         // The race detector code uses a callback to fetch
4990                         // the proc context, so arrange for that callback
4991                         // to see the right thing.
4992                         // This hack only works because we are the only
4993                         // thread running.
4994                         mp := getg().m
4995                         phold := mp.p.ptr()
4996                         mp.p.set(pp)
4997
4998                         racectxend(pp.timerRaceCtx)
4999                         pp.timerRaceCtx = 0
5000
5001                         mp.p.set(phold)
5002                 }
5003                 raceprocdestroy(pp.raceprocctx)
5004                 pp.raceprocctx = 0
5005         }
5006         pp.gcAssistTime = 0
5007         pp.status = _Pdead
5008 }
5009
5010 // Change number of processors.
5011 //
5012 // sched.lock must be held, and the world must be stopped.
5013 //
5014 // gcworkbufs must not be being modified by either the GC or the write barrier
5015 // code, so the GC must not be running if the number of Ps actually changes.
5016 //
5017 // Returns list of Ps with local work, they need to be scheduled by the caller.
5018 func procresize(nprocs int32) *p {
5019         assertLockHeld(&sched.lock)
5020         assertWorldStopped()
5021
5022         old := gomaxprocs
5023         if old < 0 || nprocs <= 0 {
5024                 throw("procresize: invalid arg")
5025         }
5026         if trace.enabled {
5027                 traceGomaxprocs(nprocs)
5028         }
5029
5030         // update statistics
5031         now := nanotime()
5032         if sched.procresizetime != 0 {
5033                 sched.totaltime += int64(old) * (now - sched.procresizetime)
5034         }
5035         sched.procresizetime = now
5036
5037         maskWords := (nprocs + 31) / 32
5038
5039         // Grow allp if necessary.
5040         if nprocs > int32(len(allp)) {
5041                 // Synchronize with retake, which could be running
5042                 // concurrently since it doesn't run on a P.
5043                 lock(&allpLock)
5044                 if nprocs <= int32(cap(allp)) {
5045                         allp = allp[:nprocs]
5046                 } else {
5047                         nallp := make([]*p, nprocs)
5048                         // Copy everything up to allp's cap so we
5049                         // never lose old allocated Ps.
5050                         copy(nallp, allp[:cap(allp)])
5051                         allp = nallp
5052                 }
5053
5054                 if maskWords <= int32(cap(idlepMask)) {
5055                         idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5056                         timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5057                 } else {
5058                         nidlepMask := make([]uint32, maskWords)
5059                         // No need to copy beyond len, old Ps are irrelevant.
5060                         copy(nidlepMask, idlepMask)
5061                         idlepMask = nidlepMask
5062
5063                         ntimerpMask := make([]uint32, maskWords)
5064                         copy(ntimerpMask, timerpMask)
5065                         timerpMask = ntimerpMask
5066                 }
5067                 unlock(&allpLock)
5068         }
5069
5070         // initialize new P's
5071         for i := old; i < nprocs; i++ {
5072                 pp := allp[i]
5073                 if pp == nil {
5074                         pp = new(p)
5075                 }
5076                 pp.init(i)
5077                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allp[i]), unsafe.Pointer(pp))
5078         }
5079
5080         gp := getg()
5081         if gp.m.p != 0 && gp.m.p.ptr().id < nprocs {
5082                 // continue to use the current P
5083                 gp.m.p.ptr().status = _Prunning
5084                 gp.m.p.ptr().mcache.prepareForSweep()
5085         } else {
5086                 // release the current P and acquire allp[0].
5087                 //
5088                 // We must do this before destroying our current P
5089                 // because p.destroy itself has write barriers, so we
5090                 // need to do that from a valid P.
5091                 if gp.m.p != 0 {
5092                         if trace.enabled {
5093                                 // Pretend that we were descheduled
5094                                 // and then scheduled again to keep
5095                                 // the trace sane.
5096                                 traceGoSched()
5097                                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5098                         }
5099                         gp.m.p.ptr().m = 0
5100                 }
5101                 gp.m.p = 0
5102                 pp := allp[0]
5103                 pp.m = 0
5104                 pp.status = _Pidle
5105                 acquirep(pp)
5106                 if trace.enabled {
5107                         traceGoStart()
5108                 }
5109         }
5110
5111         // g.m.p is now set, so we no longer need mcache0 for bootstrapping.
5112         mcache0 = nil
5113
5114         // release resources from unused P's
5115         for i := nprocs; i < old; i++ {
5116                 pp := allp[i]
5117                 pp.destroy()
5118                 // can't free P itself because it can be referenced by an M in syscall
5119         }
5120
5121         // Trim allp.
5122         if int32(len(allp)) != nprocs {
5123                 lock(&allpLock)
5124                 allp = allp[:nprocs]
5125                 idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5126                 timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5127                 unlock(&allpLock)
5128         }
5129
5130         var runnablePs *p
5131         for i := nprocs - 1; i >= 0; i-- {
5132                 pp := allp[i]
5133                 if gp.m.p.ptr() == pp {
5134                         continue
5135                 }
5136                 pp.status = _Pidle
5137                 if runqempty(pp) {
5138                         pidleput(pp, now)
5139                 } else {
5140                         pp.m.set(mget())
5141                         pp.link.set(runnablePs)
5142                         runnablePs = pp
5143                 }
5144         }
5145         stealOrder.reset(uint32(nprocs))
5146         var int32p *int32 = &gomaxprocs // make compiler check that gomaxprocs is an int32
5147         atomic.Store((*uint32)(unsafe.Pointer(int32p)), uint32(nprocs))
5148         if old != nprocs {
5149                 // Notify the limiter that the amount of procs has changed.
5150                 gcCPULimiter.resetCapacity(now, nprocs)
5151         }
5152         return runnablePs
5153 }
5154
5155 // Associate p and the current m.
5156 //
5157 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
5158 // isn't because it immediately acquires pp.
5159 //
5160 //go:yeswritebarrierrec
5161 func acquirep(pp *p) {
5162         // Do the part that isn't allowed to have write barriers.
5163         wirep(pp)
5164
5165         // Have p; write barriers now allowed.
5166
5167         // Perform deferred mcache flush before this P can allocate
5168         // from a potentially stale mcache.
5169         pp.mcache.prepareForSweep()
5170
5171         if trace.enabled {
5172                 traceProcStart()
5173         }
5174 }
5175
5176 // wirep is the first step of acquirep, which actually associates the
5177 // current M to pp. This is broken out so we can disallow write
5178 // barriers for this part, since we don't yet have a P.
5179 //
5180 //go:nowritebarrierrec
5181 //go:nosplit
5182 func wirep(pp *p) {
5183         gp := getg()
5184
5185         if gp.m.p != 0 {
5186                 throw("wirep: already in go")
5187         }
5188         if pp.m != 0 || pp.status != _Pidle {
5189                 id := int64(0)
5190                 if pp.m != 0 {
5191                         id = pp.m.ptr().id
5192                 }
5193                 print("wirep: p->m=", pp.m, "(", id, ") p->status=", pp.status, "\n")
5194                 throw("wirep: invalid p state")
5195         }
5196         gp.m.p.set(pp)
5197         pp.m.set(gp.m)
5198         pp.status = _Prunning
5199 }
5200
5201 // Disassociate p and the current m.
