]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/proc.go
runtime: clear g0 stack bounds in dropm
[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 or global 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         raceFiniLock mutex
119 )
120
121 // This slice records the initializing tasks that need to be
122 // done to start up the runtime. It is built by the linker.
123 var runtime_inittasks []*initTask
124
125 // main_init_done is a signal used by cgocallbackg that initialization
126 // has been completed. It is made before _cgo_notify_runtime_init_done,
127 // so all cgo calls can rely on it existing. When main_init is complete,
128 // it is closed, meaning cgocallbackg can reliably receive from it.
129 var main_init_done chan bool
130
131 //go:linkname main_main main.main
132 func main_main()
133
134 // mainStarted indicates that the main M has started.
135 var mainStarted bool
136
137 // runtimeInitTime is the nanotime() at which the runtime started.
138 var runtimeInitTime int64
139
140 // Value to use for signal mask for newly created M's.
141 var initSigmask sigset
142
143 // The main goroutine.
144 func main() {
145         mp := getg().m
146
147         // Racectx of m0->g0 is used only as the parent of the main goroutine.
148         // It must not be used for anything else.
149         mp.g0.racectx = 0
150
151         // Max stack size is 1 GB on 64-bit, 250 MB on 32-bit.
152         // Using decimal instead of binary GB and MB because
153         // they look nicer in the stack overflow failure message.
154         if goarch.PtrSize == 8 {
155                 maxstacksize = 1000000000
156         } else {
157                 maxstacksize = 250000000
158         }
159
160         // An upper limit for max stack size. Used to avoid random crashes
161         // after calling SetMaxStack and trying to allocate a stack that is too big,
162         // since stackalloc works with 32-bit sizes.
163         maxstackceiling = 2 * maxstacksize
164
165         // Allow newproc to start new Ms.
166         mainStarted = true
167
168         if GOARCH != "wasm" { // no threads on wasm yet, so no sysmon
169                 systemstack(func() {
170                         newm(sysmon, nil, -1)
171                 })
172         }
173
174         // Lock the main goroutine onto this, the main OS thread,
175         // during initialization. Most programs won't care, but a few
176         // do require certain calls to be made by the main thread.
177         // Those can arrange for main.main to run in the main thread
178         // by calling runtime.LockOSThread during initialization
179         // to preserve the lock.
180         lockOSThread()
181
182         if mp != &m0 {
183                 throw("runtime.main not on m0")
184         }
185
186         // Record when the world started.
187         // Must be before doInit for tracing init.
188         runtimeInitTime = nanotime()
189         if runtimeInitTime == 0 {
190                 throw("nanotime returning zero")
191         }
192
193         if debug.inittrace != 0 {
194                 inittrace.id = getg().goid
195                 inittrace.active = true
196         }
197
198         doInit(runtime_inittasks) // Must be before defer.
199
200         // Defer unlock so that runtime.Goexit during init does the unlock too.
201         needUnlock := true
202         defer func() {
203                 if needUnlock {
204                         unlockOSThread()
205                 }
206         }()
207
208         gcenable()
209
210         main_init_done = make(chan bool)
211         if iscgo {
212                 if _cgo_pthread_key_created == nil {
213                         throw("_cgo_pthread_key_created missing")
214                 }
215
216                 if _cgo_thread_start == nil {
217                         throw("_cgo_thread_start missing")
218                 }
219                 if GOOS != "windows" {
220                         if _cgo_setenv == nil {
221                                 throw("_cgo_setenv missing")
222                         }
223                         if _cgo_unsetenv == nil {
224                                 throw("_cgo_unsetenv missing")
225                         }
226                 }
227                 if _cgo_notify_runtime_init_done == nil {
228                         throw("_cgo_notify_runtime_init_done missing")
229                 }
230
231                 // Set the x_crosscall2_ptr C function pointer variable point to crosscall2.
232                 if set_crosscall2 == nil {
233                         throw("set_crosscall2 missing")
234                 }
235                 set_crosscall2()
236
237                 // Start the template thread in case we enter Go from
238                 // a C-created thread and need to create a new thread.
239                 startTemplateThread()
240                 cgocall(_cgo_notify_runtime_init_done, nil)
241         }
242
243         // Run the initializing tasks. Depending on build mode this
244         // list can arrive a few different ways, but it will always
245         // contain the init tasks computed by the linker for all the
246         // packages in the program (excluding those added at runtime
247         // by package plugin). Run through the modules in dependency
248         // order (the order they are initialized by the dynamic
249         // loader, i.e. they are added to the moduledata linked list).
250         for m := &firstmoduledata; m != nil; m = m.next {
251                 doInit(m.inittasks)
252         }
253
254         // Disable init tracing after main init done to avoid overhead
255         // of collecting statistics in malloc and newproc
256         inittrace.active = false
257
258         close(main_init_done)
259
260         needUnlock = false
261         unlockOSThread()
262
263         if isarchive || islibrary {
264                 // A program compiled with -buildmode=c-archive or c-shared
265                 // has a main, but it is not executed.
266                 return
267         }
268         fn := main_main // make an indirect call, as the linker doesn't know the address of the main package when laying down the runtime
269         fn()
270         if raceenabled {
271                 runExitHooks(0) // run hooks now, since racefini does not return
272                 racefini()
273         }
274
275         // Make racy client program work: if panicking on
276         // another goroutine at the same time as main returns,
277         // let the other goroutine finish printing the panic trace.
278         // Once it does, it will exit. See issues 3934 and 20018.
279         if runningPanicDefers.Load() != 0 {
280                 // Running deferred functions should not take long.
281                 for c := 0; c < 1000; c++ {
282                         if runningPanicDefers.Load() == 0 {
283                                 break
284                         }
285                         Gosched()
286                 }
287         }
288         if panicking.Load() != 0 {
289                 gopark(nil, nil, waitReasonPanicWait, traceBlockForever, 1)
290         }
291         runExitHooks(0)
292
293         exit(0)
294         for {
295                 var x *int32
296                 *x = 0
297         }
298 }
299
300 // os_beforeExit is called from os.Exit(0).
301 //
302 //go:linkname os_beforeExit os.runtime_beforeExit
303 func os_beforeExit(exitCode int) {
304         runExitHooks(exitCode)
305         if exitCode == 0 && raceenabled {
306                 racefini()
307         }
308 }
309
310 // start forcegc helper goroutine
311 func init() {
312         go forcegchelper()
313 }
314
315 func forcegchelper() {
316         forcegc.g = getg()
317         lockInit(&forcegc.lock, lockRankForcegc)
318         for {
319                 lock(&forcegc.lock)
320                 if forcegc.idle.Load() {
321                         throw("forcegc: phase error")
322                 }
323                 forcegc.idle.Store(true)
324                 goparkunlock(&forcegc.lock, waitReasonForceGCIdle, traceBlockSystemGoroutine, 1)
325                 // this goroutine is explicitly resumed by sysmon
326                 if debug.gctrace > 0 {
327                         println("GC forced")
328                 }
329                 // Time-triggered, fully concurrent.
330                 gcStart(gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: nanotime()})
331         }
332 }
333
334 // Gosched yields the processor, allowing other goroutines to run. It does not
335 // suspend the current goroutine, so execution resumes automatically.
336 //
337 //go:nosplit
338 func Gosched() {
339         checkTimeouts()
340         mcall(gosched_m)
341 }
342
343 // goschedguarded yields the processor like gosched, but also checks
344 // for forbidden states and opts out of the yield in those cases.
345 //
346 //go:nosplit
347 func goschedguarded() {
348         mcall(goschedguarded_m)
349 }
350
351 // goschedIfBusy yields the processor like gosched, but only does so if
352 // there are no idle Ps or if we're on the only P and there's nothing in
353 // the run queue. In both cases, there is freely available idle time.
354 //
355 //go:nosplit
356 func goschedIfBusy() {
357         gp := getg()
358         // Call gosched if gp.preempt is set; we may be in a tight loop that
359         // doesn't otherwise yield.
360         if !gp.preempt && sched.npidle.Load() > 0 {
361                 return
362         }
363         mcall(gosched_m)
364 }
365
366 // Puts the current goroutine into a waiting state and calls unlockf on the
367 // system stack.
368 //
369 // If unlockf returns false, the goroutine is resumed.
370 //
371 // unlockf must not access this G's stack, as it may be moved between
372 // the call to gopark and the call to unlockf.
373 //
374 // Note that because unlockf is called after putting the G into a waiting
375 // state, the G may have already been readied by the time unlockf is called
376 // unless there is external synchronization preventing the G from being
377 // readied. If unlockf returns false, it must guarantee that the G cannot be
378 // externally readied.
379 //
380 // Reason explains why the goroutine has been parked. It is displayed in stack
381 // traces and heap dumps. Reasons should be unique and descriptive. Do not
382 // re-use reasons, add new ones.
383 func gopark(unlockf func(*g, unsafe.Pointer) bool, lock unsafe.Pointer, reason waitReason, traceReason traceBlockReason, traceskip int) {
384         if reason != waitReasonSleep {
385                 checkTimeouts() // timeouts may expire while two goroutines keep the scheduler busy
386         }
387         mp := acquirem()
388         gp := mp.curg
389         status := readgstatus(gp)
390         if status != _Grunning && status != _Gscanrunning {
391                 throw("gopark: bad g status")
392         }
393         mp.waitlock = lock
394         mp.waitunlockf = unlockf
395         gp.waitreason = reason
396         mp.waitTraceBlockReason = traceReason
397         mp.waitTraceSkip = traceskip
398         releasem(mp)
399         // can't do anything that might move the G between Ms here.
400         mcall(park_m)
401 }
402
403 // Puts the current goroutine into a waiting state and unlocks the lock.
404 // The goroutine can be made runnable again by calling goready(gp).
405 func goparkunlock(lock *mutex, reason waitReason, traceReason traceBlockReason, traceskip int) {
406         gopark(parkunlock_c, unsafe.Pointer(lock), reason, traceReason, traceskip)
407 }
408
409 func goready(gp *g, traceskip int) {
410         systemstack(func() {
411                 ready(gp, traceskip, true)
412         })
413 }
414
415 //go:nosplit
416 func acquireSudog() *sudog {
417         // Delicate dance: the semaphore implementation calls
418         // acquireSudog, acquireSudog calls new(sudog),
419         // new calls malloc, malloc can call the garbage collector,
420         // and the garbage collector calls the semaphore implementation
421         // in stopTheWorld.
422         // Break the cycle by doing acquirem/releasem around new(sudog).
423         // The acquirem/releasem increments m.locks during new(sudog),
424         // which keeps the garbage collector from being invoked.
425         mp := acquirem()
426         pp := mp.p.ptr()
427         if len(pp.sudogcache) == 0 {
428                 lock(&sched.sudoglock)
429                 // First, try to grab a batch from central cache.
430                 for len(pp.sudogcache) < cap(pp.sudogcache)/2 && sched.sudogcache != nil {
431                         s := sched.sudogcache
432                         sched.sudogcache = s.next
433                         s.next = nil
434                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
435                 }
436                 unlock(&sched.sudoglock)
437                 // If the central cache is empty, allocate a new one.
438                 if len(pp.sudogcache) == 0 {
439                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, new(sudog))
440                 }
441         }
442         n := len(pp.sudogcache)
443         s := pp.sudogcache[n-1]
444         pp.sudogcache[n-1] = nil
445         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
446         if s.elem != nil {
447                 throw("acquireSudog: found s.elem != nil in cache")
448         }
449         releasem(mp)
450         return s
451 }
452
453 //go:nosplit
454 func releaseSudog(s *sudog) {
455         if s.elem != nil {
456                 throw("runtime: sudog with non-nil elem")
457         }
458         if s.isSelect {
459                 throw("runtime: sudog with non-false isSelect")
460         }
461         if s.next != nil {
462                 throw("runtime: sudog with non-nil next")
463         }
464         if s.prev != nil {
465                 throw("runtime: sudog with non-nil prev")
466         }
467         if s.waitlink != nil {
468                 throw("runtime: sudog with non-nil waitlink")
469         }
470         if s.c != nil {
471                 throw("runtime: sudog with non-nil c")
472         }
473         gp := getg()
474         if gp.param != nil {
475                 throw("runtime: releaseSudog with non-nil gp.param")
476         }
477         mp := acquirem() // avoid rescheduling to another P
478         pp := mp.p.ptr()
479         if len(pp.sudogcache) == cap(pp.sudogcache) {
480                 // Transfer half of local cache to the central cache.
481                 var first, last *sudog
482                 for len(pp.sudogcache) > cap(pp.sudogcache)/2 {
483                         n := len(pp.sudogcache)
484                         p := pp.sudogcache[n-1]
485                         pp.sudogcache[n-1] = nil
486                         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
487                         if first == nil {
488                                 first = p
489                         } else {
490                                 last.next = p
491                         }
492                         last = p
493                 }
494                 lock(&sched.sudoglock)
495                 last.next = sched.sudogcache
496                 sched.sudogcache = first
497                 unlock(&sched.sudoglock)
498         }
499         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
500         releasem(mp)
501 }
502
503 // called from assembly.
504 func badmcall(fn func(*g)) {
505         throw("runtime: mcall called on m->g0 stack")
506 }
507
508 func badmcall2(fn func(*g)) {
509         throw("runtime: mcall function returned")
510 }
511
512 func badreflectcall() {
513         panic(plainError("arg size to reflect.call more than 1GB"))
514 }
515
516 //go:nosplit
517 //go:nowritebarrierrec
518 func badmorestackg0() {
519         writeErrStr("fatal: morestack on g0\n")
520 }
521
522 //go:nosplit
523 //go:nowritebarrierrec
524 func badmorestackgsignal() {
525         writeErrStr("fatal: morestack on gsignal\n")
526 }
527
528 //go:nosplit
529 func badctxt() {
530         throw("ctxt != 0")
531 }
532
533 func lockedOSThread() bool {
534         gp := getg()
535         return gp.lockedm != 0 && gp.m.lockedg != 0
536 }
537
538 var (
539         // allgs contains all Gs ever created (including dead Gs), and thus
540         // never shrinks.
541         //
542         // Access via the slice is protected by allglock or stop-the-world.
543         // Readers that cannot take the lock may (carefully!) use the atomic
544         // variables below.
545         allglock mutex
546         allgs    []*g
547
548         // allglen and allgptr are atomic variables that contain len(allgs) and
549         // &allgs[0] respectively. Proper ordering depends on totally-ordered
550         // loads and stores. Writes are protected by allglock.
551         //
552         // allgptr is updated before allglen. Readers should read allglen
553         // before allgptr to ensure that allglen is always <= len(allgptr). New
554         // Gs appended during the race can be missed. For a consistent view of
555         // all Gs, allglock must be held.
556         //
557         // allgptr copies should always be stored as a concrete type or
558         // unsafe.Pointer, not uintptr, to ensure that GC can still reach it
559         // even if it points to a stale array.
560         allglen uintptr
561         allgptr **g
562 )
563
564 func allgadd(gp *g) {
565         if readgstatus(gp) == _Gidle {
566                 throw("allgadd: bad status Gidle")
567         }
568
569         lock(&allglock)
570         allgs = append(allgs, gp)
571         if &allgs[0] != allgptr {
572                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allgptr), unsafe.Pointer(&allgs[0]))
573         }
574         atomic.Storeuintptr(&allglen, uintptr(len(allgs)))
575         unlock(&allglock)
576 }
577
578 // allGsSnapshot returns a snapshot of the slice of all Gs.
579 //
580 // The world must be stopped or allglock must be held.
581 func allGsSnapshot() []*g {
582         assertWorldStoppedOrLockHeld(&allglock)
583
584         // Because the world is stopped or allglock is held, allgadd
585         // cannot happen concurrently with this. allgs grows
586         // monotonically and existing entries never change, so we can
587         // simply return a copy of the slice header. For added safety,
588         // we trim everything past len because that can still change.
589         return allgs[:len(allgs):len(allgs)]
590 }
591
592 // atomicAllG returns &allgs[0] and len(allgs) for use with atomicAllGIndex.
593 func atomicAllG() (**g, uintptr) {
594         length := atomic.Loaduintptr(&allglen)
595         ptr := (**g)(atomic.Loadp(unsafe.Pointer(&allgptr)))
596         return ptr, length
597 }
598
599 // atomicAllGIndex returns ptr[i] with the allgptr returned from atomicAllG.
600 func atomicAllGIndex(ptr **g, i uintptr) *g {
601         return *(**g)(add(unsafe.Pointer(ptr), i*goarch.PtrSize))
602 }
603
604 // forEachG calls fn on every G from allgs.
605 //
606 // forEachG takes a lock to exclude concurrent addition of new Gs.
607 func forEachG(fn func(gp *g)) {
608         lock(&allglock)
609         for _, gp := range allgs {
610                 fn(gp)
611         }
612         unlock(&allglock)
613 }
614
615 // forEachGRace calls fn on every G from allgs.
616 //
617 // forEachGRace avoids locking, but does not exclude addition of new Gs during
618 // execution, which may be missed.
619 func forEachGRace(fn func(gp *g)) {
620         ptr, length := atomicAllG()
621         for i := uintptr(0); i < length; i++ {
622                 gp := atomicAllGIndex(ptr, i)
623                 fn(gp)
624         }
625         return
626 }
627
628 const (
629         // Number of goroutine ids to grab from sched.goidgen to local per-P cache at once.
630         // 16 seems to provide enough amortization, but other than that it's mostly arbitrary number.
631         _GoidCacheBatch = 16
632 )
633
634 // cpuinit sets up CPU feature flags and calls internal/cpu.Initialize. env should be the complete
635 // value of the GODEBUG environment variable.
636 func cpuinit(env string) {
637         switch GOOS {
638         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
639                 cpu.DebugOptions = true
640         }
641         cpu.Initialize(env)
642
643         // Support cpu feature variables are used in code generated by the compiler
644         // to guard execution of instructions that can not be assumed to be always supported.
645         switch GOARCH {
646         case "386", "amd64":
647                 x86HasPOPCNT = cpu.X86.HasPOPCNT
648                 x86HasSSE41 = cpu.X86.HasSSE41
649                 x86HasFMA = cpu.X86.HasFMA
650
651         case "arm":
652                 armHasVFPv4 = cpu.ARM.HasVFPv4
653
654         case "arm64":
655                 arm64HasATOMICS = cpu.ARM64.HasATOMICS
656         }
657 }
658
659 // getGodebugEarly extracts the environment variable GODEBUG from the environment on
660 // Unix-like operating systems and returns it. This function exists to extract GODEBUG
661 // early before much of the runtime is initialized.
662 func getGodebugEarly() string {
663         const prefix = "GODEBUG="
664         var env string
665         switch GOOS {
666         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
667                 // Similar to goenv_unix but extracts the environment value for
668                 // GODEBUG directly.
669                 // TODO(moehrmann): remove when general goenvs() can be called before cpuinit()
670                 n := int32(0)
671                 for argv_index(argv, argc+1+n) != nil {
672                         n++
673                 }
674
675                 for i := int32(0); i < n; i++ {
676                         p := argv_index(argv, argc+1+i)
677                         s := unsafe.String(p, findnull(p))
678
679                         if hasPrefix(s, prefix) {
680                                 env = gostring(p)[len(prefix):]
681                                 break
682                         }
683                 }
684         }
685         return env
686 }
687
688 // The bootstrap sequence is:
689 //
690 //      call osinit
691 //      call schedinit
692 //      make & queue new G
693 //      call runtime·mstart
694 //
695 // The new G calls runtime·main.
696 func schedinit() {
697         lockInit(&sched.lock, lockRankSched)
698         lockInit(&sched.sysmonlock, lockRankSysmon)
699         lockInit(&sched.deferlock, lockRankDefer)
700         lockInit(&sched.sudoglock, lockRankSudog)
701         lockInit(&deadlock, lockRankDeadlock)
702         lockInit(&paniclk, lockRankPanic)
703         lockInit(&allglock, lockRankAllg)
704         lockInit(&allpLock, lockRankAllp)
705         lockInit(&reflectOffs.lock, lockRankReflectOffs)
706         lockInit(&finlock, lockRankFin)
707         lockInit(&cpuprof.lock, lockRankCpuprof)
708         traceLockInit()
709         // Enforce that this lock is always a leaf lock.
710         // All of this lock's critical sections should be
711         // extremely short.
712         lockInit(&memstats.heapStats.noPLock, lockRankLeafRank)
713
714         // raceinit must be the first call to race detector.
715         // In particular, it must be done before mallocinit below calls racemapshadow.
716         gp := getg()
717         if raceenabled {
718                 gp.racectx, raceprocctx0 = raceinit()
719         }
720
721         sched.maxmcount = 10000
722
723         // The world starts stopped.
724         worldStopped()
725
726         moduledataverify()
727         stackinit()
728         mallocinit()
729         godebug := getGodebugEarly()
730         initPageTrace(godebug) // must run after mallocinit but before anything allocates
731         cpuinit(godebug)       // must run before alginit
732         alginit()              // maps, hash, fastrand must not be used before this call
733         fastrandinit()         // must run before mcommoninit
734         mcommoninit(gp.m, -1)
735         modulesinit()   // provides activeModules
736         typelinksinit() // uses maps, activeModules
737         itabsinit()     // uses activeModules
738         stkobjinit()    // must run before GC starts
739
740         sigsave(&gp.m.sigmask)
741         initSigmask = gp.m.sigmask
742
743         goargs()
744         goenvs()
745         secure()
746         checkfds()
747         parsedebugvars()
748         gcinit()
749
750         // if disableMemoryProfiling is set, update MemProfileRate to 0 to turn off memprofile.
751         // Note: parsedebugvars may update MemProfileRate, but when disableMemoryProfiling is
752         // set to true by the linker, it means that nothing is consuming the profile, it is
753         // safe to set MemProfileRate to 0.
754         if disableMemoryProfiling {
755                 MemProfileRate = 0
756         }
757
758         lock(&sched.lock)
759         sched.lastpoll.Store(nanotime())
760         procs := ncpu
761         if n, ok := atoi32(gogetenv("GOMAXPROCS")); ok && n > 0 {
762                 procs = n
763         }
764         if procresize(procs) != nil {
765                 throw("unknown runnable goroutine during bootstrap")
766         }
767         unlock(&sched.lock)
768
769         // World is effectively started now, as P's can run.
770         worldStarted()
771
772         if buildVersion == "" {
773                 // Condition should never trigger. This code just serves
774                 // to ensure runtime·buildVersion is kept in the resulting binary.
775                 buildVersion = "unknown"
776         }
777         if len(modinfo) == 1 {
778                 // Condition should never trigger. This code just serves
779                 // to ensure runtime·modinfo is kept in the resulting binary.
780                 modinfo = ""
781         }
782 }
783
784 func dumpgstatus(gp *g) {
785         thisg := getg()
786         print("runtime:   gp: gp=", gp, ", goid=", gp.goid, ", gp->atomicstatus=", readgstatus(gp), "\n")
787         print("runtime: getg:  g=", thisg, ", goid=", thisg.goid, ",  g->atomicstatus=", readgstatus(thisg), "\n")
788 }
789
790 // sched.lock must be held.
791 func checkmcount() {
792         assertLockHeld(&sched.lock)
793
794         // Exclude extra M's, which are used for cgocallback from threads
795         // created in C.
796         //
797         // The purpose of the SetMaxThreads limit is to avoid accidental fork
798         // bomb from something like millions of goroutines blocking on system
799         // calls, causing the runtime to create millions of threads. By
800         // definition, this isn't a problem for threads created in C, so we
801         // exclude them from the limit. See https://go.dev/issue/60004.
802         count := mcount() - int32(extraMInUse.Load()) - int32(extraMLength.Load())
803         if count > sched.maxmcount {
804                 print("runtime: program exceeds ", sched.maxmcount, "-thread limit\n")
805                 throw("thread exhaustion")
806         }
807 }
808
809 // mReserveID returns the next ID to use for a new m. This new m is immediately
810 // considered 'running' by checkdead.
811 //
812 // sched.lock must be held.
813 func mReserveID() int64 {
814         assertLockHeld(&sched.lock)
815
816         if sched.mnext+1 < sched.mnext {
817                 throw("runtime: thread ID overflow")
818         }
819         id := sched.mnext
820         sched.mnext++
821         checkmcount()
822         return id
823 }
824
825 // Pre-allocated ID may be passed as 'id', or omitted by passing -1.
826 func mcommoninit(mp *m, id int64) {
827         gp := getg()
828
829         // g0 stack won't make sense for user (and is not necessary unwindable).
830         if gp != gp.m.g0 {
831                 callers(1, mp.createstack[:])
832         }
833
834         lock(&sched.lock)
835
836         if id >= 0 {
837                 mp.id = id
838         } else {
839                 mp.id = mReserveID()
840         }
841
842         lo := uint32(int64Hash(uint64(mp.id), fastrandseed))
843         hi := uint32(int64Hash(uint64(cputicks()), ^fastrandseed))
844         if lo|hi == 0 {
845                 hi = 1
846         }
847         // Same behavior as for 1.17.
848         // TODO: Simplify this.
849         if goarch.BigEndian {
850                 mp.fastrand = uint64(lo)<<32 | uint64(hi)
851         } else {
852                 mp.fastrand = uint64(hi)<<32 | uint64(lo)
853         }
854
855         mpreinit(mp)
856         if mp.gsignal != nil {
857                 mp.gsignal.stackguard1 = mp.gsignal.stack.lo + stackGuard
858         }
859
860         // Add to allm so garbage collector doesn't free g->m
861         // when it is just in a register or thread-local storage.
862         mp.alllink = allm
863
864         // NumCgoCall() iterates over allm w/o schedlock,
865         // so we need to publish it safely.
866         atomicstorep(unsafe.Pointer(&allm), unsafe.Pointer(mp))
867         unlock(&sched.lock)
868
869         // Allocate memory to hold a cgo traceback if the cgo call crashes.
870         if iscgo || GOOS == "solaris" || GOOS == "illumos" || GOOS == "windows" {
871                 mp.cgoCallers = new(cgoCallers)
872         }
873 }
874
875 func (mp *m) becomeSpinning() {
876         mp.spinning = true
877         sched.nmspinning.Add(1)
878         sched.needspinning.Store(0)
879 }
880
881 func (mp *m) hasCgoOnStack() bool {
882         return mp.ncgo > 0 || mp.isextra
883 }
884
885 var fastrandseed uintptr
886
887 func fastrandinit() {
888         s := (*[unsafe.Sizeof(fastrandseed)]byte)(unsafe.Pointer(&fastrandseed))[:]
889         getRandomData(s)
890 }
891
892 // Mark gp ready to run.
893 func ready(gp *g, traceskip int, next bool) {
894         if traceEnabled() {
895                 traceGoUnpark(gp, traceskip)
896         }
897
898         status := readgstatus(gp)
899
900         // Mark runnable.
901         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
902         if status&^_Gscan != _Gwaiting {
903                 dumpgstatus(gp)
904                 throw("bad g->status in ready")
905         }
906
907         // status is Gwaiting or Gscanwaiting, make Grunnable and put on runq
908         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
909         runqput(mp.p.ptr(), gp, next)
910         wakep()
911         releasem(mp)
912 }
913
914 // freezeStopWait is a large value that freezetheworld sets
915 // sched.stopwait to in order to request that all Gs permanently stop.
916 const freezeStopWait = 0x7fffffff
917
918 // freezing is set to non-zero if the runtime is trying to freeze the
919 // world.
920 var freezing atomic.Bool
921
922 // Similar to stopTheWorld but best-effort and can be called several times.
923 // There is no reverse operation, used during crashing.
924 // This function must not lock any mutexes.
925 func freezetheworld() {
926         freezing.Store(true)
927         if debug.dontfreezetheworld > 0 {
928                 // Don't prempt Ps to stop goroutines. That will perturb
929                 // scheduler state, making debugging more difficult. Instead,
930                 // allow goroutines to continue execution.
931                 //
932                 // fatalpanic will tracebackothers to trace all goroutines. It
933                 // is unsafe to trace a running goroutine, so tracebackothers
934                 // will skip running goroutines. That is OK and expected, we
935                 // expect users of dontfreezetheworld to use core files anyway.
936                 //
937                 // However, allowing the scheduler to continue running free
938                 // introduces a race: a goroutine may be stopped when
939                 // tracebackothers checks its status, and then start running
940                 // later when we are in the middle of traceback, potentially
941                 // causing a crash.
942                 //
943                 // To mitigate this, when an M naturally enters the scheduler,
944                 // schedule checks if freezing is set and if so stops
945                 // execution. This guarantees that while Gs can transition from
946                 // running to stopped, they can never transition from stopped
947                 // to running.
948                 //
949                 // The sleep here allows racing Ms that missed freezing and are
950                 // about to run a G to complete the transition to running
951                 // before we start traceback.
952                 usleep(1000)
953                 return
954         }
955
956         // stopwait and preemption requests can be lost
957         // due to races with concurrently executing threads,
958         // so try several times
959         for i := 0; i < 5; i++ {
960                 // this should tell the scheduler to not start any new goroutines
961                 sched.stopwait = freezeStopWait
962                 sched.gcwaiting.Store(true)
963                 // this should stop running goroutines
964                 if !preemptall() {
965                         break // no running goroutines
966                 }
967                 usleep(1000)
968         }
969         // to be sure
970         usleep(1000)
971         preemptall()
972         usleep(1000)
973 }
974
975 // All reads and writes of g's status go through readgstatus, casgstatus
976 // castogscanstatus, casfrom_Gscanstatus.
