]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/proc.go
runtime: print a stack trace at "morestack on g0"
[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         if !crashStackImplemented {
520                 writeErrStr("fatal: morestack on g0\n")
521                 return
522         }
523
524         g := getg()
525         switchToCrashStack(func() {
526                 print("runtime: morestack on g0, stack [", hex(g.stack.lo), " ", hex(g.stack.hi), "], sp=", hex(g.sched.sp), ", called from\n")
527                 g.m.traceback = 2 // include pc and sp in stack trace
528                 traceback1(g.sched.pc, g.sched.sp, g.sched.lr, g, 0)
529                 print("\n")
530
531                 throw("morestack on g0")
532         })
533 }
534
535 //go:nosplit
536 //go:nowritebarrierrec
537 func badmorestackgsignal() {
538         writeErrStr("fatal: morestack on gsignal\n")
539 }
540
541 //go:nosplit
542 func badctxt() {
543         throw("ctxt != 0")
544 }
545
546 // crashstack is a space that can be used as the stack when it is
547 // crashing on bad stack conditions, e.g. morestack on g0.
548 // gcrash is the corresponding (fake) g.
549 var crashstack [16384]byte
550
551 var gcrash = g{
552         stack:       stack{uintptr(unsafe.Pointer(&crashstack)), uintptr(unsafe.Pointer(&crashstack)) + unsafe.Sizeof(crashstack)},
553         stackguard0: uintptr(unsafe.Pointer(&crashstack)) + 1000,
554         stackguard1: uintptr(unsafe.Pointer(&crashstack)) + 1000,
555 }
556
557 var crashingG atomic.Pointer[g]
558
559 // Switch to crashstack and call fn, with special handling of
560 // concurrent and recursive cases.
561 //
562 // Nosplit as it is called in a bad stack condition (we know
563 // morestack would fail).
564 //
565 //go:nosplit
566 //go:nowritebarrierrec
567 func switchToCrashStack(fn func()) {
568         me := getg()
569         if crashingG.CompareAndSwapNoWB(nil, me) {
570                 switchToCrashStack0(fn) // should never return
571                 abort()
572         }
573         if crashingG.Load() == me {
574                 // recursive crashing. too bad.
575                 writeErrStr("fatal: recursive switchToCrashStack\n")
576                 abort()
577         }
578         // Another g is crashing. Give it some time, hopefully it will finish traceback.
579         usleep_no_g(100)
580         writeErrStr("fatal: concurrent switchToCrashStack\n")
581         abort()
582 }
583
584 const crashStackImplemented = GOARCH == "amd64" || GOARCH == "arm64"
585
586 //go:noescape
587 func switchToCrashStack0(func()) // in assembly
588
589 func lockedOSThread() bool {
590         gp := getg()
591         return gp.lockedm != 0 && gp.m.lockedg != 0
592 }
593
594 var (
595         // allgs contains all Gs ever created (including dead Gs), and thus
596         // never shrinks.
597         //
598         // Access via the slice is protected by allglock or stop-the-world.
599         // Readers that cannot take the lock may (carefully!) use the atomic
600         // variables below.
601         allglock mutex
602         allgs    []*g
603
604         // allglen and allgptr are atomic variables that contain len(allgs) and
605         // &allgs[0] respectively. Proper ordering depends on totally-ordered
606         // loads and stores. Writes are protected by allglock.
607         //
608         // allgptr is updated before allglen. Readers should read allglen
609         // before allgptr to ensure that allglen is always <= len(allgptr). New
610         // Gs appended during the race can be missed. For a consistent view of
611         // all Gs, allglock must be held.
612         //
613         // allgptr copies should always be stored as a concrete type or
614         // unsafe.Pointer, not uintptr, to ensure that GC can still reach it
615         // even if it points to a stale array.
616         allglen uintptr
617         allgptr **g
618 )
619
620 func allgadd(gp *g) {
621         if readgstatus(gp) == _Gidle {
622                 throw("allgadd: bad status Gidle")
623         }
624
625         lock(&allglock)
626         allgs = append(allgs, gp)
627         if &allgs[0] != allgptr {
628                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allgptr), unsafe.Pointer(&allgs[0]))
629         }
630         atomic.Storeuintptr(&allglen, uintptr(len(allgs)))
631         unlock(&allglock)
632 }
633
634 // allGsSnapshot returns a snapshot of the slice of all Gs.
635 //
636 // The world must be stopped or allglock must be held.
637 func allGsSnapshot() []*g {
638         assertWorldStoppedOrLockHeld(&allglock)
639
640         // Because the world is stopped or allglock is held, allgadd
641         // cannot happen concurrently with this. allgs grows
642         // monotonically and existing entries never change, so we can
643         // simply return a copy of the slice header. For added safety,
644         // we trim everything past len because that can still change.
645         return allgs[:len(allgs):len(allgs)]
646 }
647
648 // atomicAllG returns &allgs[0] and len(allgs) for use with atomicAllGIndex.
649 func atomicAllG() (**g, uintptr) {
650         length := atomic.Loaduintptr(&allglen)
651         ptr := (**g)(atomic.Loadp(unsafe.Pointer(&allgptr)))
652         return ptr, length
653 }
654
655 // atomicAllGIndex returns ptr[i] with the allgptr returned from atomicAllG.
656 func atomicAllGIndex(ptr **g, i uintptr) *g {
657         return *(**g)(add(unsafe.Pointer(ptr), i*goarch.PtrSize))
658 }
659
660 // forEachG calls fn on every G from allgs.
661 //
662 // forEachG takes a lock to exclude concurrent addition of new Gs.
663 func forEachG(fn func(gp *g)) {
664         lock(&allglock)
665         for _, gp := range allgs {
666                 fn(gp)
667         }
668         unlock(&allglock)
669 }
670
671 // forEachGRace calls fn on every G from allgs.
672 //
673 // forEachGRace avoids locking, but does not exclude addition of new Gs during
674 // execution, which may be missed.
675 func forEachGRace(fn func(gp *g)) {
676         ptr, length := atomicAllG()
677         for i := uintptr(0); i < length; i++ {
678                 gp := atomicAllGIndex(ptr, i)
679                 fn(gp)
680         }
681         return
682 }
683
684 const (
685         // Number of goroutine ids to grab from sched.goidgen to local per-P cache at once.
686         // 16 seems to provide enough amortization, but other than that it's mostly arbitrary number.
687         _GoidCacheBatch = 16
688 )
689
690 // cpuinit sets up CPU feature flags and calls internal/cpu.Initialize. env should be the complete
691 // value of the GODEBUG environment variable.
692 func cpuinit(env string) {
693         switch GOOS {
694         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
695                 cpu.DebugOptions = true
696         }
697         cpu.Initialize(env)
698
699         // Support cpu feature variables are used in code generated by the compiler
700         // to guard execution of instructions that can not be assumed to be always supported.
701         switch GOARCH {
702         case "386", "amd64":
703                 x86HasPOPCNT = cpu.X86.HasPOPCNT
704                 x86HasSSE41 = cpu.X86.HasSSE41
705                 x86HasFMA = cpu.X86.HasFMA
706
707         case "arm":
708                 armHasVFPv4 = cpu.ARM.HasVFPv4
709
710         case "arm64":
711                 arm64HasATOMICS = cpu.ARM64.HasATOMICS
712         }
713 }
714
715 // getGodebugEarly extracts the environment variable GODEBUG from the environment on
716 // Unix-like operating systems and returns it. This function exists to extract GODEBUG
717 // early before much of the runtime is initialized.
718 func getGodebugEarly() string {
719         const prefix = "GODEBUG="
720         var env string
721         switch GOOS {
722         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
723                 // Similar to goenv_unix but extracts the environment value for
724                 // GODEBUG directly.
725                 // TODO(moehrmann): remove when general goenvs() can be called before cpuinit()
726                 n := int32(0)
727                 for argv_index(argv, argc+1+n) != nil {
728                         n++
729                 }
730
731                 for i := int32(0); i < n; i++ {
732                         p := argv_index(argv, argc+1+i)
733                         s := unsafe.String(p, findnull(p))
734
735                         if hasPrefix(s, prefix) {
736                                 env = gostring(p)[len(prefix):]
737                                 break
738                         }
739                 }
740         }
741         return env
742 }
743
744 // The bootstrap sequence is:
745 //
746 //      call osinit
747 //      call schedinit
748 //      make & queue new G
749 //      call runtime·mstart
750 //
751 // The new G calls runtime·main.
752 func schedinit() {
753         lockInit(&sched.lock, lockRankSched)
754         lockInit(&sched.sysmonlock, lockRankSysmon)
755         lockInit(&sched.deferlock, lockRankDefer)
756         lockInit(&sched.sudoglock, lockRankSudog)
757         lockInit(&deadlock, lockRankDeadlock)
758         lockInit(&paniclk, lockRankPanic)
759         lockInit(&allglock, lockRankAllg)
760         lockInit(&allpLock, lockRankAllp)
761         lockInit(&reflectOffs.lock, lockRankReflectOffs)
762         lockInit(&finlock, lockRankFin)
763         lockInit(&cpuprof.lock, lockRankCpuprof)
764         traceLockInit()
765         // Enforce that this lock is always a leaf lock.
766         // All of this lock's critical sections should be
767         // extremely short.
768         lockInit(&memstats.heapStats.noPLock, lockRankLeafRank)
769
770         // raceinit must be the first call to race detector.
771         // In particular, it must be done before mallocinit below calls racemapshadow.
772         gp := getg()
773         if raceenabled {
774                 gp.racectx, raceprocctx0 = raceinit()
775         }
776
777         sched.maxmcount = 10000
778
779         // The world starts stopped.
780         worldStopped()
781
782         moduledataverify()
783         stackinit()
784         mallocinit()
785         godebug := getGodebugEarly()
786         initPageTrace(godebug) // must run after mallocinit but before anything allocates
787         cpuinit(godebug)       // must run before alginit
788         alginit()              // maps, hash, fastrand must not be used before this call
789         fastrandinit()         // must run before mcommoninit
790         mcommoninit(gp.m, -1)
791         modulesinit()   // provides activeModules
792         typelinksinit() // uses maps, activeModules
793         itabsinit()     // uses activeModules
794         stkobjinit()    // must run before GC starts
795
796         sigsave(&gp.m.sigmask)
797         initSigmask = gp.m.sigmask
798
799         goargs()
800         goenvs()
801         secure()
802         checkfds()
803         parsedebugvars()
804         gcinit()
805
806         // if disableMemoryProfiling is set, update MemProfileRate to 0 to turn off memprofile.
807         // Note: parsedebugvars may update MemProfileRate, but when disableMemoryProfiling is
808         // set to true by the linker, it means that nothing is consuming the profile, it is
809         // safe to set MemProfileRate to 0.
810         if disableMemoryProfiling {
811                 MemProfileRate = 0
812         }
813
814         lock(&sched.lock)
815         sched.lastpoll.Store(nanotime())
816         procs := ncpu
817         if n, ok := atoi32(gogetenv("GOMAXPROCS")); ok && n > 0 {
818                 procs = n
819         }
820         if procresize(procs) != nil {
821                 throw("unknown runnable goroutine during bootstrap")
822         }
823         unlock(&sched.lock)
824
825         // World is effectively started now, as P's can run.
826         worldStarted()
827
828         if buildVersion == "" {
829                 // Condition should never trigger. This code just serves
830                 // to ensure runtime·buildVersion is kept in the resulting binary.
831                 buildVersion = "unknown"
832         }
833         if len(modinfo) == 1 {
834                 // Condition should never trigger. This code just serves
835                 // to ensure runtime·modinfo is kept in the resulting binary.
836                 modinfo = ""
837         }
838 }
839
840 func dumpgstatus(gp *g) {
841         thisg := getg()
842         print("runtime:   gp: gp=", gp, ", goid=", gp.goid, ", gp->atomicstatus=", readgstatus(gp), "\n")
843         print("runtime: getg:  g=", thisg, ", goid=", thisg.goid, ",  g->atomicstatus=", readgstatus(thisg), "\n")
844 }
845
846 // sched.lock must be held.