5202 func releasep() *p {
5203         gp := getg()
5204
5205         if gp.m.p == 0 {
5206                 throw("releasep: invalid arg")
5207         }
5208         pp := gp.m.p.ptr()
5209         if pp.m.ptr() != gp.m || pp.status != _Prunning {
5210                 print("releasep: m=", gp.m, " m->p=", gp.m.p.ptr(), " p->m=", hex(pp.m), " p->status=", pp.status, "\n")
5211                 throw("releasep: invalid p state")
5212         }
5213         if trace.enabled {
5214                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5215         }
5216         gp.m.p = 0
5217         pp.m = 0
5218         pp.status = _Pidle
5219         return pp
5220 }
5221
5222 func incidlelocked(v int32) {
5223         lock(&sched.lock)
5224         sched.nmidlelocked += v
5225         if v > 0 {
5226                 checkdead()
5227         }
5228         unlock(&sched.lock)
5229 }
5230
5231 // Check for deadlock situation.
5232 // The check is based on number of running M's, if 0 -> deadlock.
5233 // sched.lock must be held.
5234 func checkdead() {
5235         assertLockHeld(&sched.lock)
5236
5237         // For -buildmode=c-shared or -buildmode=c-archive it's OK if
5238         // there are no running goroutines. The calling program is
5239         // assumed to be running.
5240         if islibrary || isarchive {
5241                 return
5242         }
5243
5244         // If we are dying because of a signal caught on an already idle thread,
5245         // freezetheworld will cause all running threads to block.
5246         // And runtime will essentially enter into deadlock state,
5247         // except that there is a thread that will call exit soon.
5248         if panicking.Load() > 0 {
5249                 return
5250         }
5251
5252         // If we are not running under cgo, but we have an extra M then account
5253         // for it. (It is possible to have an extra M on Windows without cgo to
5254         // accommodate callbacks created by syscall.NewCallback. See issue #6751
5255         // for details.)
5256         var run0 int32
5257         if !iscgo && cgoHasExtraM {
5258                 mp := lockextra(true)
5259                 haveExtraM := extraMCount > 0
5260                 unlockextra(mp)
5261                 if haveExtraM {
5262                         run0 = 1
5263                 }
5264         }
5265
5266         run := mcount() - sched.nmidle - sched.nmidlelocked - sched.nmsys
5267         if run > run0 {
5268                 return
5269         }
5270         if run < 0 {
5271                 print("runtime: checkdead: nmidle=", sched.nmidle, " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " mcount=", mcount(), " nmsys=", sched.nmsys, "\n")
5272                 throw("checkdead: inconsistent counts")
5273         }
5274
5275         grunning := 0
5276         forEachG(func(gp *g) {
5277                 if isSystemGoroutine(gp, false) {
5278                         return
5279                 }
5280                 s := readgstatus(gp)
5281                 switch s &^ _Gscan {
5282                 case _Gwaiting,
5283                         _Gpreempted:
5284                         grunning++
5285                 case _Grunnable,
5286                         _Grunning,
5287                         _Gsyscall:
5288                         print("runtime: checkdead: find g ", gp.goid, " in status ", s, "\n")
5289                         throw("checkdead: runnable g")
5290                 }
5291         })
5292         if grunning == 0 { // possible if main goroutine calls runtime·Goexit()
5293                 unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5294                 fatal("no goroutines (main called runtime.Goexit) - deadlock!")
5295         }
5296
5297         // Maybe jump time forward for playground.
5298         if faketime != 0 {
5299                 if when := timeSleepUntil(); when < maxWhen {
5300                         faketime = when
5301
5302                         // Start an M to steal the timer.
5303                         pp, _ := pidleget(faketime)
5304                         if pp == nil {
5305                                 // There should always be a free P since
5306                                 // nothing is running.
5307                                 throw("checkdead: no p for timer")
5308                         }
5309                         mp := mget()
5310                         if mp == nil {
5311                                 // There should always be a free M since
5312                                 // nothing is running.
5313                                 throw("checkdead: no m for timer")
5314                         }
5315                         // M must be spinning to steal. We set this to be
5316                         // explicit, but since this is the only M it would
5317                         // become spinning on its own anyways.
5318                         sched.nmspinning.Add(1)
5319                         mp.spinning = true
5320                         mp.nextp.set(pp)
5321                         notewakeup(&mp.park)
5322                         return
5323                 }
5324         }
5325
5326         // There are no goroutines running, so we can look at the P's.
5327         for _, pp := range allp {
5328                 if len(pp.timers) > 0 {
5329                         return
5330                 }
5331         }
5332
5333         unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5334         fatal("all goroutines are asleep - deadlock!")
5335 }
5336
5337 // forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
5338 // collections. If we go this long without a garbage collection, one
5339 // is forced to run.
5340 //
5341 // This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
5342 var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9
5343
5344 // needSysmonWorkaround is true if the workaround for
5345 // golang.org/issue/42515 is needed on NetBSD.
5346 var needSysmonWorkaround bool = false
5347
5348 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
5349 //
5350 //go:nowritebarrierrec
5351 func sysmon() {
5352         lock(&sched.lock)
5353         sched.nmsys++
5354         checkdead()
5355         unlock(&sched.lock)
5356
5357         lasttrace := int64(0)
5358         idle := 0 // how many cycles in succession we had not wokeup somebody
5359         delay := uint32(0)
5360
5361         for {
5362                 if idle == 0 { // start with 20us sleep...
5363                         delay = 20
5364                 } else if idle > 50 { // start doubling the sleep after 1ms...
5365                         delay *= 2
5366                 }
5367                 if delay > 10*1000 { // up to 10ms
5368                         delay = 10 * 1000
5369                 }
5370                 usleep(delay)
5371
5372                 // sysmon should not enter deep sleep if schedtrace is enabled so that
5373                 // it can print that information at the right time.
5374                 //
5375                 // It should also not enter deep sleep if there are any active P's so
5376                 // that it can retake P's from syscalls, preempt long running G's, and
5377                 // poll the network if all P's are busy for long stretches.
5378                 //
5379                 // It should wakeup from deep sleep if any P's become active either due
5380                 // to exiting a syscall or waking up due to a timer expiring so that it
5381                 // can resume performing those duties. If it wakes from a syscall it
5382                 // resets idle and delay as a bet that since it had retaken a P from a
5383                 // syscall before, it may need to do it again shortly after the
5384                 // application starts work again. It does not reset idle when waking
5385                 // from a timer to avoid adding system load to applications that spend
5386                 // most of their time sleeping.
5387                 now := nanotime()
5388                 if debug.schedtrace <= 0 && (sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs) {
5389                         lock(&sched.lock)
5390                         if sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs {
5391                                 syscallWake := false
5392                                 next := timeSleepUntil()
5393                                 if next > now {
5394                                         sched.sysmonwait.Store(true)
5395                                         unlock(&sched.lock)
5396                                         // Make wake-up period small enough
5397                                         // for the sampling to be correct.