977 //
978 //go:nosplit
979 func readgstatus(gp *g) uint32 {
980         return gp.atomicstatus.Load()
981 }
982
983 // The Gscanstatuses are acting like locks and this releases them.
984 // If it proves to be a performance hit we should be able to make these
985 // simple atomic stores but for now we are going to throw if
986 // we see an inconsistent state.
987 func casfrom_Gscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
988         success := false
989
990         // Check that transition is valid.
991         switch oldval {
992         default:
993                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus bad oldval gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
994                 dumpgstatus(gp)
995                 throw("casfrom_Gscanstatus:top gp->status is not in scan state")
996         case _Gscanrunnable,
997                 _Gscanwaiting,
998                 _Gscanrunning,
999                 _Gscansyscall,
1000                 _Gscanpreempted:
1001                 if newval == oldval&^_Gscan {
1002                         success = gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
1003                 }
1004         }
1005         if !success {
1006                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus failed gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
1007                 dumpgstatus(gp)
1008                 throw("casfrom_Gscanstatus: gp->status is not in scan state")
1009         }
1010         releaseLockRank(lockRankGscan)
1011 }
1012
1013 // This will return false if the gp is not in the expected status and the cas fails.
1014 // This acts like a lock acquire while the casfromgstatus acts like a lock release.
1015 func castogscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) bool {
1016         switch oldval {
1017         case _Grunnable,
1018                 _Grunning,
1019                 _Gwaiting,
1020                 _Gsyscall:
1021                 if newval == oldval|_Gscan {
1022                         r := gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
1023                         if r {
1024                                 acquireLockRank(lockRankGscan)
1025                         }
1026                         return r
1027
1028                 }
1029         }
1030         print("runtime: castogscanstatus oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
1031         throw("castogscanstatus")
1032         panic("not reached")
1033 }
1034
1035 // casgstatusAlwaysTrack is a debug flag that causes casgstatus to always track
1036 // various latencies on every transition instead of sampling them.
1037 var casgstatusAlwaysTrack = false
1038
1039 // If asked to move to or from a Gscanstatus this will throw. Use the castogscanstatus
1040 // and casfrom_Gscanstatus instead.
1041 // casgstatus will loop if the g->atomicstatus is in a Gscan status until the routine that
1042 // put it in the Gscan state is finished.
1043 //
1044 //go:nosplit
1045 func casgstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
1046         if (oldval&_Gscan != 0) || (newval&_Gscan != 0) || oldval == newval {
1047                 systemstack(func() {
1048                         print("runtime: casgstatus: oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
1049                         throw("casgstatus: bad incoming values")
1050                 })
1051         }
1052
1053         acquireLockRank(lockRankGscan)
1054         releaseLockRank(lockRankGscan)
1055
1056         // See https://golang.org/cl/21503 for justification of the yield delay.
1057         const yieldDelay = 5 * 1000
1058         var nextYield int64
1059
1060         // loop if gp->atomicstatus is in a scan state giving
1061         // GC time to finish and change the state to oldval.
1062         for i := 0; !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval); i++ {
1063                 if oldval == _Gwaiting && gp.atomicstatus.Load() == _Grunnable {
1064                         throw("casgstatus: waiting for Gwaiting but is Grunnable")
1065                 }
1066                 if i == 0 {
1067                         nextYield = nanotime() + yieldDelay
1068                 }
1069                 if nanotime() < nextYield {
1070                         for x := 0; x < 10 && gp.atomicstatus.Load() != oldval; x++ {
1071                                 procyield(1)
1072                         }
1073                 } else {
1074                         osyield()
1075                         nextYield = nanotime() + yieldDelay/2
1076                 }
1077         }
1078
1079         if oldval == _Grunning {
1080                 // Track every gTrackingPeriod time a goroutine transitions out of running.
1081                 if casgstatusAlwaysTrack || gp.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
1082                         gp.tracking = true
1083                 }
1084                 gp.trackingSeq++
1085         }
1086         if !gp.tracking {
1087                 return
1088         }
1089
1090         // Handle various kinds of tracking.
1091         //
1092         // Currently:
1093         // - Time spent in runnable.
1094         // - Time spent blocked on a sync.Mutex or sync.RWMutex.
1095         switch oldval {
1096         case _Grunnable:
1097                 // We transitioned out of runnable, so measure how much
1098                 // time we spent in this state and add it to
1099                 // runnableTime.
1100                 now := nanotime()
1101                 gp.runnableTime += now - gp.trackingStamp
1102                 gp.trackingStamp = 0
1103         case _Gwaiting:
1104                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1105                         // Not blocking on a lock.
1106                         break
1107                 }
1108                 // Blocking on a lock, measure it. Note that because we're
1109                 // sampling, we have to multiply by our sampling period to get
1110                 // a more representative estimate of the absolute value.
1111                 // gTrackingPeriod also represents an accurate sampling period
1112                 // because we can only enter this state from _Grunning.
1113                 now := nanotime()
1114                 sched.totalMutexWaitTime.Add((now - gp.trackingStamp) * gTrackingPeriod)
1115                 gp.trackingStamp = 0
1116         }
1117         switch newval {
1118         case _Gwaiting:
1119                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1120                         // Not blocking on a lock.
1121                         break
1122                 }
1123                 // Blocking on a lock. Write down the timestamp.
1124                 now := nanotime()
1125                 gp.trackingStamp = now
1126         case _Grunnable:
1127                 // We just transitioned into runnable, so record what
1128                 // time that happened.
1129                 now := nanotime()
1130                 gp.trackingStamp = now
1131         case _Grunning:
1132                 // We're transitioning into running, so turn off
1133                 // tracking and record how much time we spent in
1134                 // runnable.
1135                 gp.tracking = false
1136                 sched.timeToRun.record(gp.runnableTime)
1137                 gp.runnableTime = 0
1138         }
1139 }
1140
1141 // casGToWaiting transitions gp from old to _Gwaiting, and sets the wait reason.
1142 //
1143 // Use this over casgstatus when possible to ensure that a waitreason is set.
1144 func casGToWaiting(gp *g, old uint32, reason waitReason) {
1145         // Set the wait reason before calling casgstatus, because casgstatus will use it.
1146         gp.waitreason = reason
1147         casgstatus(gp, old, _Gwaiting)
1148 }
1149
1150 // casgstatus(gp, oldstatus, Gcopystack), assuming oldstatus is Gwaiting or Grunnable.
1151 // Returns old status. Cannot call casgstatus directly, because we are racing with an
1152 // async wakeup that might come in from netpoll. If we see Gwaiting from the readgstatus,
1153 // it might have become Grunnable by the time we get to the cas. If we called casgstatus,
1154 // it would loop waiting for the status to go back to Gwaiting, which it never will.
1155 //
1156 //go:nosplit
1157 func casgcopystack(gp *g) uint32 {
1158         for {
1159                 oldstatus := readgstatus(gp) &^ _Gscan
1160                 if oldstatus != _Gwaiting && oldstatus != _Grunnable {
1161                         throw("copystack: bad status, not Gwaiting or Grunnable")
1162                 }
1163                 if gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldstatus, _Gcopystack) {
1164                         return oldstatus
1165                 }
1166         }
1167 }
1168
1169 // casGToPreemptScan transitions gp from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted.
1170 //
1171 // TODO(austin): This is the only status operation that both changes
1172 // the status and locks the _Gscan bit. Rethink this.
1173 func casGToPreemptScan(gp *g, old, new uint32) {
1174         if old != _Grunning || new != _Gscan|_Gpreempted {
1175                 throw("bad g transition")
1176         }
1177         acquireLockRank(lockRankGscan)
1178         for !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Grunning, _Gscan|_Gpreempted) {
1179         }
1180 }
1181
1182 // casGFromPreempted attempts to transition gp from _Gpreempted to
1183 // _Gwaiting. If successful, the caller is responsible for
1184 // re-scheduling gp.
1185 func casGFromPreempted(gp *g, old, new uint32) bool {
1186         if old != _Gpreempted || new != _Gwaiting {
1187                 throw("bad g transition")
1188         }
1189         gp.waitreason = waitReasonPreempted
1190         return gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Gpreempted, _Gwaiting)
1191 }
1192
1193 // stwReason is an enumeration of reasons the world is stopping.
1194 type stwReason uint8
1195
1196 // Reasons to stop-the-world.
1197 //
1198 // Avoid reusing reasons and add new ones instead.
1199 const (
1200         stwUnknown                     stwReason = iota // "unknown"
1201         stwGCMarkTerm                                   // "GC mark termination"
1202         stwGCSweepTerm                                  // "GC sweep termination"
1203         stwWriteHeapDump                                // "write heap dump"
1204         stwGoroutineProfile                             // "goroutine profile"
1205         stwGoroutineProfileCleanup                      // "goroutine profile cleanup"
1206         stwAllGoroutinesStack                           // "all goroutines stack trace"
1207         stwReadMemStats                                 // "read mem stats"
1208         stwAllThreadsSyscall                            // "AllThreadsSyscall"
1209         stwGOMAXPROCS                                   // "GOMAXPROCS"
1210         stwStartTrace                                   // "start trace"
1211         stwStopTrace                                    // "stop trace"
1212         stwForTestCountPagesInUse                       // "CountPagesInUse (test)"
1213         stwForTestReadMetricsSlow                       // "ReadMetricsSlow (test)"
1214         stwForTestReadMemStatsSlow                      // "ReadMemStatsSlow (test)"
1215         stwForTestPageCachePagesLeaked                  // "PageCachePagesLeaked (test)"
1216         stwForTestResetDebugLog                         // "ResetDebugLog (test)"
1217 )
1218
1219 func (r stwReason) String() string {
1220         return stwReasonStrings[r]
1221 }
1222
1223 // If you add to this list, also add it to src/internal/trace/parser.go.
1224 // If you change the values of any of the stw* constants, bump the trace
1225 // version number and make a copy of this.
1226 var stwReasonStrings = [...]string{
1227         stwUnknown:                     "unknown",
1228         stwGCMarkTerm:                  "GC mark termination",
1229         stwGCSweepTerm:                 "GC sweep termination",
1230         stwWriteHeapDump:               "write heap dump",
1231         stwGoroutineProfile:            "goroutine profile",
1232         stwGoroutineProfileCleanup:     "goroutine profile cleanup",
1233         stwAllGoroutinesStack:          "all goroutines stack trace",
1234         stwReadMemStats:                "read mem stats",
1235         stwAllThreadsSyscall:           "AllThreadsSyscall",
1236         stwGOMAXPROCS:                  "GOMAXPROCS",
1237         stwStartTrace:                  "start trace",
1238         stwStopTrace:                   "stop trace",
1239         stwForTestCountPagesInUse:      "CountPagesInUse (test)",
1240         stwForTestReadMetricsSlow:      "ReadMetricsSlow (test)",
1241         stwForTestReadMemStatsSlow:     "ReadMemStatsSlow (test)",
1242         stwForTestPageCachePagesLeaked: "PageCachePagesLeaked (test)",
1243         stwForTestResetDebugLog:        "ResetDebugLog (test)",
1244 }
1245
1246 // stopTheWorld stops all P's from executing goroutines, interrupting
1247 // all goroutines at GC safe points and records reason as the reason
1248 // for the stop. On return, only the current goroutine's P is running.
1249 // stopTheWorld must not be called from a system stack and the caller
1250 // must not hold worldsema. The caller must call startTheWorld when
1251 // other P's should resume execution.
1252 //
1253 // stopTheWorld is safe for multiple goroutines to call at the
1254 // same time. Each will execute its own stop, and the stops will
1255 // be serialized.
1256 //
1257 // This is also used by routines that do stack dumps. If the system is
1258 // in panic or being exited, this may not reliably stop all
1259 // goroutines.
1260 func stopTheWorld(reason stwReason) {
1261         semacquire(&worldsema)
1262         gp := getg()
1263         gp.m.preemptoff = reason.String()
1264         systemstack(func() {
1265                 // Mark the goroutine which called stopTheWorld preemptible so its
1266                 // stack may be scanned.
1267                 // This lets a mark worker scan us while we try to stop the world
1268                 // since otherwise we could get in a mutual preemption deadlock.
1269                 // We must not modify anything on the G stack because a stack shrink
1270                 // may occur. A stack shrink is otherwise OK though because in order
1271                 // to return from this function (and to leave the system stack) we
1272                 // must have preempted all goroutines, including any attempting
1273                 // to scan our stack, in which case, any stack shrinking will
1274                 // have already completed by the time we exit.
1275                 // Don't provide a wait reason because we're still executing.
1276                 casGToWaiting(gp, _Grunning, waitReasonStoppingTheWorld)
1277                 stopTheWorldWithSema(reason)
1278                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunning)
1279         })
1280 }
1281
1282 // startTheWorld undoes the effects of stopTheWorld.
1283 func startTheWorld() {
1284         systemstack(func() { startTheWorldWithSema() })
1285
1286         // worldsema must be held over startTheWorldWithSema to ensure
1287         // gomaxprocs cannot change while worldsema is held.
1288         //
1289         // Release worldsema with direct handoff to the next waiter, but
1290         // acquirem so that semrelease1 doesn't try to yield our time.
1291         //
1292         // Otherwise if e.g. ReadMemStats is being called in a loop,
1293         // it might stomp on other attempts to stop the world, such as
1294         // for starting or ending GC. The operation this blocks is
1295         // so heavy-weight that we should just try to be as fair as
1296         // possible here.
1297         //
1298         // We don't want to just allow us to get preempted between now
1299         // and releasing the semaphore because then we keep everyone
1300         // (including, for example, GCs) waiting longer.
1301         mp := acquirem()
1302         mp.preemptoff = ""
1303         semrelease1(&worldsema, true, 0)
1304         releasem(mp)
1305 }
1306
1307 // stopTheWorldGC has the same effect as stopTheWorld, but blocks
1308 // until the GC is not running. It also blocks a GC from starting
1309 // until startTheWorldGC is called.
1310 func stopTheWorldGC(reason stwReason) {
1311         semacquire(&gcsema)
1312         stopTheWorld(reason)
1313 }
1314
1315 // startTheWorldGC undoes the effects of stopTheWorldGC.
1316 func startTheWorldGC() {
1317         startTheWorld()
1318         semrelease(&gcsema)
1319 }
1320
1321 // Holding worldsema grants an M the right to try to stop the world.
1322 var worldsema uint32 = 1
1323
1324 // Holding gcsema grants the M the right to block a GC, and blocks
1325 // until the current GC is done. In particular, it prevents gomaxprocs
1326 // from changing concurrently.
1327 //
1328 // TODO(mknyszek): Once gomaxprocs and the execution tracer can handle
1329 // being changed/enabled during a GC, remove this.
1330 var gcsema uint32 = 1
1331
1332 // stopTheWorldWithSema is the core implementation of stopTheWorld.
1333 // The caller is responsible for acquiring worldsema and disabling
1334 // preemption first and then should stopTheWorldWithSema on the system
1335 // stack:
1336 //
1337 //      semacquire(&worldsema, 0)
1338 //      m.preemptoff = "reason"
1339 //      systemstack(stopTheWorldWithSema)
1340 //
1341 // When finished, the caller must either call startTheWorld or undo
1342 // these three operations separately:
1343 //
1344 //      m.preemptoff = ""
1345 //      systemstack(startTheWorldWithSema)
1346 //      semrelease(&worldsema)
1347 //
1348 // It is allowed to acquire worldsema once and then execute multiple
1349 // startTheWorldWithSema/stopTheWorldWithSema pairs.
1350 // Other P's are able to execute between successive calls to
1351 // startTheWorldWithSema and stopTheWorldWithSema.
1352 // Holding worldsema causes any other goroutines invoking
1353 // stopTheWorld to block.
1354 func stopTheWorldWithSema(reason stwReason) {
1355         if traceEnabled() {
1356                 traceSTWStart(reason)
1357         }
1358         gp := getg()
1359
1360         // If we hold a lock, then we won't be able to stop another M
1361         // that is blocked trying to acquire the lock.
1362         if gp.m.locks > 0 {
1363                 throw("stopTheWorld: holding locks")
1364         }
1365
1366         lock(&sched.lock)
1367         sched.stopwait = gomaxprocs
1368         sched.gcwaiting.Store(true)
1369         preemptall()
1370         // stop current P
1371         gp.m.p.ptr().status = _Pgcstop // Pgcstop is only diagnostic.
1372         sched.stopwait--
1373         // try to retake all P's in Psyscall status
1374         for _, pp := range allp {
1375                 s := pp.status
1376                 if s == _Psyscall && atomic.Cas(&pp.status, s, _Pgcstop) {
1377                         if traceEnabled() {
1378                                 traceGoSysBlock(pp)
1379                                 traceProcStop(pp)
1380                         }
1381                         pp.syscalltick++
1382                         sched.stopwait--
1383                 }
1384         }
1385         // stop idle P's
1386         now := nanotime()
1387         for {
1388                 pp, _ := pidleget(now)
1389                 if pp == nil {
1390                         break
1391                 }
1392                 pp.status = _Pgcstop
1393                 sched.stopwait--
1394         }
1395         wait := sched.stopwait > 0
1396         unlock(&sched.lock)
1397
1398         // wait for remaining P's to stop voluntarily
1399         if wait {
1400                 for {
1401                         // wait for 100us, then try to re-preempt in case of any races
1402                         if notetsleep(&sched.stopnote, 100*1000) {
1403                                 noteclear(&sched.stopnote)
1404                                 break
1405                         }
1406                         preemptall()
1407                 }
1408         }
1409
1410         // sanity checks
1411         bad := ""
1412         if sched.stopwait != 0 {
1413                 bad = "stopTheWorld: not stopped (stopwait != 0)"
1414         } else {
1415                 for _, pp := range allp {
1416                         if pp.status != _Pgcstop {
1417                                 bad = "stopTheWorld: not stopped (status != _Pgcstop)"
1418                         }
1419                 }
1420         }
1421         if freezing.Load() {
1422                 // Some other thread is panicking. This can cause the
1423                 // sanity checks above to fail if the panic happens in
1424                 // the signal handler on a stopped thread. Either way,
1425                 // we should halt this thread.
1426                 lock(&deadlock)
1427                 lock(&deadlock)
1428         }
1429         if bad != "" {
1430                 throw(bad)
1431         }
1432
1433         worldStopped()
1434 }
1435
1436 func startTheWorldWithSema() int64 {
1437         assertWorldStopped()
1438
1439         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
1440         if netpollinited() {
1441                 list, delta := netpoll(0) // non-blocking
1442                 injectglist(&list)
1443                 netpollAdjustWaiters(delta)
1444         }
1445         lock(&sched.lock)
1446
1447         procs := gomaxprocs
1448         if newprocs != 0 {
1449                 procs = newprocs
1450                 newprocs = 0
1451         }
1452         p1 := procresize(procs)
1453         sched.gcwaiting.Store(false)
1454         if sched.sysmonwait.Load() {
1455                 sched.sysmonwait.Store(false)
1456                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
1457         }
1458         unlock(&sched.lock)
1459
1460         worldStarted()
1461
1462         for p1 != nil {
1463                 p := p1
1464                 p1 = p1.link.ptr()
1465                 if p.m != 0 {
1466                         mp := p.m.ptr()
1467                         p.m = 0
1468                         if mp.nextp != 0 {
1469                                 throw("startTheWorld: inconsistent mp->nextp")
1470                         }
1471                         mp.nextp.set(p)
1472                         notewakeup(&mp.park)
1473                 } else {
1474                         // Start M to run P.  Do not start another M below.
1475                         newm(nil, p, -1)
1476                 }
1477         }
1478
1479         // Capture start-the-world time before doing clean-up tasks.
1480         startTime := nanotime()
1481         if traceEnabled() {
1482                 traceSTWDone()
1483         }
1484
1485         // Wakeup an additional proc in case we have excessive runnable goroutines
1486         // in local queues or in the global queue. If we don't, the proc will park itself.
1487         // If we have lots of excessive work, resetspinning will unpark additional procs as necessary.
1488         wakep()
1489
1490         releasem(mp)
1491
1492         return startTime
1493 }
1494
1495 // usesLibcall indicates whether this runtime performs system calls
1496 // via libcall.
1497 func usesLibcall() bool {
1498         switch GOOS {
1499         case "aix", "darwin", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1500                 return true
1501         case "openbsd":
1502                 return GOARCH != "mips64"
1503         }
1504         return false
1505 }
1506
1507 // mStackIsSystemAllocated indicates whether this runtime starts on a
1508 // system-allocated stack.
1509 func mStackIsSystemAllocated() bool {
1510         switch GOOS {
1511         case "aix", "darwin", "plan9", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1512                 return true
1513         case "openbsd":
1514                 return GOARCH != "mips64"
1515         }
1516         return false
1517 }
1518
1519 // mstart is the entry-point for new Ms.
1520 // It is written in assembly, uses ABI0, is marked TOPFRAME, and calls mstart0.
1521 func mstart()
1522
1523 // mstart0 is the Go entry-point for new Ms.
1524 // This must not split the stack because we may not even have stack
1525 // bounds set up yet.
1526 //
1527 // May run during STW (because it doesn't have a P yet), so write
1528 // barriers are not allowed.
1529 //
1530 //go:nosplit
1531 //go:nowritebarrierrec
1532 func mstart0() {
1533         gp := getg()
1534
1535         osStack := gp.stack.lo == 0
1536         if osStack {
1537                 // Initialize stack bounds from system stack.
1538                 // Cgo may have left stack size in stack.hi.
1539                 // minit may update the stack bounds.
1540                 //
1541                 // Note: these bounds may not be very accurate.
1542                 // We set hi to &size, but there are things above
1543                 // it. The 1024 is supposed to compensate this,
1544                 // but is somewhat arbitrary.
1545                 size := gp.stack.hi
1546                 if size == 0 {
1547                         size = 16384 * sys.StackGuardMultiplier
1548                 }
1549                 gp.stack.hi = uintptr(noescape(unsafe.Pointer(&size)))
1550                 gp.stack.lo = gp.stack.hi - size + 1024
1551         }
1552         // Initialize stack guard so that we can start calling regular
1553         // Go code.
1554         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
1555         // This is the g0, so we can also call go:systemstack
1556         // functions, which check stackguard1.
1557         gp.stackguard1 = gp.stackguard0
1558         mstart1()
1559
1560         // Exit this thread.
1561         if mStackIsSystemAllocated() {
1562                 // Windows, Solaris, illumos, Darwin, AIX and Plan 9 always system-allocate
1563                 // the stack, but put it in gp.stack before mstart,
1564                 // so the logic above hasn't set osStack yet.
1565                 osStack = true
1566         }
1567         mexit(osStack)
1568 }
1569
1570 // The go:noinline is to guarantee the getcallerpc/getcallersp below are safe,
1571 // so that we can set up g0.sched to return to the call of mstart1 above.
1572 //
1573 //go:noinline
1574 func mstart1() {
1575         gp := getg()
1576
1577         if gp != gp.m.g0 {
1578                 throw("bad runtime·mstart")
1579         }
1580
1581         // Set up m.g0.sched as a label returning to just
1582         // after the mstart1 call in mstart0 above, for use by goexit0 and mcall.
1583         // We're never coming back to mstart1 after we call schedule,
1584         // so other calls can reuse the current frame.
1585         // And goexit0 does a gogo that needs to return from mstart1
1586         // and let mstart0 exit the thread.
1587         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1588         gp.sched.pc = getcallerpc()
1589         gp.sched.sp = getcallersp()
1590
1591         asminit()
1592         minit()
1593
1594         // Install signal handlers; after minit so that minit can
1595         // prepare the thread to be able to handle the signals.
1596         if gp.m == &m0 {
1597                 mstartm0()
1598         }
1599
1600         if fn := gp.m.mstartfn; fn != nil {
1601                 fn()
1602         }
1603
1604         if gp.m != &m0 {
1605                 acquirep(gp.m.nextp.ptr())
1606                 gp.m.nextp = 0
1607         }
1608         schedule()
1609 }
1610
1611 // mstartm0 implements part of mstart1 that only runs on the m0.
1612 //
1613 // Write barriers are allowed here because we know the GC can't be
1614 // running yet, so they'll be no-ops.
1615 //
1616 //go:yeswritebarrierrec
1617 func mstartm0() {
1618         // Create an extra M for callbacks on threads not created by Go.
1619         // An extra M is also needed on Windows for callbacks created by
1620         // syscall.NewCallback. See issue #6751 for details.
1621         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1622                 cgoHasExtraM = true
1623                 newextram()
1624         }
1625         initsig(false)
1626 }
1627
1628 // mPark causes a thread to park itself, returning once woken.
1629 //
1630 //go:nosplit
1631 func mPark() {
1632         gp := getg()
1633         notesleep(&gp.m.park)
1634         noteclear(&gp.m.park)
1635 }
1636
1637 // mexit tears down and exits the current thread.
1638 //
1639 // Don't call this directly to exit the thread, since it must run at
1640 // the top of the thread stack. Instead, use gogo(&gp.m.g0.sched) to
1641 // unwind the stack to the point that exits the thread.
1642 //
1643 // It is entered with m.p != nil, so write barriers are allowed. It
1644 // will release the P before exiting.
1645 //
1646 //go:yeswritebarrierrec
1647 func mexit(osStack bool) {
1648         mp := getg().m
1649
1650         if mp == &m0 {
1651                 // This is the main thread. Just wedge it.
1652                 //
1653                 // On Linux, exiting the main thread puts the process
1654                 // into a non-waitable zombie state. On Plan 9,
1655                 // exiting the main thread unblocks wait even though
1656                 // other threads are still running. On Solaris we can
1657                 // neither exitThread nor return from mstart. Other
1658                 // bad things probably happen on other platforms.
1659                 //
1660                 // We could try to clean up this M more before wedging
1661                 // it, but that complicates signal handling.
1662                 handoffp(releasep())
1663                 lock(&sched.lock)
1664                 sched.nmfreed++
1665                 checkdead()
1666                 unlock(&sched.lock)
1667                 mPark()
1668                 throw("locked m0 woke up")
1669         }
1670
1671         sigblock(true)
1672         unminit()
1673
1674         // Free the gsignal stack.
1675         if mp.gsignal != nil {
1676                 stackfree(mp.gsignal.stack)
1677                 // On some platforms, when calling into VDSO (e.g. nanotime)
1678                 // we store our g on the gsignal stack, if there is one.
1679                 // Now the stack is freed, unlink it from the m, so we
1680                 // won't write to it when calling VDSO code.
1681                 mp.gsignal = nil
1682         }
1683
1684         // Remove m from allm.
1685         lock(&sched.lock)
1686         for pprev := &allm; *pprev != nil; pprev = &(*pprev).alllink {
1687                 if *pprev == mp {
1688                         *pprev = mp.alllink
1689                         goto found
1690                 }
1691         }
1692         throw("m not found in allm")
1693 found:
1694         // Delay reaping m until it's done with the stack.
1695         //
1696         // Put mp on the free list, though it will not be reaped while freeWait
1697         // is freeMWait. mp is no longer reachable via allm, so even if it is
1698         // on an OS stack, we must keep a reference to mp alive so that the GC
1699         // doesn't free mp while we are still using it.
1700         //
1701         // Note that the free list must not be linked through alllink because
1702         // some functions walk allm without locking, so may be using alllink.
1703         mp.freeWait.Store(freeMWait)
1704         mp.freelink = sched.freem
1705         sched.freem = mp
1706         unlock(&sched.lock)
1707
1708         atomic.Xadd64(&ncgocall, int64(mp.ncgocall))
1709
1710         // Release the P.
1711         handoffp(releasep())
1712         // After this point we must not have write barriers.
1713
1714         // Invoke the deadlock detector. This must happen after
1715         // handoffp because it may have started a new M to take our
1716         // P's work.
1717         lock(&sched.lock)
1718         sched.nmfreed++
1719         checkdead()
1720         unlock(&sched.lock)
1721
1722         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
1723                 // Make sure pendingPreemptSignals is correct when an M exits.
1724                 // For #41702.
1725                 if mp.signalPending.Load() != 0 {
1726                         pendingPreemptSignals.Add(-1)
1727                 }
1728         }
1729
1730         // Destroy all allocated resources. After this is called, we may no
1731         // longer take any locks.
1732         mdestroy(mp)
1733
1734         if osStack {
1735                 // No more uses of mp, so it is safe to drop the reference.
1736                 mp.freeWait.Store(freeMRef)
1737
1738                 // Return from mstart and let the system thread
1739                 // library free the g0 stack and terminate the thread.
1740                 return
1741         }
1742
1743         // mstart is the thread's entry point, so there's nothing to
1744         // return to. Exit the thread directly. exitThread will clear
1745         // m.freeWait when it's done with the stack and the m can be
1746         // reaped.
1747         exitThread(&mp.freeWait)
1748 }
1749
1750 // forEachP calls fn(p) for every P p when p reaches a GC safe point.
1751 // If a P is currently executing code, this will bring the P to a GC
1752 // safe point and execute fn on that P. If the P is not executing code
1753 // (it is idle or in a syscall), this will call fn(p) directly while
1754 // preventing the P from exiting its state. This does not ensure that
1755 // fn will run on every CPU executing Go code, but it acts as a global
1756 // memory barrier. GC uses this as a "ragged barrier."
1757 //
1758 // The caller must hold worldsema.