847 func checkmcount() {
848         assertLockHeld(&sched.lock)
849
850         // Exclude extra M's, which are used for cgocallback from threads
851         // created in C.
852         //
853         // The purpose of the SetMaxThreads limit is to avoid accidental fork
854         // bomb from something like millions of goroutines blocking on system
855         // calls, causing the runtime to create millions of threads. By
856         // definition, this isn't a problem for threads created in C, so we
857         // exclude them from the limit. See https://go.dev/issue/60004.
858         count := mcount() - int32(extraMInUse.Load()) - int32(extraMLength.Load())
859         if count > sched.maxmcount {
860                 print("runtime: program exceeds ", sched.maxmcount, "-thread limit\n")
861                 throw("thread exhaustion")
862         }
863 }
864
865 // mReserveID returns the next ID to use for a new m. This new m is immediately
866 // considered 'running' by checkdead.
867 //
868 // sched.lock must be held.
869 func mReserveID() int64 {
870         assertLockHeld(&sched.lock)
871
872         if sched.mnext+1 < sched.mnext {
873                 throw("runtime: thread ID overflow")
874         }
875         id := sched.mnext
876         sched.mnext++
877         checkmcount()
878         return id
879 }
880
881 // Pre-allocated ID may be passed as 'id', or omitted by passing -1.
882 func mcommoninit(mp *m, id int64) {
883         gp := getg()
884
885         // g0 stack won't make sense for user (and is not necessary unwindable).
886         if gp != gp.m.g0 {
887                 callers(1, mp.createstack[:])
888         }
889
890         lock(&sched.lock)
891
892         if id >= 0 {
893                 mp.id = id
894         } else {
895                 mp.id = mReserveID()
896         }
897
898         lo := uint32(int64Hash(uint64(mp.id), fastrandseed))
899         hi := uint32(int64Hash(uint64(cputicks()), ^fastrandseed))
900         if lo|hi == 0 {
901                 hi = 1
902         }
903         // Same behavior as for 1.17.
904         // TODO: Simplify this.
905         if goarch.BigEndian {
906                 mp.fastrand = uint64(lo)<<32 | uint64(hi)
907         } else {
908                 mp.fastrand = uint64(hi)<<32 | uint64(lo)
909         }
910
911         mpreinit(mp)
912         if mp.gsignal != nil {
913                 mp.gsignal.stackguard1 = mp.gsignal.stack.lo + stackGuard
914         }
915
916         // Add to allm so garbage collector doesn't free g->m
917         // when it is just in a register or thread-local storage.
918         mp.alllink = allm
919
920         // NumCgoCall() iterates over allm w/o schedlock,
921         // so we need to publish it safely.
922         atomicstorep(unsafe.Pointer(&allm), unsafe.Pointer(mp))
923         unlock(&sched.lock)
924
925         // Allocate memory to hold a cgo traceback if the cgo call crashes.
926         if iscgo || GOOS == "solaris" || GOOS == "illumos" || GOOS == "windows" {
927                 mp.cgoCallers = new(cgoCallers)
928         }
929 }
930
931 func (mp *m) becomeSpinning() {
932         mp.spinning = true
933         sched.nmspinning.Add(1)
934         sched.needspinning.Store(0)
935 }
936
937 func (mp *m) hasCgoOnStack() bool {
938         return mp.ncgo > 0 || mp.isextra
939 }
940
941 var fastrandseed uintptr
942
943 func fastrandinit() {
944         s := (*[unsafe.Sizeof(fastrandseed)]byte)(unsafe.Pointer(&fastrandseed))[:]
945         getRandomData(s)
946 }
947
948 // Mark gp ready to run.
949 func ready(gp *g, traceskip int, next bool) {
950         if traceEnabled() {
951                 traceGoUnpark(gp, traceskip)
952         }
953
954         status := readgstatus(gp)
955
956         // Mark runnable.
957         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
958         if status&^_Gscan != _Gwaiting {
959                 dumpgstatus(gp)
960                 throw("bad g->status in ready")
961         }
962
963         // status is Gwaiting or Gscanwaiting, make Grunnable and put on runq
964         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
965         runqput(mp.p.ptr(), gp, next)
966         wakep()
967         releasem(mp)
968 }
969
970 // freezeStopWait is a large value that freezetheworld sets
971 // sched.stopwait to in order to request that all Gs permanently stop.
972 const freezeStopWait = 0x7fffffff
973
974 // freezing is set to non-zero if the runtime is trying to freeze the
975 // world.
976 var freezing atomic.Bool
977
978 // Similar to stopTheWorld but best-effort and can be called several times.
979 // There is no reverse operation, used during crashing.
980 // This function must not lock any mutexes.
981 func freezetheworld() {
982         freezing.Store(true)
983         if debug.dontfreezetheworld > 0 {
984                 // Don't prempt Ps to stop goroutines. That will perturb
985                 // scheduler state, making debugging more difficult. Instead,
986                 // allow goroutines to continue execution.
987                 //
988                 // fatalpanic will tracebackothers to trace all goroutines. It
989                 // is unsafe to trace a running goroutine, so tracebackothers
990                 // will skip running goroutines. That is OK and expected, we
991                 // expect users of dontfreezetheworld to use core files anyway.
992                 //
993                 // However, allowing the scheduler to continue running free
994                 // introduces a race: a goroutine may be stopped when
995                 // tracebackothers checks its status, and then start running
996                 // later when we are in the middle of traceback, potentially
997                 // causing a crash.
998                 //
999                 // To mitigate this, when an M naturally enters the scheduler,
1000                 // schedule checks if freezing is set and if so stops
1001                 // execution. This guarantees that while Gs can transition from
1002                 // running to stopped, they can never transition from stopped
1003                 // to running.
1004                 //
1005                 // The sleep here allows racing Ms that missed freezing and are
1006                 // about to run a G to complete the transition to running
1007                 // before we start traceback.
1008                 usleep(1000)
1009                 return
1010         }
1011
1012         // stopwait and preemption requests can be lost
1013         // due to races with concurrently executing threads,
1014         // so try several times
1015         for i := 0; i < 5; i++ {
1016                 // this should tell the scheduler to not start any new goroutines
1017                 sched.stopwait = freezeStopWait
1018                 sched.gcwaiting.Store(true)
1019                 // this should stop running goroutines
1020                 if !preemptall() {
1021                         break // no running goroutines
1022                 }
1023                 usleep(1000)
1024         }
1025         // to be sure
1026         usleep(1000)
1027         preemptall()
1028         usleep(1000)
1029 }
1030
1031 // All reads and writes of g's status go through readgstatus, casgstatus
1032 // castogscanstatus, casfrom_Gscanstatus.
1033 //
1034 //go:nosplit
1035 func readgstatus(gp *g) uint32 {
1036         return gp.atomicstatus.Load()
1037 }
1038
1039 // The Gscanstatuses are acting like locks and this releases them.
1040 // If it proves to be a performance hit we should be able to make these
1041 // simple atomic stores but for now we are going to throw if
1042 // we see an inconsistent state.
1043 func casfrom_Gscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
1044         success := false
1045
1046         // Check that transition is valid.
1047         switch oldval {
1048         default:
1049                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus bad oldval gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
1050                 dumpgstatus(gp)
1051                 throw("casfrom_Gscanstatus:top gp->status is not in scan state")
1052         case _Gscanrunnable,
1053                 _Gscanwaiting,
1054                 _Gscanrunning,
1055                 _Gscansyscall,
1056                 _Gscanpreempted:
1057                 if newval == oldval&^_Gscan {
1058                         success = gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
1059                 }
1060         }
1061         if !success {
1062                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus failed gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
1063                 dumpgstatus(gp)
1064                 throw("casfrom_Gscanstatus: gp->status is not in scan state")
1065         }
1066         releaseLockRank(lockRankGscan)
1067 }
1068
1069 // This will return false if the gp is not in the expected status and the cas fails.
1070 // This acts like a lock acquire while the casfromgstatus acts like a lock release.
1071 func castogscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) bool {
1072         switch oldval {
1073         case _Grunnable,
1074                 _Grunning,
1075                 _Gwaiting,
1076                 _Gsyscall:
1077                 if newval == oldval|_Gscan {
1078                         r := gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
1079                         if r {
1080                                 acquireLockRank(lockRankGscan)
1081                         }
1082                         return r
1083
1084                 }
1085         }
1086         print("runtime: castogscanstatus oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
1087         throw("castogscanstatus")
1088         panic("not reached")
1089 }
1090
1091 // casgstatusAlwaysTrack is a debug flag that causes casgstatus to always track
1092 // various latencies on every transition instead of sampling them.
1093 var casgstatusAlwaysTrack = false
1094
1095 // If asked to move to or from a Gscanstatus this will throw. Use the castogscanstatus
1096 // and casfrom_Gscanstatus instead.
1097 // casgstatus will loop if the g->atomicstatus is in a Gscan status until the routine that
1098 // put it in the Gscan state is finished.
1099 //
1100 //go:nosplit
1101 func casgstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
1102         if (oldval&_Gscan != 0) || (newval&_Gscan != 0) || oldval == newval {
1103                 systemstack(func() {
1104                         print("runtime: casgstatus: oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
1105                         throw("casgstatus: bad incoming values")
1106                 })
1107         }
1108
1109         acquireLockRank(lockRankGscan)
1110         releaseLockRank(lockRankGscan)
1111
1112         // See https://golang.org/cl/21503 for justification of the yield delay.
1113         const yieldDelay = 5 * 1000
1114         var nextYield int64
1115
1116         // loop if gp->atomicstatus is in a scan state giving
1117         // GC time to finish and change the state to oldval.
1118         for i := 0; !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval); i++ {
1119                 if oldval == _Gwaiting && gp.atomicstatus.Load() == _Grunnable {
1120                         throw("casgstatus: waiting for Gwaiting but is Grunnable")
1121                 }
1122                 if i == 0 {
1123                         nextYield = nanotime() + yieldDelay
1124                 }
1125                 if nanotime() < nextYield {
1126                         for x := 0; x < 10 && gp.atomicstatus.Load() != oldval; x++ {
1127                                 procyield(1)
1128                         }
1129                 } else {
1130                         osyield()
1131                         nextYield = nanotime() + yieldDelay/2
1132                 }
1133         }
1134
1135         if oldval == _Grunning {
1136                 // Track every gTrackingPeriod time a goroutine transitions out of running.
1137                 if casgstatusAlwaysTrack || gp.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
1138                         gp.tracking = true
1139                 }
1140                 gp.trackingSeq++
1141         }
1142         if !gp.tracking {
1143                 return
1144         }
1145
1146         // Handle various kinds of tracking.
1147         //
1148         // Currently:
1149         // - Time spent in runnable.
1150         // - Time spent blocked on a sync.Mutex or sync.RWMutex.
1151         switch oldval {
1152         case _Grunnable:
1153                 // We transitioned out of runnable, so measure how much
1154                 // time we spent in this state and add it to
1155                 // runnableTime.
1156                 now := nanotime()
1157                 gp.runnableTime += now - gp.trackingStamp
1158                 gp.trackingStamp = 0
1159         case _Gwaiting:
1160                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1161                         // Not blocking on a lock.
1162                         break
1163                 }
1164                 // Blocking on a lock, measure it. Note that because we're
1165                 // sampling, we have to multiply by our sampling period to get
1166                 // a more representative estimate of the absolute value.
1167                 // gTrackingPeriod also represents an accurate sampling period
1168                 // because we can only enter this state from _Grunning.
1169                 now := nanotime()
1170                 sched.totalMutexWaitTime.Add((now - gp.trackingStamp) * gTrackingPeriod)
1171                 gp.trackingStamp = 0
1172         }
1173         switch newval {
1174         case _Gwaiting:
1175                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1176                         // Not blocking on a lock.
1177                         break
1178                 }
1179                 // Blocking on a lock. Write down the timestamp.
1180                 now := nanotime()
1181                 gp.trackingStamp = now
1182         case _Grunnable:
1183                 // We just transitioned into runnable, so record what
1184                 // time that happened.