5398                                         sleep := forcegcperiod / 2
5399                                         if next-now < sleep {
5400                                                 sleep = next - now
5401                                         }
5402                                         shouldRelax := sleep >= osRelaxMinNS
5403                                         if shouldRelax {
5404                                                 osRelax(true)
5405                                         }
5406                                         syscallWake = notetsleep(&sched.sysmonnote, sleep)
5407                                         if shouldRelax {
5408                                                 osRelax(false)
5409                                         }
5410                                         lock(&sched.lock)
5411                                         sched.sysmonwait.Store(false)
5412                                         noteclear(&sched.sysmonnote)
5413                                 }
5414                                 if syscallWake {
5415                                         idle = 0
5416                                         delay = 20
5417                                 }
5418                         }
5419                         unlock(&sched.lock)
5420                 }
5421
5422                 lock(&sched.sysmonlock)
5423                 // Update now in case we blocked on sysmonnote or spent a long time
5424                 // blocked on schedlock or sysmonlock above.
5425                 now = nanotime()
5426
5427                 // trigger libc interceptors if needed
5428                 if *cgo_yield != nil {
5429                         asmcgocall(*cgo_yield, nil)
5430                 }
5431                 // poll network if not polled for more than 10ms
5432                 lastpoll := sched.lastpoll.Load()
5433                 if netpollinited() && lastpoll != 0 && lastpoll+10*1000*1000 < now {
5434                         sched.lastpoll.CompareAndSwap(lastpoll, now)
5435                         list := netpoll(0) // non-blocking - returns list of goroutines
5436                         if !list.empty() {
5437                                 // Need to decrement number of idle locked M's
5438                                 // (pretending that one more is running) before injectglist.
5439                                 // Otherwise it can lead to the following situation:
5440                                 // injectglist grabs all P's but before it starts M's to run the P's,
5441                                 // another M returns from syscall, finishes running its G,
5442                                 // observes that there is no work to do and no other running M's
5443                                 // and reports deadlock.
5444                                 incidlelocked(-1)
5445                                 injectglist(&list)
5446                                 incidlelocked(1)
5447                         }
5448                 }
5449                 if GOOS == "netbsd" && needSysmonWorkaround {
5450                         // netpoll is responsible for waiting for timer
5451                         // expiration, so we typically don't have to worry
5452                         // about starting an M to service timers. (Note that
5453                         // sleep for timeSleepUntil above simply ensures sysmon
5454                         // starts running again when that timer expiration may
5455                         // cause Go code to run again).
5456                         //
5457                         // However, netbsd has a kernel bug that sometimes
5458                         // misses netpollBreak wake-ups, which can lead to
5459                         // unbounded delays servicing timers. If we detect this
5460                         // overrun, then startm to get something to handle the
5461                         // timer.
5462                         //
5463                         // See issue 42515 and
5464                         // https://gnats.netbsd.org/cgi-bin/query-pr-single.pl?number=50094.
5465                         if next := timeSleepUntil(); next < now {
5466                                 startm(nil, false)
5467                         }
5468                 }
5469                 if scavenger.sysmonWake.Load() != 0 {
5470                         // Kick the scavenger awake if someone requested it.
5471                         scavenger.wake()
5472                 }
5473                 // retake P's blocked in syscalls
5474                 // and preempt long running G's
5475                 if retake(now) != 0 {
5476                         idle = 0
5477                 } else {
5478                         idle++
5479                 }
5480                 // check if we need to force a GC
5481                 if t := (gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: now}); t.test() && forcegc.idle.Load() {
5482                         lock(&forcegc.lock)
5483                         forcegc.idle.Store(false)
5484                         var list gList
5485                         list.push(forcegc.g)
5486                         injectglist(&list)
5487                         unlock(&forcegc.lock)
5488                 }
5489                 if debug.schedtrace > 0 && lasttrace+int64(debug.schedtrace)*1000000 <= now {
5490                         lasttrace = now
5491                         schedtrace(debug.scheddetail > 0)
5492                 }
5493                 unlock(&sched.sysmonlock)
5494         }
5495 }
5496
5497 type sysmontick struct {
5498         schedtick   uint32
5499         schedwhen   int64
5500         syscalltick uint32
5501         syscallwhen int64
5502 }
5503
5504 // forcePreemptNS is the time slice given to a G before it is
5505 // preempted.
5506 const forcePreemptNS = 10 * 1000 * 1000 // 10ms
5507
5508 func retake(now int64) uint32 {
5509         n := 0
5510         // Prevent allp slice changes. This lock will be completely
5511         // uncontended unless we're already stopping the world.
5512         lock(&allpLock)
5513         // We can't use a range loop over allp because we may
5514         // temporarily drop the allpLock. Hence, we need to re-fetch
5515         // allp each time around the loop.
5516         for i := 0; i < len(allp); i++ {
5517                 pp := allp[i]
5518                 if pp == nil {
5519                         // This can happen if procresize has grown
5520                         // allp but not yet created new Ps.
5521                         continue
5522                 }
5523                 pd := &pp.sysmontick
5524                 s := pp.status
5525                 sysretake := false
5526                 if s == _Prunning || s == _Psyscall {
5527                         // Preempt G if it's running for too long.
5528                         t := int64(pp.schedtick)
5529                         if int64(pd.schedtick) != t {
5530                                 pd.schedtick = uint32(t)
5531                                 pd.schedwhen = now
5532                         } else if pd.schedwhen+forcePreemptNS <= now {
5533                                 preemptone(pp)
5534                                 // In case of syscall, preemptone() doesn't
5535                                 // work, because there is no M wired to P.
5536                                 sysretake = true
5537                         }
5538                 }
5539                 if s == _Psyscall {
5540                         // Retake P from syscall if it's there for more than 1 sysmon tick (at least 20us).
5541                         t := int64(pp.syscalltick)
5542                         if !sysretake && int64(pd.syscalltick) != t {
5543                                 pd.syscalltick = uint32(t)
5544                                 pd.syscallwhen = now
5545                                 continue
5546                         }
5547                         // On the one hand we don't want to retake Ps if there is no other work to do,
5548                         // but on the other hand we want to retake them eventually
5549                         // because they can prevent the sysmon thread from deep sleep.
5550                         if runqempty(pp) && sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() > 0 && pd.syscallwhen+10*1000*1000 > now {
5551                                 continue
5552                         }
5553                         // Drop allpLock so we can take sched.lock.
5554                         unlock(&allpLock)
5555                         // Need to decrement number of idle locked M's
5556                         // (pretending that one more is running) before the CAS.
5557                         // Otherwise the M from which we retake can exit the syscall,
5558                         // increment nmidle and report deadlock.
5559                         incidlelocked(-1)
5560                         if atomic.Cas(&pp.status, s, _Pidle) {
5561                                 if trace.enabled {
5562                                         traceGoSysBlock(pp)
5563                                         traceProcStop(pp)
5564                                 }
5565                                 n++
5566                                 pp.syscalltick++
5567                                 handoffp(pp)
5568                         }
5569                         incidlelocked(1)
5570                         lock(&allpLock)
5571                 }
5572         }
5573         unlock(&allpLock)
5574         return uint32(n)
5575 }
5576
5577 // Tell all goroutines that they have been preempted and they should stop.