1759 //
1760 //go:systemstack
1761 func forEachP(fn func(*p)) {
1762         mp := acquirem()
1763         pp := getg().m.p.ptr()
1764
1765         lock(&sched.lock)
1766         if sched.safePointWait != 0 {
1767                 throw("forEachP: sched.safePointWait != 0")
1768         }
1769         sched.safePointWait = gomaxprocs - 1
1770         sched.safePointFn = fn
1771
1772         // Ask all Ps to run the safe point function.
1773         for _, p2 := range allp {
1774                 if p2 != pp {
1775                         atomic.Store(&p2.runSafePointFn, 1)
1776                 }
1777         }
1778         preemptall()
1779
1780         // Any P entering _Pidle or _Psyscall from now on will observe
1781         // p.runSafePointFn == 1 and will call runSafePointFn when
1782         // changing its status to _Pidle/_Psyscall.
1783
1784         // Run safe point function for all idle Ps. sched.pidle will
1785         // not change because we hold sched.lock.
1786         for p := sched.pidle.ptr(); p != nil; p = p.link.ptr() {
1787                 if atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1788                         fn(p)
1789                         sched.safePointWait--
1790                 }
1791         }
1792
1793         wait := sched.safePointWait > 0
1794         unlock(&sched.lock)
1795
1796         // Run fn for the current P.
1797         fn(pp)
1798
1799         // Force Ps currently in _Psyscall into _Pidle and hand them
1800         // off to induce safe point function execution.
1801         for _, p2 := range allp {
1802                 s := p2.status
1803                 if s == _Psyscall && p2.runSafePointFn == 1 && atomic.Cas(&p2.status, s, _Pidle) {
1804                         if traceEnabled() {
1805                                 traceGoSysBlock(p2)
1806                                 traceProcStop(p2)
1807                         }
1808                         p2.syscalltick++
1809                         handoffp(p2)
1810                 }
1811         }
1812
1813         // Wait for remaining Ps to run fn.
1814         if wait {
1815                 for {
1816                         // Wait for 100us, then try to re-preempt in
1817                         // case of any races.
1818                         //
1819                         // Requires system stack.
1820                         if notetsleep(&sched.safePointNote, 100*1000) {
1821                                 noteclear(&sched.safePointNote)
1822                                 break
1823                         }
1824                         preemptall()
1825                 }
1826         }
1827         if sched.safePointWait != 0 {
1828                 throw("forEachP: not done")
1829         }
1830         for _, p2 := range allp {
1831                 if p2.runSafePointFn != 0 {
1832                         throw("forEachP: P did not run fn")
1833                 }
1834         }
1835
1836         lock(&sched.lock)
1837         sched.safePointFn = nil
1838         unlock(&sched.lock)
1839         releasem(mp)
1840 }
1841
1842 // runSafePointFn runs the safe point function, if any, for this P.
1843 // This should be called like
1844 //
1845 //      if getg().m.p.runSafePointFn != 0 {
1846 //          runSafePointFn()
1847 //      }
1848 //
1849 // runSafePointFn must be checked on any transition in to _Pidle or
1850 // _Psyscall to avoid a race where forEachP sees that the P is running
1851 // just before the P goes into _Pidle/_Psyscall and neither forEachP
1852 // nor the P run the safe-point function.
1853 func runSafePointFn() {
1854         p := getg().m.p.ptr()
1855         // Resolve the race between forEachP running the safe-point
1856         // function on this P's behalf and this P running the
1857         // safe-point function directly.
1858         if !atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1859                 return
1860         }
1861         sched.safePointFn(p)
1862         lock(&sched.lock)
1863         sched.safePointWait--
1864         if sched.safePointWait == 0 {
1865                 notewakeup(&sched.safePointNote)
1866         }
1867         unlock(&sched.lock)
1868 }
1869
1870 // When running with cgo, we call _cgo_thread_start
1871 // to start threads for us so that we can play nicely with
1872 // foreign code.
1873 var cgoThreadStart unsafe.Pointer
1874
1875 type cgothreadstart struct {
1876         g   guintptr
1877         tls *uint64
1878         fn  unsafe.Pointer
1879 }
1880
1881 // Allocate a new m unassociated with any thread.
1882 // Can use p for allocation context if needed.
1883 // fn is recorded as the new m's m.mstartfn.
1884 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
1885 //
1886 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
1887 // isn't because it borrows pp.
1888 //
1889 //go:yeswritebarrierrec
1890 func allocm(pp *p, fn func(), id int64) *m {
1891         allocmLock.rlock()
1892
1893         // The caller owns pp, but we may borrow (i.e., acquirep) it. We must
1894         // disable preemption to ensure it is not stolen, which would make the
1895         // caller lose ownership.
1896         acquirem()
1897
1898         gp := getg()
1899         if gp.m.p == 0 {
1900                 acquirep(pp) // temporarily borrow p for mallocs in this function
1901         }
1902
1903         // Release the free M list. We need to do this somewhere and
1904         // this may free up a stack we can use.
1905         if sched.freem != nil {
1906                 lock(&sched.lock)
1907                 var newList *m
1908                 for freem := sched.freem; freem != nil; {
1909                         wait := freem.freeWait.Load()
1910                         if wait == freeMWait {
1911                                 next := freem.freelink
1912                                 freem.freelink = newList
1913                                 newList = freem
1914                                 freem = next
1915                                 continue
1916                         }
1917                         // Free the stack if needed. For freeMRef, there is
1918                         // nothing to do except drop freem from the sched.freem
1919                         // list.
1920                         if wait == freeMStack {
1921                                 // stackfree must be on the system stack, but allocm is
1922                                 // reachable off the system stack transitively from
1923                                 // startm.
1924                                 systemstack(func() {
1925                                         stackfree(freem.g0.stack)
1926                                 })
1927                         }
1928                         freem = freem.freelink
1929                 }
1930                 sched.freem = newList
1931                 unlock(&sched.lock)
1932         }
1933
1934         mp := new(m)
1935         mp.mstartfn = fn
1936         mcommoninit(mp, id)
1937
1938         // In case of cgo or Solaris or illumos or Darwin, pthread_create will make us a stack.
1939         // Windows and Plan 9 will layout sched stack on OS stack.
1940         if iscgo || mStackIsSystemAllocated() {
1941                 mp.g0 = malg(-1)
1942         } else {
1943                 mp.g0 = malg(16384 * sys.StackGuardMultiplier)
1944         }
1945         mp.g0.m = mp
1946
1947         if pp == gp.m.p.ptr() {
1948                 releasep()
1949         }
1950
1951         releasem(gp.m)
1952         allocmLock.runlock()
1953         return mp
1954 }
1955
1956 // needm is called when a cgo callback happens on a
1957 // thread without an m (a thread not created by Go).
1958 // In this case, needm is expected to find an m to use
1959 // and return with m, g initialized correctly.
1960 // Since m and g are not set now (likely nil, but see below)
1961 // needm is limited in what routines it can call. In particular
1962 // it can only call nosplit functions (textflag 7) and cannot
1963 // do any scheduling that requires an m.
1964 //
1965 // In order to avoid needing heavy lifting here, we adopt
1966 // the following strategy: there is a stack of available m's
1967 // that can be stolen. Using compare-and-swap
1968 // to pop from the stack has ABA races, so we simulate
1969 // a lock by doing an exchange (via Casuintptr) to steal the stack
1970 // head and replace the top pointer with MLOCKED (1).
1971 // This serves as a simple spin lock that we can use even
1972 // without an m. The thread that locks the stack in this way
1973 // unlocks the stack by storing a valid stack head pointer.
1974 //
1975 // In order to make sure that there is always an m structure
1976 // available to be stolen, we maintain the invariant that there
1977 // is always one more than needed. At the beginning of the
1978 // program (if cgo is in use) the list is seeded with a single m.
1979 // If needm finds that it has taken the last m off the list, its job
1980 // is - once it has installed its own m so that it can do things like
1981 // allocate memory - to create a spare m and put it on the list.
1982 //
1983 // Each of these extra m's also has a g0 and a curg that are
1984 // pressed into service as the scheduling stack and current
1985 // goroutine for the duration of the cgo callback.
1986 //
1987 // It calls dropm to put the m back on the list,
1988 // 1. when the callback is done with the m in non-pthread platforms,
1989 // 2. or when the C thread exiting on pthread platforms.
1990 //
1991 // The signal argument indicates whether we're called from a signal
1992 // handler.
1993 //
1994 //go:nosplit
1995 func needm(signal bool) {
1996         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1997                 // Can happen if C/C++ code calls Go from a global ctor.
1998                 // Can also happen on Windows if a global ctor uses a
1999                 // callback created by syscall.NewCallback. See issue #6751
2000                 // for details.
2001                 //
2002                 // Can not throw, because scheduler is not initialized yet.
2003                 writeErrStr("fatal error: cgo callback before cgo call\n")
2004                 exit(1)
2005         }
2006
2007         // Save and block signals before getting an M.
2008         // The signal handler may call needm itself,
2009         // and we must avoid a deadlock. Also, once g is installed,
2010         // any incoming signals will try to execute,
2011         // but we won't have the sigaltstack settings and other data
2012         // set up appropriately until the end of minit, which will
2013         // unblock the signals. This is the same dance as when
2014         // starting a new m to run Go code via newosproc.
2015         var sigmask sigset
2016         sigsave(&sigmask)
2017         sigblock(false)
2018
2019         // getExtraM is safe here because of the invariant above,
2020         // that the extra list always contains or will soon contain
2021         // at least one m.
2022         mp, last := getExtraM()
2023
2024         // Set needextram when we've just emptied the list,
2025         // so that the eventual call into cgocallbackg will
2026         // allocate a new m for the extra list. We delay the
2027         // allocation until then so that it can be done
2028         // after exitsyscall makes sure it is okay to be
2029         // running at all (that is, there's no garbage collection
2030         // running right now).
2031         mp.needextram = last
2032
2033         // Store the original signal mask for use by minit.
2034         mp.sigmask = sigmask
2035
2036         // Install TLS on some platforms (previously setg
2037         // would do this if necessary).
2038         osSetupTLS(mp)
2039
2040         // Install g (= m->g0) and set the stack bounds
2041         // to match the current stack.
2042         setg(mp.g0)
2043         sp := getcallersp()
2044         callbackUpdateSystemStack(mp, sp, signal)
2045
2046         // Should mark we are already in Go now.
2047         // Otherwise, we may call needm again when we get a signal, before cgocallbackg1,
2048         // which means the extram list may be empty, that will cause a deadlock.
2049         mp.isExtraInC = false
2050
2051         // Initialize this thread to use the m.
2052         asminit()
2053         minit()
2054
2055         // mp.curg is now a real goroutine.
2056         casgstatus(mp.curg, _Gdead, _Gsyscall)
2057         sched.ngsys.Add(-1)
2058 }
2059
2060 // Acquire an extra m and bind it to the C thread when a pthread key has been created.
2061 //
2062 //go:nosplit
2063 func needAndBindM() {
2064         needm(false)
2065
2066         if _cgo_pthread_key_created != nil && *(*uintptr)(_cgo_pthread_key_created) != 0 {
2067                 cgoBindM()
2068         }
2069 }
2070
2071 // newextram allocates m's and puts them on the extra list.
2072 // It is called with a working local m, so that it can do things
2073 // like call schedlock and allocate.
2074 func newextram() {
2075         c := extraMWaiters.Swap(0)
2076         if c > 0 {
2077                 for i := uint32(0); i < c; i++ {
2078                         oneNewExtraM()
2079                 }
2080         } else if extraMLength.Load() == 0 {
2081                 // Make sure there is at least one extra M.
2082                 oneNewExtraM()
2083         }
2084 }
2085
2086 // oneNewExtraM allocates an m and puts it on the extra list.
2087 func oneNewExtraM() {
2088         // Create extra goroutine locked to extra m.
2089         // The goroutine is the context in which the cgo callback will run.
2090         // The sched.pc will never be returned to, but setting it to
2091         // goexit makes clear to the traceback routines where
2092         // the goroutine stack ends.
2093         mp := allocm(nil, nil, -1)
2094         gp := malg(4096)
2095         gp.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum
2096         gp.sched.sp = gp.stack.hi
2097         gp.sched.sp -= 4 * goarch.PtrSize // extra space in case of reads slightly beyond frame
2098         gp.sched.lr = 0
2099         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
2100         gp.syscallpc = gp.sched.pc
2101         gp.syscallsp = gp.sched.sp
2102         gp.stktopsp = gp.sched.sp
2103         // malg returns status as _Gidle. Change to _Gdead before
2104         // adding to allg where GC can see it. We use _Gdead to hide
2105         // this from tracebacks and stack scans since it isn't a
2106         // "real" goroutine until needm grabs it.
2107         casgstatus(gp, _Gidle, _Gdead)
2108         gp.m = mp
2109         mp.curg = gp
2110         mp.isextra = true
2111         // mark we are in C by default.
2112         mp.isExtraInC = true
2113         mp.lockedInt++
2114         mp.lockedg.set(gp)
2115         gp.lockedm.set(mp)
2116         gp.goid = sched.goidgen.Add(1)
2117         if raceenabled {
2118                 gp.racectx = racegostart(abi.FuncPCABIInternal(newextram) + sys.PCQuantum)
2119         }
2120         if traceEnabled() {
2121                 traceOneNewExtraM(gp)
2122         }
2123         // put on allg for garbage collector
2124         allgadd(gp)
2125
2126         // gp is now on the allg list, but we don't want it to be
2127         // counted by gcount. It would be more "proper" to increment
2128         // sched.ngfree, but that requires locking. Incrementing ngsys
2129         // has the same effect.
2130         sched.ngsys.Add(1)
2131
2132         // Add m to the extra list.
2133         addExtraM(mp)
2134 }
2135
2136 // dropm puts the current m back onto the extra list.
2137 //
2138 // 1. On systems without pthreads, like Windows
2139 // dropm is called when a cgo callback has called needm but is now
2140 // done with the callback and returning back into the non-Go thread.
2141 //
2142 // The main expense here is the call to signalstack to release the
2143 // m's signal stack, and then the call to needm on the next callback
2144 // from this thread. It is tempting to try to save the m for next time,
2145 // which would eliminate both these costs, but there might not be
2146 // a next time: the current thread (which Go does not control) might exit.
2147 // If we saved the m for that thread, there would be an m leak each time
2148 // such a thread exited. Instead, we acquire and release an m on each
2149 // call. These should typically not be scheduling operations, just a few
2150 // atomics, so the cost should be small.
2151 //
2152 // 2. On systems with pthreads
2153 // dropm is called while a non-Go thread is exiting.
2154 // We allocate a pthread per-thread variable using pthread_key_create,
2155 // to register a thread-exit-time destructor.
2156 // And store the g into a thread-specific value associated with the pthread key,
2157 // when first return back to C.
2158 // So that the destructor would invoke dropm while the non-Go thread is exiting.
2159 // This is much faster since it avoids expensive signal-related syscalls.
2160 //
2161 // This always runs without a P, so //go:nowritebarrierrec is required.
2162 //
2163 // This may run with a different stack than was recorded in g0 (there is no
2164 // call to callbackUpdateSystemStack prior to dropm), so this must be
2165 // //go:nosplit to avoid the stack bounds check.
2166 //
2167 //go:nowritebarrierrec
2168 //go:nosplit
2169 func dropm() {
2170         // Clear m and g, and return m to the extra list.
2171         // After the call to setg we can only call nosplit functions
2172         // with no pointer manipulation.
2173         mp := getg().m
2174
2175         // Return mp.curg to dead state.
2176         casgstatus(mp.curg, _Gsyscall, _Gdead)
2177         mp.curg.preemptStop = false
2178         sched.ngsys.Add(1)
2179
2180         // Block signals before unminit.
2181         // Unminit unregisters the signal handling stack (but needs g on some systems).
2182         // Setg(nil) clears g, which is the signal handler's cue not to run Go handlers.
2183         // It's important not to try to handle a signal between those two steps.
2184         sigmask := mp.sigmask
2185         sigblock(false)
2186         unminit()
2187
2188         setg(nil)
2189
2190         // Clear g0 stack bounds to ensure that needm always refreshes the
2191         // bounds when reusing this M.
2192         g0 := mp.g0
2193         g0.stack.hi = 0
2194         g0.stack.lo = 0
2195         g0.stackguard0 = 0
2196         g0.stackguard1 = 0
2197
2198         putExtraM(mp)
2199
2200         msigrestore(sigmask)
2201 }
2202
2203 // bindm store the g0 of the current m into a thread-specific value.
2204 //
2205 // We allocate a pthread per-thread variable using pthread_key_create,
2206 // to register a thread-exit-time destructor.
2207 // We are here setting the thread-specific value of the pthread key, to enable the destructor.
2208 // So that the pthread_key_destructor would dropm while the C thread is exiting.
2209 //
2210 // And the saved g will be used in pthread_key_destructor,
2211 // since the g stored in the TLS by Go might be cleared in some platforms,
2212 // before the destructor invoked, so, we restore g by the stored g, before dropm.
2213 //
2214 // We store g0 instead of m, to make the assembly code simpler,
2215 // since we need to restore g0 in runtime.cgocallback.
2216 //
2217 // On systems without pthreads, like Windows, bindm shouldn't be used.
2218 //
2219 // NOTE: this always runs without a P, so, nowritebarrierrec required.
2220 //
2221 //go:nosplit
2222 //go:nowritebarrierrec
2223 func cgoBindM() {
2224         if GOOS == "windows" || GOOS == "plan9" {
2225                 fatal("bindm in unexpected GOOS")
2226         }
2227         g := getg()
2228         if g.m.g0 != g {
2229                 fatal("the current g is not g0")
2230         }
2231         if _cgo_bindm != nil {
2232                 asmcgocall(_cgo_bindm, unsafe.Pointer(g))
2233         }
2234 }
2235
2236 // A helper function for EnsureDropM.
2237 func getm() uintptr {
2238         return uintptr(unsafe.Pointer(getg().m))
2239 }
2240
2241 var (
2242         // Locking linked list of extra M's, via mp.schedlink. Must be accessed
2243         // only via lockextra/unlockextra.
2244         //
2245         // Can't be atomic.Pointer[m] because we use an invalid pointer as a
2246         // "locked" sentinel value. M's on this list remain visible to the GC
2247         // because their mp.curg is on allgs.
2248         extraM atomic.Uintptr
2249         // Number of M's in the extraM list.
2250         extraMLength atomic.Uint32
2251         // Number of waiters in lockextra.
2252         extraMWaiters atomic.Uint32
2253
2254         // Number of extra M's in use by threads.
2255         extraMInUse atomic.Uint32
2256 )
2257
2258 // lockextra locks the extra list and returns the list head.
2259 // The caller must unlock the list by storing a new list head
2260 // to extram. If nilokay is true, then lockextra will
2261 // return a nil list head if that's what it finds. If nilokay is false,
2262 // lockextra will keep waiting until the list head is no longer nil.
2263 //
2264 //go:nosplit
2265 func lockextra(nilokay bool) *m {
2266         const locked = 1
2267
2268         incr := false
2269         for {
2270                 old := extraM.Load()
2271                 if old == locked {
2272                         osyield_no_g()
2273                         continue
2274                 }
2275                 if old == 0 && !nilokay {
2276                         if !incr {
2277                                 // Add 1 to the number of threads
2278                                 // waiting for an M.
2279                                 // This is cleared by newextram.
2280                                 extraMWaiters.Add(1)
2281                                 incr = true
2282                         }
2283                         usleep_no_g(1)
2284                         continue
2285                 }
2286                 if extraM.CompareAndSwap(old, locked) {
2287                         return (*m)(unsafe.Pointer(old))
2288                 }
2289                 osyield_no_g()
2290                 continue
2291         }
2292 }
2293
2294 //go:nosplit
2295 func unlockextra(mp *m, delta int32) {
2296         extraMLength.Add(delta)
2297         extraM.Store(uintptr(unsafe.Pointer(mp)))
2298 }
2299
2300 // Return an M from the extra M list. Returns last == true if the list becomes
2301 // empty because of this call.
2302 //
2303 // Spins waiting for an extra M, so caller must ensure that the list always
2304 // contains or will soon contain at least one M.
2305 //
2306 //go:nosplit
2307 func getExtraM() (mp *m, last bool) {
2308         mp = lockextra(false)
2309         extraMInUse.Add(1)
2310         unlockextra(mp.schedlink.ptr(), -1)
2311         return mp, mp.schedlink.ptr() == nil
2312 }
2313
2314 // Returns an extra M back to the list. mp must be from getExtraM. Newly
2315 // allocated M's should use addExtraM.
2316 //
2317 //go:nosplit
2318 func putExtraM(mp *m) {
2319         extraMInUse.Add(-1)
2320         addExtraM(mp)
2321 }
2322
2323 // Adds a newly allocated M to the extra M list.
2324 //
2325 //go:nosplit
2326 func addExtraM(mp *m) {
2327         mnext := lockextra(true)
2328         mp.schedlink.set(mnext)
2329         unlockextra(mp, 1)
2330 }
2331
2332 var (
2333         // allocmLock is locked for read when creating new Ms in allocm and their
2334         // addition to allm. Thus acquiring this lock for write blocks the
2335         // creation of new Ms.
2336         allocmLock rwmutex
2337
2338         // execLock serializes exec and clone to avoid bugs or unspecified
2339         // behaviour around exec'ing while creating/destroying threads. See
2340         // issue #19546.
2341         execLock rwmutex
2342 )
2343
2344 // These errors are reported (via writeErrStr) by some OS-specific
2345 // versions of newosproc and newosproc0.
2346 const (
2347         failthreadcreate  = "runtime: failed to create new OS thread\n"
2348         failallocatestack = "runtime: failed to allocate stack for the new OS thread\n"
2349 )
2350
2351 // newmHandoff contains a list of m structures that need new OS threads.
2352 // This is used by newm in situations where newm itself can't safely
2353 // start an OS thread.
2354 var newmHandoff struct {
2355         lock mutex
2356
2357         // newm points to a list of M structures that need new OS
2358         // threads. The list is linked through m.schedlink.
2359         newm muintptr
2360
2361         // waiting indicates that wake needs to be notified when an m
2362         // is put on the list.
2363         waiting bool
2364         wake    note
2365
2366         // haveTemplateThread indicates that the templateThread has
2367         // been started. This is not protected by lock. Use cas to set
2368         // to 1.
2369         haveTemplateThread uint32
2370 }
2371
2372 // Create a new m. It will start off with a call to fn, or else the scheduler.
2373 // fn needs to be static and not a heap allocated closure.
2374 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2375 //
2376 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
2377 //
2378 //go:nowritebarrierrec
2379 func newm(fn func(), pp *p, id int64) {
2380         // allocm adds a new M to allm, but they do not start until created by
2381         // the OS in newm1 or the template thread.
2382         //
2383         // doAllThreadsSyscall requires that every M in allm will eventually
2384         // start and be signal-able, even with a STW.
2385         //
2386         // Disable preemption here until we start the thread to ensure that
2387         // newm is not preempted between allocm and starting the new thread,
2388         // ensuring that anything added to allm is guaranteed to eventually
2389         // start.
2390         acquirem()
2391
2392         mp := allocm(pp, fn, id)
2393         mp.nextp.set(pp)
2394         mp.sigmask = initSigmask
2395         if gp := getg(); gp != nil && gp.m != nil && (gp.m.lockedExt != 0 || gp.m.incgo) && GOOS != "plan9" {
2396                 // We're on a locked M or a thread that may have been
2397                 // started by C. The kernel state of this thread may
2398                 // be strange (the user may have locked it for that
2399                 // purpose). We don't want to clone that into another
2400                 // thread. Instead, ask a known-good thread to create
2401                 // the thread for us.
2402                 //
2403                 // This is disabled on Plan 9. See golang.org/issue/22227.
2404                 //
2405                 // TODO: This may be unnecessary on Windows, which
2406                 // doesn't model thread creation off fork.
2407                 lock(&newmHandoff.lock)
2408                 if newmHandoff.haveTemplateThread == 0 {
2409                         throw("on a locked thread with no template thread")
2410                 }
2411                 mp.schedlink = newmHandoff.newm
2412                 newmHandoff.newm.set(mp)
2413                 if newmHandoff.waiting {
2414                         newmHandoff.waiting = false
2415                         notewakeup(&newmHandoff.wake)
2416                 }
2417                 unlock(&newmHandoff.lock)
2418                 // The M has not started yet, but the template thread does not
2419                 // participate in STW, so it will always process queued Ms and
2420                 // it is safe to releasem.
2421                 releasem(getg().m)
2422                 return
2423         }
2424         newm1(mp)
2425         releasem(getg().m)
2426 }
2427
2428 func newm1(mp *m) {
2429         if iscgo {
2430                 var ts cgothreadstart
2431                 if _cgo_thread_start == nil {
2432                         throw("_cgo_thread_start missing")
2433                 }
2434                 ts.g.set(mp.g0)
2435                 ts.tls = (*uint64)(unsafe.Pointer(&mp.tls[0]))
2436                 ts.fn = unsafe.Pointer(abi.FuncPCABI0(mstart))
2437                 if msanenabled {
2438                         msanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2439                 }
2440                 if asanenabled {
2441                         asanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2442                 }
2443                 execLock.rlock() // Prevent process clone.
2444                 asmcgocall(_cgo_thread_start, unsafe.Pointer(&ts))
2445                 execLock.runlock()
2446                 return
2447         }
2448         execLock.rlock() // Prevent process clone.
2449         newosproc(mp)
2450         execLock.runlock()
2451 }
2452
2453 // startTemplateThread starts the template thread if it is not already
2454 // running.
2455 //
2456 // The calling thread must itself be in a known-good state.
2457 func startTemplateThread() {
2458         if GOARCH == "wasm" { // no threads on wasm yet
2459                 return
2460         }
2461
2462         // Disable preemption to guarantee that the template thread will be
2463         // created before a park once haveTemplateThread is set.
2464         mp := acquirem()
2465         if !atomic.Cas(&newmHandoff.haveTemplateThread, 0, 1) {
2466                 releasem(mp)
2467                 return
2468         }
2469         newm(templateThread, nil, -1)
2470         releasem(mp)
2471 }
2472
2473 // templateThread is a thread in a known-good state that exists solely
2474 // to start new threads in known-good states when the calling thread
2475 // may not be in a good state.
2476 //
2477 // Many programs never need this, so templateThread is started lazily
2478 // when we first enter a state that might lead to running on a thread
2479 // in an unknown state.
2480 //
2481 // templateThread runs on an M without a P, so it must not have write
2482 // barriers.
2483 //
2484 //go:nowritebarrierrec
2485 func templateThread() {
2486         lock(&sched.lock)
2487         sched.nmsys++
2488         checkdead()
2489         unlock(&sched.lock)
2490
2491         for {
2492                 lock(&newmHandoff.lock)
2493                 for newmHandoff.newm != 0 {
2494                         newm := newmHandoff.newm.ptr()
2495                         newmHandoff.newm = 0
2496                         unlock(&newmHandoff.lock)
2497                         for newm != nil {
2498                                 next := newm.schedlink.ptr()
2499                                 newm.schedlink = 0
2500                                 newm1(newm)
2501                                 newm = next
2502                         }
2503                         lock(&newmHandoff.lock)
2504                 }
2505                 newmHandoff.waiting = true
2506                 noteclear(&newmHandoff.wake)
2507                 unlock(&newmHandoff.lock)
2508                 notesleep(&newmHandoff.wake)
2509         }
2510 }
2511
2512 // Stops execution of the current m until new work is available.
2513 // Returns with acquired P.
2514 func stopm() {
2515         gp := getg()
2516
2517         if gp.m.locks != 0 {
2518                 throw("stopm holding locks")
2519         }
2520         if gp.m.p != 0 {
2521                 throw("stopm holding p")
2522         }
2523         if gp.m.spinning {
2524                 throw("stopm spinning")
2525         }
2526
2527         lock(&sched.lock)
2528         mput(gp.m)
2529         unlock(&sched.lock)
2530         mPark()
2531         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2532         gp.m.nextp = 0
2533 }
2534
2535 func mspinning() {
2536         // startm's caller incremented nmspinning. Set the new M's spinning.
2537         getg().m.spinning = true
2538 }
2539
2540 // Schedules some M to run the p (creates an M if necessary).
2541 // If p==nil, tries to get an idle P, if no idle P's does nothing.
2542 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2543 // If spinning is set, the caller has incremented nmspinning and must provide a
2544 // P. startm will set m.spinning in the newly started M.
2545 //
2546 // Callers passing a non-nil P must call from a non-preemptible context. See
2547 // comment on acquirem below.
2548 //
2549 // Argument lockheld indicates whether the caller already acquired the
2550 // scheduler lock. Callers holding the lock when making the call must pass
2551 // true. The lock might be temporarily dropped, but will be reacquired before
2552 // returning.
2553 //
2554 // Must not have write barriers because this may be called without a P.
2555 //
2556 //go:nowritebarrierrec
2557 func startm(pp *p, spinning, lockheld bool) {
2558         // Disable preemption.
2559         //
2560         // Every owned P must have an owner that will eventually stop it in the
2561         // event of a GC stop request. startm takes transient ownership of a P
2562         // (either from argument or pidleget below) and transfers ownership to
2563         // a started M, which will be responsible for performing the stop.
2564         //
2565         // Preemption must be disabled during this transient ownership,
2566         // otherwise the P this is running on may enter GC stop while still
2567         // holding the transient P, leaving that P in limbo and deadlocking the
2568         // STW.
2569         //
2570         // Callers passing a non-nil P must already be in non-preemptible
2571         // context, otherwise such preemption could occur on function entry to
2572         // startm. Callers passing a nil P may be preemptible, so we must
2573         // disable preemption before acquiring a P from pidleget below.