1185                 now := nanotime()
1186                 gp.trackingStamp = now
1187         case _Grunning:
1188                 // We're transitioning into running, so turn off
1189                 // tracking and record how much time we spent in
1190                 // runnable.
1191                 gp.tracking = false
1192                 sched.timeToRun.record(gp.runnableTime)
1193                 gp.runnableTime = 0
1194         }
1195 }
1196
1197 // casGToWaiting transitions gp from old to _Gwaiting, and sets the wait reason.
1198 //
1199 // Use this over casgstatus when possible to ensure that a waitreason is set.
1200 func casGToWaiting(gp *g, old uint32, reason waitReason) {
1201         // Set the wait reason before calling casgstatus, because casgstatus will use it.
1202         gp.waitreason = reason
1203         casgstatus(gp, old, _Gwaiting)
1204 }
1205
1206 // casgstatus(gp, oldstatus, Gcopystack), assuming oldstatus is Gwaiting or Grunnable.
1207 // Returns old status. Cannot call casgstatus directly, because we are racing with an
1208 // async wakeup that might come in from netpoll. If we see Gwaiting from the readgstatus,
1209 // it might have become Grunnable by the time we get to the cas. If we called casgstatus,
1210 // it would loop waiting for the status to go back to Gwaiting, which it never will.
1211 //
1212 //go:nosplit
1213 func casgcopystack(gp *g) uint32 {
1214         for {
1215                 oldstatus := readgstatus(gp) &^ _Gscan
1216                 if oldstatus != _Gwaiting && oldstatus != _Grunnable {
1217                         throw("copystack: bad status, not Gwaiting or Grunnable")
1218                 }
1219                 if gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldstatus, _Gcopystack) {
1220                         return oldstatus
1221                 }
1222         }
1223 }
1224
1225 // casGToPreemptScan transitions gp from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted.
1226 //
1227 // TODO(austin): This is the only status operation that both changes
1228 // the status and locks the _Gscan bit. Rethink this.
1229 func casGToPreemptScan(gp *g, old, new uint32) {
1230         if old != _Grunning || new != _Gscan|_Gpreempted {
1231                 throw("bad g transition")
1232         }
1233         acquireLockRank(lockRankGscan)
1234         for !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Grunning, _Gscan|_Gpreempted) {
1235         }
1236 }
1237
1238 // casGFromPreempted attempts to transition gp from _Gpreempted to
1239 // _Gwaiting. If successful, the caller is responsible for
1240 // re-scheduling gp.
1241 func casGFromPreempted(gp *g, old, new uint32) bool {
1242         if old != _Gpreempted || new != _Gwaiting {
1243                 throw("bad g transition")
1244         }
1245         gp.waitreason = waitReasonPreempted
1246         return gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Gpreempted, _Gwaiting)
1247 }
1248
1249 // stwReason is an enumeration of reasons the world is stopping.
1250 type stwReason uint8
1251
1252 // Reasons to stop-the-world.
1253 //
1254 // Avoid reusing reasons and add new ones instead.
1255 const (
1256         stwUnknown                     stwReason = iota // "unknown"
1257         stwGCMarkTerm                                   // "GC mark termination"
1258         stwGCSweepTerm                                  // "GC sweep termination"
1259         stwWriteHeapDump                                // "write heap dump"
1260         stwGoroutineProfile                             // "goroutine profile"
1261         stwGoroutineProfileCleanup                      // "goroutine profile cleanup"
1262         stwAllGoroutinesStack                           // "all goroutines stack trace"
1263         stwReadMemStats                                 // "read mem stats"
1264         stwAllThreadsSyscall                            // "AllThreadsSyscall"
1265         stwGOMAXPROCS                                   // "GOMAXPROCS"
1266         stwStartTrace                                   // "start trace"
1267         stwStopTrace                                    // "stop trace"
1268         stwForTestCountPagesInUse                       // "CountPagesInUse (test)"
1269         stwForTestReadMetricsSlow                       // "ReadMetricsSlow (test)"
1270         stwForTestReadMemStatsSlow                      // "ReadMemStatsSlow (test)"
1271         stwForTestPageCachePagesLeaked                  // "PageCachePagesLeaked (test)"
1272         stwForTestResetDebugLog                         // "ResetDebugLog (test)"
1273 )
1274
1275 func (r stwReason) String() string {
1276         return stwReasonStrings[r]
1277 }
1278
1279 // If you add to this list, also add it to src/internal/trace/parser.go.
1280 // If you change the values of any of the stw* constants, bump the trace
1281 // version number and make a copy of this.
1282 var stwReasonStrings = [...]string{
1283         stwUnknown:                     "unknown",
1284         stwGCMarkTerm:                  "GC mark termination",
1285         stwGCSweepTerm:                 "GC sweep termination",
1286         stwWriteHeapDump:               "write heap dump",
1287         stwGoroutineProfile:            "goroutine profile",
1288         stwGoroutineProfileCleanup:     "goroutine profile cleanup",
1289         stwAllGoroutinesStack:          "all goroutines stack trace",
1290         stwReadMemStats:                "read mem stats",
1291         stwAllThreadsSyscall:           "AllThreadsSyscall",
1292         stwGOMAXPROCS:                  "GOMAXPROCS",
1293         stwStartTrace:                  "start trace",
1294         stwStopTrace:                   "stop trace",
1295         stwForTestCountPagesInUse:      "CountPagesInUse (test)",
1296         stwForTestReadMetricsSlow:      "ReadMetricsSlow (test)",
1297         stwForTestReadMemStatsSlow:     "ReadMemStatsSlow (test)",
1298         stwForTestPageCachePagesLeaked: "PageCachePagesLeaked (test)",
1299         stwForTestResetDebugLog:        "ResetDebugLog (test)",
1300 }
1301
1302 // stopTheWorld stops all P's from executing goroutines, interrupting
1303 // all goroutines at GC safe points and records reason as the reason
1304 // for the stop. On return, only the current goroutine's P is running.
1305 // stopTheWorld must not be called from a system stack and the caller
1306 // must not hold worldsema. The caller must call startTheWorld when
1307 // other P's should resume execution.
1308 //
1309 // stopTheWorld is safe for multiple goroutines to call at the
1310 // same time. Each will execute its own stop, and the stops will
1311 // be serialized.
1312 //
1313 // This is also used by routines that do stack dumps. If the system is
1314 // in panic or being exited, this may not reliably stop all
1315 // goroutines.
1316 func stopTheWorld(reason stwReason) {
1317         semacquire(&worldsema)
1318         gp := getg()
1319         gp.m.preemptoff = reason.String()
1320         systemstack(func() {
1321                 // Mark the goroutine which called stopTheWorld preemptible so its
1322                 // stack may be scanned.
1323                 // This lets a mark worker scan us while we try to stop the world
1324                 // since otherwise we could get in a mutual preemption deadlock.
1325                 // We must not modify anything on the G stack because a stack shrink
1326                 // may occur. A stack shrink is otherwise OK though because in order
1327                 // to return from this function (and to leave the system stack) we
1328                 // must have preempted all goroutines, including any attempting
1329                 // to scan our stack, in which case, any stack shrinking will
1330                 // have already completed by the time we exit.
1331                 // Don't provide a wait reason because we're still executing.
1332                 casGToWaiting(gp, _Grunning, waitReasonStoppingTheWorld)
1333                 stopTheWorldWithSema(reason)
1334                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunning)
1335         })
1336 }
1337
1338 // startTheWorld undoes the effects of stopTheWorld.
1339 func startTheWorld() {
1340         systemstack(func() { startTheWorldWithSema() })
1341
1342         // worldsema must be held over startTheWorldWithSema to ensure
1343         // gomaxprocs cannot change while worldsema is held.
1344         //
1345         // Release worldsema with direct handoff to the next waiter, but
1346         // acquirem so that semrelease1 doesn't try to yield our time.
1347         //
1348         // Otherwise if e.g. ReadMemStats is being called in a loop,
1349         // it might stomp on other attempts to stop the world, such as
1350         // for starting or ending GC. The operation this blocks is
1351         // so heavy-weight that we should just try to be as fair as
1352         // possible here.
1353         //
1354         // We don't want to just allow us to get preempted between now
1355         // and releasing the semaphore because then we keep everyone
1356         // (including, for example, GCs) waiting longer.
1357         mp := acquirem()
1358         mp.preemptoff = ""
1359         semrelease1(&worldsema, true, 0)
1360         releasem(mp)
1361 }
1362
1363 // stopTheWorldGC has the same effect as stopTheWorld, but blocks
1364 // until the GC is not running. It also blocks a GC from starting
1365 // until startTheWorldGC is called.
1366 func stopTheWorldGC(reason stwReason) {
1367         semacquire(&gcsema)
1368         stopTheWorld(reason)
1369 }
1370
1371 // startTheWorldGC undoes the effects of stopTheWorldGC.
1372 func startTheWorldGC() {
1373         startTheWorld()
1374         semrelease(&gcsema)
1375 }
1376
1377 // Holding worldsema grants an M the right to try to stop the world.
1378 var worldsema uint32 = 1
1379
1380 // Holding gcsema grants the M the right to block a GC, and blocks
1381 // until the current GC is done. In particular, it prevents gomaxprocs
1382 // from changing concurrently.
1383 //
1384 // TODO(mknyszek): Once gomaxprocs and the execution tracer can handle
1385 // being changed/enabled during a GC, remove this.
1386 var gcsema uint32 = 1
1387
1388 // stopTheWorldWithSema is the core implementation of stopTheWorld.
1389 // The caller is responsible for acquiring worldsema and disabling
1390 // preemption first and then should stopTheWorldWithSema on the system
1391 // stack:
1392 //
1393 //      semacquire(&worldsema, 0)
1394 //      m.preemptoff = "reason"
1395 //      systemstack(stopTheWorldWithSema)
1396 //
1397 // When finished, the caller must either call startTheWorld or undo
1398 // these three operations separately:
1399 //
1400 //      m.preemptoff = ""
1401 //      systemstack(startTheWorldWithSema)
1402 //      semrelease(&worldsema)
1403 //
1404 // It is allowed to acquire worldsema once and then execute multiple
1405 // startTheWorldWithSema/stopTheWorldWithSema pairs.
1406 // Other P's are able to execute between successive calls to
1407 // startTheWorldWithSema and stopTheWorldWithSema.
1408 // Holding worldsema causes any other goroutines invoking
1409 // stopTheWorld to block.
1410 func stopTheWorldWithSema(reason stwReason) {
1411         if traceEnabled() {
1412                 traceSTWStart(reason)
1413         }
1414         gp := getg()
1415
1416         // If we hold a lock, then we won't be able to stop another M
1417         // that is blocked trying to acquire the lock.
1418         if gp.m.locks > 0 {
1419                 throw("stopTheWorld: holding locks")
1420         }
1421
1422         lock(&sched.lock)
1423         sched.stopwait = gomaxprocs
1424         sched.gcwaiting.Store(true)
1425         preemptall()
1426         // stop current P
1427         gp.m.p.ptr().status = _Pgcstop // Pgcstop is only diagnostic.
1428         sched.stopwait--
1429         // try to retake all P's in Psyscall status
1430         for _, pp := range allp {
1431                 s := pp.status
1432                 if s == _Psyscall && atomic.Cas(&pp.status, s, _Pgcstop) {
1433                         if traceEnabled() {
1434                                 traceGoSysBlock(pp)
1435                                 traceProcStop(pp)
1436                         }
1437                         pp.syscalltick++
1438                         sched.stopwait--
1439                 }
1440         }
1441         // stop idle P's
1442         now := nanotime()
1443         for {
1444                 pp, _ := pidleget(now)
1445                 if pp == nil {
1446                         break
1447                 }
1448                 pp.status = _Pgcstop
1449                 sched.stopwait--
1450         }
1451         wait := sched.stopwait > 0
1452         unlock(&sched.lock)
1453
1454         // wait for remaining P's to stop voluntarily
1455         if wait {
1456                 for {
1457                         // wait for 100us, then try to re-preempt in case of any races
1458                         if notetsleep(&sched.stopnote, 100*1000) {
1459                                 noteclear(&sched.stopnote)
1460                                 break
1461                         }
1462                         preemptall()
1463                 }
1464         }
1465
1466         // sanity checks
1467         bad := ""
1468         if sched.stopwait != 0 {
1469                 bad = "stopTheWorld: not stopped (stopwait != 0)"
1470         } else {
1471                 for _, pp := range allp {
1472                         if pp.status != _Pgcstop {
1473                                 bad = "stopTheWorld: not stopped (status != _Pgcstop)"
1474                         }
1475                 }
1476         }
1477         if freezing.Load() {
1478                 // Some other thread is panicking. This can cause the
1479                 // sanity checks above to fail if the panic happens in
1480                 // the signal handler on a stopped thread. Either way,
1481                 // we should halt this thread.