5578 // This function is purely best-effort. It can fail to inform a goroutine if a
5579 // processor just started running it.
5580 // No locks need to be held.
5581 // Returns true if preemption request was issued to at least one goroutine.
5582 func preemptall() bool {
5583         res := false
5584         for _, pp := range allp {
5585                 if pp.status != _Prunning {
5586                         continue
5587                 }
5588                 if preemptone(pp) {
5589                         res = true
5590                 }
5591         }
5592         return res
5593 }
5594
5595 // Tell the goroutine running on processor P to stop.
5596 // This function is purely best-effort. It can incorrectly fail to inform the
5597 // goroutine. It can inform the wrong goroutine. Even if it informs the
5598 // correct goroutine, that goroutine might ignore the request if it is
5599 // simultaneously executing newstack.
5600 // No lock needs to be held.
5601 // Returns true if preemption request was issued.
5602 // The actual preemption will happen at some point in the future
5603 // and will be indicated by the gp->status no longer being
5604 // Grunning
5605 func preemptone(pp *p) bool {
5606         mp := pp.m.ptr()
5607         if mp == nil || mp == getg().m {
5608                 return false
5609         }
5610         gp := mp.curg
5611         if gp == nil || gp == mp.g0 {
5612                 return false
5613         }
5614
5615         gp.preempt = true
5616
5617         // Every call in a goroutine checks for stack overflow by
5618         // comparing the current stack pointer to gp->stackguard0.
5619         // Setting gp->stackguard0 to StackPreempt folds
5620         // preemption into the normal stack overflow check.
5621         gp.stackguard0 = stackPreempt
5622
5623         // Request an async preemption of this P.
5624         if preemptMSupported && debug.asyncpreemptoff == 0 {
5625                 pp.preempt = true
5626                 preemptM(mp)
5627         }
5628
5629         return true
5630 }
5631
5632 var starttime int64
5633
5634 func schedtrace(detailed bool) {
5635         now := nanotime()
5636         if starttime == 0 {
5637                 starttime = now
5638         }
5639
5640         lock(&sched.lock)
5641         print("SCHED ", (now-starttime)/1e6, "ms: gomaxprocs=", gomaxprocs, " idleprocs=", sched.npidle.Load(), " threads=", mcount(), " spinningthreads=", sched.nmspinning.Load(), " needspinning=", sched.needspinning.Load(), " idlethreads=", sched.nmidle, " runqueue=", sched.runqsize)
5642         if detailed {
5643                 print(" gcwaiting=", sched.gcwaiting.Load(), " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " stopwait=", sched.stopwait, " sysmonwait=", sched.sysmonwait.Load(), "\n")
5644         }
5645         // We must be careful while reading data from P's, M's and G's.
5646         // Even if we hold schedlock, most data can be changed concurrently.
5647         // E.g. (p->m ? p->m->id : -1) can crash if p->m changes from non-nil to nil.
5648         for i, pp := range allp {
5649                 mp := pp.m.ptr()
5650                 h := atomic.Load(&pp.runqhead)
5651                 t := atomic.Load(&pp.runqtail)
5652                 if detailed {
5653                         print("  P", i, ": status=", pp.status, " schedtick=", pp.schedtick, " syscalltick=", pp.syscalltick, " m=")
5654                         if mp != nil {
5655                                 print(mp.id)
5656                         } else {
5657                                 print("nil")
5658                         }
5659                         print(" runqsize=", t-h, " gfreecnt=", pp.gFree.n, " timerslen=", len(pp.timers), "\n")
5660                 } else {
5661                         // In non-detailed mode format lengths of per-P run queues as:
5662                         // [len1 len2 len3 len4]
5663                         print(" ")
5664                         if i == 0 {
5665                                 print("[")
5666                         }
5667                         print(t - h)
5668                         if i == len(allp)-1 {
5669                                 print("]\n")
5670                         }
5671                 }
5672         }
5673
5674         if !detailed {
5675                 unlock(&sched.lock)
5676                 return
5677         }
5678
5679         for mp := allm; mp != nil; mp = mp.alllink {
5680                 pp := mp.p.ptr()
5681                 print("  M", mp.id, ": p=")
5682                 if pp != nil {
5683                         print(pp.id)
5684                 } else {
5685                         print("nil")
5686                 }
5687                 print(" curg=")
5688                 if mp.curg != nil {
5689                         print(mp.curg.goid)
5690                 } else {
5691                         print("nil")
5692                 }
5693                 print(" mallocing=", mp.mallocing, " throwing=", mp.throwing, " preemptoff=", mp.preemptoff, " locks=", mp.locks, " dying=", mp.dying, " spinning=", mp.spinning, " blocked=", mp.blocked, " lockedg=")
5694                 if lockedg := mp.lockedg.ptr(); lockedg != nil {
5695                         print(lockedg.goid)
5696                 } else {
5697                         print("nil")
5698                 }
5699                 print("\n")
5700         }
5701
5702         forEachG(func(gp *g) {
5703                 print("  G", gp.goid, ": status=", readgstatus(gp), "(", gp.waitreason.String(), ") m=")
5704                 if gp.m != nil {
5705                         print(gp.m.id)
5706                 } else {
5707                         print("nil")
5708                 }
5709                 print(" lockedm=")
5710                 if lockedm := gp.lockedm.ptr(); lockedm != nil {
5711                         print(lockedm.id)
5712                 } else {
5713                         print("nil")
5714                 }
5715                 print("\n")
5716         })
5717         unlock(&sched.lock)
5718 }
5719
5720 // schedEnableUser enables or disables the scheduling of user
5721 // goroutines.
5722 //
5723 // This does not stop already running user goroutines, so the caller
5724 // should first stop the world when disabling user goroutines.
5725 func schedEnableUser(enable bool) {
5726         lock(&sched.lock)
5727         if sched.disable.user == !enable {
5728                 unlock(&sched.lock)
5729                 return
5730         }
5731         sched.disable.user = !enable
5732         if enable {
5733                 n := sched.disable.n
5734                 sched.disable.n = 0
5735                 globrunqputbatch(&sched.disable.runnable, n)
5736                 unlock(&sched.lock)
5737                 for ; n != 0 && sched.npidle.Load() != 0; n-- {
5738                         startm(nil, false)
5739                 }
5740         } else {
5741                 unlock(&sched.lock)
5742         }
5743 }
5744
5745 // schedEnabled reports whether gp should be scheduled. It returns
5746 // false is scheduling of gp is disabled.
5747 //
5748 // sched.lock must be held.
5749 func schedEnabled(gp *g) bool {
5750         assertLockHeld(&sched.lock)
5751
5752         if sched.disable.user {
5753                 return isSystemGoroutine(gp, true)
5754         }
5755         return true
5756 }
5757
5758 // Put mp on midle list.
5759 // sched.lock must be held.
5760 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5761 //
5762 //go:nowritebarrierrec
5763 func mput(mp *m) {
5764         assertLockHeld(&sched.lock)
5765
5766         mp.schedlink = sched.midle
5767         sched.midle.set(mp)
5768         sched.nmidle++
5769         checkdead()
5770 }
5771
5772 // Try to get an m from midle list.