2574         mp := acquirem()
2575         if !lockheld {
2576                 lock(&sched.lock)
2577         }
2578         if pp == nil {
2579                 if spinning {
2580                         // TODO(prattmic): All remaining calls to this function
2581                         // with _p_ == nil could be cleaned up to find a P
2582                         // before calling startm.
2583                         throw("startm: P required for spinning=true")
2584                 }
2585                 pp, _ = pidleget(0)
2586                 if pp == nil {
2587                         if !lockheld {
2588                                 unlock(&sched.lock)
2589                         }
2590                         releasem(mp)
2591                         return
2592                 }
2593         }
2594         nmp := mget()
2595         if nmp == nil {
2596                 // No M is available, we must drop sched.lock and call newm.
2597                 // However, we already own a P to assign to the M.
2598                 //
2599                 // Once sched.lock is released, another G (e.g., in a syscall),
2600                 // could find no idle P while checkdead finds a runnable G but
2601                 // no running M's because this new M hasn't started yet, thus
2602                 // throwing in an apparent deadlock.
2603                 // This apparent deadlock is possible when startm is called
2604                 // from sysmon, which doesn't count as a running M.
2605                 //
2606                 // Avoid this situation by pre-allocating the ID for the new M,
2607                 // thus marking it as 'running' before we drop sched.lock. This
2608                 // new M will eventually run the scheduler to execute any
2609                 // queued G's.
2610                 id := mReserveID()
2611                 unlock(&sched.lock)
2612
2613                 var fn func()
2614                 if spinning {
2615                         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2616                         fn = mspinning
2617                 }
2618                 newm(fn, pp, id)
2619
2620                 if lockheld {
2621                         lock(&sched.lock)
2622                 }
2623                 // Ownership transfer of pp committed by start in newm.
2624                 // Preemption is now safe.
2625                 releasem(mp)
2626                 return
2627         }
2628         if !lockheld {
2629                 unlock(&sched.lock)
2630         }
2631         if nmp.spinning {
2632                 throw("startm: m is spinning")
2633         }
2634         if nmp.nextp != 0 {
2635                 throw("startm: m has p")
2636         }
2637         if spinning && !runqempty(pp) {
2638                 throw("startm: p has runnable gs")
2639         }
2640         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2641         nmp.spinning = spinning
2642         nmp.nextp.set(pp)
2643         notewakeup(&nmp.park)
2644         // Ownership transfer of pp committed by wakeup. Preemption is now
2645         // safe.
2646         releasem(mp)
2647 }
2648
2649 // Hands off P from syscall or locked M.
2650 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
2651 //
2652 //go:nowritebarrierrec
2653 func handoffp(pp *p) {
2654         // handoffp must start an M in any situation where
2655         // findrunnable would return a G to run on pp.
2656
2657         // if it has local work, start it straight away
2658         if !runqempty(pp) || sched.runqsize != 0 {
2659                 startm(pp, false, false)
2660                 return
2661         }
2662         // if there's trace work to do, start it straight away
2663         if (traceEnabled() || traceShuttingDown()) && traceReaderAvailable() != nil {
2664                 startm(pp, false, false)
2665                 return
2666         }
2667         // if it has GC work, start it straight away
2668         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) {
2669                 startm(pp, false, false)
2670                 return
2671         }
2672         // no local work, check that there are no spinning/idle M's,
2673         // otherwise our help is not required
2674         if sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() == 0 && sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) { // TODO: fast atomic
2675                 sched.needspinning.Store(0)
2676                 startm(pp, true, false)
2677                 return
2678         }
2679         lock(&sched.lock)
2680         if sched.gcwaiting.Load() {
2681                 pp.status = _Pgcstop
2682                 sched.stopwait--
2683                 if sched.stopwait == 0 {
2684                         notewakeup(&sched.stopnote)
2685                 }
2686                 unlock(&sched.lock)
2687                 return
2688         }
2689         if pp.runSafePointFn != 0 && atomic.Cas(&pp.runSafePointFn, 1, 0) {
2690                 sched.safePointFn(pp)
2691                 sched.safePointWait--
2692                 if sched.safePointWait == 0 {
2693                         notewakeup(&sched.safePointNote)
2694                 }
2695         }
2696         if sched.runqsize != 0 {
2697                 unlock(&sched.lock)
2698                 startm(pp, false, false)
2699                 return
2700         }
2701         // If this is the last running P and nobody is polling network,
2702         // need to wakeup another M to poll network.
2703         if sched.npidle.Load() == gomaxprocs-1 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2704                 unlock(&sched.lock)
2705                 startm(pp, false, false)
2706                 return
2707         }
2708
2709         // The scheduler lock cannot be held when calling wakeNetPoller below
2710         // because wakeNetPoller may call wakep which may call startm.
2711         when := nobarrierWakeTime(pp)
2712         pidleput(pp, 0)
2713         unlock(&sched.lock)
2714
2715         if when != 0 {
2716                 wakeNetPoller(when)
2717         }
2718 }
2719
2720 // Tries to add one more P to execute G's.
2721 // Called when a G is made runnable (newproc, ready).
2722 // Must be called with a P.
2723 func wakep() {
2724         // Be conservative about spinning threads, only start one if none exist
2725         // already.
2726         if sched.nmspinning.Load() != 0 || !sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) {
2727                 return
2728         }
2729
2730         // Disable preemption until ownership of pp transfers to the next M in
2731         // startm. Otherwise preemption here would leave pp stuck waiting to
2732         // enter _Pgcstop.
2733         //
2734         // See preemption comment on acquirem in startm for more details.
2735         mp := acquirem()
2736
2737         var pp *p
2738         lock(&sched.lock)
2739         pp, _ = pidlegetSpinning(0)
2740         if pp == nil {
2741                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2742                         throw("wakep: negative nmspinning")
2743                 }
2744                 unlock(&sched.lock)
2745                 releasem(mp)
2746                 return
2747         }
2748         // Since we always have a P, the race in the "No M is available"
2749         // comment in startm doesn't apply during the small window between the
2750         // unlock here and lock in startm. A checkdead in between will always
2751         // see at least one running M (ours).
2752         unlock(&sched.lock)
2753
2754         startm(pp, true, false)
2755
2756         releasem(mp)
2757 }
2758
2759 // Stops execution of the current m that is locked to a g until the g is runnable again.
2760 // Returns with acquired P.
2761 func stoplockedm() {
2762         gp := getg()
2763
2764         if gp.m.lockedg == 0 || gp.m.lockedg.ptr().lockedm.ptr() != gp.m {
2765                 throw("stoplockedm: inconsistent locking")
2766         }
2767         if gp.m.p != 0 {
2768                 // Schedule another M to run this p.
2769                 pp := releasep()
2770                 handoffp(pp)
2771         }
2772         incidlelocked(1)
2773         // Wait until another thread schedules lockedg again.
2774         mPark()
2775         status := readgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2776         if status&^_Gscan != _Grunnable {
2777                 print("runtime:stoplockedm: lockedg (atomicstatus=", status, ") is not Grunnable or Gscanrunnable\n")
2778                 dumpgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2779                 throw("stoplockedm: not runnable")
2780         }
2781         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2782         gp.m.nextp = 0
2783 }
2784
2785 // Schedules the locked m to run the locked gp.
2786 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
2787 //
2788 //go:nowritebarrierrec
2789 func startlockedm(gp *g) {
2790         mp := gp.lockedm.ptr()
2791         if mp == getg().m {
2792                 throw("startlockedm: locked to me")
2793         }
2794         if mp.nextp != 0 {
2795                 throw("startlockedm: m has p")
2796         }
2797         // directly handoff current P to the locked m
2798         incidlelocked(-1)
2799         pp := releasep()
2800         mp.nextp.set(pp)
2801         notewakeup(&mp.park)
2802         stopm()
2803 }
2804
2805 // Stops the current m for stopTheWorld.
2806 // Returns when the world is restarted.
2807 func gcstopm() {
2808         gp := getg()
2809
2810         if !sched.gcwaiting.Load() {
2811                 throw("gcstopm: not waiting for gc")
2812         }
2813         if gp.m.spinning {
2814                 gp.m.spinning = false
2815                 // OK to just drop nmspinning here,
2816                 // startTheWorld will unpark threads as necessary.
2817                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2818                         throw("gcstopm: negative nmspinning")
2819                 }
2820         }
2821         pp := releasep()
2822         lock(&sched.lock)
2823         pp.status = _Pgcstop
2824         sched.stopwait--
2825         if sched.stopwait == 0 {
2826                 notewakeup(&sched.stopnote)
2827         }
2828         unlock(&sched.lock)
2829         stopm()
2830 }
2831
2832 // Schedules gp to run on the current M.
2833 // If inheritTime is true, gp inherits the remaining time in the
2834 // current time slice. Otherwise, it starts a new time slice.
2835 // Never returns.
2836 //
2837 // Write barriers are allowed because this is called immediately after
2838 // acquiring a P in several places.
2839 //
2840 //go:yeswritebarrierrec
2841 func execute(gp *g, inheritTime bool) {
2842         mp := getg().m
2843
2844         if goroutineProfile.active {
2845                 // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
2846                 // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first stopped
2847                 // the world.
2848                 tryRecordGoroutineProfile(gp, osyield)
2849         }
2850
2851         // Assign gp.m before entering _Grunning so running Gs have an
2852         // M.
2853         mp.curg = gp
2854         gp.m = mp
2855         casgstatus(gp, _Grunnable, _Grunning)
2856         gp.waitsince = 0
2857         gp.preempt = false
2858         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
2859         if !inheritTime {
2860                 mp.p.ptr().schedtick++
2861         }
2862
2863         // Check whether the profiler needs to be turned on or off.
2864         hz := sched.profilehz
2865         if mp.profilehz != hz {
2866                 setThreadCPUProfiler(hz)
2867         }
2868
2869         if traceEnabled() {
2870                 // GoSysExit has to happen when we have a P, but before GoStart.
2871                 // So we emit it here.
2872                 if gp.syscallsp != 0 {
2873                         traceGoSysExit()
2874                 }
2875                 traceGoStart()
2876         }
2877
2878         gogo(&gp.sched)
2879 }
2880
2881 // Finds a runnable goroutine to execute.
2882 // Tries to steal from other P's, get g from local or global queue, poll network.
2883 // tryWakeP indicates that the returned goroutine is not normal (GC worker, trace
2884 // reader) so the caller should try to wake a P.
2885 func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) {
2886         mp := getg().m
2887
2888         // The conditions here and in handoffp must agree: if
2889         // findrunnable would return a G to run, handoffp must start
2890         // an M.
2891
2892 top:
2893         pp := mp.p.ptr()
2894         if sched.gcwaiting.Load() {
2895                 gcstopm()
2896                 goto top
2897         }
2898         if pp.runSafePointFn != 0 {
2899                 runSafePointFn()
2900         }
2901
2902         // now and pollUntil are saved for work stealing later,
2903         // which may steal timers. It's important that between now
2904         // and then, nothing blocks, so these numbers remain mostly
2905         // relevant.
2906         now, pollUntil, _ := checkTimers(pp, 0)
2907
2908         // Try to schedule the trace reader.
2909         if traceEnabled() || traceShuttingDown() {
2910                 gp := traceReader()
2911                 if gp != nil {
2912                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2913                         traceGoUnpark(gp, 0)
2914                         return gp, false, true
2915                 }
2916         }
2917
2918         // Try to schedule a GC worker.
2919         if gcBlackenEnabled != 0 {
2920                 gp, tnow := gcController.findRunnableGCWorker(pp, now)
2921                 if gp != nil {
2922                         return gp, false, true
2923                 }
2924                 now = tnow
2925         }
2926
2927         // Check the global runnable queue once in a while to ensure fairness.
2928         // Otherwise two goroutines can completely occupy the local runqueue
2929         // by constantly respawning each other.
2930         if pp.schedtick%61 == 0 && sched.runqsize > 0 {
2931                 lock(&sched.lock)
2932                 gp := globrunqget(pp, 1)
2933                 unlock(&sched.lock)
2934                 if gp != nil {
2935                         return gp, false, false
2936                 }
2937         }
2938
2939         // Wake up the finalizer G.
2940         if fingStatus.Load()&(fingWait|fingWake) == fingWait|fingWake {
2941                 if gp := wakefing(); gp != nil {
2942                         ready(gp, 0, true)
2943                 }
2944         }
2945         if *cgo_yield != nil {
2946                 asmcgocall(*cgo_yield, nil)
2947         }
2948
2949         // local runq
2950         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
2951                 return gp, inheritTime, false
2952         }
2953
2954         // global runq
2955         if sched.runqsize != 0 {
2956                 lock(&sched.lock)
2957                 gp := globrunqget(pp, 0)
2958                 unlock(&sched.lock)
2959                 if gp != nil {
2960                         return gp, false, false
2961                 }
2962         }
2963
2964         // Poll network.
2965         // This netpoll is only an optimization before we resort to stealing.
2966         // We can safely skip it if there are no waiters or a thread is blocked
2967         // in netpoll already. If there is any kind of logical race with that
2968         // blocked thread (e.g. it has already returned from netpoll, but does
2969         // not set lastpoll yet), this thread will do blocking netpoll below
2970         // anyway.
2971         if netpollinited() && netpollAnyWaiters() && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2972                 if list, delta := netpoll(0); !list.empty() { // non-blocking
2973                         gp := list.pop()
2974                         injectglist(&list)
2975                         netpollAdjustWaiters(delta)
2976                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2977                         if traceEnabled() {
2978                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2979                         }
2980                         return gp, false, false
2981                 }
2982         }
2983
2984         // Spinning Ms: steal work from other Ps.
2985         //
2986         // Limit the number of spinning Ms to half the number of busy Ps.
2987         // This is necessary to prevent excessive CPU consumption when
2988         // GOMAXPROCS>>1 but the program parallelism is low.
2989         if mp.spinning || 2*sched.nmspinning.Load() < gomaxprocs-sched.npidle.Load() {
2990                 if !mp.spinning {
2991                         mp.becomeSpinning()
2992                 }
2993
2994                 gp, inheritTime, tnow, w, newWork := stealWork(now)
2995                 if gp != nil {
2996                         // Successfully stole.
2997                         return gp, inheritTime, false
2998                 }
2999                 if newWork {
3000                         // There may be new timer or GC work; restart to
3001                         // discover.
3002                         goto top
3003                 }
3004
3005                 now = tnow
3006                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3007                         // Earlier timer to wait for.
3008                         pollUntil = w
3009                 }
3010         }
3011
3012         // We have nothing to do.
3013         //
3014         // If we're in the GC mark phase, can safely scan and blacken objects,
3015         // and have work to do, run idle-time marking rather than give up the P.
3016         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) && gcController.addIdleMarkWorker() {
3017                 node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3018                 if node != nil {
3019                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
3020                         gp := node.gp.ptr()
3021                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3022                         if traceEnabled() {
3023                                 traceGoUnpark(gp, 0)
3024                         }
3025                         return gp, false, false
3026                 }
3027                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3028         }
3029
3030         // wasm only:
3031         // If a callback returned and no other goroutine is awake,
3032         // then wake event handler goroutine which pauses execution
3033         // until a callback was triggered.
3034         gp, otherReady := beforeIdle(now, pollUntil)
3035         if gp != nil {
3036                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3037                 if traceEnabled() {
3038                         traceGoUnpark(gp, 0)
3039                 }
3040                 return gp, false, false
3041         }
3042         if otherReady {
3043                 goto top
3044         }
3045
3046         // Before we drop our P, make a snapshot of the allp slice,
3047         // which can change underfoot once we no longer block
3048         // safe-points. We don't need to snapshot the contents because
3049         // everything up to cap(allp) is immutable.
3050         allpSnapshot := allp
3051         // Also snapshot masks. Value changes are OK, but we can't allow
3052         // len to change out from under us.
3053         idlepMaskSnapshot := idlepMask
3054         timerpMaskSnapshot := timerpMask
3055
3056         // return P and block
3057         lock(&sched.lock)
3058         if sched.gcwaiting.Load() || pp.runSafePointFn != 0 {
3059                 unlock(&sched.lock)
3060                 goto top
3061         }
3062         if sched.runqsize != 0 {
3063                 gp := globrunqget(pp, 0)
3064                 unlock(&sched.lock)
3065                 return gp, false, false
3066         }
3067         if !mp.spinning && sched.needspinning.Load() == 1 {
3068                 // See "Delicate dance" comment below.
3069                 mp.becomeSpinning()
3070                 unlock(&sched.lock)
3071                 goto top
3072         }
3073         if releasep() != pp {
3074                 throw("findrunnable: wrong p")
3075         }
3076         now = pidleput(pp, now)
3077         unlock(&sched.lock)
3078
3079         // Delicate dance: thread transitions from spinning to non-spinning
3080         // state, potentially concurrently with submission of new work. We must
3081         // drop nmspinning first and then check all sources again (with
3082         // #StoreLoad memory barrier in between). If we do it the other way
3083         // around, another thread can submit work after we've checked all
3084         // sources but before we drop nmspinning; as a result nobody will
3085         // unpark a thread to run the work.
3086         //
3087         // This applies to the following sources of work:
3088         //
3089         // * Goroutines added to the global or a per-P run queue.
3090         // * New/modified-earlier timers on a per-P timer heap.
3091         // * Idle-priority GC work (barring golang.org/issue/19112).
3092         //
3093         // If we discover new work below, we need to restore m.spinning as a
3094         // signal for resetspinning to unpark a new worker thread (because
3095         // there can be more than one starving goroutine).
3096         //
3097         // However, if after discovering new work we also observe no idle Ps
3098         // (either here or in resetspinning), we have a problem. We may be
3099         // racing with a non-spinning M in the block above, having found no
3100         // work and preparing to release its P and park. Allowing that P to go
3101         // idle will result in loss of work conservation (idle P while there is
3102         // runnable work). This could result in complete deadlock in the
3103         // unlikely event that we discover new work (from netpoll) right as we
3104         // are racing with _all_ other Ps going idle.
3105         //
3106         // We use sched.needspinning to synchronize with non-spinning Ms going
3107         // idle. If needspinning is set when they are about to drop their P,
3108         // they abort the drop and instead become a new spinning M on our
3109         // behalf. If we are not racing and the system is truly fully loaded
3110         // then no spinning threads are required, and the next thread to
3111         // naturally become spinning will clear the flag.
3112         //
3113         // Also see "Worker thread parking/unparking" comment at the top of the
3114         // file.
3115         wasSpinning := mp.spinning
3116         if mp.spinning {
3117                 mp.spinning = false
3118                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
3119                         throw("findrunnable: negative nmspinning")
3120                 }
3121
3122                 // Note the for correctness, only the last M transitioning from
3123                 // spinning to non-spinning must perform these rechecks to
3124                 // ensure no missed work. However, the runtime has some cases
3125                 // of transient increments of nmspinning that are decremented
3126                 // without going through this path, so we must be conservative
3127                 // and perform the check on all spinning Ms.
3128                 //
3129                 // See https://go.dev/issue/43997.
3130
3131                 // Check global and P runqueues again.
3132
3133                 lock(&sched.lock)
3134                 if sched.runqsize != 0 {
3135                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3136                         if pp != nil {
3137                                 gp := globrunqget(pp, 0)
3138                                 if gp == nil {
3139                                         throw("global runq empty with non-zero runqsize")
3140                                 }
3141                                 unlock(&sched.lock)
3142                                 acquirep(pp)
3143                                 mp.becomeSpinning()
3144                                 return gp, false, false
3145                         }
3146                 }
3147                 unlock(&sched.lock)
3148
3149                 pp := checkRunqsNoP(allpSnapshot, idlepMaskSnapshot)
3150                 if pp != nil {
3151                         acquirep(pp)
3152                         mp.becomeSpinning()
3153                         goto top
3154                 }
3155
3156                 // Check for idle-priority GC work again.
3157                 pp, gp := checkIdleGCNoP()
3158                 if pp != nil {
3159                         acquirep(pp)
3160                         mp.becomeSpinning()
3161
3162                         // Run the idle worker.
3163                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
3164                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3165                         if traceEnabled() {
3166                                 traceGoUnpark(gp, 0)
3167                         }
3168                         return gp, false, false
3169                 }
3170
3171                 // Finally, check for timer creation or expiry concurrently with
3172                 // transitioning from spinning to non-spinning.
3173                 //
3174                 // Note that we cannot use checkTimers here because it calls
3175                 // adjusttimers which may need to allocate memory, and that isn't
3176                 // allowed when we don't have an active P.
3177                 pollUntil = checkTimersNoP(allpSnapshot, timerpMaskSnapshot, pollUntil)
3178         }
3179
3180         // Poll network until next timer.
3181         if netpollinited() && (netpollAnyWaiters() || pollUntil != 0) && sched.lastpoll.Swap(0) != 0 {
3182                 sched.pollUntil.Store(pollUntil)
3183                 if mp.p != 0 {
3184                         throw("findrunnable: netpoll with p")
3185                 }
3186                 if mp.spinning {
3187                         throw("findrunnable: netpoll with spinning")
3188                 }
3189                 delay := int64(-1)
3190                 if pollUntil != 0 {
3191                         if now == 0 {
3192                                 now = nanotime()
3193                         }
3194                         delay = pollUntil - now
3195                         if delay < 0 {
3196                                 delay = 0
3197                         }
3198                 }
3199                 if faketime != 0 {
3200                         // When using fake time, just poll.
3201                         delay = 0
3202                 }
3203                 list, delta := netpoll(delay) // block until new work is available
3204                 // Refresh now again, after potentially blocking.
3205                 now = nanotime()
3206                 sched.pollUntil.Store(0)
3207                 sched.lastpoll.Store(now)
3208                 if faketime != 0 && list.empty() {
3209                         // Using fake time and nothing is ready; stop M.
3210                         // When all M's stop, checkdead will call timejump.
3211                         stopm()
3212                         goto top
3213                 }
3214                 lock(&sched.lock)
3215                 pp, _ := pidleget(now)
3216                 unlock(&sched.lock)
3217                 if pp == nil {
3218                         injectglist(&list)
3219                         netpollAdjustWaiters(delta)
3220                 } else {
3221                         acquirep(pp)
3222                         if !list.empty() {
3223                                 gp := list.pop()
3224                                 injectglist(&list)
3225                                 netpollAdjustWaiters(delta)
3226                                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3227                                 if traceEnabled() {
3228                                         traceGoUnpark(gp, 0)
3229                                 }
3230                                 return gp, false, false
3231                         }
3232                         if wasSpinning {
3233                                 mp.becomeSpinning()
3234                         }
3235                         goto top
3236                 }
3237         } else if pollUntil != 0 && netpollinited() {
3238                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3239                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > pollUntil {
3240                         netpollBreak()
3241                 }
3242         }
3243         stopm()
3244         goto top
3245 }
3246
3247 // pollWork reports whether there is non-background work this P could
3248 // be doing. This is a fairly lightweight check to be used for
3249 // background work loops, like idle GC. It checks a subset of the
3250 // conditions checked by the actual scheduler.
3251 func pollWork() bool {
3252         if sched.runqsize != 0 {
3253                 return true
3254         }
3255         p := getg().m.p.ptr()
3256         if !runqempty(p) {
3257                 return true
3258         }
3259         if netpollinited() && netpollAnyWaiters() && sched.lastpoll.Load() != 0 {
3260                 if list, delta := netpoll(0); !list.empty() {
3261                         injectglist(&list)
3262                         netpollAdjustWaiters(delta)
3263                         return true
3264                 }
3265         }
3266         return false
3267 }
3268
3269 // stealWork attempts to steal a runnable goroutine or timer from any P.
3270 //
3271 // If newWork is true, new work may have been readied.
3272 //
3273 // If now is not 0 it is the current time. stealWork returns the passed time or
3274 // the current time if now was passed as 0.
3275 func stealWork(now int64) (gp *g, inheritTime bool, rnow, pollUntil int64, newWork bool) {
3276         pp := getg().m.p.ptr()
3277
3278         ranTimer := false
3279
3280         const stealTries = 4
3281         for i := 0; i < stealTries; i++ {
3282                 stealTimersOrRunNextG := i == stealTries-1
3283
3284                 for enum := stealOrder.start(fastrand()); !enum.done(); enum.next() {
3285                         if sched.gcwaiting.Load() {
3286                                 // GC work may be available.
3287                                 return nil, false, now, pollUntil, true
3288                         }
3289                         p2 := allp[enum.position()]
3290                         if pp == p2 {
3291                                 continue
3292                         }
3293
3294                         // Steal timers from p2. This call to checkTimers is the only place
3295                         // where we might hold a lock on a different P's timers. We do this
3296                         // once on the last pass before checking runnext because stealing
3297                         // from the other P's runnext should be the last resort, so if there
3298                         // are timers to steal do that first.
3299                         //
3300                         // We only check timers on one of the stealing iterations because
3301                         // the time stored in now doesn't change in this loop and checking
3302                         // the timers for each P more than once with the same value of now
3303                         // is probably a waste of time.
3304                         //
3305                         // timerpMask tells us whether the P may have timers at all. If it
3306                         // can't, no need to check at all.
3307                         if stealTimersOrRunNextG && timerpMask.read(enum.position()) {
3308                                 tnow, w, ran := checkTimers(p2, now)
3309                                 now = tnow
3310                                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3311                                         pollUntil = w
3312                                 }
3313                                 if ran {
3314                                         // Running the timers may have
3315                                         // made an arbitrary number of G's
3316                                         // ready and added them to this P's
3317                                         // local run queue. That invalidates
3318                                         // the assumption of runqsteal
3319                                         // that it always has room to add
3320                                         // stolen G's. So check now if there
3321                                         // is a local G to run.
3322                                         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
3323                                                 return gp, inheritTime, now, pollUntil, ranTimer
3324                                         }
3325                                         ranTimer = true
3326                                 }
3327                         }
3328
3329                         // Don't bother to attempt to steal if p2 is idle.
3330                         if !idlepMask.read(enum.position()) {
3331                                 if gp := runqsteal(pp, p2, stealTimersOrRunNextG); gp != nil {
3332                                         return gp, false, now, pollUntil, ranTimer
3333                                 }
3334                         }
3335                 }
3336         }
3337
3338         // No goroutines found to steal. Regardless, running a timer may have
3339         // made some goroutine ready that we missed. Indicate the next timer to
3340         // wait for.
3341         return nil, false, now, pollUntil, ranTimer
3342 }
3343
3344 // Check all Ps for a runnable G to steal.
3345 //
3346 // On entry we have no P. If a G is available to steal and a P is available,
3347 // the P is returned which the caller should acquire and attempt to steal the
3348 // work to.
3349 func checkRunqsNoP(allpSnapshot []*p, idlepMaskSnapshot pMask) *p {
3350         for id, p2 := range allpSnapshot {
3351                 if !idlepMaskSnapshot.read(uint32(id)) && !runqempty(p2) {
3352                         lock(&sched.lock)
3353                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3354                         if pp == nil {
3355                                 // Can't get a P, don't bother checking remaining Ps.
3356                                 unlock(&sched.lock)
3357                                 return nil
3358                         }
3359                         unlock(&sched.lock)
3360                         return pp
3361                 }
3362         }
3363
3364         // No work available.
3365         return nil
3366 }
3367
3368 // Check all Ps for a timer expiring sooner than pollUntil.
3369 //
3370 // Returns updated pollUntil value.
3371 func checkTimersNoP(allpSnapshot []*p, timerpMaskSnapshot pMask, pollUntil int64) int64 {
3372         for id, p2 := range allpSnapshot {
3373                 if timerpMaskSnapshot.read(uint32(id)) {
3374                         w := nobarrierWakeTime(p2)
3375                         if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3376                                 pollUntil = w
3377                         }
3378                 }
3379         }
3380
3381         return pollUntil
3382 }
3383
3384 // Check for idle-priority GC, without a P on entry.
3385 //
3386 // If some GC work, a P, and a worker G are all available, the P and G will be
3387 // returned. The returned P has not been wired yet.
3388 func checkIdleGCNoP() (*p, *g) {
3389         // N.B. Since we have no P, gcBlackenEnabled may change at any time; we
3390         // must check again after acquiring a P. As an optimization, we also check
3391         // if an idle mark worker is needed at all. This is OK here, because if we
3392         // observe that one isn't needed, at least one is currently running. Even if
3393         // it stops running, its own journey into the scheduler should schedule it
3394         // again, if need be (at which point, this check will pass, if relevant).
3395         if atomic.Load(&gcBlackenEnabled) == 0 || !gcController.needIdleMarkWorker() {
3396                 return nil, nil
3397         }
3398         if !gcMarkWorkAvailable(nil) {
3399                 return nil, nil
3400         }
3401
3402         // Work is available; we can start an idle GC worker only if there is
3403         // an available P and available worker G.
3404         //
3405         // We can attempt to acquire these in either order, though both have
3406         // synchronization concerns (see below). Workers are almost always
3407         // available (see comment in findRunnableGCWorker for the one case
3408         // there may be none). Since we're slightly less likely to find a P,
3409         // check for that first.
3410         //
3411         // Synchronization: note that we must hold sched.lock until we are
3412         // committed to keeping it. Otherwise we cannot put the unnecessary P
3413         // back in sched.pidle without performing the full set of idle
3414         // transition checks.
3415         //
3416         // If we were to check gcBgMarkWorkerPool first, we must somehow handle
3417         // the assumption in gcControllerState.findRunnableGCWorker that an
3418         // empty gcBgMarkWorkerPool is only possible if gcMarkDone is running.