1482                 lock(&deadlock)
1483                 lock(&deadlock)
1484         }
1485         if bad != "" {
1486                 throw(bad)
1487         }
1488
1489         worldStopped()
1490 }
1491
1492 func startTheWorldWithSema() int64 {
1493         assertWorldStopped()
1494
1495         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
1496         if netpollinited() {
1497                 list, delta := netpoll(0) // non-blocking
1498                 injectglist(&list)
1499                 netpollAdjustWaiters(delta)
1500         }
1501         lock(&sched.lock)
1502
1503         procs := gomaxprocs
1504         if newprocs != 0 {
1505                 procs = newprocs
1506                 newprocs = 0
1507         }
1508         p1 := procresize(procs)
1509         sched.gcwaiting.Store(false)
1510         if sched.sysmonwait.Load() {
1511                 sched.sysmonwait.Store(false)
1512                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
1513         }
1514         unlock(&sched.lock)
1515
1516         worldStarted()
1517
1518         for p1 != nil {
1519                 p := p1
1520                 p1 = p1.link.ptr()
1521                 if p.m != 0 {
1522                         mp := p.m.ptr()
1523                         p.m = 0
1524                         if mp.nextp != 0 {
1525                                 throw("startTheWorld: inconsistent mp->nextp")
1526                         }
1527                         mp.nextp.set(p)
1528                         notewakeup(&mp.park)
1529                 } else {
1530                         // Start M to run P.  Do not start another M below.
1531                         newm(nil, p, -1)
1532                 }
1533         }
1534
1535         // Capture start-the-world time before doing clean-up tasks.
1536         startTime := nanotime()
1537         if traceEnabled() {
1538                 traceSTWDone()
1539         }
1540
1541         // Wakeup an additional proc in case we have excessive runnable goroutines
1542         // in local queues or in the global queue. If we don't, the proc will park itself.
1543         // If we have lots of excessive work, resetspinning will unpark additional procs as necessary.
1544         wakep()
1545
1546         releasem(mp)
1547
1548         return startTime
1549 }
1550
1551 // usesLibcall indicates whether this runtime performs system calls
1552 // via libcall.
1553 func usesLibcall() bool {
1554         switch GOOS {
1555         case "aix", "darwin", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1556                 return true
1557         case "openbsd":
1558                 return GOARCH != "mips64"
1559         }
1560         return false
1561 }
1562
1563 // mStackIsSystemAllocated indicates whether this runtime starts on a
1564 // system-allocated stack.
1565 func mStackIsSystemAllocated() bool {
1566         switch GOOS {
1567         case "aix", "darwin", "plan9", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1568                 return true
1569         case "openbsd":
1570                 return GOARCH != "mips64"
1571         }
1572         return false
1573 }
1574
1575 // mstart is the entry-point for new Ms.
1576 // It is written in assembly, uses ABI0, is marked TOPFRAME, and calls mstart0.
1577 func mstart()
1578
1579 // mstart0 is the Go entry-point for new Ms.
1580 // This must not split the stack because we may not even have stack
1581 // bounds set up yet.
1582 //
1583 // May run during STW (because it doesn't have a P yet), so write
1584 // barriers are not allowed.
1585 //
1586 //go:nosplit
1587 //go:nowritebarrierrec
1588 func mstart0() {
1589         gp := getg()
1590
1591         osStack := gp.stack.lo == 0
1592         if osStack {
1593                 // Initialize stack bounds from system stack.
1594                 // Cgo may have left stack size in stack.hi.
1595                 // minit may update the stack bounds.
1596                 //
1597                 // Note: these bounds may not be very accurate.
1598                 // We set hi to &size, but there are things above
1599                 // it. The 1024 is supposed to compensate this,
1600                 // but is somewhat arbitrary.
1601                 size := gp.stack.hi
1602                 if size == 0 {
1603                         size = 16384 * sys.StackGuardMultiplier
1604                 }
1605                 gp.stack.hi = uintptr(noescape(unsafe.Pointer(&size)))
1606                 gp.stack.lo = gp.stack.hi - size + 1024
1607         }
1608         // Initialize stack guard so that we can start calling regular
1609         // Go code.
1610         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
1611         // This is the g0, so we can also call go:systemstack
1612         // functions, which check stackguard1.
1613         gp.stackguard1 = gp.stackguard0
1614         mstart1()
1615
1616         // Exit this thread.
1617         if mStackIsSystemAllocated() {
1618                 // Windows, Solaris, illumos, Darwin, AIX and Plan 9 always system-allocate
1619                 // the stack, but put it in gp.stack before mstart,
1620                 // so the logic above hasn't set osStack yet.
1621                 osStack = true
1622         }
1623         mexit(osStack)
1624 }
1625
1626 // The go:noinline is to guarantee the getcallerpc/getcallersp below are safe,
1627 // so that we can set up g0.sched to return to the call of mstart1 above.
1628 //
1629 //go:noinline
1630 func mstart1() {
1631         gp := getg()
1632
1633         if gp != gp.m.g0 {
1634                 throw("bad runtime·mstart")
1635         }
1636
1637         // Set up m.g0.sched as a label returning to just
1638         // after the mstart1 call in mstart0 above, for use by goexit0 and mcall.
1639         // We're never coming back to mstart1 after we call schedule,
1640         // so other calls can reuse the current frame.
1641         // And goexit0 does a gogo that needs to return from mstart1
1642         // and let mstart0 exit the thread.
1643         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1644         gp.sched.pc = getcallerpc()
1645         gp.sched.sp = getcallersp()
1646
1647         asminit()
1648         minit()
1649
1650         // Install signal handlers; after minit so that minit can
1651         // prepare the thread to be able to handle the signals.
1652         if gp.m == &m0 {
1653                 mstartm0()
1654         }
1655
1656         if fn := gp.m.mstartfn; fn != nil {
1657                 fn()
1658         }
1659
1660         if gp.m != &m0 {
1661                 acquirep(gp.m.nextp.ptr())
1662                 gp.m.nextp = 0
1663         }
1664         schedule()
1665 }
1666
1667 // mstartm0 implements part of mstart1 that only runs on the m0.
1668 //
1669 // Write barriers are allowed here because we know the GC can't be
1670 // running yet, so they'll be no-ops.
1671 //
1672 //go:yeswritebarrierrec
1673 func mstartm0() {
1674         // Create an extra M for callbacks on threads not created by Go.
1675         // An extra M is also needed on Windows for callbacks created by
1676         // syscall.NewCallback. See issue #6751 for details.
1677         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1678                 cgoHasExtraM = true
1679                 newextram()
1680         }
1681         initsig(false)
1682 }
1683
1684 // mPark causes a thread to park itself, returning once woken.
1685 //
1686 //go:nosplit
1687 func mPark() {
1688         gp := getg()
1689         notesleep(&gp.m.park)
1690         noteclear(&gp.m.park)
1691 }
1692
1693 // mexit tears down and exits the current thread.
1694 //
1695 // Don't call this directly to exit the thread, since it must run at
1696 // the top of the thread stack. Instead, use gogo(&gp.m.g0.sched) to
1697 // unwind the stack to the point that exits the thread.
1698 //
1699 // It is entered with m.p != nil, so write barriers are allowed. It
1700 // will release the P before exiting.
1701 //
1702 //go:yeswritebarrierrec
1703 func mexit(osStack bool) {
1704         mp := getg().m
1705
1706         if mp == &m0 {
1707                 // This is the main thread. Just wedge it.
1708                 //
1709                 // On Linux, exiting the main thread puts the process
1710                 // into a non-waitable zombie state. On Plan 9,
1711                 // exiting the main thread unblocks wait even though
1712                 // other threads are still running. On Solaris we can
1713                 // neither exitThread nor return from mstart. Other
1714                 // bad things probably happen on other platforms.
1715                 //
1716                 // We could try to clean up this M more before wedging
1717                 // it, but that complicates signal handling.
1718                 handoffp(releasep())
1719                 lock(&sched.lock)
1720                 sched.nmfreed++
1721                 checkdead()
1722                 unlock(&sched.lock)
1723                 mPark()
1724                 throw("locked m0 woke up")
1725         }
1726
1727         sigblock(true)
1728         unminit()
1729
1730         // Free the gsignal stack.
1731         if mp.gsignal != nil {
1732                 stackfree(mp.gsignal.stack)
1733                 // On some platforms, when calling into VDSO (e.g. nanotime)
1734                 // we store our g on the gsignal stack, if there is one.
1735                 // Now the stack is freed, unlink it from the m, so we
1736                 // won't write to it when calling VDSO code.
1737                 mp.gsignal = nil
1738         }
1739
1740         // Remove m from allm.
1741         lock(&sched.lock)
1742         for pprev := &allm; *pprev != nil; pprev = &(*pprev).alllink {
1743                 if *pprev == mp {
1744                         *pprev = mp.alllink
1745                         goto found
1746                 }
1747         }
1748         throw("m not found in allm")
1749 found:
1750         // Delay reaping m until it's done with the stack.
1751         //
1752         // Put mp on the free list, though it will not be reaped while freeWait
1753         // is freeMWait. mp is no longer reachable via allm, so even if it is
1754         // on an OS stack, we must keep a reference to mp alive so that the GC
1755         // doesn't free mp while we are still using it.
1756         //
1757         // Note that the free list must not be linked through alllink because
1758         // some functions walk allm without locking, so may be using alllink.
1759         mp.freeWait.Store(freeMWait)
1760         mp.freelink = sched.freem
1761         sched.freem = mp
1762         unlock(&sched.lock)
1763
1764         atomic.Xadd64(&ncgocall, int64(mp.ncgocall))
1765
1766         // Release the P.
1767         handoffp(releasep())
1768         // After this point we must not have write barriers.
1769
1770         // Invoke the deadlock detector. This must happen after
1771         // handoffp because it may have started a new M to take our
1772         // P's work.
1773         lock(&sched.lock)
1774         sched.nmfreed++
1775         checkdead()
1776         unlock(&sched.lock)
1777
1778         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
1779                 // Make sure pendingPreemptSignals is correct when an M exits.
1780                 // For #41702.
1781                 if mp.signalPending.Load() != 0 {
1782                         pendingPreemptSignals.Add(-1)
1783                 }
1784         }
1785
1786         // Destroy all allocated resources. After this is called, we may no
1787         // longer take any locks.
1788         mdestroy(mp)
1789
1790         if osStack {
1791                 // No more uses of mp, so it is safe to drop the reference.
1792                 mp.freeWait.Store(freeMRef)
1793
1794                 // Return from mstart and let the system thread
1795                 // library free the g0 stack and terminate the thread.
1796                 return
1797         }
1798
1799         // mstart is the thread's entry point, so there's nothing to
1800         // return to. Exit the thread directly. exitThread will clear
1801         // m.freeWait when it's done with the stack and the m can be
1802         // reaped.
1803         exitThread(&mp.freeWait)
1804 }
1805
1806 // forEachP calls fn(p) for every P p when p reaches a GC safe point.
1807 // If a P is currently executing code, this will bring the P to a GC
1808 // safe point and execute fn on that P. If the P is not executing code
1809 // (it is idle or in a syscall), this will call fn(p) directly while
1810 // preventing the P from exiting its state. This does not ensure that
1811 // fn will run on every CPU executing Go code, but it acts as a global
1812 // memory barrier. GC uses this as a "ragged barrier."