5773 // sched.lock must be held.
5774 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5775 //
5776 //go:nowritebarrierrec
5777 func mget() *m {
5778         assertLockHeld(&sched.lock)
5779
5780         mp := sched.midle.ptr()
5781         if mp != nil {
5782                 sched.midle = mp.schedlink
5783                 sched.nmidle--
5784         }
5785         return mp
5786 }
5787
5788 // Put gp on the global runnable queue.
5789 // sched.lock must be held.
5790 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5791 //
5792 //go:nowritebarrierrec
5793 func globrunqput(gp *g) {
5794         assertLockHeld(&sched.lock)
5795
5796         sched.runq.pushBack(gp)
5797         sched.runqsize++
5798 }
5799
5800 // Put gp at the head of the global runnable queue.
5801 // sched.lock must be held.
5802 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5803 //
5804 //go:nowritebarrierrec
5805 func globrunqputhead(gp *g) {
5806         assertLockHeld(&sched.lock)
5807
5808         sched.runq.push(gp)
5809         sched.runqsize++
5810 }
5811
5812 // Put a batch of runnable goroutines on the global runnable queue.
5813 // This clears *batch.
5814 // sched.lock must be held.
5815 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5816 //
5817 //go:nowritebarrierrec
5818 func globrunqputbatch(batch *gQueue, n int32) {
5819         assertLockHeld(&sched.lock)
5820
5821         sched.runq.pushBackAll(*batch)
5822         sched.runqsize += n
5823         *batch = gQueue{}
5824 }
5825
5826 // Try get a batch of G's from the global runnable queue.
5827 // sched.lock must be held.
5828 func globrunqget(pp *p, max int32) *g {
5829         assertLockHeld(&sched.lock)
5830
5831         if sched.runqsize == 0 {
5832                 return nil
5833         }
5834
5835         n := sched.runqsize/gomaxprocs + 1
5836         if n > sched.runqsize {
5837                 n = sched.runqsize
5838         }
5839         if max > 0 && n > max {
5840                 n = max
5841         }
5842         if n > int32(len(pp.runq))/2 {
5843                 n = int32(len(pp.runq)) / 2
5844         }
5845
5846         sched.runqsize -= n
5847
5848         gp := sched.runq.pop()
5849         n--
5850         for ; n > 0; n-- {
5851                 gp1 := sched.runq.pop()
5852                 runqput(pp, gp1, false)
5853         }
5854         return gp
5855 }
5856
5857 // pMask is an atomic bitstring with one bit per P.
5858 type pMask []uint32
5859
5860 // read returns true if P id's bit is set.
5861 func (p pMask) read(id uint32) bool {
5862         word := id / 32
5863         mask := uint32(1) << (id % 32)
5864         return (atomic.Load(&p[word]) & mask) != 0
5865 }
5866
5867 // set sets P id's bit.
5868 func (p pMask) set(id int32) {
5869         word := id / 32
5870         mask := uint32(1) << (id % 32)
5871         atomic.Or(&p[word], mask)
5872 }
5873
5874 // clear clears P id's bit.
5875 func (p pMask) clear(id int32) {
5876         word := id / 32
5877         mask := uint32(1) << (id % 32)
5878         atomic.And(&p[word], ^mask)
5879 }
5880
5881 // updateTimerPMask clears pp's timer mask if it has no timers on its heap.
5882 //
5883 // Ideally, the timer mask would be kept immediately consistent on any timer
5884 // operations. Unfortunately, updating a shared global data structure in the
5885 // timer hot path adds too much overhead in applications frequently switching
5886 // between no timers and some timers.
5887 //
5888 // As a compromise, the timer mask is updated only on pidleget / pidleput. A
5889 // running P (returned by pidleget) may add a timer at any time, so its mask
5890 // must be set. An idle P (passed to pidleput) cannot add new timers while
5891 // idle, so if it has no timers at that time, its mask may be cleared.
5892 //
5893 // Thus, we get the following effects on timer-stealing in findrunnable:
5894 //
5895 //   - Idle Ps with no timers when they go idle are never checked in findrunnable
5896 //     (for work- or timer-stealing; this is the ideal case).
5897 //   - Running Ps must always be checked.
5898 //   - Idle Ps whose timers are stolen must continue to be checked until they run
5899 //     again, even after timer expiration.
5900 //
5901 // When the P starts running again, the mask should be set, as a timer may be
5902 // added at any time.
5903 //
5904 // TODO(prattmic): Additional targeted updates may improve the above cases.
5905 // e.g., updating the mask when stealing a timer.
5906 func updateTimerPMask(pp *p) {
5907         if pp.numTimers.Load() > 0 {
5908                 return
5909         }
5910
5911         // Looks like there are no timers, however another P may transiently
5912         // decrement numTimers when handling a timerModified timer in
5913         // checkTimers. We must take timersLock to serialize with these changes.
5914         lock(&pp.timersLock)
5915         if pp.numTimers.Load() == 0 {
5916                 timerpMask.clear(pp.id)
5917         }
5918         unlock(&pp.timersLock)
5919 }
5920
5921 // pidleput puts p on the _Pidle list. now must be a relatively recent call
5922 // to nanotime or zero. Returns now or the current time if now was zero.
5923 //
5924 // This releases ownership of p. Once sched.lock is released it is no longer
5925 // safe to use p.
5926 //
5927 // sched.lock must be held.
5928 //
5929 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5930 //
5931 //go:nowritebarrierrec
5932 func pidleput(pp *p, now int64) int64 {
5933         assertLockHeld(&sched.lock)
5934
5935         if !runqempty(pp) {
5936                 throw("pidleput: P has non-empty run queue")
5937         }
5938         if now == 0 {
5939                 now = nanotime()
5940         }
5941         updateTimerPMask(pp) // clear if there are no timers.
5942         idlepMask.set(pp.id)
5943         pp.link = sched.pidle
5944         sched.pidle.set(pp)
5945         sched.npidle.Add(1)
5946         if !pp.limiterEvent.start(limiterEventIdle, now) {
5947                 throw("must be able to track idle limiter event")
5948         }
5949         return now
5950 }
5951
5952 // pidleget tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5953 //
5954 // sched.lock must be held.
5955 //
5956 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5957 //
5958 //go:nowritebarrierrec
5959 func pidleget(now int64) (*p, int64) {
5960         assertLockHeld(&sched.lock)
5961
5962         pp := sched.pidle.ptr()
5963         if pp != nil {
5964                 // Timer may get added at any time now.
5965                 if now == 0 {
5966                         now = nanotime()
5967                 }
5968                 timerpMask.set(pp.id)
5969                 idlepMask.clear(pp.id)
5970                 sched.pidle = pp.link
5971                 sched.npidle.Add(-1)
5972                 pp.limiterEvent.stop(limiterEventIdle, now)
5973         }
5974         return pp, now
5975 }
5976
5977 // pidlegetSpinning tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5978 // This is called by spinning Ms (or callers than need a spinning M) that have
5979 // found work. If no P is available, this must synchronized with non-spinning
5980 // Ms that may be preparing to drop their P without discovering this work.