3419         lock(&sched.lock)
3420         pp, now := pidlegetSpinning(0)
3421         if pp == nil {
3422                 unlock(&sched.lock)
3423                 return nil, nil
3424         }
3425
3426         // Now that we own a P, gcBlackenEnabled can't change (as it requires STW).
3427         if gcBlackenEnabled == 0 || !gcController.addIdleMarkWorker() {
3428                 pidleput(pp, now)
3429                 unlock(&sched.lock)
3430                 return nil, nil
3431         }
3432
3433         node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3434         if node == nil {
3435                 pidleput(pp, now)
3436                 unlock(&sched.lock)
3437                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3438                 return nil, nil
3439         }
3440
3441         unlock(&sched.lock)
3442
3443         return pp, node.gp.ptr()
3444 }
3445
3446 // wakeNetPoller wakes up the thread sleeping in the network poller if it isn't
3447 // going to wake up before the when argument; or it wakes an idle P to service
3448 // timers and the network poller if there isn't one already.
3449 func wakeNetPoller(when int64) {
3450         if sched.lastpoll.Load() == 0 {
3451                 // In findrunnable we ensure that when polling the pollUntil
3452                 // field is either zero or the time to which the current
3453                 // poll is expected to run. This can have a spurious wakeup
3454                 // but should never miss a wakeup.
3455                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3456                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > when {
3457                         netpollBreak()
3458                 }
3459         } else {
3460                 // There are no threads in the network poller, try to get
3461                 // one there so it can handle new timers.
3462                 if GOOS != "plan9" { // Temporary workaround - see issue #42303.
3463                         wakep()
3464                 }
3465         }
3466 }
3467
3468 func resetspinning() {
3469         gp := getg()
3470         if !gp.m.spinning {
3471                 throw("resetspinning: not a spinning m")
3472         }
3473         gp.m.spinning = false
3474         nmspinning := sched.nmspinning.Add(-1)
3475         if nmspinning < 0 {
3476                 throw("findrunnable: negative nmspinning")
3477         }
3478         // M wakeup policy is deliberately somewhat conservative, so check if we
3479         // need to wakeup another P here. See "Worker thread parking/unparking"
3480         // comment at the top of the file for details.
3481         wakep()
3482 }
3483
3484 // injectglist adds each runnable G on the list to some run queue,
3485 // and clears glist. If there is no current P, they are added to the
3486 // global queue, and up to npidle M's are started to run them.
3487 // Otherwise, for each idle P, this adds a G to the global queue
3488 // and starts an M. Any remaining G's are added to the current P's
3489 // local run queue.
3490 // This may temporarily acquire sched.lock.
3491 // Can run concurrently with GC.
3492 func injectglist(glist *gList) {
3493         if glist.empty() {
3494                 return
3495         }
3496         if traceEnabled() {
3497                 for gp := glist.head.ptr(); gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3498                         traceGoUnpark(gp, 0)
3499                 }
3500         }
3501
3502         // Mark all the goroutines as runnable before we put them
3503         // on the run queues.
3504         head := glist.head.ptr()
3505         var tail *g
3506         qsize := 0
3507         for gp := head; gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3508                 tail = gp
3509                 qsize++
3510                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3511         }
3512
3513         // Turn the gList into a gQueue.
3514         var q gQueue
3515         q.head.set(head)
3516         q.tail.set(tail)
3517         *glist = gList{}
3518
3519         startIdle := func(n int) {
3520                 for i := 0; i < n; i++ {
3521                         mp := acquirem() // See comment in startm.
3522                         lock(&sched.lock)
3523
3524                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3525                         if pp == nil {
3526                                 unlock(&sched.lock)
3527                                 releasem(mp)
3528                                 break
3529                         }
3530
3531                         startm(pp, false, true)
3532                         unlock(&sched.lock)
3533                         releasem(mp)
3534                 }
3535         }
3536
3537         pp := getg().m.p.ptr()
3538         if pp == nil {
3539                 lock(&sched.lock)
3540                 globrunqputbatch(&q, int32(qsize))
3541                 unlock(&sched.lock)
3542                 startIdle(qsize)
3543                 return
3544         }
3545
3546         npidle := int(sched.npidle.Load())
3547         var globq gQueue
3548         var n int
3549         for n = 0; n < npidle && !q.empty(); n++ {
3550                 g := q.pop()
3551                 globq.pushBack(g)
3552         }
3553         if n > 0 {
3554                 lock(&sched.lock)
3555                 globrunqputbatch(&globq, int32(n))
3556                 unlock(&sched.lock)
3557                 startIdle(n)
3558                 qsize -= n
3559         }
3560
3561         if !q.empty() {
3562                 runqputbatch(pp, &q, qsize)
3563         }
3564 }
3565
3566 // One round of scheduler: find a runnable goroutine and execute it.
3567 // Never returns.
3568 func schedule() {
3569         mp := getg().m
3570
3571         if mp.locks != 0 {
3572                 throw("schedule: holding locks")
3573         }
3574
3575         if mp.lockedg != 0 {
3576                 stoplockedm()
3577                 execute(mp.lockedg.ptr(), false) // Never returns.
3578         }
3579
3580         // We should not schedule away from a g that is executing a cgo call,
3581         // since the cgo call is using the m's g0 stack.
3582         if mp.incgo {
3583                 throw("schedule: in cgo")
3584         }
3585
3586 top:
3587         pp := mp.p.ptr()
3588         pp.preempt = false
3589
3590         // Safety check: if we are spinning, the run queue should be empty.
3591         // Check this before calling checkTimers, as that might call
3592         // goready to put a ready goroutine on the local run queue.
3593         if mp.spinning && (pp.runnext != 0 || pp.runqhead != pp.runqtail) {
3594                 throw("schedule: spinning with local work")
3595         }
3596
3597         gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() // blocks until work is available
3598
3599         if debug.dontfreezetheworld > 0 && freezing.Load() {
3600                 // See comment in freezetheworld. We don't want to perturb
3601                 // scheduler state, so we didn't gcstopm in findRunnable, but
3602                 // also don't want to allow new goroutines to run.
3603                 //
3604                 // Deadlock here rather than in the findRunnable loop so if
3605                 // findRunnable is stuck in a loop we don't perturb that
3606                 // either.
3607                 lock(&deadlock)
3608                 lock(&deadlock)
3609         }
3610
3611         // This thread is going to run a goroutine and is not spinning anymore,
3612         // so if it was marked as spinning we need to reset it now and potentially
3613         // start a new spinning M.
3614         if mp.spinning {
3615                 resetspinning()
3616         }
3617
3618         if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3619                 // Scheduling of this goroutine is disabled. Put it on
3620                 // the list of pending runnable goroutines for when we
3621                 // re-enable user scheduling and look again.
3622                 lock(&sched.lock)
3623                 if schedEnabled(gp) {
3624                         // Something re-enabled scheduling while we
3625                         // were acquiring the lock.
3626                         unlock(&sched.lock)
3627                 } else {
3628                         sched.disable.runnable.pushBack(gp)
3629                         sched.disable.n++
3630                         unlock(&sched.lock)
3631                         goto top
3632                 }
3633         }
3634
3635         // If about to schedule a not-normal goroutine (a GCworker or tracereader),
3636         // wake a P if there is one.
3637         if tryWakeP {
3638                 wakep()
3639         }
3640         if gp.lockedm != 0 {
3641                 // Hands off own p to the locked m,
3642                 // then blocks waiting for a new p.
3643                 startlockedm(gp)
3644                 goto top
3645         }
3646
3647         execute(gp, inheritTime)
3648 }
3649
3650 // dropg removes the association between m and the current goroutine m->curg (gp for short).
3651 // Typically a caller sets gp's status away from Grunning and then
3652 // immediately calls dropg to finish the job. The caller is also responsible
3653 // for arranging that gp will be restarted using ready at an
3654 // appropriate time. After calling dropg and arranging for gp to be
3655 // readied later, the caller can do other work but eventually should
3656 // call schedule to restart the scheduling of goroutines on this m.
3657 func dropg() {
3658         gp := getg()
3659
3660         setMNoWB(&gp.m.curg.m, nil)
3661         setGNoWB(&gp.m.curg, nil)
3662 }
3663
3664 // checkTimers runs any timers for the P that are ready.
3665 // If now is not 0 it is the current time.
3666 // It returns the passed time or the current time if now was passed as 0.
3667 // and the time when the next timer should run or 0 if there is no next timer,
3668 // and reports whether it ran any timers.
3669 // If the time when the next timer should run is not 0,
3670 // it is always larger than the returned time.
3671 // We pass now in and out to avoid extra calls of nanotime.
3672 //
3673 //go:yeswritebarrierrec
3674 func checkTimers(pp *p, now int64) (rnow, pollUntil int64, ran bool) {
3675         // If it's not yet time for the first timer, or the first adjusted
3676         // timer, then there is nothing to do.
3677         next := pp.timer0When.Load()
3678         nextAdj := pp.timerModifiedEarliest.Load()
3679         if next == 0 || (nextAdj != 0 && nextAdj < next) {
3680                 next = nextAdj
3681         }
3682
3683         if next == 0 {
3684                 // No timers to run or adjust.
3685                 return now, 0, false
3686         }
3687
3688         if now == 0 {
3689                 now = nanotime()
3690         }
3691         if now < next {
3692                 // Next timer is not ready to run, but keep going
3693                 // if we would clear deleted timers.
3694                 // This corresponds to the condition below where
3695                 // we decide whether to call clearDeletedTimers.
3696                 if pp != getg().m.p.ptr() || int(pp.deletedTimers.Load()) <= int(pp.numTimers.Load()/4) {
3697                         return now, next, false
3698                 }
3699         }
3700
3701         lock(&pp.timersLock)
3702
3703         if len(pp.timers) > 0 {
3704                 adjusttimers(pp, now)
3705                 for len(pp.timers) > 0 {
3706                         // Note that runtimer may temporarily unlock
3707                         // pp.timersLock.
3708                         if tw := runtimer(pp, now); tw != 0 {
3709                                 if tw > 0 {
3710                                         pollUntil = tw
3711                                 }
3712                                 break
3713                         }
3714                         ran = true
3715                 }
3716         }
3717
3718         // If this is the local P, and there are a lot of deleted timers,
3719         // clear them out. We only do this for the local P to reduce
3720         // lock contention on timersLock.
3721         if pp == getg().m.p.ptr() && int(pp.deletedTimers.Load()) > len(pp.timers)/4 {
3722                 clearDeletedTimers(pp)
3723         }
3724
3725         unlock(&pp.timersLock)
3726
3727         return now, pollUntil, ran
3728 }
3729
3730 func parkunlock_c(gp *g, lock unsafe.Pointer) bool {
3731         unlock((*mutex)(lock))
3732         return true
3733 }
3734
3735 // park continuation on g0.
3736 func park_m(gp *g) {
3737         mp := getg().m
3738
3739         if traceEnabled() {
3740                 traceGoPark(mp.waitTraceBlockReason, mp.waitTraceSkip)
3741         }
3742
3743         // N.B. Not using casGToWaiting here because the waitreason is
3744         // set by park_m's caller.
3745         casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
3746         dropg()
3747
3748         if fn := mp.waitunlockf; fn != nil {
3749                 ok := fn(gp, mp.waitlock)
3750                 mp.waitunlockf = nil
3751                 mp.waitlock = nil
3752                 if !ok {
3753                         if traceEnabled() {
3754                                 traceGoUnpark(gp, 2)
3755                         }
3756                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3757                         execute(gp, true) // Schedule it back, never returns.
3758                 }
3759         }
3760         schedule()
3761 }
3762
3763 func goschedImpl(gp *g) {
3764         status := readgstatus(gp)
3765         if status&^_Gscan != _Grunning {
3766                 dumpgstatus(gp)
3767                 throw("bad g status")
3768         }
3769         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3770         dropg()
3771         lock(&sched.lock)
3772         globrunqput(gp)
3773         unlock(&sched.lock)
3774
3775         if mainStarted {
3776                 wakep()
3777         }
3778
3779         schedule()
3780 }
3781
3782 // Gosched continuation on g0.
3783 func gosched_m(gp *g) {
3784         if traceEnabled() {
3785                 traceGoSched()
3786         }
3787         goschedImpl(gp)
3788 }
3789
3790 // goschedguarded is a forbidden-states-avoided version of gosched_m.
3791 func goschedguarded_m(gp *g) {
3792
3793         if !canPreemptM(gp.m) {
3794                 gogo(&gp.sched) // never return
3795         }
3796
3797         if traceEnabled() {
3798                 traceGoSched()
3799         }
3800         goschedImpl(gp)
3801 }
3802
3803 func gopreempt_m(gp *g) {
3804         if traceEnabled() {
3805                 traceGoPreempt()
3806         }
3807         goschedImpl(gp)
3808 }
3809
3810 // preemptPark parks gp and puts it in _Gpreempted.
3811 //
3812 //go:systemstack
3813 func preemptPark(gp *g) {
3814         if traceEnabled() {
3815                 traceGoPark(traceBlockPreempted, 0)
3816         }
3817         status := readgstatus(gp)
3818         if status&^_Gscan != _Grunning {
3819                 dumpgstatus(gp)
3820                 throw("bad g status")
3821         }
3822
3823         if gp.asyncSafePoint {
3824                 // Double-check that async preemption does not
3825                 // happen in SPWRITE assembly functions.
3826                 // isAsyncSafePoint must exclude this case.
3827                 f := findfunc(gp.sched.pc)
3828                 if !f.valid() {
3829                         throw("preempt at unknown pc")
3830                 }
3831                 if f.flag&abi.FuncFlagSPWrite != 0 {
3832                         println("runtime: unexpected SPWRITE function", funcname(f), "in async preempt")
3833                         throw("preempt SPWRITE")
3834                 }
3835         }
3836
3837         // Transition from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted. We can't
3838         // be in _Grunning when we dropg because then we'd be running
3839         // without an M, but the moment we're in _Gpreempted,
3840         // something could claim this G before we've fully cleaned it
3841         // up. Hence, we set the scan bit to lock down further
3842         // transitions until we can dropg.
3843         casGToPreemptScan(gp, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted)
3844         dropg()
3845         casfrom_Gscanstatus(gp, _Gscan|_Gpreempted, _Gpreempted)
3846         schedule()
3847 }
3848
3849 // goyield is like Gosched, but it:
3850 // - emits a GoPreempt trace event instead of a GoSched trace event
3851 // - puts the current G on the runq of the current P instead of the globrunq
3852 func goyield() {
3853         checkTimeouts()
3854         mcall(goyield_m)
3855 }
3856
3857 func goyield_m(gp *g) {
3858         if traceEnabled() {
3859                 traceGoPreempt()
3860         }
3861         pp := gp.m.p.ptr()
3862         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3863         dropg()
3864         runqput(pp, gp, false)
3865         schedule()
3866 }
3867
3868 // Finishes execution of the current goroutine.
3869 func goexit1() {
3870         if raceenabled {
3871                 racegoend()
3872         }
3873         if traceEnabled() {
3874                 traceGoEnd()
3875         }
3876         mcall(goexit0)
3877 }
3878
3879 // goexit continuation on g0.
3880 func goexit0(gp *g) {
3881         mp := getg().m
3882         pp := mp.p.ptr()
3883
3884         casgstatus(gp, _Grunning, _Gdead)
3885         gcController.addScannableStack(pp, -int64(gp.stack.hi-gp.stack.lo))
3886         if isSystemGoroutine(gp, false) {
3887                 sched.ngsys.Add(-1)
3888         }
3889         gp.m = nil
3890         locked := gp.lockedm != 0
3891         gp.lockedm = 0
3892         mp.lockedg = 0
3893         gp.preemptStop = false
3894         gp.paniconfault = false
3895         gp._defer = nil // should be true already but just in case.
3896         gp._panic = nil // non-nil for Goexit during panic. points at stack-allocated data.
3897         gp.writebuf = nil
3898         gp.waitreason = waitReasonZero
3899         gp.param = nil
3900         gp.labels = nil
3901         gp.timer = nil
3902
3903         if gcBlackenEnabled != 0 && gp.gcAssistBytes > 0 {
3904                 // Flush assist credit to the global pool. This gives
3905                 // better information to pacing if the application is
3906                 // rapidly creating an exiting goroutines.
3907                 assistWorkPerByte := gcController.assistWorkPerByte.Load()
3908                 scanCredit := int64(assistWorkPerByte * float64(gp.gcAssistBytes))
3909                 gcController.bgScanCredit.Add(scanCredit)
3910                 gp.gcAssistBytes = 0
3911         }
3912
3913         dropg()
3914
3915         if GOARCH == "wasm" { // no threads yet on wasm
3916                 gfput(pp, gp)
3917                 schedule() // never returns
3918         }
3919
3920         if mp.lockedInt != 0 {
3921                 print("invalid m->lockedInt = ", mp.lockedInt, "\n")
3922                 throw("internal lockOSThread error")
3923         }
3924         gfput(pp, gp)
3925         if locked {
3926                 // The goroutine may have locked this thread because
3927                 // it put it in an unusual kernel state. Kill it
3928                 // rather than returning it to the thread pool.
3929
3930                 // Return to mstart, which will release the P and exit
3931                 // the thread.
3932                 if GOOS != "plan9" { // See golang.org/issue/22227.
3933                         gogo(&mp.g0.sched)
3934                 } else {
3935                         // Clear lockedExt on plan9 since we may end up re-using
3936                         // this thread.
3937                         mp.lockedExt = 0
3938                 }
3939         }
3940         schedule()
3941 }
3942
3943 // save updates getg().sched to refer to pc and sp so that a following
3944 // gogo will restore pc and sp.
3945 //
3946 // save must not have write barriers because invoking a write barrier
3947 // can clobber getg().sched.
3948 //
3949 //go:nosplit
3950 //go:nowritebarrierrec
3951 func save(pc, sp uintptr) {
3952         gp := getg()
3953
3954         if gp == gp.m.g0 || gp == gp.m.gsignal {
3955                 // m.g0.sched is special and must describe the context
3956                 // for exiting the thread. mstart1 writes to it directly.
3957                 // m.gsignal.sched should not be used at all.
3958                 // This check makes sure save calls do not accidentally
3959                 // run in contexts where they'd write to system g's.
3960                 throw("save on system g not allowed")
3961         }
3962
3963         gp.sched.pc = pc
3964         gp.sched.sp = sp
3965         gp.sched.lr = 0
3966         gp.sched.ret = 0
3967         // We need to ensure ctxt is zero, but can't have a write
3968         // barrier here. However, it should always already be zero.
3969         // Assert that.
3970         if gp.sched.ctxt != nil {
3971                 badctxt()
3972         }
3973 }
3974
3975 // The goroutine g is about to enter a system call.
3976 // Record that it's not using the cpu anymore.
3977 // This is called only from the go syscall library and cgocall,
3978 // not from the low-level system calls used by the runtime.
3979 //
3980 // Entersyscall cannot split the stack: the save must
3981 // make g->sched refer to the caller's stack segment, because
3982 // entersyscall is going to return immediately after.
3983 //
3984 // Nothing entersyscall calls can split the stack either.
3985 // We cannot safely move the stack during an active call to syscall,
3986 // because we do not know which of the uintptr arguments are
3987 // really pointers (back into the stack).
3988 // In practice, this means that we make the fast path run through
3989 // entersyscall doing no-split things, and the slow path has to use systemstack
3990 // to run bigger things on the system stack.
3991 //
3992 // reentersyscall is the entry point used by cgo callbacks, where explicitly
3993 // saved SP and PC are restored. This is needed when exitsyscall will be called
3994 // from a function further up in the call stack than the parent, as g->syscallsp
3995 // must always point to a valid stack frame. entersyscall below is the normal
3996 // entry point for syscalls, which obtains the SP and PC from the caller.
3997 //
3998 // Syscall tracing:
3999 // At the start of a syscall we emit traceGoSysCall to capture the stack trace.
4000 // If the syscall does not block, that is it, we do not emit any other events.
4001 // If the syscall blocks (that is, P is retaken), retaker emits traceGoSysBlock;
4002 // when syscall returns we emit traceGoSysExit and when the goroutine starts running
4003 // (potentially instantly, if exitsyscallfast returns true) we emit traceGoStart.
4004 // To ensure that traceGoSysExit is emitted strictly after traceGoSysBlock,
4005 // we remember current value of syscalltick in m (gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick),
4006 // whoever emits traceGoSysBlock increments p.syscalltick afterwards;
4007 // and we wait for the increment before emitting traceGoSysExit.
4008 // Note that the increment is done even if tracing is not enabled,
4009 // because tracing can be enabled in the middle of syscall. We don't want the wait to hang.
4010 //
4011 //go:nosplit
4012 func reentersyscall(pc, sp uintptr) {
4013         gp := getg()
4014
4015         // Disable preemption because during this function g is in Gsyscall status,
4016         // but can have inconsistent g->sched, do not let GC observe it.
4017         gp.m.locks++
4018
4019         // Entersyscall must not call any function that might split/grow the stack.
4020         // (See details in comment above.)
4021         // Catch calls that might, by replacing the stack guard with something that
4022         // will trip any stack check and leaving a flag to tell newstack to die.
4023         gp.stackguard0 = stackPreempt
4024         gp.throwsplit = true
4025
4026         // Leave SP around for GC and traceback.
4027         save(pc, sp)
4028         gp.syscallsp = sp
4029         gp.syscallpc = pc
4030         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
4031         if staticLockRanking {
4032                 // When doing static lock ranking casgstatus can call
4033                 // systemstack which clobbers g.sched.
4034                 save(pc, sp)
4035         }
4036         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
4037                 systemstack(func() {
4038                         print("entersyscall inconsistent ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
4039                         throw("entersyscall")
4040                 })
4041         }
4042
4043         if traceEnabled() {
4044                 systemstack(traceGoSysCall)
4045                 // systemstack itself clobbers g.sched.{pc,sp} and we might
4046                 // need them later when the G is genuinely blocked in a
4047                 // syscall
4048                 save(pc, sp)
4049         }
4050
4051         if sched.sysmonwait.Load() {
4052                 systemstack(entersyscall_sysmon)
4053                 save(pc, sp)
4054         }
4055
4056         if gp.m.p.ptr().runSafePointFn != 0 {
4057                 // runSafePointFn may stack split if run on this stack
4058                 systemstack(runSafePointFn)
4059                 save(pc, sp)
4060         }
4061
4062         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
4063         pp := gp.m.p.ptr()
4064         pp.m = 0
4065         gp.m.oldp.set(pp)
4066         gp.m.p = 0
4067         atomic.Store(&pp.status, _Psyscall)
4068         if sched.gcwaiting.Load() {
4069                 systemstack(entersyscall_gcwait)
4070                 save(pc, sp)
4071         }
4072
4073         gp.m.locks--
4074 }
4075
4076 // Standard syscall entry used by the go syscall library and normal cgo calls.
4077 //
4078 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package and x/sys.
4079 //
4080 //go:nosplit
4081 //go:linkname entersyscall
4082 func entersyscall() {
4083         reentersyscall(getcallerpc(), getcallersp())
4084 }
4085
4086 func entersyscall_sysmon() {
4087         lock(&sched.lock)
4088         if sched.sysmonwait.Load() {
4089                 sched.sysmonwait.Store(false)
4090                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4091         }
4092         unlock(&sched.lock)
4093 }
4094
4095 func entersyscall_gcwait() {
4096         gp := getg()
4097         pp := gp.m.oldp.ptr()
4098
4099         lock(&sched.lock)
4100         if sched.stopwait > 0 && atomic.Cas(&pp.status, _Psyscall, _Pgcstop) {
4101                 if traceEnabled() {
4102                         traceGoSysBlock(pp)
4103                         traceProcStop(pp)
4104                 }
4105                 pp.syscalltick++
4106                 if sched.stopwait--; sched.stopwait == 0 {
4107                         notewakeup(&sched.stopnote)
4108                 }
4109         }
4110         unlock(&sched.lock)
4111 }
4112
4113 // The same as entersyscall(), but with a hint that the syscall is blocking.
4114 //
4115 //go:nosplit
4116 func entersyscallblock() {
4117         gp := getg()
4118
4119         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
4120         gp.throwsplit = true
4121         gp.stackguard0 = stackPreempt // see comment in entersyscall
4122         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
4123         gp.m.p.ptr().syscalltick++
4124
4125         // Leave SP around for GC and traceback.
4126         pc := getcallerpc()
4127         sp := getcallersp()
4128         save(pc, sp)
4129         gp.syscallsp = gp.sched.sp
4130         gp.syscallpc = gp.sched.pc
4131         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
4132                 sp1 := sp
4133                 sp2 := gp.sched.sp
4134                 sp3 := gp.syscallsp
4135                 systemstack(func() {
4136                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp1), " ", hex(sp2), " ", hex(sp3), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
4137                         throw("entersyscallblock")
4138                 })
4139         }
4140         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
4141         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
4142                 systemstack(func() {
4143                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp), " ", hex(gp.sched.sp), " ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
4144                         throw("entersyscallblock")
4145                 })
4146         }
4147
4148         systemstack(entersyscallblock_handoff)
4149
4150         // Resave for traceback during blocked call.
4151         save(getcallerpc(), getcallersp())
4152
4153         gp.m.locks--
4154 }
4155
4156 func entersyscallblock_handoff() {
4157         if traceEnabled() {
4158                 traceGoSysCall()
4159                 traceGoSysBlock(getg().m.p.ptr())
4160         }
4161         handoffp(releasep())
4162 }
4163
4164 // The goroutine g exited its system call.
4165 // Arrange for it to run on a cpu again.
4166 // This is called only from the go syscall library, not
4167 // from the low-level system calls used by the runtime.
4168 //
4169 // Write barriers are not allowed because our P may have been stolen.
4170 //
4171 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package.
4172 //
4173 //go:nosplit
4174 //go:nowritebarrierrec
4175 //go:linkname exitsyscall
4176 func exitsyscall() {
4177         gp := getg()
4178
4179         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
4180         if getcallersp() > gp.syscallsp {
4181                 throw("exitsyscall: syscall frame is no longer valid")
4182         }
4183
4184         gp.waitsince = 0
4185         oldp := gp.m.oldp.ptr()
4186         gp.m.oldp = 0
4187         if exitsyscallfast(oldp) {
4188                 // When exitsyscallfast returns success, we have a P so can now use
4189                 // write barriers
4190                 if goroutineProfile.active {
4191                         // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
4192                         // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first
4193                         // stopped the world.
4194                         systemstack(func() {
4195                                 tryRecordGoroutineProfileWB(gp)
4196                         })
4197                 }
4198                 if traceEnabled() {
4199                         if oldp != gp.m.p.ptr() || gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4200                                 systemstack(traceGoStart)
4201                         }
4202                 }
4203                 // There's a cpu for us, so we can run.
4204                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4205                 // We need to cas the status and scan before resuming...
4206                 casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunning)
4207
4208                 // Garbage collector isn't running (since we are),
4209                 // so okay to clear syscallsp.
4210                 gp.syscallsp = 0
4211                 gp.m.locks--
4212                 if gp.preempt {
4213                         // restore the preemption request in case we've cleared it in newstack
4214                         gp.stackguard0 = stackPreempt
4215                 } else {
4216                         // otherwise restore the real stackGuard, we've spoiled it in entersyscall/entersyscallblock
4217                         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4218                 }
4219                 gp.throwsplit = false
4220
4221                 if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
4222                         // Scheduling of this goroutine is disabled.
4223                         Gosched()
4224                 }
4225
4226                 return
4227         }
4228
4229         if traceEnabled() {
4230                 // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4231                 // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4232                 for oldp != nil && oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4233                         osyield()
4234                 }
4235                 // We can't trace syscall exit right now because we don't have a P.
4236                 // Tracing code can invoke write barriers that cannot run without a P.
4237                 // So instead we remember the syscall exit time and emit the event
4238                 // in execute when we have a P.
4239                 gp.trace.sysExitTime = traceClockNow()
4240         }
4241
4242         gp.m.locks--
4243
4244         // Call the scheduler.
4245         mcall(exitsyscall0)
4246
4247         // Scheduler returned, so we're allowed to run now.
4248         // Delete the syscallsp information that we left for
4249         // the garbage collector during the system call.
4250         // Must wait until now because until gosched returns
4251         // we don't know for sure that the garbage collector
4252         // is not running.
4253         gp.syscallsp = 0
4254         gp.m.p.ptr().syscalltick++
4255         gp.throwsplit = false
4256 }
4257
4258 //go:nosplit
4259 func exitsyscallfast(oldp *p) bool {
4260         gp := getg()
4261
4262         // Freezetheworld sets stopwait but does not retake P's.
4263         if sched.stopwait == freezeStopWait {
4264                 return false
4265         }
4266
4267         // Try to re-acquire the last P.
4268         if oldp != nil && oldp.status == _Psyscall && atomic.Cas(&oldp.status, _Psyscall, _Pidle) {
4269                 // There's a cpu for us, so we can run.
4270                 wirep(oldp)
4271                 exitsyscallfast_reacquired()
4272                 return true
4273         }
4274
4275         // Try to get any other idle P.