1813 //
1814 // The caller must hold worldsema.
1815 //
1816 //go:systemstack
1817 func forEachP(fn func(*p)) {
1818         mp := acquirem()
1819         pp := getg().m.p.ptr()
1820
1821         lock(&sched.lock)
1822         if sched.safePointWait != 0 {
1823                 throw("forEachP: sched.safePointWait != 0")
1824         }
1825         sched.safePointWait = gomaxprocs - 1
1826         sched.safePointFn = fn
1827
1828         // Ask all Ps to run the safe point function.
1829         for _, p2 := range allp {
1830                 if p2 != pp {
1831                         atomic.Store(&p2.runSafePointFn, 1)
1832                 }
1833         }
1834         preemptall()
1835
1836         // Any P entering _Pidle or _Psyscall from now on will observe
1837         // p.runSafePointFn == 1 and will call runSafePointFn when
1838         // changing its status to _Pidle/_Psyscall.
1839
1840         // Run safe point function for all idle Ps. sched.pidle will
1841         // not change because we hold sched.lock.
1842         for p := sched.pidle.ptr(); p != nil; p = p.link.ptr() {
1843                 if atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1844                         fn(p)
1845                         sched.safePointWait--
1846                 }
1847         }
1848
1849         wait := sched.safePointWait > 0
1850         unlock(&sched.lock)
1851
1852         // Run fn for the current P.
1853         fn(pp)
1854
1855         // Force Ps currently in _Psyscall into _Pidle and hand them
1856         // off to induce safe point function execution.
1857         for _, p2 := range allp {
1858                 s := p2.status
1859                 if s == _Psyscall && p2.runSafePointFn == 1 && atomic.Cas(&p2.status, s, _Pidle) {
1860                         if traceEnabled() {
1861                                 traceGoSysBlock(p2)
1862                                 traceProcStop(p2)
1863                         }
1864                         p2.syscalltick++
1865                         handoffp(p2)
1866                 }
1867         }
1868
1869         // Wait for remaining Ps to run fn.
1870         if wait {
1871                 for {
1872                         // Wait for 100us, then try to re-preempt in
1873                         // case of any races.
1874                         //
1875                         // Requires system stack.
1876                         if notetsleep(&sched.safePointNote, 100*1000) {
1877                                 noteclear(&sched.safePointNote)
1878                                 break
1879                         }
1880                         preemptall()
1881                 }
1882         }
1883         if sched.safePointWait != 0 {
1884                 throw("forEachP: not done")
1885         }
1886         for _, p2 := range allp {
1887                 if p2.runSafePointFn != 0 {
1888                         throw("forEachP: P did not run fn")
1889                 }
1890         }
1891
1892         lock(&sched.lock)
1893         sched.safePointFn = nil
1894         unlock(&sched.lock)
1895         releasem(mp)
1896 }
1897
1898 // runSafePointFn runs the safe point function, if any, for this P.
1899 // This should be called like
1900 //
1901 //      if getg().m.p.runSafePointFn != 0 {
1902 //          runSafePointFn()
1903 //      }
1904 //
1905 // runSafePointFn must be checked on any transition in to _Pidle or
1906 // _Psyscall to avoid a race where forEachP sees that the P is running
1907 // just before the P goes into _Pidle/_Psyscall and neither forEachP
1908 // nor the P run the safe-point function.
1909 func runSafePointFn() {
1910         p := getg().m.p.ptr()
1911         // Resolve the race between forEachP running the safe-point
1912         // function on this P's behalf and this P running the
1913         // safe-point function directly.
1914         if !atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1915                 return
1916         }
1917         sched.safePointFn(p)
1918         lock(&sched.lock)
1919         sched.safePointWait--
1920         if sched.safePointWait == 0 {
1921                 notewakeup(&sched.safePointNote)
1922         }
1923         unlock(&sched.lock)
1924 }
1925
1926 // When running with cgo, we call _cgo_thread_start
1927 // to start threads for us so that we can play nicely with
1928 // foreign code.
1929 var cgoThreadStart unsafe.Pointer
1930
1931 type cgothreadstart struct {
1932         g   guintptr
1933         tls *uint64
1934         fn  unsafe.Pointer
1935 }
1936
1937 // Allocate a new m unassociated with any thread.
1938 // Can use p for allocation context if needed.
1939 // fn is recorded as the new m's m.mstartfn.
1940 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
1941 //
1942 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
1943 // isn't because it borrows pp.
1944 //
1945 //go:yeswritebarrierrec
1946 func allocm(pp *p, fn func(), id int64) *m {
1947         allocmLock.rlock()
1948
1949         // The caller owns pp, but we may borrow (i.e., acquirep) it. We must
1950         // disable preemption to ensure it is not stolen, which would make the
1951         // caller lose ownership.
1952         acquirem()
1953
1954         gp := getg()
1955         if gp.m.p == 0 {
1956                 acquirep(pp) // temporarily borrow p for mallocs in this function
1957         }
1958
1959         // Release the free M list. We need to do this somewhere and
1960         // this may free up a stack we can use.
1961         if sched.freem != nil {
1962                 lock(&sched.lock)
1963                 var newList *m
1964                 for freem := sched.freem; freem != nil; {
1965                         wait := freem.freeWait.Load()
1966                         if wait == freeMWait {
1967                                 next := freem.freelink
1968                                 freem.freelink = newList
1969                                 newList = freem
1970                                 freem = next
1971                                 continue
1972                         }
1973                         // Free the stack if needed. For freeMRef, there is
1974                         // nothing to do except drop freem from the sched.freem
1975                         // list.
1976                         if wait == freeMStack {
1977                                 // stackfree must be on the system stack, but allocm is
1978                                 // reachable off the system stack transitively from
1979                                 // startm.
1980                                 systemstack(func() {
1981                                         stackfree(freem.g0.stack)
1982                                 })
1983                         }
1984                         freem = freem.freelink
1985                 }
1986                 sched.freem = newList
1987                 unlock(&sched.lock)
1988         }
1989
1990         mp := new(m)
1991         mp.mstartfn = fn
1992         mcommoninit(mp, id)
1993
1994         // In case of cgo or Solaris or illumos or Darwin, pthread_create will make us a stack.
1995         // Windows and Plan 9 will layout sched stack on OS stack.
1996         if iscgo || mStackIsSystemAllocated() {
1997                 mp.g0 = malg(-1)
1998         } else {
1999                 mp.g0 = malg(16384 * sys.StackGuardMultiplier)
2000         }
2001         mp.g0.m = mp
2002
2003         if pp == gp.m.p.ptr() {
2004                 releasep()
2005         }
2006
2007         releasem(gp.m)
2008         allocmLock.runlock()
2009         return mp
2010 }
2011
2012 // needm is called when a cgo callback happens on a
2013 // thread without an m (a thread not created by Go).
2014 // In this case, needm is expected to find an m to use
2015 // and return with m, g initialized correctly.
2016 // Since m and g are not set now (likely nil, but see below)
2017 // needm is limited in what routines it can call. In particular
2018 // it can only call nosplit functions (textflag 7) and cannot
2019 // do any scheduling that requires an m.
2020 //
2021 // In order to avoid needing heavy lifting here, we adopt
2022 // the following strategy: there is a stack of available m's
2023 // that can be stolen. Using compare-and-swap
2024 // to pop from the stack has ABA races, so we simulate
2025 // a lock by doing an exchange (via Casuintptr) to steal the stack
2026 // head and replace the top pointer with MLOCKED (1).
2027 // This serves as a simple spin lock that we can use even
2028 // without an m. The thread that locks the stack in this way
2029 // unlocks the stack by storing a valid stack head pointer.
2030 //
2031 // In order to make sure that there is always an m structure
2032 // available to be stolen, we maintain the invariant that there
2033 // is always one more than needed. At the beginning of the
2034 // program (if cgo is in use) the list is seeded with a single m.
2035 // If needm finds that it has taken the last m off the list, its job
2036 // is - once it has installed its own m so that it can do things like
2037 // allocate memory - to create a spare m and put it on the list.
2038 //
2039 // Each of these extra m's also has a g0 and a curg that are
2040 // pressed into service as the scheduling stack and current
2041 // goroutine for the duration of the cgo callback.
2042 //
2043 // It calls dropm to put the m back on the list,
2044 // 1. when the callback is done with the m in non-pthread platforms,
2045 // 2. or when the C thread exiting on pthread platforms.
2046 //
2047 // The signal argument indicates whether we're called from a signal
2048 // handler.
2049 //
2050 //go:nosplit
2051 func needm(signal bool) {
2052         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
2053                 // Can happen if C/C++ code calls Go from a global ctor.
2054                 // Can also happen on Windows if a global ctor uses a
2055                 // callback created by syscall.NewCallback. See issue #6751
2056                 // for details.
2057                 //
2058                 // Can not throw, because scheduler is not initialized yet.
2059                 writeErrStr("fatal error: cgo callback before cgo call\n")
2060                 exit(1)
2061         }
2062
2063         // Save and block signals before getting an M.
2064         // The signal handler may call needm itself,
2065         // and we must avoid a deadlock. Also, once g is installed,
2066         // any incoming signals will try to execute,
2067         // but we won't have the sigaltstack settings and other data
2068         // set up appropriately until the end of minit, which will
2069         // unblock the signals. This is the same dance as when
2070         // starting a new m to run Go code via newosproc.
2071         var sigmask sigset
2072         sigsave(&sigmask)
2073         sigblock(false)
2074
2075         // getExtraM is safe here because of the invariant above,
2076         // that the extra list always contains or will soon contain
2077         // at least one m.
2078         mp, last := getExtraM()
2079
2080         // Set needextram when we've just emptied the list,
2081         // so that the eventual call into cgocallbackg will
2082         // allocate a new m for the extra list. We delay the
2083         // allocation until then so that it can be done
2084         // after exitsyscall makes sure it is okay to be
2085         // running at all (that is, there's no garbage collection
2086         // running right now).
2087         mp.needextram = last
2088
2089         // Store the original signal mask for use by minit.
2090         mp.sigmask = sigmask
2091
2092         // Install TLS on some platforms (previously setg
2093         // would do this if necessary).
2094         osSetupTLS(mp)
2095
2096         // Install g (= m->g0) and set the stack bounds
2097         // to match the current stack.
2098         setg(mp.g0)
2099         sp := getcallersp()
2100         callbackUpdateSystemStack(mp, sp, signal)
2101
2102         // Should mark we are already in Go now.
2103         // Otherwise, we may call needm again when we get a signal, before cgocallbackg1,
2104         // which means the extram list may be empty, that will cause a deadlock.
2105         mp.isExtraInC = false
2106
2107         // Initialize this thread to use the m.
2108         asminit()
2109         minit()
2110
2111         // mp.curg is now a real goroutine.
2112         casgstatus(mp.curg, _Gdead, _Gsyscall)
2113         sched.ngsys.Add(-1)
2114 }
2115
2116 // Acquire an extra m and bind it to the C thread when a pthread key has been created.
2117 //
2118 //go:nosplit
2119 func needAndBindM() {
2120         needm(false)
2121
2122         if _cgo_pthread_key_created != nil && *(*uintptr)(_cgo_pthread_key_created) != 0 {
2123                 cgoBindM()
2124         }
2125 }
2126
2127 // newextram allocates m's and puts them on the extra list.
2128 // It is called with a working local m, so that it can do things
2129 // like call schedlock and allocate.
2130 func newextram() {
2131         c := extraMWaiters.Swap(0)
2132         if c > 0 {
2133                 for i := uint32(0); i < c; i++ {
2134                         oneNewExtraM()
2135                 }
2136         } else if extraMLength.Load() == 0 {
2137                 // Make sure there is at least one extra M.
2138                 oneNewExtraM()
2139         }
2140 }
2141
2142 // oneNewExtraM allocates an m and puts it on the extra list.
2143 func oneNewExtraM() {
2144         // Create extra goroutine locked to extra m.
2145         // The goroutine is the context in which the cgo callback will run.