5981 //
5982 // sched.lock must be held.
5983 //
5984 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5985 //
5986 //go:nowritebarrierrec
5987 func pidlegetSpinning(now int64) (*p, int64) {
5988         assertLockHeld(&sched.lock)
5989
5990         pp, now := pidleget(now)
5991         if pp == nil {
5992                 // See "Delicate dance" comment in findrunnable. We found work
5993                 // that we cannot take, we must synchronize with non-spinning
5994                 // Ms that may be preparing to drop their P.
5995                 sched.needspinning.Store(1)
5996                 return nil, now
5997         }
5998
5999         return pp, now
6000 }
6001
6002 // runqempty reports whether pp has no Gs on its local run queue.
6003 // It never returns true spuriously.
6004 func runqempty(pp *p) bool {
6005         // Defend against a race where 1) pp has G1 in runqnext but runqhead == runqtail,
6006         // 2) runqput on pp kicks G1 to the runq, 3) runqget on pp empties runqnext.
6007         // Simply observing that runqhead == runqtail and then observing that runqnext == nil
6008         // does not mean the queue is empty.
6009         for {
6010                 head := atomic.Load(&pp.runqhead)
6011                 tail := atomic.Load(&pp.runqtail)
6012                 runnext := atomic.Loaduintptr((*uintptr)(unsafe.Pointer(&pp.runnext)))
6013                 if tail == atomic.Load(&pp.runqtail) {
6014                         return head == tail && runnext == 0
6015                 }
6016         }
6017 }
6018
6019 // To shake out latent assumptions about scheduling order,
6020 // we introduce some randomness into scheduling decisions
6021 // when running with the race detector.
6022 // The need for this was made obvious by changing the
6023 // (deterministic) scheduling order in Go 1.5 and breaking
6024 // many poorly-written tests.
6025 // With the randomness here, as long as the tests pass
6026 // consistently with -race, they shouldn't have latent scheduling
6027 // assumptions.
6028 const randomizeScheduler = raceenabled
6029
6030 // runqput tries to put g on the local runnable queue.
6031 // If next is false, runqput adds g to the tail of the runnable queue.
6032 // If next is true, runqput puts g in the pp.runnext slot.
6033 // If the run queue is full, runnext puts g on the global queue.
6034 // Executed only by the owner P.
6035 func runqput(pp *p, gp *g, next bool) {
6036         if randomizeScheduler && next && fastrandn(2) == 0 {
6037                 next = false
6038         }
6039
6040         if next {
6041         retryNext:
6042                 oldnext := pp.runnext
6043                 if !pp.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
6044                         goto retryNext
6045                 }
6046                 if oldnext == 0 {
6047                         return
6048                 }
6049                 // Kick the old runnext out to the regular run queue.
6050                 gp = oldnext.ptr()
6051         }
6052
6053 retry:
6054         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6055         t := pp.runqtail
6056         if t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6057                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6058                 atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+1) // store-release, makes the item available for consumption
6059                 return
6060         }
6061         if runqputslow(pp, gp, h, t) {
6062                 return
6063         }
6064         // the queue is not full, now the put above must succeed
6065         goto retry
6066 }
6067
6068 // Put g and a batch of work from local runnable queue on global queue.
6069 // Executed only by the owner P.
6070 func runqputslow(pp *p, gp *g, h, t uint32) bool {
6071         var batch [len(pp.runq)/2 + 1]*g
6072
6073         // First, grab a batch from local queue.
6074         n := t - h
6075         n = n / 2
6076         if n != uint32(len(pp.runq)/2) {
6077                 throw("runqputslow: queue is not full")
6078         }
6079         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6080                 batch[i] = pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6081         }
6082         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6083                 return false
6084         }
6085         batch[n] = gp
6086
6087         if randomizeScheduler {
6088                 for i := uint32(1); i <= n; i++ {
6089                         j := fastrandn(i + 1)
6090                         batch[i], batch[j] = batch[j], batch[i]
6091                 }
6092         }
6093
6094         // Link the goroutines.
6095         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6096                 batch[i].schedlink.set(batch[i+1])
6097         }
6098         var q gQueue
6099         q.head.set(batch[0])
6100         q.tail.set(batch[n])
6101
6102         // Now put the batch on global queue.
6103         lock(&sched.lock)
6104         globrunqputbatch(&q, int32(n+1))
6105         unlock(&sched.lock)
6106         return true
6107 }
6108
6109 // runqputbatch tries to put all the G's on q on the local runnable queue.
6110 // If the queue is full, they are put on the global queue; in that case
6111 // this will temporarily acquire the scheduler lock.
6112 // Executed only by the owner P.
6113 func runqputbatch(pp *p, q *gQueue, qsize int) {
6114         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead)
6115         t := pp.runqtail
6116         n := uint32(0)
6117         for !q.empty() && t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6118                 gp := q.pop()
6119                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6120                 t++
6121                 n++
6122         }
6123         qsize -= int(n)
6124
6125         if randomizeScheduler {
6126                 off := func(o uint32) uint32 {
6127                         return (pp.runqtail + o) % uint32(len(pp.runq))
6128                 }
6129                 for i := uint32(1); i < n; i++ {
6130                         j := fastrandn(i + 1)
6131                         pp.runq[off(i)], pp.runq[off(j)] = pp.runq[off(j)], pp.runq[off(i)]
6132                 }
6133         }
6134
6135         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t)
6136         if !q.empty() {
6137                 lock(&sched.lock)
6138                 globrunqputbatch(q, int32(qsize))
6139                 unlock(&sched.lock)
6140         }
6141 }
6142
6143 // Get g from local runnable queue.
6144 // If inheritTime is true, gp should inherit the remaining time in the
6145 // current time slice. Otherwise, it should start a new time slice.
6146 // Executed only by the owner P.
6147 func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) {
6148         // If there's a runnext, it's the next G to run.
6149         next := pp.runnext
6150         // If the runnext is non-0 and the CAS fails, it could only have been stolen by another P,
6151         // because other Ps can race to set runnext to 0, but only the current P can set it to non-0.
6152         // Hence, there's no need to retry this CAS if it fails.
6153         if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) {
6154                 return next.ptr(), true
6155         }
6156
6157         for {
6158                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6159                 t := pp.runqtail
6160                 if t == h {
6161                         return nil, false
6162                 }
6163                 gp := pp.runq[h%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6164                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+1) { // cas-release, commits consume
6165                         return gp, false
6166                 }
6167         }
6168 }
6169
6170 // runqdrain drains the local runnable queue of pp and returns all goroutines in it.
6171 // Executed only by the owner P.
6172 func runqdrain(pp *p) (drainQ gQueue, n uint32) {
6173         oldNext := pp.runnext
6174         if oldNext != 0 && pp.runnext.cas(oldNext, 0) {
6175                 drainQ.pushBack(oldNext.ptr())
6176                 n++
6177         }
6178
6179 retry:
6180         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6181         t := pp.runqtail
6182         qn := t - h
6183         if qn == 0 {
6184                 return
6185         }
6186         if qn > uint32(len(pp.runq)) { // read inconsistent h and t
6187                 goto retry
6188         }
6189
6190         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+qn) { // cas-release, commits consume
6191                 goto retry
6192         }
6193
6194         // We've inverted the order in which it gets G's from the local P's runnable queue
6195         // and then advances the head pointer because we don't want to mess up the statuses of G's
6196         // while runqdrain() and runqsteal() are running in parallel.