4276         if sched.pidle != 0 {
4277                 var ok bool
4278                 systemstack(func() {
4279                         ok = exitsyscallfast_pidle()
4280                         if ok && traceEnabled() {
4281                                 if oldp != nil {
4282                                         // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4283                                         // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4284                                         for oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4285                                                 osyield()
4286                                         }
4287                                 }
4288                                 traceGoSysExit()
4289                         }
4290                 })
4291                 if ok {
4292                         return true
4293                 }
4294         }
4295         return false
4296 }
4297
4298 // exitsyscallfast_reacquired is the exitsyscall path on which this G
4299 // has successfully reacquired the P it was running on before the
4300 // syscall.
4301 //
4302 //go:nosplit
4303 func exitsyscallfast_reacquired() {
4304         gp := getg()
4305         if gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4306                 if traceEnabled() {
4307                         // The p was retaken and then enter into syscall again (since gp.m.syscalltick has changed).
4308                         // traceGoSysBlock for this syscall was already emitted,
4309                         // but here we effectively retake the p from the new syscall running on the same p.
4310                         systemstack(func() {
4311                                 // Denote blocking of the new syscall.
4312                                 traceGoSysBlock(gp.m.p.ptr())
4313                                 // Denote completion of the current syscall.
4314                                 traceGoSysExit()
4315                         })
4316                 }
4317                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4318         }
4319 }
4320
4321 func exitsyscallfast_pidle() bool {
4322         lock(&sched.lock)
4323         pp, _ := pidleget(0)
4324         if pp != nil && sched.sysmonwait.Load() {
4325                 sched.sysmonwait.Store(false)
4326                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4327         }
4328         unlock(&sched.lock)
4329         if pp != nil {
4330                 acquirep(pp)
4331                 return true
4332         }
4333         return false
4334 }
4335
4336 // exitsyscall slow path on g0.
4337 // Failed to acquire P, enqueue gp as runnable.
4338 //
4339 // Called via mcall, so gp is the calling g from this M.
4340 //
4341 //go:nowritebarrierrec
4342 func exitsyscall0(gp *g) {
4343         casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunnable)
4344         dropg()
4345         lock(&sched.lock)
4346         var pp *p
4347         if schedEnabled(gp) {
4348                 pp, _ = pidleget(0)
4349         }
4350         var locked bool
4351         if pp == nil {
4352                 globrunqput(gp)
4353
4354                 // Below, we stoplockedm if gp is locked. globrunqput releases
4355                 // ownership of gp, so we must check if gp is locked prior to
4356                 // committing the release by unlocking sched.lock, otherwise we
4357                 // could race with another M transitioning gp from unlocked to
4358                 // locked.
4359                 locked = gp.lockedm != 0
4360         } else if sched.sysmonwait.Load() {
4361                 sched.sysmonwait.Store(false)
4362                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4363         }
4364         unlock(&sched.lock)
4365         if pp != nil {
4366                 acquirep(pp)
4367                 execute(gp, false) // Never returns.
4368         }
4369         if locked {
4370                 // Wait until another thread schedules gp and so m again.
4371                 //
4372                 // N.B. lockedm must be this M, as this g was running on this M
4373                 // before entersyscall.
4374                 stoplockedm()
4375                 execute(gp, false) // Never returns.
4376         }
4377         stopm()
4378         schedule() // Never returns.
4379 }
4380
4381 // Called from syscall package before fork.
4382 //
4383 //go:linkname syscall_runtime_BeforeFork syscall.runtime_BeforeFork
4384 //go:nosplit
4385 func syscall_runtime_BeforeFork() {
4386         gp := getg().m.curg
4387
4388         // Block signals during a fork, so that the child does not run
4389         // a signal handler before exec if a signal is sent to the process
4390         // group. See issue #18600.
4391         gp.m.locks++
4392         sigsave(&gp.m.sigmask)
4393         sigblock(false)
4394
4395         // This function is called before fork in syscall package.
4396         // Code between fork and exec must not allocate memory nor even try to grow stack.
4397         // Here we spoil g.stackguard0 to reliably detect any attempts to grow stack.
4398         // runtime_AfterFork will undo this in parent process, but not in child.
4399         gp.stackguard0 = stackFork
4400 }
4401
4402 // Called from syscall package after fork in parent.
4403 //
4404 //go:linkname syscall_runtime_AfterFork syscall.runtime_AfterFork
4405 //go:nosplit
4406 func syscall_runtime_AfterFork() {
4407         gp := getg().m.curg
4408
4409         // See the comments in beforefork.
4410         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4411
4412         msigrestore(gp.m.sigmask)
4413
4414         gp.m.locks--
4415 }
4416
4417 // inForkedChild is true while manipulating signals in the child process.
4418 // This is used to avoid calling libc functions in case we are using vfork.
4419 var inForkedChild bool
4420
4421 // Called from syscall package after fork in child.
4422 // It resets non-sigignored signals to the default handler, and
4423 // restores the signal mask in preparation for the exec.
4424 //
4425 // Because this might be called during a vfork, and therefore may be
4426 // temporarily sharing address space with the parent process, this must
4427 // not change any global variables or calling into C code that may do so.
4428 //
4429 //go:linkname syscall_runtime_AfterForkInChild syscall.runtime_AfterForkInChild
4430 //go:nosplit
4431 //go:nowritebarrierrec
4432 func syscall_runtime_AfterForkInChild() {
4433         // It's OK to change the global variable inForkedChild here
4434         // because we are going to change it back. There is no race here,
4435         // because if we are sharing address space with the parent process,
4436         // then the parent process can not be running concurrently.
4437         inForkedChild = true
4438
4439         clearSignalHandlers()
4440
4441         // When we are the child we are the only thread running,
4442         // so we know that nothing else has changed gp.m.sigmask.
4443         msigrestore(getg().m.sigmask)
4444
4445         inForkedChild = false
4446 }
4447
4448 // pendingPreemptSignals is the number of preemption signals
4449 // that have been sent but not received. This is only used on Darwin.
4450 // For #41702.
4451 var pendingPreemptSignals atomic.Int32
4452
4453 // Called from syscall package before Exec.
4454 //
4455 //go:linkname syscall_runtime_BeforeExec syscall.runtime_BeforeExec
4456 func syscall_runtime_BeforeExec() {
4457         // Prevent thread creation during exec.
4458         execLock.lock()
4459
4460         // On Darwin, wait for all pending preemption signals to
4461         // be received. See issue #41702.
4462         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
4463                 for pendingPreemptSignals.Load() > 0 {
4464                         osyield()
4465                 }
4466         }
4467 }
4468
4469 // Called from syscall package after Exec.
4470 //
4471 //go:linkname syscall_runtime_AfterExec syscall.runtime_AfterExec
4472 func syscall_runtime_AfterExec() {
4473         execLock.unlock()
4474 }
4475
4476 // Allocate a new g, with a stack big enough for stacksize bytes.
4477 func malg(stacksize int32) *g {
4478         newg := new(g)
4479         if stacksize >= 0 {
4480                 stacksize = round2(stackSystem + stacksize)
4481                 systemstack(func() {
4482                         newg.stack = stackalloc(uint32(stacksize))
4483                 })
4484                 newg.stackguard0 = newg.stack.lo + stackGuard
4485                 newg.stackguard1 = ^uintptr(0)
4486                 // Clear the bottom word of the stack. We record g
4487                 // there on gsignal stack during VDSO on ARM and ARM64.
4488                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(newg.stack.lo)) = 0
4489         }
4490         return newg
4491 }
4492
4493 // Create a new g running fn.
4494 // Put it on the queue of g's waiting to run.
4495 // The compiler turns a go statement into a call to this.
4496 func newproc(fn *funcval) {
4497         gp := getg()
4498         pc := getcallerpc()
4499         systemstack(func() {
4500                 newg := newproc1(fn, gp, pc)
4501
4502                 pp := getg().m.p.ptr()
4503                 runqput(pp, newg, true)
4504
4505                 if mainStarted {
4506                         wakep()
4507                 }
4508         })
4509 }
4510
4511 // Create a new g in state _Grunnable, starting at fn. callerpc is the
4512 // address of the go statement that created this. The caller is responsible
4513 // for adding the new g to the scheduler.
4514 func newproc1(fn *funcval, callergp *g, callerpc uintptr) *g {
4515         if fn == nil {
4516                 fatal("go of nil func value")
4517         }
4518
4519         mp := acquirem() // disable preemption because we hold M and P in local vars.
4520         pp := mp.p.ptr()
4521         newg := gfget(pp)
4522         if newg == nil {
4523                 newg = malg(stackMin)
4524                 casgstatus(newg, _Gidle, _Gdead)
4525                 allgadd(newg) // publishes with a g->status of Gdead so GC scanner doesn't look at uninitialized stack.
4526         }
4527         if newg.stack.hi == 0 {
4528                 throw("newproc1: newg missing stack")
4529         }
4530
4531         if readgstatus(newg) != _Gdead {
4532                 throw("newproc1: new g is not Gdead")
4533         }
4534
4535         totalSize := uintptr(4*goarch.PtrSize + sys.MinFrameSize) // extra space in case of reads slightly beyond frame
4536         totalSize = alignUp(totalSize, sys.StackAlign)
4537         sp := newg.stack.hi - totalSize
4538         if usesLR {
4539                 // caller's LR
4540                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp)) = 0
4541                 prepGoExitFrame(sp)
4542         }
4543         if GOARCH == "arm64" {
4544                 // caller's FP
4545                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp - goarch.PtrSize)) = 0
4546         }
4547
4548         memclrNoHeapPointers(unsafe.Pointer(&newg.sched), unsafe.Sizeof(newg.sched))
4549         newg.sched.sp = sp
4550         newg.stktopsp = sp
4551         newg.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum // +PCQuantum so that previous instruction is in same function
4552         newg.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(newg))
4553         gostartcallfn(&newg.sched, fn)
4554         newg.parentGoid = callergp.goid
4555         newg.gopc = callerpc
4556         newg.ancestors = saveAncestors(callergp)
4557         newg.startpc = fn.fn
4558         if isSystemGoroutine(newg, false) {
4559                 sched.ngsys.Add(1)
4560         } else {
4561                 // Only user goroutines inherit pprof labels.
4562                 if mp.curg != nil {
4563                         newg.labels = mp.curg.labels
4564                 }
4565                 if goroutineProfile.active {
4566                         // A concurrent goroutine profile is running. It should include
4567                         // exactly the set of goroutines that were alive when the goroutine
4568                         // profiler first stopped the world. That does not include newg, so
4569                         // mark it as not needing a profile before transitioning it from
4570                         // _Gdead.
4571                         newg.goroutineProfiled.Store(goroutineProfileSatisfied)
4572                 }
4573         }
4574         // Track initial transition?
4575         newg.trackingSeq = uint8(fastrand())
4576         if newg.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
4577                 newg.tracking = true
4578         }
4579         casgstatus(newg, _Gdead, _Grunnable)
4580         gcController.addScannableStack(pp, int64(newg.stack.hi-newg.stack.lo))
4581
4582         if pp.goidcache == pp.goidcacheend {
4583                 // Sched.goidgen is the last allocated id,
4584                 // this batch must be [sched.goidgen+1, sched.goidgen+GoidCacheBatch].
4585                 // At startup sched.goidgen=0, so main goroutine receives goid=1.
4586                 pp.goidcache = sched.goidgen.Add(_GoidCacheBatch)
4587                 pp.goidcache -= _GoidCacheBatch - 1
4588                 pp.goidcacheend = pp.goidcache + _GoidCacheBatch
4589         }
4590         newg.goid = pp.goidcache
4591         pp.goidcache++
4592         if raceenabled {
4593                 newg.racectx = racegostart(callerpc)
4594                 newg.raceignore = 0
4595                 if newg.labels != nil {
4596                         // See note in proflabel.go on labelSync's role in synchronizing
4597                         // with the reads in the signal handler.
4598                         racereleasemergeg(newg, unsafe.Pointer(&labelSync))
4599                 }
4600         }
4601         if traceEnabled() {
4602                 traceGoCreate(newg, newg.startpc)
4603         }
4604         releasem(mp)
4605
4606         return newg
4607 }
4608
4609 // saveAncestors copies previous ancestors of the given caller g and
4610 // includes info for the current caller into a new set of tracebacks for
4611 // a g being created.
4612 func saveAncestors(callergp *g) *[]ancestorInfo {
4613         // Copy all prior info, except for the root goroutine (goid 0).
4614         if debug.tracebackancestors <= 0 || callergp.goid == 0 {
4615                 return nil
4616         }
4617         var callerAncestors []ancestorInfo
4618         if callergp.ancestors != nil {
4619                 callerAncestors = *callergp.ancestors
4620         }
4621         n := int32(len(callerAncestors)) + 1
4622         if n > debug.tracebackancestors {
4623                 n = debug.tracebackancestors
4624         }
4625         ancestors := make([]ancestorInfo, n)
4626         copy(ancestors[1:], callerAncestors)
4627
4628         var pcs [tracebackInnerFrames]uintptr
4629         npcs := gcallers(callergp, 0, pcs[:])
4630         ipcs := make([]uintptr, npcs)
4631         copy(ipcs, pcs[:])
4632         ancestors[0] = ancestorInfo{
4633                 pcs:  ipcs,
4634                 goid: callergp.goid,
4635                 gopc: callergp.gopc,
4636         }
4637
4638         ancestorsp := new([]ancestorInfo)
4639         *ancestorsp = ancestors
4640         return ancestorsp
4641 }
4642
4643 // Put on gfree list.
4644 // If local list is too long, transfer a batch to the global list.
4645 func gfput(pp *p, gp *g) {
4646         if readgstatus(gp) != _Gdead {
4647                 throw("gfput: bad status (not Gdead)")
4648         }
4649
4650         stksize := gp.stack.hi - gp.stack.lo
4651
4652         if stksize != uintptr(startingStackSize) {
4653                 // non-standard stack size - free it.
4654                 stackfree(gp.stack)
4655                 gp.stack.lo = 0
4656                 gp.stack.hi = 0
4657                 gp.stackguard0 = 0
4658         }
4659
4660         pp.gFree.push(gp)
4661         pp.gFree.n++
4662         if pp.gFree.n >= 64 {
4663                 var (
4664                         inc      int32
4665                         stackQ   gQueue
4666                         noStackQ gQueue
4667                 )
4668                 for pp.gFree.n >= 32 {
4669                         gp := pp.gFree.pop()
4670                         pp.gFree.n--
4671                         if gp.stack.lo == 0 {
4672                                 noStackQ.push(gp)
4673                         } else {
4674                                 stackQ.push(gp)
4675                         }
4676                         inc++
4677                 }
4678                 lock(&sched.gFree.lock)
4679                 sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4680                 sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4681                 sched.gFree.n += inc
4682                 unlock(&sched.gFree.lock)
4683         }
4684 }
4685
4686 // Get from gfree list.
4687 // If local list is empty, grab a batch from global list.
4688 func gfget(pp *p) *g {
4689 retry:
4690         if pp.gFree.empty() && (!sched.gFree.stack.empty() || !sched.gFree.noStack.empty()) {
4691                 lock(&sched.gFree.lock)
4692                 // Move a batch of free Gs to the P.
4693                 for pp.gFree.n < 32 {
4694                         // Prefer Gs with stacks.
4695                         gp := sched.gFree.stack.pop()
4696                         if gp == nil {
4697                                 gp = sched.gFree.noStack.pop()
4698                                 if gp == nil {
4699                                         break
4700                                 }
4701                         }
4702                         sched.gFree.n--
4703                         pp.gFree.push(gp)
4704                         pp.gFree.n++
4705                 }
4706                 unlock(&sched.gFree.lock)
4707                 goto retry
4708         }
4709         gp := pp.gFree.pop()
4710         if gp == nil {
4711                 return nil
4712         }
4713         pp.gFree.n--
4714         if gp.stack.lo != 0 && gp.stack.hi-gp.stack.lo != uintptr(startingStackSize) {
4715                 // Deallocate old stack. We kept it in gfput because it was the
4716                 // right size when the goroutine was put on the free list, but
4717                 // the right size has changed since then.
4718                 systemstack(func() {
4719                         stackfree(gp.stack)
4720                         gp.stack.lo = 0
4721                         gp.stack.hi = 0
4722                         gp.stackguard0 = 0
4723                 })
4724         }
4725         if gp.stack.lo == 0 {
4726                 // Stack was deallocated in gfput or just above. Allocate a new one.
4727                 systemstack(func() {
4728                         gp.stack = stackalloc(startingStackSize)
4729                 })
4730                 gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4731         } else {
4732                 if raceenabled {
4733                         racemalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4734                 }
4735                 if msanenabled {
4736                         msanmalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4737                 }
4738                 if asanenabled {
4739                         asanunpoison(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4740                 }
4741         }
4742         return gp
4743 }
4744
4745 // Purge all cached G's from gfree list to the global list.
4746 func gfpurge(pp *p) {
4747         var (
4748                 inc      int32
4749                 stackQ   gQueue
4750                 noStackQ gQueue
4751         )
4752         for !pp.gFree.empty() {
4753                 gp := pp.gFree.pop()
4754                 pp.gFree.n--
4755                 if gp.stack.lo == 0 {
4756                         noStackQ.push(gp)
4757                 } else {
4758                         stackQ.push(gp)
4759                 }
4760                 inc++
4761         }
4762         lock(&sched.gFree.lock)
4763         sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4764         sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4765         sched.gFree.n += inc
4766         unlock(&sched.gFree.lock)
4767 }
4768
4769 // Breakpoint executes a breakpoint trap.
4770 func Breakpoint() {
4771         breakpoint()
4772 }
4773
4774 // dolockOSThread is called by LockOSThread and lockOSThread below
4775 // after they modify m.locked. Do not allow preemption during this call,
4776 // or else the m might be different in this function than in the caller.
4777 //
4778 //go:nosplit
4779 func dolockOSThread() {
4780         if GOARCH == "wasm" {
4781                 return // no threads on wasm yet
4782         }
4783         gp := getg()
4784         gp.m.lockedg.set(gp)
4785         gp.lockedm.set(gp.m)
4786 }
4787
4788 // LockOSThread wires the calling goroutine to its current operating system thread.
4789 // The calling goroutine will always execute in that thread,
4790 // and no other goroutine will execute in it,
4791 // until the calling goroutine has made as many calls to
4792 // UnlockOSThread as to LockOSThread.
4793 // If the calling goroutine exits without unlocking the thread,
4794 // the thread will be terminated.
4795 //
4796 // All init functions are run on the startup thread. Calling LockOSThread
4797 // from an init function will cause the main function to be invoked on
4798 // that thread.
4799 //
4800 // A goroutine should call LockOSThread before calling OS services or
4801 // non-Go library functions that depend on per-thread state.
4802 //
4803 //go:nosplit
4804 func LockOSThread() {
4805         if atomic.Load(&newmHandoff.haveTemplateThread) == 0 && GOOS != "plan9" {
4806                 // If we need to start a new thread from the locked
4807                 // thread, we need the template thread. Start it now
4808                 // while we're in a known-good state.
4809                 startTemplateThread()
4810         }
4811         gp := getg()
4812         gp.m.lockedExt++
4813         if gp.m.lockedExt == 0 {
4814                 gp.m.lockedExt--
4815                 panic("LockOSThread nesting overflow")
4816         }
4817         dolockOSThread()
4818 }
4819
4820 //go:nosplit
4821 func lockOSThread() {
4822         getg().m.lockedInt++
4823         dolockOSThread()
4824 }
4825
4826 // dounlockOSThread is called by UnlockOSThread and unlockOSThread below
4827 // after they update m->locked. Do not allow preemption during this call,
4828 // or else the m might be in different in this function than in the caller.
4829 //
4830 //go:nosplit
4831 func dounlockOSThread() {
4832         if GOARCH == "wasm" {
4833                 return // no threads on wasm yet
4834         }
4835         gp := getg()
4836         if gp.m.lockedInt != 0 || gp.m.lockedExt != 0 {
4837                 return
4838         }
4839         gp.m.lockedg = 0
4840         gp.lockedm = 0
4841 }
4842
4843 // UnlockOSThread undoes an earlier call to LockOSThread.
4844 // If this drops the number of active LockOSThread calls on the
4845 // calling goroutine to zero, it unwires the calling goroutine from
4846 // its fixed operating system thread.
4847 // If there are no active LockOSThread calls, this is a no-op.
4848 //
4849 // Before calling UnlockOSThread, the caller must ensure that the OS
4850 // thread is suitable for running other goroutines. If the caller made
4851 // any permanent changes to the state of the thread that would affect
4852 // other goroutines, it should not call this function and thus leave
4853 // the goroutine locked to the OS thread until the goroutine (and
4854 // hence the thread) exits.
4855 //
4856 //go:nosplit
4857 func UnlockOSThread() {
4858         gp := getg()
4859         if gp.m.lockedExt == 0 {
4860                 return
4861         }
4862         gp.m.lockedExt--
4863         dounlockOSThread()
4864 }
4865
4866 //go:nosplit
4867 func unlockOSThread() {
4868         gp := getg()
4869         if gp.m.lockedInt == 0 {
4870                 systemstack(badunlockosthread)
4871         }
4872         gp.m.lockedInt--
4873         dounlockOSThread()
4874 }
4875
4876 func badunlockosthread() {
4877         throw("runtime: internal error: misuse of lockOSThread/unlockOSThread")
4878 }
4879
4880 func gcount() int32 {
4881         n := int32(atomic.Loaduintptr(&allglen)) - sched.gFree.n - sched.ngsys.Load()
4882         for _, pp := range allp {
4883                 n -= pp.gFree.n
4884         }
4885
4886         // All these variables can be changed concurrently, so the result can be inconsistent.
4887         // But at least the current goroutine is running.
4888         if n < 1 {
4889                 n = 1
4890         }
4891         return n
4892 }
4893
4894 func mcount() int32 {
4895         return int32(sched.mnext - sched.nmfreed)
4896 }
4897
4898 var prof struct {
4899         signalLock atomic.Uint32
4900
4901         // Must hold signalLock to write. Reads may be lock-free, but
4902         // signalLock should be taken to synchronize with changes.
4903         hz atomic.Int32
4904 }
4905
4906 func _System()                    { _System() }
4907 func _ExternalCode()              { _ExternalCode() }
4908 func _LostExternalCode()          { _LostExternalCode() }
4909 func _GC()                        { _GC() }
4910 func _LostSIGPROFDuringAtomic64() { _LostSIGPROFDuringAtomic64() }
4911 func _VDSO()                      { _VDSO() }
4912
4913 // Called if we receive a SIGPROF signal.
4914 // Called by the signal handler, may run during STW.
4915 //
4916 //go:nowritebarrierrec
4917 func sigprof(pc, sp, lr uintptr, gp *g, mp *m) {
4918         if prof.hz.Load() == 0 {
4919                 return
4920         }
4921
4922         // If mp.profilehz is 0, then profiling is not enabled for this thread.
4923         // We must check this to avoid a deadlock between setcpuprofilerate
4924         // and the call to cpuprof.add, below.
4925         if mp != nil && mp.profilehz == 0 {
4926                 return
4927         }
4928
4929         // On mips{,le}/arm, 64bit atomics are emulated with spinlocks, in
4930         // runtime/internal/atomic. If SIGPROF arrives while the program is inside
4931         // the critical section, it creates a deadlock (when writing the sample).
4932         // As a workaround, create a counter of SIGPROFs while in critical section
4933         // to store the count, and pass it to sigprof.add() later when SIGPROF is
4934         // received from somewhere else (with _LostSIGPROFDuringAtomic64 as pc).
4935         if GOARCH == "mips" || GOARCH == "mipsle" || GOARCH == "arm" {
4936                 if f := findfunc(pc); f.valid() {
4937                         if hasPrefix(funcname(f), "runtime/internal/atomic") {
4938                                 cpuprof.lostAtomic++
4939                                 return
4940                         }
4941                 }
4942                 if GOARCH == "arm" && goarm < 7 && GOOS == "linux" && pc&0xffff0000 == 0xffff0000 {
4943                         // runtime/internal/atomic functions call into kernel
4944                         // helpers on arm < 7. See
4945                         // runtime/internal/atomic/sys_linux_arm.s.
4946                         cpuprof.lostAtomic++
4947                         return
4948                 }
4949         }
4950
4951         // Profiling runs concurrently with GC, so it must not allocate.
4952         // Set a trap in case the code does allocate.
4953         // Note that on windows, one thread takes profiles of all the
4954         // other threads, so mp is usually not getg().m.
4955         // In fact mp may not even be stopped.
4956         // See golang.org/issue/17165.
4957         getg().m.mallocing++
4958
4959         var u unwinder
4960         var stk [maxCPUProfStack]uintptr
4961         n := 0
4962         if mp.ncgo > 0 && mp.curg != nil && mp.curg.syscallpc != 0 && mp.curg.syscallsp != 0 {
4963                 cgoOff := 0
4964                 // Check cgoCallersUse to make sure that we are not
4965                 // interrupting other code that is fiddling with
4966                 // cgoCallers.  We are running in a signal handler
4967                 // with all signals blocked, so we don't have to worry
4968                 // about any other code interrupting us.
4969                 if mp.cgoCallersUse.Load() == 0 && mp.cgoCallers != nil && mp.cgoCallers[0] != 0 {
4970                         for cgoOff < len(mp.cgoCallers) && mp.cgoCallers[cgoOff] != 0 {
4971                                 cgoOff++
4972                         }
4973                         n += copy(stk[:], mp.cgoCallers[:cgoOff])
4974                         mp.cgoCallers[0] = 0
4975                 }
4976
4977                 // Collect Go stack that leads to the cgo call.
4978                 u.initAt(mp.curg.syscallpc, mp.curg.syscallsp, 0, mp.curg, unwindSilentErrors)
4979         } else if usesLibcall() && mp.libcallg != 0 && mp.libcallpc != 0 && mp.libcallsp != 0 {
4980                 // Libcall, i.e. runtime syscall on windows.
4981                 // Collect Go stack that leads to the call.
4982                 u.initAt(mp.libcallpc, mp.libcallsp, 0, mp.libcallg.ptr(), unwindSilentErrors)
4983         } else if mp != nil && mp.vdsoSP != 0 {
4984                 // VDSO call, e.g. nanotime1 on Linux.
4985                 // Collect Go stack that leads to the call.
4986                 u.initAt(mp.vdsoPC, mp.vdsoSP, 0, gp, unwindSilentErrors|unwindJumpStack)
4987         } else {
4988                 u.initAt(pc, sp, lr, gp, unwindSilentErrors|unwindTrap|unwindJumpStack)
4989         }
4990         n += tracebackPCs(&u, 0, stk[n:])
4991
4992         if n <= 0 {
4993                 // Normal traceback is impossible or has failed.
4994                 // Account it against abstract "System" or "GC".
4995                 n = 2
4996                 if inVDSOPage(pc) {
4997                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_VDSO) + sys.PCQuantum
4998                 } else if pc > firstmoduledata.etext {
4999                         // "ExternalCode" is better than "etext".
5000                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_ExternalCode) + sys.PCQuantum
5001                 }
5002                 stk[0] = pc
5003                 if mp.preemptoff != "" {
5004                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_GC) + sys.PCQuantum
5005                 } else {
5006                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_System) + sys.PCQuantum
5007                 }
5008         }
5009
5010         if prof.hz.Load() != 0 {
5011                 // Note: it can happen on Windows that we interrupted a system thread
5012                 // with no g, so gp could nil. The other nil checks are done out of
5013                 // caution, but not expected to be nil in practice.
5014                 var tagPtr *unsafe.Pointer
5015                 if gp != nil && gp.m != nil && gp.m.curg != nil {
5016                         tagPtr = &gp.m.curg.labels
5017                 }
5018                 cpuprof.add(tagPtr, stk[:n])
5019
5020                 gprof := gp
5021                 var pp *p
5022                 if gp != nil && gp.m != nil {
5023                         if gp.m.curg != nil {
5024                                 gprof = gp.m.curg
5025                         }
5026                         pp = gp.m.p.ptr()
5027                 }
5028                 traceCPUSample(gprof, pp, stk[:n])
5029         }
5030         getg().m.mallocing--
5031 }
5032
5033 // setcpuprofilerate sets the CPU profiling rate to hz times per second.
5034 // If hz <= 0, setcpuprofilerate turns off CPU profiling.
5035 func setcpuprofilerate(hz int32) {
5036         // Force sane arguments.
5037         if hz < 0 {
5038                 hz = 0
5039         }
5040
5041         // Disable preemption, otherwise we can be rescheduled to another thread
5042         // that has profiling enabled.
5043         gp := getg()
5044         gp.m.locks++
5045
5046         // Stop profiler on this thread so that it is safe to lock prof.
5047         // if a profiling signal came in while we had prof locked,
5048         // it would deadlock.
5049         setThreadCPUProfiler(0)
5050
5051         for !prof.signalLock.CompareAndSwap(0, 1) {
5052                 osyield()
5053         }
5054         if prof.hz.Load() != hz {
5055                 setProcessCPUProfiler(hz)
5056                 prof.hz.Store(hz)
5057         }
5058         prof.signalLock.Store(0)
5059
5060         lock(&sched.lock)
5061         sched.profilehz = hz
5062         unlock(&sched.lock)
5063
5064         if hz != 0 {
5065                 setThreadCPUProfiler(hz)
5066         }
5067
5068         gp.m.locks--
5069 }
5070
5071 // init initializes pp, which may be a freshly allocated p or a
5072 // previously destroyed p, and transitions it to status _Pgcstop.
5073 func (pp *p) init(id int32) {
5074         pp.id = id
5075         pp.status = _Pgcstop
5076         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
5077         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
5078         pp.wbBuf.reset()
5079         if pp.mcache == nil {
5080                 if id == 0 {
5081                         if mcache0 == nil {
5082                                 throw("missing mcache?")