2146         // The sched.pc will never be returned to, but setting it to
2147         // goexit makes clear to the traceback routines where
2148         // the goroutine stack ends.
2149         mp := allocm(nil, nil, -1)
2150         gp := malg(4096)
2151         gp.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum
2152         gp.sched.sp = gp.stack.hi
2153         gp.sched.sp -= 4 * goarch.PtrSize // extra space in case of reads slightly beyond frame
2154         gp.sched.lr = 0
2155         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
2156         gp.syscallpc = gp.sched.pc
2157         gp.syscallsp = gp.sched.sp
2158         gp.stktopsp = gp.sched.sp
2159         // malg returns status as _Gidle. Change to _Gdead before
2160         // adding to allg where GC can see it. We use _Gdead to hide
2161         // this from tracebacks and stack scans since it isn't a
2162         // "real" goroutine until needm grabs it.
2163         casgstatus(gp, _Gidle, _Gdead)
2164         gp.m = mp
2165         mp.curg = gp
2166         mp.isextra = true
2167         // mark we are in C by default.
2168         mp.isExtraInC = true
2169         mp.lockedInt++
2170         mp.lockedg.set(gp)
2171         gp.lockedm.set(mp)
2172         gp.goid = sched.goidgen.Add(1)
2173         if raceenabled {
2174                 gp.racectx = racegostart(abi.FuncPCABIInternal(newextram) + sys.PCQuantum)
2175         }
2176         if traceEnabled() {
2177                 traceOneNewExtraM(gp)
2178         }
2179         // put on allg for garbage collector
2180         allgadd(gp)
2181
2182         // gp is now on the allg list, but we don't want it to be
2183         // counted by gcount. It would be more "proper" to increment
2184         // sched.ngfree, but that requires locking. Incrementing ngsys
2185         // has the same effect.
2186         sched.ngsys.Add(1)
2187
2188         // Add m to the extra list.
2189         addExtraM(mp)
2190 }
2191
2192 // dropm puts the current m back onto the extra list.
2193 //
2194 // 1. On systems without pthreads, like Windows
2195 // dropm is called when a cgo callback has called needm but is now
2196 // done with the callback and returning back into the non-Go thread.
2197 //
2198 // The main expense here is the call to signalstack to release the
2199 // m's signal stack, and then the call to needm on the next callback
2200 // from this thread. It is tempting to try to save the m for next time,
2201 // which would eliminate both these costs, but there might not be
2202 // a next time: the current thread (which Go does not control) might exit.
2203 // If we saved the m for that thread, there would be an m leak each time
2204 // such a thread exited. Instead, we acquire and release an m on each
2205 // call. These should typically not be scheduling operations, just a few
2206 // atomics, so the cost should be small.
2207 //
2208 // 2. On systems with pthreads
2209 // dropm is called while a non-Go thread is exiting.
2210 // We allocate a pthread per-thread variable using pthread_key_create,
2211 // to register a thread-exit-time destructor.
2212 // And store the g into a thread-specific value associated with the pthread key,
2213 // when first return back to C.
2214 // So that the destructor would invoke dropm while the non-Go thread is exiting.
2215 // This is much faster since it avoids expensive signal-related syscalls.
2216 //
2217 // This always runs without a P, so //go:nowritebarrierrec is required.
2218 //
2219 // This may run with a different stack than was recorded in g0 (there is no
2220 // call to callbackUpdateSystemStack prior to dropm), so this must be
2221 // //go:nosplit to avoid the stack bounds check.
2222 //
2223 //go:nowritebarrierrec
2224 //go:nosplit
2225 func dropm() {
2226         // Clear m and g, and return m to the extra list.
2227         // After the call to setg we can only call nosplit functions
2228         // with no pointer manipulation.
2229         mp := getg().m
2230
2231         // Return mp.curg to dead state.
2232         casgstatus(mp.curg, _Gsyscall, _Gdead)
2233         mp.curg.preemptStop = false
2234         sched.ngsys.Add(1)
2235
2236         // Block signals before unminit.
2237         // Unminit unregisters the signal handling stack (but needs g on some systems).
2238         // Setg(nil) clears g, which is the signal handler's cue not to run Go handlers.
2239         // It's important not to try to handle a signal between those two steps.
2240         sigmask := mp.sigmask
2241         sigblock(false)
2242         unminit()
2243
2244         setg(nil)
2245
2246         // Clear g0 stack bounds to ensure that needm always refreshes the
2247         // bounds when reusing this M.
2248         g0 := mp.g0
2249         g0.stack.hi = 0
2250         g0.stack.lo = 0
2251         g0.stackguard0 = 0
2252         g0.stackguard1 = 0
2253
2254         putExtraM(mp)
2255
2256         msigrestore(sigmask)
2257 }
2258
2259 // bindm store the g0 of the current m into a thread-specific value.
2260 //
2261 // We allocate a pthread per-thread variable using pthread_key_create,
2262 // to register a thread-exit-time destructor.
2263 // We are here setting the thread-specific value of the pthread key, to enable the destructor.
2264 // So that the pthread_key_destructor would dropm while the C thread is exiting.
2265 //
2266 // And the saved g will be used in pthread_key_destructor,
2267 // since the g stored in the TLS by Go might be cleared in some platforms,
2268 // before the destructor invoked, so, we restore g by the stored g, before dropm.
2269 //
2270 // We store g0 instead of m, to make the assembly code simpler,
2271 // since we need to restore g0 in runtime.cgocallback.
2272 //
2273 // On systems without pthreads, like Windows, bindm shouldn't be used.
2274 //
2275 // NOTE: this always runs without a P, so, nowritebarrierrec required.
2276 //
2277 //go:nosplit
2278 //go:nowritebarrierrec
2279 func cgoBindM() {
2280         if GOOS == "windows" || GOOS == "plan9" {
2281                 fatal("bindm in unexpected GOOS")
2282         }
2283         g := getg()
2284         if g.m.g0 != g {
2285                 fatal("the current g is not g0")
2286         }
2287         if _cgo_bindm != nil {
2288                 asmcgocall(_cgo_bindm, unsafe.Pointer(g))
2289         }
2290 }
2291
2292 // A helper function for EnsureDropM.
2293 func getm() uintptr {
2294         return uintptr(unsafe.Pointer(getg().m))
2295 }
2296
2297 var (
2298         // Locking linked list of extra M's, via mp.schedlink. Must be accessed
2299         // only via lockextra/unlockextra.
2300         //
2301         // Can't be atomic.Pointer[m] because we use an invalid pointer as a
2302         // "locked" sentinel value. M's on this list remain visible to the GC
2303         // because their mp.curg is on allgs.
2304         extraM atomic.Uintptr
2305         // Number of M's in the extraM list.
2306         extraMLength atomic.Uint32
2307         // Number of waiters in lockextra.
2308         extraMWaiters atomic.Uint32
2309
2310         // Number of extra M's in use by threads.
2311         extraMInUse atomic.Uint32
2312 )
2313
2314 // lockextra locks the extra list and returns the list head.
2315 // The caller must unlock the list by storing a new list head
2316 // to extram. If nilokay is true, then lockextra will
2317 // return a nil list head if that's what it finds. If nilokay is false,
2318 // lockextra will keep waiting until the list head is no longer nil.
2319 //
2320 //go:nosplit
2321 func lockextra(nilokay bool) *m {
2322         const locked = 1
2323
2324         incr := false
2325         for {
2326                 old := extraM.Load()
2327                 if old == locked {
2328                         osyield_no_g()
2329                         continue
2330                 }
2331                 if old == 0 && !nilokay {
2332                         if !incr {
2333                                 // Add 1 to the number of threads
2334                                 // waiting for an M.
2335                                 // This is cleared by newextram.
2336                                 extraMWaiters.Add(1)
2337                                 incr = true
2338                         }
2339                         usleep_no_g(1)
2340                         continue
2341                 }
2342                 if extraM.CompareAndSwap(old, locked) {
2343                         return (*m)(unsafe.Pointer(old))
2344                 }
2345                 osyield_no_g()
2346                 continue
2347         }
2348 }
2349
2350 //go:nosplit
2351 func unlockextra(mp *m, delta int32) {
2352         extraMLength.Add(delta)
2353         extraM.Store(uintptr(unsafe.Pointer(mp)))
2354 }
2355
2356 // Return an M from the extra M list. Returns last == true if the list becomes
2357 // empty because of this call.
2358 //
2359 // Spins waiting for an extra M, so caller must ensure that the list always
2360 // contains or will soon contain at least one M.
2361 //
2362 //go:nosplit
2363 func getExtraM() (mp *m, last bool) {
2364         mp = lockextra(false)
2365         extraMInUse.Add(1)
2366         unlockextra(mp.schedlink.ptr(), -1)
2367         return mp, mp.schedlink.ptr() == nil
2368 }
2369
2370 // Returns an extra M back to the list. mp must be from getExtraM. Newly
2371 // allocated M's should use addExtraM.
2372 //
2373 //go:nosplit
2374 func putExtraM(mp *m) {
2375         extraMInUse.Add(-1)
2376         addExtraM(mp)
2377 }
2378
2379 // Adds a newly allocated M to the extra M list.
2380 //
2381 //go:nosplit
2382 func addExtraM(mp *m) {
2383         mnext := lockextra(true)
2384         mp.schedlink.set(mnext)
2385         unlockextra(mp, 1)
2386 }
2387
2388 var (
2389         // allocmLock is locked for read when creating new Ms in allocm and their
2390         // addition to allm. Thus acquiring this lock for write blocks the
2391         // creation of new Ms.
2392         allocmLock rwmutex
2393
2394         // execLock serializes exec and clone to avoid bugs or unspecified
2395         // behaviour around exec'ing while creating/destroying threads. See
2396         // issue #19546.
2397         execLock rwmutex
2398 )
2399
2400 // These errors are reported (via writeErrStr) by some OS-specific
2401 // versions of newosproc and newosproc0.
2402 const (
2403         failthreadcreate  = "runtime: failed to create new OS thread\n"
2404         failallocatestack = "runtime: failed to allocate stack for the new OS thread\n"
2405 )
2406
2407 // newmHandoff contains a list of m structures that need new OS threads.
2408 // This is used by newm in situations where newm itself can't safely
2409 // start an OS thread.
2410 var newmHandoff struct {
2411         lock mutex
2412
2413         // newm points to a list of M structures that need new OS
2414         // threads. The list is linked through m.schedlink.
2415         newm muintptr
2416
2417         // waiting indicates that wake needs to be notified when an m
2418         // is put on the list.
2419         waiting bool
2420         wake    note
2421
2422         // haveTemplateThread indicates that the templateThread has
2423         // been started. This is not protected by lock. Use cas to set
2424         // to 1.
2425         haveTemplateThread uint32
2426 }
2427
2428 // Create a new m. It will start off with a call to fn, or else the scheduler.
2429 // fn needs to be static and not a heap allocated closure.
2430 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2431 //
2432 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
2433 //
2434 //go:nowritebarrierrec
2435 func newm(fn func(), pp *p, id int64) {
2436         // allocm adds a new M to allm, but they do not start until created by
2437         // the OS in newm1 or the template thread.
2438         //
2439         // doAllThreadsSyscall requires that every M in allm will eventually
2440         // start and be signal-able, even with a STW.
2441         //
2442         // Disable preemption here until we start the thread to ensure that
2443         // newm is not preempted between allocm and starting the new thread,
2444         // ensuring that anything added to allm is guaranteed to eventually
2445         // start.
2446         acquirem()
2447
2448         mp := allocm(pp, fn, id)
2449         mp.nextp.set(pp)
2450         mp.sigmask = initSigmask
2451         if gp := getg(); gp != nil && gp.m != nil && (gp.m.lockedExt != 0 || gp.m.incgo) && GOOS != "plan9" {
2452                 // We're on a locked M or a thread that may have been
2453                 // started by C. The kernel state of this thread may
2454                 // be strange (the user may have locked it for that
2455                 // purpose). We don't want to clone that into another
2456                 // thread. Instead, ask a known-good thread to create
2457                 // the thread for us.