6197         // Thus we should advance the head pointer before draining the local P into a gQueue,
6198         // so that we can update any gp.schedlink only after we take the full ownership of G,
6199         // meanwhile, other P's can't access to all G's in local P's runnable queue and steal them.
6200         // See https://groups.google.com/g/golang-dev/c/0pTKxEKhHSc/m/6Q85QjdVBQAJ for more details.
6201         for i := uint32(0); i < qn; i++ {
6202                 gp := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6203                 drainQ.pushBack(gp)
6204                 n++
6205         }
6206         return
6207 }
6208
6209 // Grabs a batch of goroutines from pp's runnable queue into batch.
6210 // Batch is a ring buffer starting at batchHead.
6211 // Returns number of grabbed goroutines.
6212 // Can be executed by any P.
6213 func runqgrab(pp *p, batch *[256]guintptr, batchHead uint32, stealRunNextG bool) uint32 {
6214         for {
6215                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6216                 t := atomic.LoadAcq(&pp.runqtail) // load-acquire, synchronize with the producer
6217                 n := t - h
6218                 n = n - n/2
6219                 if n == 0 {
6220                         if stealRunNextG {
6221                                 // Try to steal from pp.runnext.
6222                                 if next := pp.runnext; next != 0 {
6223                                         if pp.status == _Prunning {
6224                                                 // Sleep to ensure that pp isn't about to run the g
6225                                                 // we are about to steal.
6226                                                 // The important use case here is when the g running
6227                                                 // on pp ready()s another g and then almost
6228                                                 // immediately blocks. Instead of stealing runnext
6229                                                 // in this window, back off to give pp a chance to
6230                                                 // schedule runnext. This will avoid thrashing gs
6231                                                 // between different Ps.
6232                                                 // A sync chan send/recv takes ~50ns as of time of
6233                                                 // writing, so 3us gives ~50x overshoot.
6234                                                 if GOOS != "windows" && GOOS != "openbsd" && GOOS != "netbsd" {
6235                                                         usleep(3)
6236                                                 } else {
6237                                                         // On some platforms system timer granularity is
6238                                                         // 1-15ms, which is way too much for this
6239                                                         // optimization. So just yield.
6240                                                         osyield()
6241                                                 }
6242                                         }
6243                                         if !pp.runnext.cas(next, 0) {
6244                                                 continue
6245                                         }
6246                                         batch[batchHead%uint32(len(batch))] = next
6247                                         return 1
6248                                 }
6249                         }
6250                         return 0
6251                 }
6252                 if n > uint32(len(pp.runq)/2) { // read inconsistent h and t
6253                         continue
6254                 }
6255                 for i := uint32(0); i < n; i++ {
6256                         g := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))]
6257                         batch[(batchHead+i)%uint32(len(batch))] = g
6258                 }
6259                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6260                         return n
6261                 }
6262         }
6263 }
6264
6265 // Steal half of elements from local runnable queue of p2
6266 // and put onto local runnable queue of p.
6267 // Returns one of the stolen elements (or nil if failed).
6268 func runqsteal(pp, p2 *p, stealRunNextG bool) *g {
6269         t := pp.runqtail
6270         n := runqgrab(p2, &pp.runq, t, stealRunNextG)
6271         if n == 0 {
6272                 return nil
6273         }
6274         n--
6275         gp := pp.runq[(t+n)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6276         if n == 0 {
6277                 return gp
6278         }
6279         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6280         if t-h+n >= uint32(len(pp.runq)) {
6281                 throw("runqsteal: runq overflow")
6282         }
6283         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+n) // store-release, makes the item available for consumption
6284         return gp
6285 }
6286
6287 // A gQueue is a dequeue of Gs linked through g.schedlink. A G can only
6288 // be on one gQueue or gList at a time.
6289 type gQueue struct {
6290         head guintptr
6291         tail guintptr
6292 }
6293
6294 // empty reports whether q is empty.
6295 func (q *gQueue) empty() bool {
6296         return q.head == 0
6297 }
6298
6299 // push adds gp to the head of q.
6300 func (q *gQueue) push(gp *g) {
6301         gp.schedlink = q.head
6302         q.head.set(gp)
6303         if q.tail == 0 {
6304                 q.tail.set(gp)
6305         }
6306 }
6307
6308 // pushBack adds gp to the tail of q.
6309 func (q *gQueue) pushBack(gp *g) {
6310         gp.schedlink = 0
6311         if q.tail != 0 {
6312                 q.tail.ptr().schedlink.set(gp)
6313         } else {
6314                 q.head.set(gp)
6315         }
6316         q.tail.set(gp)
6317 }
6318
6319 // pushBackAll adds all Gs in q2 to the tail of q. After this q2 must
6320 // not be used.
6321 func (q *gQueue) pushBackAll(q2 gQueue) {
6322         if q2.tail == 0 {
6323                 return
6324         }
6325         q2.tail.ptr().schedlink = 0
6326         if q.tail != 0 {
6327                 q.tail.ptr().schedlink = q2.head
6328         } else {
6329                 q.head = q2.head
6330         }
6331         q.tail = q2.tail
6332 }
6333
6334 // pop removes and returns the head of queue q. It returns nil if
6335 // q is empty.
6336 func (q *gQueue) pop() *g {
6337         gp := q.head.ptr()
6338         if gp != nil {
6339                 q.head = gp.schedlink
6340                 if q.head == 0 {
6341                         q.tail = 0
6342                 }
6343         }
6344         return gp
6345 }
6346
6347 // popList takes all Gs in q and returns them as a gList.
6348 func (q *gQueue) popList() gList {
6349         stack := gList{q.head}
6350         *q = gQueue{}
6351         return stack
6352 }
6353
6354 // A gList is a list of Gs linked through g.schedlink. A G can only be
6355 // on one gQueue or gList at a time.
6356 type gList struct {
6357         head guintptr
6358 }
6359
6360 // empty reports whether l is empty.
6361 func (l *gList) empty() bool {
6362         return l.head == 0
6363 }
6364
6365 // push adds gp to the head of l.
6366 func (l *gList) push(gp *g) {
6367         gp.schedlink = l.head
6368         l.head.set(gp)
6369 }
6370
6371 // pushAll prepends all Gs in q to l.
6372 func (l *gList) pushAll(q gQueue) {
6373         if !q.empty() {
6374                 q.tail.ptr().schedlink = l.head
6375                 l.head = q.head
6376         }
6377 }
6378
6379 // pop removes and returns the head of l. If l is empty, it returns nil.