5083                         }
5084                         // Use the bootstrap mcache0. Only one P will get
5085                         // mcache0: the one with ID 0.
5086                         pp.mcache = mcache0
5087                 } else {
5088                         pp.mcache = allocmcache()
5089                 }
5090         }
5091         if raceenabled && pp.raceprocctx == 0 {
5092                 if id == 0 {
5093                         pp.raceprocctx = raceprocctx0
5094                         raceprocctx0 = 0 // bootstrap
5095                 } else {
5096                         pp.raceprocctx = raceproccreate()
5097                 }
5098         }
5099         lockInit(&pp.timersLock, lockRankTimers)
5100
5101         // This P may get timers when it starts running. Set the mask here
5102         // since the P may not go through pidleget (notably P 0 on startup).
5103         timerpMask.set(id)
5104         // Similarly, we may not go through pidleget before this P starts
5105         // running if it is P 0 on startup.
5106         idlepMask.clear(id)
5107 }
5108
5109 // destroy releases all of the resources associated with pp and
5110 // transitions it to status _Pdead.
5111 //
5112 // sched.lock must be held and the world must be stopped.
5113 func (pp *p) destroy() {
5114         assertLockHeld(&sched.lock)
5115         assertWorldStopped()
5116
5117         // Move all runnable goroutines to the global queue
5118         for pp.runqhead != pp.runqtail {
5119                 // Pop from tail of local queue
5120                 pp.runqtail--
5121                 gp := pp.runq[pp.runqtail%uint32(len(pp.runq))].ptr()
5122                 // Push onto head of global queue
5123                 globrunqputhead(gp)
5124         }
5125         if pp.runnext != 0 {
5126                 globrunqputhead(pp.runnext.ptr())
5127                 pp.runnext = 0
5128         }
5129         if len(pp.timers) > 0 {
5130                 plocal := getg().m.p.ptr()
5131                 // The world is stopped, but we acquire timersLock to
5132                 // protect against sysmon calling timeSleepUntil.
5133                 // This is the only case where we hold the timersLock of
5134                 // more than one P, so there are no deadlock concerns.
5135                 lock(&plocal.timersLock)
5136                 lock(&pp.timersLock)
5137                 moveTimers(plocal, pp.timers)
5138                 pp.timers = nil
5139                 pp.numTimers.Store(0)
5140                 pp.deletedTimers.Store(0)
5141                 pp.timer0When.Store(0)
5142                 unlock(&pp.timersLock)
5143                 unlock(&plocal.timersLock)
5144         }
5145         // Flush p's write barrier buffer.
5146         if gcphase != _GCoff {
5147                 wbBufFlush1(pp)
5148                 pp.gcw.dispose()
5149         }
5150         for i := range pp.sudogbuf {
5151                 pp.sudogbuf[i] = nil
5152         }
5153         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
5154         pp.pinnerCache = nil
5155         for j := range pp.deferpoolbuf {
5156                 pp.deferpoolbuf[j] = nil
5157         }
5158         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
5159         systemstack(func() {
5160                 for i := 0; i < pp.mspancache.len; i++ {
5161                         // Safe to call since the world is stopped.
5162                         mheap_.spanalloc.free(unsafe.Pointer(pp.mspancache.buf[i]))
5163                 }
5164                 pp.mspancache.len = 0
5165                 lock(&mheap_.lock)
5166                 pp.pcache.flush(&mheap_.pages)
5167                 unlock(&mheap_.lock)
5168         })
5169         freemcache(pp.mcache)
5170         pp.mcache = nil
5171         gfpurge(pp)
5172         traceProcFree(pp)
5173         if raceenabled {
5174                 if pp.timerRaceCtx != 0 {
5175                         // The race detector code uses a callback to fetch
5176                         // the proc context, so arrange for that callback
5177                         // to see the right thing.
5178                         // This hack only works because we are the only
5179                         // thread running.
5180                         mp := getg().m
5181                         phold := mp.p.ptr()
5182                         mp.p.set(pp)
5183
5184                         racectxend(pp.timerRaceCtx)
5185                         pp.timerRaceCtx = 0
5186
5187                         mp.p.set(phold)
5188                 }
5189                 raceprocdestroy(pp.raceprocctx)
5190                 pp.raceprocctx = 0
5191         }
5192         pp.gcAssistTime = 0
5193         pp.status = _Pdead
5194 }
5195
5196 // Change number of processors.
5197 //
5198 // sched.lock must be held, and the world must be stopped.
5199 //
5200 // gcworkbufs must not be being modified by either the GC or the write barrier
5201 // code, so the GC must not be running if the number of Ps actually changes.
5202 //
5203 // Returns list of Ps with local work, they need to be scheduled by the caller.
5204 func procresize(nprocs int32) *p {
5205         assertLockHeld(&sched.lock)
5206         assertWorldStopped()
5207
5208         old := gomaxprocs
5209         if old < 0 || nprocs <= 0 {
5210                 throw("procresize: invalid arg")
5211         }
5212         if traceEnabled() {
5213                 traceGomaxprocs(nprocs)
5214         }
5215
5216         // update statistics
5217         now := nanotime()
5218         if sched.procresizetime != 0 {
5219                 sched.totaltime += int64(old) * (now - sched.procresizetime)
5220         }
5221         sched.procresizetime = now
5222
5223         maskWords := (nprocs + 31) / 32
5224
5225         // Grow allp if necessary.
5226         if nprocs > int32(len(allp)) {
5227                 // Synchronize with retake, which could be running
5228                 // concurrently since it doesn't run on a P.
5229                 lock(&allpLock)
5230                 if nprocs <= int32(cap(allp)) {
5231                         allp = allp[:nprocs]
5232                 } else {
5233                         nallp := make([]*p, nprocs)
5234                         // Copy everything up to allp's cap so we
5235                         // never lose old allocated Ps.
5236                         copy(nallp, allp[:cap(allp)])
5237                         allp = nallp
5238                 }
5239
5240                 if maskWords <= int32(cap(idlepMask)) {
5241                         idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5242                         timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5243                 } else {
5244                         nidlepMask := make([]uint32, maskWords)
5245                         // No need to copy beyond len, old Ps are irrelevant.
5246                         copy(nidlepMask, idlepMask)
5247                         idlepMask = nidlepMask
5248
5249                         ntimerpMask := make([]uint32, maskWords)
5250                         copy(ntimerpMask, timerpMask)
5251                         timerpMask = ntimerpMask
5252                 }
5253                 unlock(&allpLock)
5254         }
5255
5256         // initialize new P's
5257         for i := old; i < nprocs; i++ {
5258                 pp := allp[i]
5259                 if pp == nil {
5260                         pp = new(p)
5261                 }
5262                 pp.init(i)
5263                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allp[i]), unsafe.Pointer(pp))
5264         }
5265
5266         gp := getg()
5267         if gp.m.p != 0 && gp.m.p.ptr().id < nprocs {
5268                 // continue to use the current P
5269                 gp.m.p.ptr().status = _Prunning
5270                 gp.m.p.ptr().mcache.prepareForSweep()
5271         } else {
5272                 // release the current P and acquire allp[0].
5273                 //
5274                 // We must do this before destroying our current P
5275                 // because p.destroy itself has write barriers, so we
5276                 // need to do that from a valid P.
5277                 if gp.m.p != 0 {
5278                         if traceEnabled() {
5279                                 // Pretend that we were descheduled
5280                                 // and then scheduled again to keep
5281                                 // the trace sane.
5282                                 traceGoSched()
5283                                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5284                         }
5285                         gp.m.p.ptr().m = 0
5286                 }
5287                 gp.m.p = 0
5288                 pp := allp[0]
5289                 pp.m = 0
5290                 pp.status = _Pidle
5291                 acquirep(pp)
5292                 if traceEnabled() {
5293                         traceGoStart()
5294                 }
5295         }
5296
5297         // g.m.p is now set, so we no longer need mcache0 for bootstrapping.
5298         mcache0 = nil
5299
5300         // release resources from unused P's
5301         for i := nprocs; i < old; i++ {
5302                 pp := allp[i]
5303                 pp.destroy()
5304                 // can't free P itself because it can be referenced by an M in syscall
5305         }
5306
5307         // Trim allp.
5308         if int32(len(allp)) != nprocs {
5309                 lock(&allpLock)
5310                 allp = allp[:nprocs]
5311                 idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5312                 timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5313                 unlock(&allpLock)
5314         }
5315
5316         var runnablePs *p
5317         for i := nprocs - 1; i >= 0; i-- {
5318                 pp := allp[i]
5319                 if gp.m.p.ptr() == pp {
5320                         continue
5321                 }
5322                 pp.status = _Pidle
5323                 if runqempty(pp) {
5324                         pidleput(pp, now)
5325                 } else {
5326                         pp.m.set(mget())
5327                         pp.link.set(runnablePs)
5328                         runnablePs = pp
5329                 }
5330         }
5331         stealOrder.reset(uint32(nprocs))
5332         var int32p *int32 = &gomaxprocs // make compiler check that gomaxprocs is an int32
5333         atomic.Store((*uint32)(unsafe.Pointer(int32p)), uint32(nprocs))
5334         if old != nprocs {
5335                 // Notify the limiter that the amount of procs has changed.
5336                 gcCPULimiter.resetCapacity(now, nprocs)
5337         }
5338         return runnablePs
5339 }
5340
5341 // Associate p and the current m.
5342 //
5343 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
5344 // isn't because it immediately acquires pp.
5345 //
5346 //go:yeswritebarrierrec
5347 func acquirep(pp *p) {
5348         // Do the part that isn't allowed to have write barriers.
5349         wirep(pp)
5350
5351         // Have p; write barriers now allowed.
5352
5353         // Perform deferred mcache flush before this P can allocate
5354         // from a potentially stale mcache.
5355         pp.mcache.prepareForSweep()
5356
5357         if traceEnabled() {
5358                 traceProcStart()
5359         }
5360 }
5361
5362 // wirep is the first step of acquirep, which actually associates the
5363 // current M to pp. This is broken out so we can disallow write
5364 // barriers for this part, since we don't yet have a P.
5365 //
5366 //go:nowritebarrierrec
5367 //go:nosplit
5368 func wirep(pp *p) {
5369         gp := getg()
5370
5371         if gp.m.p != 0 {
5372                 throw("wirep: already in go")
5373         }
5374         if pp.m != 0 || pp.status != _Pidle {
5375                 id := int64(0)
5376                 if pp.m != 0 {
5377                         id = pp.m.ptr().id
5378                 }
5379                 print("wirep: p->m=", pp.m, "(", id, ") p->status=", pp.status, "\n")
5380                 throw("wirep: invalid p state")
5381         }
5382         gp.m.p.set(pp)
5383         pp.m.set(gp.m)
5384         pp.status = _Prunning
5385 }
5386
5387 // Disassociate p and the current m.
5388 func releasep() *p {
5389         gp := getg()
5390
5391         if gp.m.p == 0 {
5392                 throw("releasep: invalid arg")
5393         }
5394         pp := gp.m.p.ptr()
5395         if pp.m.ptr() != gp.m || pp.status != _Prunning {
5396                 print("releasep: m=", gp.m, " m->p=", gp.m.p.ptr(), " p->m=", hex(pp.m), " p->status=", pp.status, "\n")
5397                 throw("releasep: invalid p state")
5398         }
5399         if traceEnabled() {
5400                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5401         }
5402         gp.m.p = 0
5403         pp.m = 0
5404         pp.status = _Pidle
5405         return pp
5406 }
5407
5408 func incidlelocked(v int32) {
5409         lock(&sched.lock)
5410         sched.nmidlelocked += v
5411         if v > 0 {
5412                 checkdead()
5413         }
5414         unlock(&sched.lock)
5415 }
5416
5417 // Check for deadlock situation.
5418 // The check is based on number of running M's, if 0 -> deadlock.
5419 // sched.lock must be held.
5420 func checkdead() {
5421         assertLockHeld(&sched.lock)
5422
5423         // For -buildmode=c-shared or -buildmode=c-archive it's OK if
5424         // there are no running goroutines. The calling program is
5425         // assumed to be running.
5426         if islibrary || isarchive {
5427                 return
5428         }
5429
5430         // If we are dying because of a signal caught on an already idle thread,
5431         // freezetheworld will cause all running threads to block.
5432         // And runtime will essentially enter into deadlock state,
5433         // except that there is a thread that will call exit soon.
5434         if panicking.Load() > 0 {
5435                 return
5436         }
5437
5438         // If we are not running under cgo, but we have an extra M then account
5439         // for it. (It is possible to have an extra M on Windows without cgo to
5440         // accommodate callbacks created by syscall.NewCallback. See issue #6751
5441         // for details.)
5442         var run0 int32
5443         if !iscgo && cgoHasExtraM && extraMLength.Load() > 0 {
5444                 run0 = 1
5445         }
5446
5447         run := mcount() - sched.nmidle - sched.nmidlelocked - sched.nmsys
5448         if run > run0 {
5449                 return
5450         }
5451         if run < 0 {
5452                 print("runtime: checkdead: nmidle=", sched.nmidle, " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " mcount=", mcount(), " nmsys=", sched.nmsys, "\n")
5453                 unlock(&sched.lock)
5454                 throw("checkdead: inconsistent counts")
5455         }
5456
5457         grunning := 0
5458         forEachG(func(gp *g) {
5459                 if isSystemGoroutine(gp, false) {
5460                         return
5461                 }
5462                 s := readgstatus(gp)
5463                 switch s &^ _Gscan {
5464                 case _Gwaiting,
5465                         _Gpreempted:
5466                         grunning++
5467                 case _Grunnable,
5468                         _Grunning,
5469                         _Gsyscall:
5470                         print("runtime: checkdead: find g ", gp.goid, " in status ", s, "\n")
5471                         unlock(&sched.lock)
5472                         throw("checkdead: runnable g")
5473                 }
5474         })
5475         if grunning == 0 { // possible if main goroutine calls runtime·Goexit()
5476                 unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5477                 fatal("no goroutines (main called runtime.Goexit) - deadlock!")
5478         }
5479
5480         // Maybe jump time forward for playground.
5481         if faketime != 0 {
5482                 if when := timeSleepUntil(); when < maxWhen {
5483                         faketime = when
5484
5485                         // Start an M to steal the timer.
5486                         pp, _ := pidleget(faketime)
5487                         if pp == nil {
5488                                 // There should always be a free P since
5489                                 // nothing is running.
5490                                 unlock(&sched.lock)
5491                                 throw("checkdead: no p for timer")
5492                         }
5493                         mp := mget()
5494                         if mp == nil {
5495                                 // There should always be a free M since
5496                                 // nothing is running.
5497                                 unlock(&sched.lock)
5498                                 throw("checkdead: no m for timer")
5499                         }
5500                         // M must be spinning to steal. We set this to be
5501                         // explicit, but since this is the only M it would
5502                         // become spinning on its own anyways.
5503                         sched.nmspinning.Add(1)
5504                         mp.spinning = true
5505                         mp.nextp.set(pp)
5506                         notewakeup(&mp.park)
5507                         return
5508                 }
5509         }
5510
5511         // There are no goroutines running, so we can look at the P's.
5512         for _, pp := range allp {
5513                 if len(pp.timers) > 0 {
5514                         return
5515                 }
5516         }
5517
5518         unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5519         fatal("all goroutines are asleep - deadlock!")
5520 }
5521
5522 // forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
5523 // collections. If we go this long without a garbage collection, one
5524 // is forced to run.
5525 //
5526 // This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
5527 var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9
5528
5529 // needSysmonWorkaround is true if the workaround for
5530 // golang.org/issue/42515 is needed on NetBSD.
5531 var needSysmonWorkaround bool = false
5532
5533 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
5534 //
5535 //go:nowritebarrierrec
5536 func sysmon() {
5537         lock(&sched.lock)
5538         sched.nmsys++
5539         checkdead()
5540         unlock(&sched.lock)
5541
5542         lasttrace := int64(0)
5543         idle := 0 // how many cycles in succession we had not wokeup somebody
5544         delay := uint32(0)
5545
5546         for {
5547                 if idle == 0 { // start with 20us sleep...
5548                         delay = 20
5549                 } else if idle > 50 { // start doubling the sleep after 1ms...
5550                         delay *= 2
5551                 }
5552                 if delay > 10*1000 { // up to 10ms
5553                         delay = 10 * 1000
5554                 }
5555                 usleep(delay)
5556
5557                 // sysmon should not enter deep sleep if schedtrace is enabled so that
5558                 // it can print that information at the right time.
5559                 //
5560                 // It should also not enter deep sleep if there are any active P's so
5561                 // that it can retake P's from syscalls, preempt long running G's, and
5562                 // poll the network if all P's are busy for long stretches.
5563                 //
5564                 // It should wakeup from deep sleep if any P's become active either due
5565                 // to exiting a syscall or waking up due to a timer expiring so that it
5566                 // can resume performing those duties. If it wakes from a syscall it
5567                 // resets idle and delay as a bet that since it had retaken a P from a
5568                 // syscall before, it may need to do it again shortly after the
5569                 // application starts work again. It does not reset idle when waking
5570                 // from a timer to avoid adding system load to applications that spend
5571                 // most of their time sleeping.
5572                 now := nanotime()
5573                 if debug.schedtrace <= 0 && (sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs) {
5574                         lock(&sched.lock)
5575                         if sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs {
5576                                 syscallWake := false
5577                                 next := timeSleepUntil()
5578                                 if next > now {
5579                                         sched.sysmonwait.Store(true)
5580                                         unlock(&sched.lock)
5581                                         // Make wake-up period small enough
5582                                         // for the sampling to be correct.
5583                                         sleep := forcegcperiod / 2
5584                                         if next-now < sleep {
5585                                                 sleep = next - now
5586                                         }
5587                                         shouldRelax := sleep >= osRelaxMinNS
5588                                         if shouldRelax {
5589                                                 osRelax(true)
5590                                         }
5591                                         syscallWake = notetsleep(&sched.sysmonnote, sleep)
5592                                         if shouldRelax {
5593                                                 osRelax(false)
5594                                         }
5595                                         lock(&sched.lock)
5596                                         sched.sysmonwait.Store(false)
5597                                         noteclear(&sched.sysmonnote)
5598                                 }
5599                                 if syscallWake {
5600                                         idle = 0
5601                                         delay = 20
5602                                 }
5603                         }
5604                         unlock(&sched.lock)
5605                 }
5606
5607                 lock(&sched.sysmonlock)
5608                 // Update now in case we blocked on sysmonnote or spent a long time
5609                 // blocked on schedlock or sysmonlock above.
5610                 now = nanotime()
5611
5612                 // trigger libc interceptors if needed
5613                 if *cgo_yield != nil {
5614                         asmcgocall(*cgo_yield, nil)
5615                 }
5616                 // poll network if not polled for more than 10ms
5617                 lastpoll := sched.lastpoll.Load()
5618                 if netpollinited() && lastpoll != 0 && lastpoll+10*1000*1000 < now {
5619                         sched.lastpoll.CompareAndSwap(lastpoll, now)
5620                         list, delta := netpoll(0) // non-blocking - returns list of goroutines
5621                         if !list.empty() {
5622                                 // Need to decrement number of idle locked M's
5623                                 // (pretending that one more is running) before injectglist.
5624                                 // Otherwise it can lead to the following situation:
5625                                 // injectglist grabs all P's but before it starts M's to run the P's,
5626                                 // another M returns from syscall, finishes running its G,
5627                                 // observes that there is no work to do and no other running M's
5628                                 // and reports deadlock.
5629                                 incidlelocked(-1)
5630                                 injectglist(&list)
5631                                 incidlelocked(1)
5632                                 netpollAdjustWaiters(delta)
5633                         }
5634                 }
5635                 if GOOS == "netbsd" && needSysmonWorkaround {
5636                         // netpoll is responsible for waiting for timer
5637                         // expiration, so we typically don't have to worry
5638                         // about starting an M to service timers. (Note that
5639                         // sleep for timeSleepUntil above simply ensures sysmon
5640                         // starts running again when that timer expiration may
5641                         // cause Go code to run again).
5642                         //
5643                         // However, netbsd has a kernel bug that sometimes
5644                         // misses netpollBreak wake-ups, which can lead to
5645                         // unbounded delays servicing timers. If we detect this
5646                         // overrun, then startm to get something to handle the
5647                         // timer.
5648                         //
5649                         // See issue 42515 and
5650                         // https://gnats.netbsd.org/cgi-bin/query-pr-single.pl?number=50094.
5651                         if next := timeSleepUntil(); next < now {
5652                                 startm(nil, false, false)
5653                         }
5654                 }
5655                 if scavenger.sysmonWake.Load() != 0 {
5656                         // Kick the scavenger awake if someone requested it.
5657                         scavenger.wake()
5658                 }
5659                 // retake P's blocked in syscalls
5660                 // and preempt long running G's
5661                 if retake(now) != 0 {
5662                         idle = 0
5663                 } else {
5664                         idle++
5665                 }
5666                 // check if we need to force a GC
5667                 if t := (gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: now}); t.test() && forcegc.idle.Load() {
5668                         lock(&forcegc.lock)
5669                         forcegc.idle.Store(false)
5670                         var list gList
5671                         list.push(forcegc.g)
5672                         injectglist(&list)
5673                         unlock(&forcegc.lock)
5674                 }
5675                 if debug.schedtrace > 0 && lasttrace+int64(debug.schedtrace)*1000000 <= now {
5676                         lasttrace = now
5677                         schedtrace(debug.scheddetail > 0)
5678                 }
5679                 unlock(&sched.sysmonlock)
5680         }
5681 }
5682
5683 type sysmontick struct {
5684         schedtick   uint32
5685         schedwhen   int64
5686         syscalltick uint32
5687         syscallwhen int64
5688 }
5689
5690 // forcePreemptNS is the time slice given to a G before it is
5691 // preempted.
5692 const forcePreemptNS = 10 * 1000 * 1000 // 10ms
5693
5694 func retake(now int64) uint32 {
5695         n := 0
5696         // Prevent allp slice changes. This lock will be completely
5697         // uncontended unless we're already stopping the world.
5698         lock(&allpLock)
5699         // We can't use a range loop over allp because we may
5700         // temporarily drop the allpLock. Hence, we need to re-fetch
5701         // allp each time around the loop.
5702         for i := 0; i < len(allp); i++ {
5703                 pp := allp[i]
5704                 if pp == nil {
5705                         // This can happen if procresize has grown
5706                         // allp but not yet created new Ps.
5707                         continue
5708                 }
5709                 pd := &pp.sysmontick
5710                 s := pp.status
5711                 sysretake := false
5712                 if s == _Prunning || s == _Psyscall {
5713                         // Preempt G if it's running for too long.
5714                         t := int64(pp.schedtick)
5715                         if int64(pd.schedtick) != t {
5716                                 pd.schedtick = uint32(t)
5717                                 pd.schedwhen = now
5718                         } else if pd.schedwhen+forcePreemptNS <= now {
5719                                 preemptone(pp)
5720                                 // In case of syscall, preemptone() doesn't
5721                                 // work, because there is no M wired to P.
5722                                 sysretake = true
5723                         }
5724                 }
5725                 if s == _Psyscall {
5726                         // Retake P from syscall if it's there for more than 1 sysmon tick (at least 20us).
5727                         t := int64(pp.syscalltick)
5728                         if !sysretake && int64(pd.syscalltick) != t {
5729                                 pd.syscalltick = uint32(t)
5730                                 pd.syscallwhen = now
5731                                 continue
5732                         }
5733                         // On the one hand we don't want to retake Ps if there is no other work to do,
5734                         // but on the other hand we want to retake them eventually
5735                         // because they can prevent the sysmon thread from deep sleep.
5736                         if runqempty(pp) && sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() > 0 && pd.syscallwhen+10*1000*1000 > now {
5737                                 continue
5738                         }
5739                         // Drop allpLock so we can take sched.lock.
5740                         unlock(&allpLock)
5741                         // Need to decrement number of idle locked M's
5742                         // (pretending that one more is running) before the CAS.
5743                         // Otherwise the M from which we retake can exit the syscall,
5744                         // increment nmidle and report deadlock.
5745                         incidlelocked(-1)
5746                         if atomic.Cas(&pp.status, s, _Pidle) {
5747                                 if traceEnabled() {
5748                                         traceGoSysBlock(pp)
5749                                         traceProcStop(pp)
5750                                 }
5751                                 n++
5752                                 pp.syscalltick++
5753                                 handoffp(pp)
5754                         }
5755                         incidlelocked(1)
5756                         lock(&allpLock)
5757                 }
5758         }
5759         unlock(&allpLock)
5760         return uint32(n)
5761 }
5762
5763 // Tell all goroutines that they have been preempted and they should stop.
5764 // This function is purely best-effort. It can fail to inform a goroutine if a
5765 // processor just started running it.
5766 // No locks need to be held.
5767 // Returns true if preemption request was issued to at least one goroutine.
5768 func preemptall() bool {
5769         res := false
5770         for _, pp := range allp {
5771                 if pp.status != _Prunning {
5772                         continue
5773                 }
5774                 if preemptone(pp) {
5775                         res = true
5776                 }
5777         }
5778         return res
5779 }
5780
5781 // Tell the goroutine running on processor P to stop.
5782 // This function is purely best-effort. It can incorrectly fail to inform the
5783 // goroutine. It can inform the wrong goroutine. Even if it informs the
5784 // correct goroutine, that goroutine might ignore the request if it is
5785 // simultaneously executing newstack.
5786 // No lock needs to be held.
5787 // Returns true if preemption request was issued.
5788 // The actual preemption will happen at some point in the future
5789 // and will be indicated by the gp->status no longer being
5790 // Grunning
5791 func preemptone(pp *p) bool {
5792         mp := pp.m.ptr()
5793         if mp == nil || mp == getg().m {
5794                 return false
5795         }
5796         gp := mp.curg
5797         if gp == nil || gp == mp.g0 {
5798                 return false
5799         }
5800
5801         gp.preempt = true
5802
5803         // Every call in a goroutine checks for stack overflow by
5804         // comparing the current stack pointer to gp->stackguard0.
5805         // Setting gp->stackguard0 to StackPreempt folds
5806         // preemption into the normal stack overflow check.
5807         gp.stackguard0 = stackPreempt
5808
5809         // Request an async preemption of this P.
5810         if preemptMSupported && debug.asyncpreemptoff == 0 {
5811                 pp.preempt = true
5812                 preemptM(mp)
5813         }
5814
5815         return true
5816 }
5817
5818 var starttime int64
5819
5820 func schedtrace(detailed bool) {
5821         now := nanotime()
5822         if starttime == 0 {
5823                 starttime = now
5824         }
5825
5826         lock(&sched.lock)
5827         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)
5828         if detailed {
5829                 print(" gcwaiting=", sched.gcwaiting.Load(), " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " stopwait=", sched.stopwait, " sysmonwait=", sched.sysmonwait.Load(), "\n")
5830         }
5831         // We must be careful while reading data from P's, M's and G's.
5832         // Even if we hold schedlock, most data can be changed concurrently.
5833         // E.g. (p->m ? p->m->id : -1) can crash if p->m changes from non-nil to nil.
5834         for i, pp := range allp {
5835                 mp := pp.m.ptr()
5836                 h := atomic.Load(&pp.runqhead)
5837                 t := atomic.Load(&pp.runqtail)
5838                 if detailed {
5839                         print("  P", i, ": status=", pp.status, " schedtick=", pp.schedtick, " syscalltick=", pp.syscalltick, " m=")
5840                         if mp != nil {
5841                                 print(mp.id)
5842                         } else {
5843                                 print("nil")
5844                         }
5845                         print(" runqsize=", t-h, " gfreecnt=", pp.gFree.n, " timerslen=", len(pp.timers), "\n")
5846                 } else {
5847                         // In non-detailed mode format lengths of per-P run queues as:
5848                         // [len1 len2 len3 len4]
5849                         print(" ")
5850                         if i == 0 {
5851                                 print("[")
5852                         }
5853                         print(t - h)
5854                         if i == len(allp)-1 {
5855                                 print("]\n")
5856                         }
5857                 }
5858         }
5859
5860         if !detailed {
5861                 unlock(&sched.lock)
5862                 return
5863         }
5864
5865         for mp := allm; mp != nil; mp = mp.alllink {
5866                 pp := mp.p.ptr()
5867                 print("  M", mp.id, ": p=")
5868                 if pp != nil {
5869                         print(pp.id)
5870                 } else {
5871                         print("nil")
5872                 }
5873                 print(" curg=")
5874                 if mp.curg != nil {
5875                         print(mp.curg.goid)
5876                 } else {
5877                         print("nil")
5878                 }
5879                 print(" mallocing=", mp.mallocing, " throwing=", mp.throwing, " preemptoff=", mp.preemptoff, " locks=", mp.locks, " dying=", mp.dying, " spinning=", mp.spinning, " blocked=", mp.blocked, " lockedg=")
5880                 if lockedg := mp.lockedg.ptr(); lockedg != nil {
5881                         print(lockedg.goid)
5882                 } else {
5883                         print("nil")
5884                 }
5885                 print("\n")
5886         }
5887
5888         forEachG(func(gp *g) {
5889                 print("  G", gp.goid, ": status=", readgstatus(gp), "(", gp.waitreason.String(), ") m=")
5890                 if gp.m != nil {
5891                         print(gp.m.id)
5892                 } else {
5893                         print("nil")
5894                 }
5895                 print(" lockedm=")
5896                 if lockedm := gp.lockedm.ptr(); lockedm != nil {
5897                         print(lockedm.id)
5898                 } else {
5899                         print("nil")
5900                 }
5901                 print("\n")
5902         })
5903         unlock(&sched.lock)
5904 }
5905
5906 // schedEnableUser enables or disables the scheduling of user
5907 // goroutines.