2458                 //
2459                 // This is disabled on Plan 9. See golang.org/issue/22227.
2460                 //
2461                 // TODO: This may be unnecessary on Windows, which
2462                 // doesn't model thread creation off fork.
2463                 lock(&newmHandoff.lock)
2464                 if newmHandoff.haveTemplateThread == 0 {
2465                         throw("on a locked thread with no template thread")
2466                 }
2467                 mp.schedlink = newmHandoff.newm
2468                 newmHandoff.newm.set(mp)
2469                 if newmHandoff.waiting {
2470                         newmHandoff.waiting = false
2471                         notewakeup(&newmHandoff.wake)
2472                 }
2473                 unlock(&newmHandoff.lock)
2474                 // The M has not started yet, but the template thread does not
2475                 // participate in STW, so it will always process queued Ms and
2476                 // it is safe to releasem.
2477                 releasem(getg().m)
2478                 return
2479         }
2480         newm1(mp)
2481         releasem(getg().m)
2482 }
2483
2484 func newm1(mp *m) {
2485         if iscgo {
2486                 var ts cgothreadstart
2487                 if _cgo_thread_start == nil {
2488                         throw("_cgo_thread_start missing")
2489                 }
2490                 ts.g.set(mp.g0)
2491                 ts.tls = (*uint64)(unsafe.Pointer(&mp.tls[0]))
2492                 ts.fn = unsafe.Pointer(abi.FuncPCABI0(mstart))
2493                 if msanenabled {
2494                         msanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2495                 }
2496                 if asanenabled {
2497                         asanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2498                 }
2499                 execLock.rlock() // Prevent process clone.
2500                 asmcgocall(_cgo_thread_start, unsafe.Pointer(&ts))
2501                 execLock.runlock()
2502                 return
2503         }
2504         execLock.rlock() // Prevent process clone.
2505         newosproc(mp)
2506         execLock.runlock()
2507 }
2508
2509 // startTemplateThread starts the template thread if it is not already
2510 // running.
2511 //
2512 // The calling thread must itself be in a known-good state.
2513 func startTemplateThread() {
2514         if GOARCH == "wasm" { // no threads on wasm yet
2515                 return
2516         }
2517
2518         // Disable preemption to guarantee that the template thread will be
2519         // created before a park once haveTemplateThread is set.
2520         mp := acquirem()
2521         if !atomic.Cas(&newmHandoff.haveTemplateThread, 0, 1) {
2522                 releasem(mp)
2523                 return
2524         }
2525         newm(templateThread, nil, -1)
2526         releasem(mp)
2527 }
2528
2529 // templateThread is a thread in a known-good state that exists solely
2530 // to start new threads in known-good states when the calling thread
2531 // may not be in a good state.
2532 //
2533 // Many programs never need this, so templateThread is started lazily
2534 // when we first enter a state that might lead to running on a thread
2535 // in an unknown state.
2536 //
2537 // templateThread runs on an M without a P, so it must not have write
2538 // barriers.
2539 //
2540 //go:nowritebarrierrec
2541 func templateThread() {
2542         lock(&sched.lock)
2543         sched.nmsys++
2544         checkdead()
2545         unlock(&sched.lock)
2546
2547         for {
2548                 lock(&newmHandoff.lock)
2549                 for newmHandoff.newm != 0 {
2550                         newm := newmHandoff.newm.ptr()
2551                         newmHandoff.newm = 0
2552                         unlock(&newmHandoff.lock)
2553                         for newm != nil {
2554                                 next := newm.schedlink.ptr()
2555                                 newm.schedlink = 0
2556                                 newm1(newm)
2557                                 newm = next
2558                         }
2559                         lock(&newmHandoff.lock)
2560                 }
2561                 newmHandoff.waiting = true
2562                 noteclear(&newmHandoff.wake)
2563                 unlock(&newmHandoff.lock)
2564                 notesleep(&newmHandoff.wake)
2565         }
2566 }
2567
2568 // Stops execution of the current m until new work is available.
2569 // Returns with acquired P.
2570 func stopm() {
2571         gp := getg()
2572
2573         if gp.m.locks != 0 {
2574                 throw("stopm holding locks")
2575         }
2576         if gp.m.p != 0 {
2577                 throw("stopm holding p")
2578         }
2579         if gp.m.spinning {
2580                 throw("stopm spinning")
2581         }
2582
2583         lock(&sched.lock)
2584         mput(gp.m)
2585         unlock(&sched.lock)
2586         mPark()
2587         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2588         gp.m.nextp = 0
2589 }
2590
2591 func mspinning() {
2592         // startm's caller incremented nmspinning. Set the new M's spinning.
2593         getg().m.spinning = true
2594 }
2595
2596 // Schedules some M to run the p (creates an M if necessary).
2597 // If p==nil, tries to get an idle P, if no idle P's does nothing.
2598 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2599 // If spinning is set, the caller has incremented nmspinning and must provide a
2600 // P. startm will set m.spinning in the newly started M.
2601 //
2602 // Callers passing a non-nil P must call from a non-preemptible context. See
2603 // comment on acquirem below.
2604 //
2605 // Argument lockheld indicates whether the caller already acquired the
2606 // scheduler lock. Callers holding the lock when making the call must pass
2607 // true. The lock might be temporarily dropped, but will be reacquired before
2608 // returning.
2609 //
2610 // Must not have write barriers because this may be called without a P.
2611 //
2612 //go:nowritebarrierrec
2613 func startm(pp *p, spinning, lockheld bool) {
2614         // Disable preemption.
2615         //
2616         // Every owned P must have an owner that will eventually stop it in the
2617         // event of a GC stop request. startm takes transient ownership of a P
2618         // (either from argument or pidleget below) and transfers ownership to
2619         // a started M, which will be responsible for performing the stop.
2620         //
2621         // Preemption must be disabled during this transient ownership,
2622         // otherwise the P this is running on may enter GC stop while still
2623         // holding the transient P, leaving that P in limbo and deadlocking the
2624         // STW.
2625         //
2626         // Callers passing a non-nil P must already be in non-preemptible
2627         // context, otherwise such preemption could occur on function entry to
2628         // startm. Callers passing a nil P may be preemptible, so we must
2629         // disable preemption before acquiring a P from pidleget below.
2630         mp := acquirem()
2631         if !lockheld {
2632                 lock(&sched.lock)
2633         }
2634         if pp == nil {
2635                 if spinning {
2636                         // TODO(prattmic): All remaining calls to this function
2637                         // with _p_ == nil could be cleaned up to find a P
2638                         // before calling startm.
2639                         throw("startm: P required for spinning=true")
2640                 }
2641                 pp, _ = pidleget(0)
2642                 if pp == nil {
2643                         if !lockheld {
2644                                 unlock(&sched.lock)
2645                         }
2646                         releasem(mp)
2647                         return
2648                 }
2649         }
2650         nmp := mget()
2651         if nmp == nil {
2652                 // No M is available, we must drop sched.lock and call newm.
2653                 // However, we already own a P to assign to the M.
2654                 //
2655                 // Once sched.lock is released, another G (e.g., in a syscall),
2656                 // could find no idle P while checkdead finds a runnable G but
2657                 // no running M's because this new M hasn't started yet, thus
2658                 // throwing in an apparent deadlock.
2659                 // This apparent deadlock is possible when startm is called
2660                 // from sysmon, which doesn't count as a running M.
2661                 //
2662                 // Avoid this situation by pre-allocating the ID for the new M,
2663                 // thus marking it as 'running' before we drop sched.lock. This
2664                 // new M will eventually run the scheduler to execute any
2665                 // queued G's.
2666                 id := mReserveID()
2667                 unlock(&sched.lock)
2668
2669                 var fn func()
2670                 if spinning {
2671                         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2672                         fn = mspinning
2673                 }
2674                 newm(fn, pp, id)
2675
2676                 if lockheld {
2677                         lock(&sched.lock)
2678                 }
2679                 // Ownership transfer of pp committed by start in newm.
2680                 // Preemption is now safe.
2681                 releasem(mp)
2682                 return
2683         }
2684         if !lockheld {
2685                 unlock(&sched.lock)
2686         }
2687         if nmp.spinning {
2688                 throw("startm: m is spinning")
2689         }
2690         if nmp.nextp != 0 {
2691                 throw("startm: m has p")
2692         }
2693         if spinning && !runqempty(pp) {
2694                 throw("startm: p has runnable gs")
2695         }
2696         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2697         nmp.spinning = spinning
2698         nmp.nextp.set(pp)
2699         notewakeup(&nmp.park)
2700         // Ownership transfer of pp committed by wakeup. Preemption is now
2701         // safe.
2702         releasem(mp)
2703 }
2704
2705 // Hands off P from syscall or locked M.
2706 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
2707 //
2708 //go:nowritebarrierrec
2709 func handoffp(pp *p) {
2710         // handoffp must start an M in any situation where
2711         // findrunnable would return a G to run on pp.
2712
2713         // if it has local work, start it straight away
2714         if !runqempty(pp) || sched.runqsize != 0 {
2715                 startm(pp, false, false)
2716                 return
2717         }
2718         // if there's trace work to do, start it straight away
2719         if (traceEnabled() || traceShuttingDown()) && traceReaderAvailable() != nil {
2720                 startm(pp, false, false)
2721                 return
2722         }
2723         // if it has GC work, start it straight away
2724         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) {
2725                 startm(pp, false, false)
2726                 return
2727         }
2728         // no local work, check that there are no spinning/idle M's,
2729         // otherwise our help is not required
2730         if sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() == 0 && sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) { // TODO: fast atomic
2731                 sched.needspinning.Store(0)
2732                 startm(pp, true, false)
2733                 return
2734         }
2735         lock(&sched.lock)
2736         if sched.gcwaiting.Load() {
2737                 pp.status = _Pgcstop
2738                 sched.stopwait--
2739                 if sched.stopwait == 0 {
2740                         notewakeup(&sched.stopnote)
2741                 }
2742                 unlock(&sched.lock)
2743                 return
2744         }
2745         if pp.runSafePointFn != 0 && atomic.Cas(&pp.runSafePointFn, 1, 0) {
2746                 sched.safePointFn(pp)
2747                 sched.safePointWait--
2748                 if sched.safePointWait == 0 {
2749                         notewakeup(&sched.safePointNote)
2750                 }
2751         }
2752         if sched.runqsize != 0 {
2753                 unlock(&sched.lock)
2754                 startm(pp, false, false)
2755                 return
2756         }
2757         // If this is the last running P and nobody is polling network,
2758         // need to wakeup another M to poll network.
2759         if sched.npidle.Load() == gomaxprocs-1 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2760                 unlock(&sched.lock)
2761                 startm(pp, false, false)
2762                 return
2763         }
2764
2765         // The scheduler lock cannot be held when calling wakeNetPoller below
2766         // because wakeNetPoller may call wakep which may call startm.
2767         when := nobarrierWakeTime(pp)
2768         pidleput(pp, 0)
2769         unlock(&sched.lock)
2770
2771         if when != 0 {
2772                 wakeNetPoller(when)
2773         }
2774 }
2775
2776 // Tries to add one more P to execute G's.
2777 // Called when a G is made runnable (newproc, ready).
2778 // Must be called with a P.
2779 func wakep() {
2780         // Be conservative about spinning threads, only start one if none exist
2781         // already.
2782         if sched.nmspinning.Load() != 0 || !sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) {
2783                 return
2784         }
2785
2786         // Disable preemption until ownership of pp transfers to the next M in
2787         // startm. Otherwise preemption here would leave pp stuck waiting to
2788         // enter _Pgcstop.
2789         //
2790         // See preemption comment on acquirem in startm for more details.
2791         mp := acquirem()
2792
2793         var pp *p
2794         lock(&sched.lock)
2795         pp, _ = pidlegetSpinning(0)
2796         if pp == nil {
2797                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2798                         throw("wakep: negative nmspinning")
2799                 }
2800                 unlock(&sched.lock)
2801                 releasem(mp)
2802                 return
2803         }
2804         // Since we always have a P, the race in the "No M is available"
2805         // comment in startm doesn't apply during the small window between the
2806         // unlock here and lock in startm. A checkdead in between will always
2807         // see at least one running M (ours).