6380 func (l *gList) pop() *g {
6381         gp := l.head.ptr()
6382         if gp != nil {
6383                 l.head = gp.schedlink
6384         }
6385         return gp
6386 }
6387
6388 //go:linkname setMaxThreads runtime/debug.setMaxThreads
6389 func setMaxThreads(in int) (out int) {
6390         lock(&sched.lock)
6391         out = int(sched.maxmcount)
6392         if in > 0x7fffffff { // MaxInt32
6393                 sched.maxmcount = 0x7fffffff
6394         } else {
6395                 sched.maxmcount = int32(in)
6396         }
6397         checkmcount()
6398         unlock(&sched.lock)
6399         return
6400 }
6401
6402 //go:nosplit
6403 func procPin() int {
6404         gp := getg()
6405         mp := gp.m
6406
6407         mp.locks++
6408         return int(mp.p.ptr().id)
6409 }
6410
6411 //go:nosplit
6412 func procUnpin() {
6413         gp := getg()
6414         gp.m.locks--
6415 }
6416
6417 //go:linkname sync_runtime_procPin sync.runtime_procPin
6418 //go:nosplit
6419 func sync_runtime_procPin() int {
6420         return procPin()
6421 }
6422
6423 //go:linkname sync_runtime_procUnpin sync.runtime_procUnpin
6424 //go:nosplit
6425 func sync_runtime_procUnpin() {
6426         procUnpin()
6427 }
6428
6429 //go:linkname sync_atomic_runtime_procPin sync/atomic.runtime_procPin
6430 //go:nosplit
6431 func sync_atomic_runtime_procPin() int {
6432         return procPin()
6433 }
6434
6435 //go:linkname sync_atomic_runtime_procUnpin sync/atomic.runtime_procUnpin
6436 //go:nosplit
6437 func sync_atomic_runtime_procUnpin() {
6438         procUnpin()
6439 }
6440
6441 // Active spinning for sync.Mutex.
6442 //
6443 //go:linkname sync_runtime_canSpin sync.runtime_canSpin
6444 //go:nosplit
6445 func sync_runtime_canSpin(i int) bool {
6446         // sync.Mutex is cooperative, so we are conservative with spinning.
6447         // Spin only few times and only if running on a multicore machine and
6448         // GOMAXPROCS>1 and there is at least one other running P and local runq is empty.
6449         // As opposed to runtime mutex we don't do passive spinning here,
6450         // because there can be work on global runq or on other Ps.
6451         if i >= active_spin || ncpu <= 1 || gomaxprocs <= sched.npidle.Load()+sched.nmspinning.Load()+1 {
6452                 return false
6453         }
6454         if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) {
6455                 return false
6456         }
6457         return true
6458 }
6459
6460 //go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpin
6461 //go:nosplit
6462 func sync_runtime_doSpin() {
6463         procyield(active_spin_cnt)
6464 }
6465
6466 var stealOrder randomOrder
6467
6468 // randomOrder/randomEnum are helper types for randomized work stealing.
6469 // They allow to enumerate all Ps in different pseudo-random orders without repetitions.
6470 // The algorithm is based on the fact that if we have X such that X and GOMAXPROCS
6471 // are coprime, then a sequences of (i + X) % GOMAXPROCS gives the required enumeration.
6472 type randomOrder struct {
6473         count    uint32
6474         coprimes []uint32
6475 }
6476
6477 type randomEnum struct {
6478         i     uint32
6479         count uint32
6480         pos   uint32
6481         inc   uint32
6482 }
6483
6484 func (ord *randomOrder) reset(count uint32) {
6485         ord.count = count
6486         ord.coprimes = ord.coprimes[:0]
6487         for i := uint32(1); i <= count; i++ {
6488                 if gcd(i, count) == 1 {
6489                         ord.coprimes = append(ord.coprimes, i)
6490                 }
6491         }
6492 }
6493
6494 func (ord *randomOrder) start(i uint32) randomEnum {
6495         return randomEnum{
6496                 count: ord.count,
6497                 pos:   i % ord.count,
6498                 inc:   ord.coprimes[i/ord.count%uint32(len(ord.coprimes))],
6499         }
6500 }
6501
6502 func (enum *randomEnum) done() bool {
6503         return enum.i == enum.count
6504 }
6505
6506 func (enum *randomEnum) next() {
6507         enum.i++
6508         enum.pos = (enum.pos + enum.inc) % enum.count
6509 }
6510
6511 func (enum *randomEnum) position() uint32 {
6512         return enum.pos
6513 }
6514
6515 func gcd(a, b uint32) uint32 {
6516         for b != 0 {
6517                 a, b = b, a%b
6518         }
6519         return a
6520 }
6521
6522 // An initTask represents the set of initializations that need to be done for a package.
6523 // Keep in sync with ../../test/initempty.go:initTask
6524 type initTask struct {
6525         // TODO: pack the first 3 fields more tightly?
6526         state uintptr // 0 = uninitialized, 1 = in progress, 2 = done
6527         ndeps uintptr
6528         nfns  uintptr
6529         // followed by ndeps instances of an *initTask, one per package depended on
6530         // followed by nfns pcs, one per init function to run
6531 }
6532
6533 // inittrace stores statistics for init functions which are
6534 // updated by malloc and newproc when active is true.
6535 var inittrace tracestat
6536
6537 type tracestat struct {
6538         active bool   // init tracing activation status
6539         id     uint64 // init goroutine id
6540         allocs uint64 // heap allocations
6541         bytes  uint64 // heap allocated bytes
6542 }
6543
6544 func doInit(t *initTask) {
6545         switch t.state {
6546         case 2: // fully initialized
6547                 return
6548         case 1: // initialization in progress
6549                 throw("recursive call during initialization - linker skew")
6550         default: // not initialized yet
6551                 t.state = 1 // initialization in progress
6552
6553                 for i := uintptr(0); i < t.ndeps; i++ {
6554                         p := add(unsafe.Pointer(t), (3+i)*goarch.PtrSize)
6555                         t2 := *(**initTask)(p)
6556                         doInit(t2)
6557                 }
6558
6559                 if t.nfns == 0 {
6560                         t.state = 2 // initialization done
6561                         return
6562                 }
6563
6564                 var (
6565                         start  int64
6566                         before tracestat
6567                 )
6568
6569                 if inittrace.active {
6570                         start = nanotime()
6571                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6572                         before = inittrace
6573                 }
6574
6575                 firstFunc := add(unsafe.Pointer(t), (3+t.ndeps)*goarch.PtrSize)
6576                 for i := uintptr(0); i < t.nfns; i++ {
6577                         p := add(firstFunc, i*goarch.PtrSize)
6578                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&p))
6579                         f()
6580                 }
6581
6582                 if inittrace.active {
6583                         end := nanotime()
6584                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6585                         after := inittrace
6586
6587                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&firstFunc))
6588                         pkg := funcpkgpath(findfunc(abi.FuncPCABIInternal(f)))
6589
6590                         var sbuf [24]byte
6591                         print("init ", pkg, " @")
6592                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(start-runtimeInitTime))), " ms, ")
6593                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(end-start))), " ms clock, ")
6594                         print(string(itoa(sbuf[:], after.bytes-before.bytes)), " bytes, ")
6595                         print(string(itoa(sbuf[:], after.allocs-before.allocs)), " allocs")
6596                         print("\n")
6597                 }
6598
6599                 t.state = 2 // initialization done
6600         }
6601 }