5908 //
5909 // This does not stop already running user goroutines, so the caller
5910 // should first stop the world when disabling user goroutines.
5911 func schedEnableUser(enable bool) {
5912         lock(&sched.lock)
5913         if sched.disable.user == !enable {
5914                 unlock(&sched.lock)
5915                 return
5916         }
5917         sched.disable.user = !enable
5918         if enable {
5919                 n := sched.disable.n
5920                 sched.disable.n = 0
5921                 globrunqputbatch(&sched.disable.runnable, n)
5922                 unlock(&sched.lock)
5923                 for ; n != 0 && sched.npidle.Load() != 0; n-- {
5924                         startm(nil, false, false)
5925                 }
5926         } else {
5927                 unlock(&sched.lock)
5928         }
5929 }
5930
5931 // schedEnabled reports whether gp should be scheduled. It returns
5932 // false is scheduling of gp is disabled.
5933 //
5934 // sched.lock must be held.
5935 func schedEnabled(gp *g) bool {
5936         assertLockHeld(&sched.lock)
5937
5938         if sched.disable.user {
5939                 return isSystemGoroutine(gp, true)
5940         }
5941         return true
5942 }
5943
5944 // Put mp on midle list.
5945 // sched.lock must be held.
5946 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5947 //
5948 //go:nowritebarrierrec
5949 func mput(mp *m) {
5950         assertLockHeld(&sched.lock)
5951
5952         mp.schedlink = sched.midle
5953         sched.midle.set(mp)
5954         sched.nmidle++
5955         checkdead()
5956 }
5957
5958 // Try to get an m from midle list.
5959 // sched.lock must be held.
5960 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5961 //
5962 //go:nowritebarrierrec
5963 func mget() *m {
5964         assertLockHeld(&sched.lock)
5965
5966         mp := sched.midle.ptr()
5967         if mp != nil {
5968                 sched.midle = mp.schedlink
5969                 sched.nmidle--
5970         }
5971         return mp
5972 }
5973
5974 // Put gp on the global runnable queue.
5975 // sched.lock must be held.
5976 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5977 //
5978 //go:nowritebarrierrec
5979 func globrunqput(gp *g) {
5980         assertLockHeld(&sched.lock)
5981
5982         sched.runq.pushBack(gp)
5983         sched.runqsize++
5984 }
5985
5986 // Put gp at the head of the global runnable queue.
5987 // sched.lock must be held.
5988 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5989 //
5990 //go:nowritebarrierrec
5991 func globrunqputhead(gp *g) {
5992         assertLockHeld(&sched.lock)
5993
5994         sched.runq.push(gp)
5995         sched.runqsize++
5996 }
5997
5998 // Put a batch of runnable goroutines on the global runnable queue.
5999 // This clears *batch.
6000 // sched.lock must be held.
6001 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6002 //
6003 //go:nowritebarrierrec
6004 func globrunqputbatch(batch *gQueue, n int32) {
6005         assertLockHeld(&sched.lock)
6006
6007         sched.runq.pushBackAll(*batch)
6008         sched.runqsize += n
6009         *batch = gQueue{}
6010 }
6011
6012 // Try get a batch of G's from the global runnable queue.
6013 // sched.lock must be held.
6014 func globrunqget(pp *p, max int32) *g {
6015         assertLockHeld(&sched.lock)
6016
6017         if sched.runqsize == 0 {
6018                 return nil
6019         }
6020
6021         n := sched.runqsize/gomaxprocs + 1
6022         if n > sched.runqsize {
6023                 n = sched.runqsize
6024         }
6025         if max > 0 && n > max {
6026                 n = max
6027         }
6028         if n > int32(len(pp.runq))/2 {
6029                 n = int32(len(pp.runq)) / 2
6030         }
6031
6032         sched.runqsize -= n
6033
6034         gp := sched.runq.pop()
6035         n--
6036         for ; n > 0; n-- {
6037                 gp1 := sched.runq.pop()
6038                 runqput(pp, gp1, false)
6039         }
6040         return gp
6041 }
6042
6043 // pMask is an atomic bitstring with one bit per P.
6044 type pMask []uint32
6045
6046 // read returns true if P id's bit is set.
6047 func (p pMask) read(id uint32) bool {
6048         word := id / 32
6049         mask := uint32(1) << (id % 32)
6050         return (atomic.Load(&p[word]) & mask) != 0
6051 }
6052
6053 // set sets P id's bit.
6054 func (p pMask) set(id int32) {
6055         word := id / 32
6056         mask := uint32(1) << (id % 32)
6057         atomic.Or(&p[word], mask)
6058 }
6059
6060 // clear clears P id's bit.
6061 func (p pMask) clear(id int32) {
6062         word := id / 32
6063         mask := uint32(1) << (id % 32)
6064         atomic.And(&p[word], ^mask)
6065 }
6066
6067 // updateTimerPMask clears pp's timer mask if it has no timers on its heap.
6068 //
6069 // Ideally, the timer mask would be kept immediately consistent on any timer
6070 // operations. Unfortunately, updating a shared global data structure in the
6071 // timer hot path adds too much overhead in applications frequently switching
6072 // between no timers and some timers.
6073 //
6074 // As a compromise, the timer mask is updated only on pidleget / pidleput. A
6075 // running P (returned by pidleget) may add a timer at any time, so its mask
6076 // must be set. An idle P (passed to pidleput) cannot add new timers while
6077 // idle, so if it has no timers at that time, its mask may be cleared.
6078 //
6079 // Thus, we get the following effects on timer-stealing in findrunnable:
6080 //
6081 //   - Idle Ps with no timers when they go idle are never checked in findrunnable
6082 //     (for work- or timer-stealing; this is the ideal case).
6083 //   - Running Ps must always be checked.
6084 //   - Idle Ps whose timers are stolen must continue to be checked until they run
6085 //     again, even after timer expiration.
6086 //
6087 // When the P starts running again, the mask should be set, as a timer may be
6088 // added at any time.
6089 //
6090 // TODO(prattmic): Additional targeted updates may improve the above cases.
6091 // e.g., updating the mask when stealing a timer.
6092 func updateTimerPMask(pp *p) {
6093         if pp.numTimers.Load() > 0 {
6094                 return
6095         }
6096
6097         // Looks like there are no timers, however another P may transiently
6098         // decrement numTimers when handling a timerModified timer in
6099         // checkTimers. We must take timersLock to serialize with these changes.
6100         lock(&pp.timersLock)
6101         if pp.numTimers.Load() == 0 {
6102                 timerpMask.clear(pp.id)
6103         }
6104         unlock(&pp.timersLock)
6105 }
6106
6107 // pidleput puts p on the _Pidle list. now must be a relatively recent call
6108 // to nanotime or zero. Returns now or the current time if now was zero.
6109 //
6110 // This releases ownership of p. Once sched.lock is released it is no longer
6111 // safe to use p.
6112 //
6113 // sched.lock must be held.
6114 //
6115 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6116 //
6117 //go:nowritebarrierrec
6118 func pidleput(pp *p, now int64) int64 {
6119         assertLockHeld(&sched.lock)
6120
6121         if !runqempty(pp) {
6122                 throw("pidleput: P has non-empty run queue")
6123         }
6124         if now == 0 {
6125                 now = nanotime()
6126         }
6127         updateTimerPMask(pp) // clear if there are no timers.
6128         idlepMask.set(pp.id)
6129         pp.link = sched.pidle
6130         sched.pidle.set(pp)
6131         sched.npidle.Add(1)
6132         if !pp.limiterEvent.start(limiterEventIdle, now) {
6133                 throw("must be able to track idle limiter event")
6134         }
6135         return now
6136 }
6137
6138 // pidleget tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
6139 //
6140 // sched.lock must be held.
6141 //
6142 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6143 //
6144 //go:nowritebarrierrec
6145 func pidleget(now int64) (*p, int64) {
6146         assertLockHeld(&sched.lock)
6147
6148         pp := sched.pidle.ptr()
6149         if pp != nil {
6150                 // Timer may get added at any time now.
6151                 if now == 0 {
6152                         now = nanotime()
6153                 }
6154                 timerpMask.set(pp.id)
6155                 idlepMask.clear(pp.id)
6156                 sched.pidle = pp.link
6157                 sched.npidle.Add(-1)
6158                 pp.limiterEvent.stop(limiterEventIdle, now)
6159         }
6160         return pp, now
6161 }
6162
6163 // pidlegetSpinning tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
6164 // This is called by spinning Ms (or callers than need a spinning M) that have
6165 // found work. If no P is available, this must synchronized with non-spinning
6166 // Ms that may be preparing to drop their P without discovering this work.
6167 //
6168 // sched.lock must be held.
6169 //
6170 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6171 //
6172 //go:nowritebarrierrec
6173 func pidlegetSpinning(now int64) (*p, int64) {
6174         assertLockHeld(&sched.lock)
6175
6176         pp, now := pidleget(now)
6177         if pp == nil {
6178                 // See "Delicate dance" comment in findrunnable. We found work
6179                 // that we cannot take, we must synchronize with non-spinning
6180                 // Ms that may be preparing to drop their P.
6181                 sched.needspinning.Store(1)
6182                 return nil, now
6183         }
6184
6185         return pp, now
6186 }
6187
6188 // runqempty reports whether pp has no Gs on its local run queue.
6189 // It never returns true spuriously.
6190 func runqempty(pp *p) bool {
6191         // Defend against a race where 1) pp has G1 in runqnext but runqhead == runqtail,
6192         // 2) runqput on pp kicks G1 to the runq, 3) runqget on pp empties runqnext.
6193         // Simply observing that runqhead == runqtail and then observing that runqnext == nil
6194         // does not mean the queue is empty.
6195         for {
6196                 head := atomic.Load(&pp.runqhead)
6197                 tail := atomic.Load(&pp.runqtail)
6198                 runnext := atomic.Loaduintptr((*uintptr)(unsafe.Pointer(&pp.runnext)))
6199                 if tail == atomic.Load(&pp.runqtail) {
6200                         return head == tail && runnext == 0
6201                 }
6202         }
6203 }
6204
6205 // To shake out latent assumptions about scheduling order,
6206 // we introduce some randomness into scheduling decisions
6207 // when running with the race detector.
6208 // The need for this was made obvious by changing the
6209 // (deterministic) scheduling order in Go 1.5 and breaking
6210 // many poorly-written tests.
6211 // With the randomness here, as long as the tests pass
6212 // consistently with -race, they shouldn't have latent scheduling
6213 // assumptions.
6214 const randomizeScheduler = raceenabled
6215
6216 // runqput tries to put g on the local runnable queue.
6217 // If next is false, runqput adds g to the tail of the runnable queue.
6218 // If next is true, runqput puts g in the pp.runnext slot.
6219 // If the run queue is full, runnext puts g on the global queue.
6220 // Executed only by the owner P.
6221 func runqput(pp *p, gp *g, next bool) {
6222         if randomizeScheduler && next && fastrandn(2) == 0 {
6223                 next = false
6224         }
6225
6226         if next {
6227         retryNext:
6228                 oldnext := pp.runnext
6229                 if !pp.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
6230                         goto retryNext
6231                 }
6232                 if oldnext == 0 {
6233                         return
6234                 }
6235                 // Kick the old runnext out to the regular run queue.
6236                 gp = oldnext.ptr()
6237         }
6238
6239 retry:
6240         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6241         t := pp.runqtail
6242         if t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6243                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6244                 atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+1) // store-release, makes the item available for consumption
6245                 return
6246         }
6247         if runqputslow(pp, gp, h, t) {
6248                 return
6249         }
6250         // the queue is not full, now the put above must succeed
6251         goto retry
6252 }
6253
6254 // Put g and a batch of work from local runnable queue on global queue.
6255 // Executed only by the owner P.
6256 func runqputslow(pp *p, gp *g, h, t uint32) bool {
6257         var batch [len(pp.runq)/2 + 1]*g
6258
6259         // First, grab a batch from local queue.
6260         n := t - h
6261         n = n / 2
6262         if n != uint32(len(pp.runq)/2) {
6263                 throw("runqputslow: queue is not full")
6264         }
6265         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6266                 batch[i] = pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6267         }
6268         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6269                 return false
6270         }
6271         batch[n] = gp
6272
6273         if randomizeScheduler {
6274                 for i := uint32(1); i <= n; i++ {
6275                         j := fastrandn(i + 1)
6276                         batch[i], batch[j] = batch[j], batch[i]
6277                 }
6278         }
6279
6280         // Link the goroutines.
6281         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6282                 batch[i].schedlink.set(batch[i+1])
6283         }
6284         var q gQueue
6285         q.head.set(batch[0])
6286         q.tail.set(batch[n])
6287
6288         // Now put the batch on global queue.
6289         lock(&sched.lock)
6290         globrunqputbatch(&q, int32(n+1))
6291         unlock(&sched.lock)
6292         return true
6293 }
6294
6295 // runqputbatch tries to put all the G's on q on the local runnable queue.
6296 // If the queue is full, they are put on the global queue; in that case
6297 // this will temporarily acquire the scheduler lock.
6298 // Executed only by the owner P.
6299 func runqputbatch(pp *p, q *gQueue, qsize int) {
6300         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead)
6301         t := pp.runqtail
6302         n := uint32(0)
6303         for !q.empty() && t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6304                 gp := q.pop()
6305                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6306                 t++
6307                 n++
6308         }
6309         qsize -= int(n)
6310
6311         if randomizeScheduler {
6312                 off := func(o uint32) uint32 {
6313                         return (pp.runqtail + o) % uint32(len(pp.runq))
6314                 }
6315                 for i := uint32(1); i < n; i++ {
6316                         j := fastrandn(i + 1)
6317                         pp.runq[off(i)], pp.runq[off(j)] = pp.runq[off(j)], pp.runq[off(i)]
6318                 }
6319         }
6320
6321         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t)
6322         if !q.empty() {
6323                 lock(&sched.lock)
6324                 globrunqputbatch(q, int32(qsize))
6325                 unlock(&sched.lock)
6326         }
6327 }
6328
6329 // Get g from local runnable queue.
6330 // If inheritTime is true, gp should inherit the remaining time in the
6331 // current time slice. Otherwise, it should start a new time slice.
6332 // Executed only by the owner P.
6333 func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) {
6334         // If there's a runnext, it's the next G to run.
6335         next := pp.runnext
6336         // If the runnext is non-0 and the CAS fails, it could only have been stolen by another P,
6337         // because other Ps can race to set runnext to 0, but only the current P can set it to non-0.
6338         // Hence, there's no need to retry this CAS if it fails.
6339         if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) {
6340                 return next.ptr(), true
6341         }
6342
6343         for {
6344                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6345                 t := pp.runqtail
6346                 if t == h {
6347                         return nil, false
6348                 }
6349                 gp := pp.runq[h%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6350                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+1) { // cas-release, commits consume
6351                         return gp, false
6352                 }
6353         }
6354 }
6355
6356 // runqdrain drains the local runnable queue of pp and returns all goroutines in it.
6357 // Executed only by the owner P.
6358 func runqdrain(pp *p) (drainQ gQueue, n uint32) {
6359         oldNext := pp.runnext
6360         if oldNext != 0 && pp.runnext.cas(oldNext, 0) {
6361                 drainQ.pushBack(oldNext.ptr())
6362                 n++
6363         }
6364
6365 retry:
6366         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6367         t := pp.runqtail
6368         qn := t - h
6369         if qn == 0 {
6370                 return
6371         }
6372         if qn > uint32(len(pp.runq)) { // read inconsistent h and t
6373                 goto retry
6374         }
6375
6376         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+qn) { // cas-release, commits consume
6377                 goto retry
6378         }
6379
6380         // We've inverted the order in which it gets G's from the local P's runnable queue
6381         // and then advances the head pointer because we don't want to mess up the statuses of G's
6382         // while runqdrain() and runqsteal() are running in parallel.
6383         // Thus we should advance the head pointer before draining the local P into a gQueue,
6384         // so that we can update any gp.schedlink only after we take the full ownership of G,
6385         // meanwhile, other P's can't access to all G's in local P's runnable queue and steal them.
6386         // See https://groups.google.com/g/golang-dev/c/0pTKxEKhHSc/m/6Q85QjdVBQAJ for more details.
6387         for i := uint32(0); i < qn; i++ {
6388                 gp := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6389                 drainQ.pushBack(gp)
6390                 n++
6391         }
6392         return
6393 }
6394
6395 // Grabs a batch of goroutines from pp's runnable queue into batch.
6396 // Batch is a ring buffer starting at batchHead.
6397 // Returns number of grabbed goroutines.
6398 // Can be executed by any P.
6399 func runqgrab(pp *p, batch *[256]guintptr, batchHead uint32, stealRunNextG bool) uint32 {
6400         for {
6401                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6402                 t := atomic.LoadAcq(&pp.runqtail) // load-acquire, synchronize with the producer
6403                 n := t - h
6404                 n = n - n/2
6405                 if n == 0 {
6406                         if stealRunNextG {
6407                                 // Try to steal from pp.runnext.
6408                                 if next := pp.runnext; next != 0 {
6409                                         if pp.status == _Prunning {
6410                                                 // Sleep to ensure that pp isn't about to run the g
6411                                                 // we are about to steal.
6412                                                 // The important use case here is when the g running
6413                                                 // on pp ready()s another g and then almost
6414                                                 // immediately blocks. Instead of stealing runnext
6415                                                 // in this window, back off to give pp a chance to
6416                                                 // schedule runnext. This will avoid thrashing gs
6417                                                 // between different Ps.
6418                                                 // A sync chan send/recv takes ~50ns as of time of
6419                                                 // writing, so 3us gives ~50x overshoot.
6420                                                 if GOOS != "windows" && GOOS != "openbsd" && GOOS != "netbsd" {
6421                                                         usleep(3)
6422                                                 } else {
6423                                                         // On some platforms system timer granularity is
6424                                                         // 1-15ms, which is way too much for this
6425                                                         // optimization. So just yield.
6426                                                         osyield()
6427                                                 }
6428                                         }
6429                                         if !pp.runnext.cas(next, 0) {
6430                                                 continue
6431                                         }
6432                                         batch[batchHead%uint32(len(batch))] = next
6433                                         return 1
6434                                 }
6435                         }
6436                         return 0
6437                 }
6438                 if n > uint32(len(pp.runq)/2) { // read inconsistent h and t
6439                         continue
6440                 }
6441                 for i := uint32(0); i < n; i++ {
6442                         g := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))]
6443                         batch[(batchHead+i)%uint32(len(batch))] = g
6444                 }
6445                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6446                         return n
6447                 }
6448         }
6449 }
6450
6451 // Steal half of elements from local runnable queue of p2
6452 // and put onto local runnable queue of p.
6453 // Returns one of the stolen elements (or nil if failed).
6454 func runqsteal(pp, p2 *p, stealRunNextG bool) *g {
6455         t := pp.runqtail
6456         n := runqgrab(p2, &pp.runq, t, stealRunNextG)
6457         if n == 0 {
6458                 return nil
6459         }
6460         n--
6461         gp := pp.runq[(t+n)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6462         if n == 0 {
6463                 return gp
6464         }
6465         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6466         if t-h+n >= uint32(len(pp.runq)) {
6467                 throw("runqsteal: runq overflow")
6468         }
6469         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+n) // store-release, makes the item available for consumption
6470         return gp
6471 }
6472
6473 // A gQueue is a dequeue of Gs linked through g.schedlink. A G can only
6474 // be on one gQueue or gList at a time.
6475 type gQueue struct {
6476         head guintptr
6477         tail guintptr
6478 }
6479
6480 // empty reports whether q is empty.
6481 func (q *gQueue) empty() bool {
6482         return q.head == 0
6483 }
6484
6485 // push adds gp to the head of q.
6486 func (q *gQueue) push(gp *g) {
6487         gp.schedlink = q.head
6488         q.head.set(gp)
6489         if q.tail == 0 {
6490                 q.tail.set(gp)
6491         }
6492 }
6493
6494 // pushBack adds gp to the tail of q.
6495 func (q *gQueue) pushBack(gp *g) {
6496         gp.schedlink = 0
6497         if q.tail != 0 {
6498                 q.tail.ptr().schedlink.set(gp)
6499         } else {
6500                 q.head.set(gp)
6501         }
6502         q.tail.set(gp)
6503 }
6504
6505 // pushBackAll adds all Gs in q2 to the tail of q. After this q2 must
6506 // not be used.
6507 func (q *gQueue) pushBackAll(q2 gQueue) {
6508         if q2.tail == 0 {
6509                 return
6510         }
6511         q2.tail.ptr().schedlink = 0
6512         if q.tail != 0 {
6513                 q.tail.ptr().schedlink = q2.head
6514         } else {
6515                 q.head = q2.head
6516         }
6517         q.tail = q2.tail
6518 }
6519
6520 // pop removes and returns the head of queue q. It returns nil if
6521 // q is empty.
6522 func (q *gQueue) pop() *g {
6523         gp := q.head.ptr()
6524         if gp != nil {
6525                 q.head = gp.schedlink
6526                 if q.head == 0 {
6527                         q.tail = 0
6528                 }
6529         }
6530         return gp
6531 }
6532
6533 // popList takes all Gs in q and returns them as a gList.
6534 func (q *gQueue) popList() gList {
6535         stack := gList{q.head}
6536         *q = gQueue{}
6537         return stack
6538 }
6539
6540 // A gList is a list of Gs linked through g.schedlink. A G can only be
6541 // on one gQueue or gList at a time.
6542 type gList struct {
6543         head guintptr
6544 }
6545
6546 // empty reports whether l is empty.
6547 func (l *gList) empty() bool {
6548         return l.head == 0
6549 }
6550
6551 // push adds gp to the head of l.
6552 func (l *gList) push(gp *g) {
6553         gp.schedlink = l.head
6554         l.head.set(gp)
6555 }
6556
6557 // pushAll prepends all Gs in q to l.
6558 func (l *gList) pushAll(q gQueue) {
6559         if !q.empty() {
6560                 q.tail.ptr().schedlink = l.head
6561                 l.head = q.head
6562         }
6563 }
6564
6565 // pop removes and returns the head of l. If l is empty, it returns nil.
6566 func (l *gList) pop() *g {
6567         gp := l.head.ptr()
6568         if gp != nil {
6569                 l.head = gp.schedlink
6570         }
6571         return gp
6572 }
6573
6574 //go:linkname setMaxThreads runtime/debug.setMaxThreads
6575 func setMaxThreads(in int) (out int) {
6576         lock(&sched.lock)
6577         out = int(sched.maxmcount)
6578         if in > 0x7fffffff { // MaxInt32
6579                 sched.maxmcount = 0x7fffffff
6580         } else {
6581                 sched.maxmcount = int32(in)
6582         }
6583         checkmcount()
6584         unlock(&sched.lock)
6585         return
6586 }
6587
6588 //go:nosplit
6589 func procPin() int {
6590         gp := getg()
6591         mp := gp.m
6592
6593         mp.locks++
6594         return int(mp.p.ptr().id)
6595 }
6596
6597 //go:nosplit
6598 func procUnpin() {
6599         gp := getg()
6600         gp.m.locks--
6601 }
6602
6603 //go:linkname sync_runtime_procPin sync.runtime_procPin
6604 //go:nosplit
6605 func sync_runtime_procPin() int {
6606         return procPin()
6607 }
6608
6609 //go:linkname sync_runtime_procUnpin sync.runtime_procUnpin
6610 //go:nosplit
6611 func sync_runtime_procUnpin() {
6612         procUnpin()
6613 }
6614
6615 //go:linkname sync_atomic_runtime_procPin sync/atomic.runtime_procPin
6616 //go:nosplit
6617 func sync_atomic_runtime_procPin() int {
6618         return procPin()
6619 }
6620
6621 //go:linkname sync_atomic_runtime_procUnpin sync/atomic.runtime_procUnpin
6622 //go:nosplit
6623 func sync_atomic_runtime_procUnpin() {
6624         procUnpin()
6625 }
6626
6627 // Active spinning for sync.Mutex.
6628 //
6629 //go:linkname sync_runtime_canSpin sync.runtime_canSpin
6630 //go:nosplit
6631 func sync_runtime_canSpin(i int) bool {
6632         // sync.Mutex is cooperative, so we are conservative with spinning.
6633         // Spin only few times and only if running on a multicore machine and
6634         // GOMAXPROCS>1 and there is at least one other running P and local runq is empty.
6635         // As opposed to runtime mutex we don't do passive spinning here,
6636         // because there can be work on global runq or on other Ps.
6637         if i >= active_spin || ncpu <= 1 || gomaxprocs <= sched.npidle.Load()+sched.nmspinning.Load()+1 {
6638                 return false
6639         }
6640         if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) {
6641                 return false
6642         }
6643         return true
6644 }
6645
6646 //go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpin
6647 //go:nosplit
6648 func sync_runtime_doSpin() {
6649         procyield(active_spin_cnt)
6650 }
6651
6652 var stealOrder randomOrder
6653
6654 // randomOrder/randomEnum are helper types for randomized work stealing.
6655 // They allow to enumerate all Ps in different pseudo-random orders without repetitions.
6656 // The algorithm is based on the fact that if we have X such that X and GOMAXPROCS
6657 // are coprime, then a sequences of (i + X) % GOMAXPROCS gives the required enumeration.
6658 type randomOrder struct {
6659         count    uint32
6660         coprimes []uint32
6661 }
6662
6663 type randomEnum struct {
6664         i     uint32
6665         count uint32
6666         pos   uint32
6667         inc   uint32
6668 }
6669
6670 func (ord *randomOrder) reset(count uint32) {
6671         ord.count = count
6672         ord.coprimes = ord.coprimes[:0]
6673         for i := uint32(1); i <= count; i++ {
6674                 if gcd(i, count) == 1 {
6675                         ord.coprimes = append(ord.coprimes, i)
6676                 }
6677         }
6678 }
6679
6680 func (ord *randomOrder) start(i uint32) randomEnum {
6681         return randomEnum{
6682                 count: ord.count,
6683                 pos:   i % ord.count,
6684                 inc:   ord.coprimes[i/ord.count%uint32(len(ord.coprimes))],
6685         }
6686 }
6687
6688 func (enum *randomEnum) done() bool {
6689         return enum.i == enum.count
6690 }
6691
6692 func (enum *randomEnum) next() {
6693         enum.i++
6694         enum.pos = (enum.pos + enum.inc) % enum.count
6695 }
6696
6697 func (enum *randomEnum) position() uint32 {
6698         return enum.pos
6699 }
6700
6701 func gcd(a, b uint32) uint32 {
6702         for b != 0 {
6703                 a, b = b, a%b
6704         }
6705         return a
6706 }
6707
6708 // An initTask represents the set of initializations that need to be done for a package.
6709 // Keep in sync with ../../test/noinit.go:initTask
6710 type initTask struct {
6711         state uint32 // 0 = uninitialized, 1 = in progress, 2 = done
6712         nfns  uint32
6713         // followed by nfns pcs, uintptr sized, one per init function to run
6714 }
6715
6716 // inittrace stores statistics for init functions which are
6717 // updated by malloc and newproc when active is true.
6718 var inittrace tracestat
6719
6720 type tracestat struct {
6721         active bool   // init tracing activation status
6722         id     uint64 // init goroutine id
6723         allocs uint64 // heap allocations
6724         bytes  uint64 // heap allocated bytes
6725 }
6726
6727 func doInit(ts []*initTask) {
6728         for _, t := range ts {
6729                 doInit1(t)
6730         }
6731 }
6732
6733 func doInit1(t *initTask) {
6734         switch t.state {
6735         case 2: // fully initialized
6736                 return
6737         case 1: // initialization in progress
6738                 throw("recursive call during initialization - linker skew")
6739         default: // not initialized yet
6740                 t.state = 1 // initialization in progress
6741
6742                 var (
6743                         start  int64
6744                         before tracestat
6745                 )
6746
6747                 if inittrace.active {
6748                         start = nanotime()
6749                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6750                         before = inittrace
6751                 }
6752
6753                 if t.nfns == 0 {
6754                         // We should have pruned all of these in the linker.
6755                         throw("inittask with no functions")
6756                 }
6757
6758                 firstFunc := add(unsafe.Pointer(t), 8)
6759                 for i := uint32(0); i < t.nfns; i++ {
6760                         p := add(firstFunc, uintptr(i)*goarch.PtrSize)
6761                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&p))
6762                         f()
6763                 }
6764
6765                 if inittrace.active {
6766                         end := nanotime()
6767                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6768                         after := inittrace
6769
6770                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&firstFunc))
6771                         pkg := funcpkgpath(findfunc(abi.FuncPCABIInternal(f)))
6772
6773                         var sbuf [24]byte
6774                         print("init ", pkg, " @")
6775                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(start-runtimeInitTime))), " ms, ")
6776                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(end-start))), " ms clock, ")
6777                         print(string(itoa(sbuf[:], after.bytes-before.bytes)), " bytes, ")
6778                         print(string(itoa(sbuf[:], after.allocs-before.allocs)), " allocs")
6779                         print("\n")
6780                 }
6781
6782                 t.state = 2 // initialization done
6783         }
6784 }