2808         unlock(&sched.lock)
2809
2810         startm(pp, true, false)
2811
2812         releasem(mp)
2813 }
2814
2815 // Stops execution of the current m that is locked to a g until the g is runnable again.
2816 // Returns with acquired P.
2817 func stoplockedm() {
2818         gp := getg()
2819
2820         if gp.m.lockedg == 0 || gp.m.lockedg.ptr().lockedm.ptr() != gp.m {
2821                 throw("stoplockedm: inconsistent locking")
2822         }
2823         if gp.m.p != 0 {
2824                 // Schedule another M to run this p.
2825                 pp := releasep()
2826                 handoffp(pp)
2827         }
2828         incidlelocked(1)
2829         // Wait until another thread schedules lockedg again.
2830         mPark()
2831         status := readgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2832         if status&^_Gscan != _Grunnable {
2833                 print("runtime:stoplockedm: lockedg (atomicstatus=", status, ") is not Grunnable or Gscanrunnable\n")
2834                 dumpgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2835                 throw("stoplockedm: not runnable")
2836         }
2837         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2838         gp.m.nextp = 0
2839 }
2840
2841 // Schedules the locked m to run the locked gp.
2842 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
2843 //
2844 //go:nowritebarrierrec
2845 func startlockedm(gp *g) {
2846         mp := gp.lockedm.ptr()
2847         if mp == getg().m {
2848                 throw("startlockedm: locked to me")
2849         }
2850         if mp.nextp != 0 {
2851                 throw("startlockedm: m has p")
2852         }
2853         // directly handoff current P to the locked m
2854         incidlelocked(-1)
2855         pp := releasep()
2856         mp.nextp.set(pp)
2857         notewakeup(&mp.park)
2858         stopm()
2859 }
2860
2861 // Stops the current m for stopTheWorld.
2862 // Returns when the world is restarted.
2863 func gcstopm() {
2864         gp := getg()
2865
2866         if !sched.gcwaiting.Load() {
2867                 throw("gcstopm: not waiting for gc")
2868         }
2869         if gp.m.spinning {
2870                 gp.m.spinning = false
2871                 // OK to just drop nmspinning here,
2872                 // startTheWorld will unpark threads as necessary.
2873                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2874                         throw("gcstopm: negative nmspinning")
2875                 }
2876         }
2877         pp := releasep()
2878         lock(&sched.lock)
2879         pp.status = _Pgcstop
2880         sched.stopwait--
2881         if sched.stopwait == 0 {
2882                 notewakeup(&sched.stopnote)
2883         }
2884         unlock(&sched.lock)
2885         stopm()
2886 }
2887
2888 // Schedules gp to run on the current M.
2889 // If inheritTime is true, gp inherits the remaining time in the
2890 // current time slice. Otherwise, it starts a new time slice.
2891 // Never returns.
2892 //
2893 // Write barriers are allowed because this is called immediately after
2894 // acquiring a P in several places.
2895 //
2896 //go:yeswritebarrierrec
2897 func execute(gp *g, inheritTime bool) {
2898         mp := getg().m
2899
2900         if goroutineProfile.active {
2901                 // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
2902                 // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first stopped
2903                 // the world.
2904                 tryRecordGoroutineProfile(gp, osyield)
2905         }
2906
2907         // Assign gp.m before entering _Grunning so running Gs have an
2908         // M.
2909         mp.curg = gp
2910         gp.m = mp
2911         casgstatus(gp, _Grunnable, _Grunning)
2912         gp.waitsince = 0
2913         gp.preempt = false
2914         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
2915         if !inheritTime {
2916                 mp.p.ptr().schedtick++
2917         }
2918
2919         // Check whether the profiler needs to be turned on or off.
2920         hz := sched.profilehz
2921         if mp.profilehz != hz {
2922                 setThreadCPUProfiler(hz)
2923         }
2924
2925         if traceEnabled() {
2926                 // GoSysExit has to happen when we have a P, but before GoStart.
2927                 // So we emit it here.
2928                 if gp.syscallsp != 0 {
2929                         traceGoSysExit()
2930                 }
2931                 traceGoStart()
2932         }
2933
2934         gogo(&gp.sched)
2935 }
2936
2937 // Finds a runnable goroutine to execute.
2938 // Tries to steal from other P's, get g from local or global queue, poll network.
2939 // tryWakeP indicates that the returned goroutine is not normal (GC worker, trace
2940 // reader) so the caller should try to wake a P.
2941 func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) {
2942         mp := getg().m
2943
2944         // The conditions here and in handoffp must agree: if
2945         // findrunnable would return a G to run, handoffp must start
2946         // an M.
2947
2948 top:
2949         pp := mp.p.ptr()
2950         if sched.gcwaiting.Load() {
2951                 gcstopm()
2952                 goto top
2953         }
2954         if pp.runSafePointFn != 0 {
2955                 runSafePointFn()
2956         }
2957
2958         // now and pollUntil are saved for work stealing later,
2959         // which may steal timers. It's important that between now
2960         // and then, nothing blocks, so these numbers remain mostly
2961         // relevant.
2962         now, pollUntil, _ := checkTimers(pp, 0)
2963
2964         // Try to schedule the trace reader.
2965         if traceEnabled() || traceShuttingDown() {
2966                 gp := traceReader()
2967                 if gp != nil {
2968                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2969                         traceGoUnpark(gp, 0)
2970                         return gp, false, true
2971                 }
2972         }
2973
2974         // Try to schedule a GC worker.
2975         if gcBlackenEnabled != 0 {
2976                 gp, tnow := gcController.findRunnableGCWorker(pp, now)
2977                 if gp != nil {
2978                         return gp, false, true
2979                 }
2980                 now = tnow
2981         }
2982
2983         // Check the global runnable queue once in a while to ensure fairness.
2984         // Otherwise two goroutines can completely occupy the local runqueue
2985         // by constantly respawning each other.
2986         if pp.schedtick%61 == 0 && sched.runqsize > 0 {
2987                 lock(&sched.lock)
2988                 gp := globrunqget(pp, 1)
2989                 unlock(&sched.lock)
2990                 if gp != nil {
2991                         return gp, false, false
2992                 }
2993         }
2994
2995         // Wake up the finalizer G.
2996         if fingStatus.Load()&(fingWait|fingWake) == fingWait|fingWake {
2997                 if gp := wakefing(); gp != nil {
2998                         ready(gp, 0, true)
2999                 }
3000         }
3001         if *cgo_yield != nil {
3002                 asmcgocall(*cgo_yield, nil)
3003         }
3004
3005         // local runq
3006         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
3007                 return gp, inheritTime, false
3008         }
3009
3010         // global runq
3011         if sched.runqsize != 0 {
3012                 lock(&sched.lock)
3013                 gp := globrunqget(pp, 0)
3014                 unlock(&sched.lock)
3015                 if gp != nil {
3016                         return gp, false, false
3017                 }
3018         }
3019
3020         // Poll network.
3021         // This netpoll is only an optimization before we resort to stealing.
3022         // We can safely skip it if there are no waiters or a thread is blocked
3023         // in netpoll already. If there is any kind of logical race with that
3024         // blocked thread (e.g. it has already returned from netpoll, but does
3025         // not set lastpoll yet), this thread will do blocking netpoll below
3026         // anyway.
3027         if netpollinited() && netpollAnyWaiters() && sched.lastpoll.Load() != 0 {
3028                 if list, delta := netpoll(0); !list.empty() { // non-blocking
3029                         gp := list.pop()
3030                         injectglist(&list)
3031                         netpollAdjustWaiters(delta)
3032                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3033                         if traceEnabled() {
3034                                 traceGoUnpark(gp, 0)
3035                         }
3036                         return gp, false, false
3037                 }
3038         }
3039
3040         // Spinning Ms: steal work from other Ps.
3041         //
3042         // Limit the number of spinning Ms to half the number of busy Ps.
3043         // This is necessary to prevent excessive CPU consumption when
3044         // GOMAXPROCS>>1 but the program parallelism is low.
3045         if mp.spinning || 2*sched.nmspinning.Load() < gomaxprocs-sched.npidle.Load() {
3046                 if !mp.spinning {
3047                         mp.becomeSpinning()
3048                 }
3049
3050                 gp, inheritTime, tnow, w, newWork := stealWork(now)
3051                 if gp != nil {
3052                         // Successfully stole.
3053                         return gp, inheritTime, false
3054                 }
3055                 if newWork {
3056                         // There may be new timer or GC work; restart to
3057                         // discover.
3058                         goto top
3059                 }
3060
3061                 now = tnow
3062                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3063                         // Earlier timer to wait for.
3064                         pollUntil = w
3065                 }
3066         }
3067
3068         // We have nothing to do.
3069         //
3070         // If we're in the GC mark phase, can safely scan and blacken objects,
3071         // and have work to do, run idle-time marking rather than give up the P.
3072         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) && gcController.addIdleMarkWorker() {
3073                 node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3074                 if node != nil {
3075                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
3076                         gp := node.gp.ptr()
3077                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3078                         if traceEnabled() {
3079                                 traceGoUnpark(gp, 0)
3080                         }
3081                         return gp, false, false
3082                 }
3083                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3084         }
3085
3086         // wasm only:
3087         // If a callback returned and no other goroutine is awake,
3088         // then wake event handler goroutine which pauses execution
3089         // until a callback was triggered.
3090         gp, otherReady := beforeIdle(now, pollUntil)
3091         if gp != nil {
3092                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3093                 if traceEnabled() {
3094                         traceGoUnpark(gp, 0)
3095                 }
3096                 return gp, false, false
3097         }
3098         if otherReady {
3099                 goto top
3100         }
3101
3102         // Before we drop our P, make a snapshot of the allp slice,
3103         // which can change underfoot once we no longer block
3104         // safe-points. We don't need to snapshot the contents because
3105         // everything up to cap(allp) is immutable.
3106         allpSnapshot := allp
3107         // Also snapshot masks. Value changes are OK, but we can't allow
3108         // len to change out from under us.
3109         idlepMaskSnapshot := idlepMask
3110         timerpMaskSnapshot := timerpMask
3111
3112         // return P and block
3113         lock(&sched.lock)
3114         if sched.gcwaiting.Load() || pp.runSafePointFn != 0 {
3115                 unlock(&sched.lock)
3116                 goto top
3117         }
3118         if sched.runqsize != 0 {
3119                 gp := globrunqget(pp, 0)
3120                 unlock(&sched.lock)
3121                 return gp, false, false
3122         }
3123         if !mp.spinning && sched.needspinning.Load() == 1 {
3124                 // See "Delicate dance" comment below.
3125                 mp.becomeSpinning()
3126                 unlock(&sched.lock)
3127                 goto top
3128         }
3129         if releasep() != pp {
3130                 throw("findrunnable: wrong p")
3131         }
3132         now = pidleput(pp, now)
3133         unlock(&sched.lock)
3134
3135         // Delicate dance: thread transitions from spinning to non-spinning
3136         // state, potentially concurrently with submission of new work. We must
3137         // drop nmspinning first and then check all sources again (with
3138         // #StoreLoad memory barrier in between). If we do it the other way
3139         // around, another thread can submit work after we've checked all
3140         // sources but before we drop nmspinning; as a result nobody will
3141         // unpark a thread to run the work.
3142         //
3143         // This applies to the following sources of work:
3144         //
3145         // * Goroutines added to the global or a per-P run queue.
3146         // * New/modified-earlier timers on a per-P timer heap.
3147         // * Idle-priority GC work (barring golang.org/issue/19112).
3148         //
3149         // If we discover new work below, we need to restore m.spinning as a
3150         // signal for resetspinning to unpark a new worker thread (because
3151         // there can be more than one starving goroutine).
3152         //
3153         // However, if after discovering new work we also observe no idle Ps
3154         // (either here or in resetspinning), we have a problem. We may be
3155         // racing with a non-spinning M in the block above, having found no
3156         // work and preparing to release its P and park. Allowing that P to go
3157         // idle will result in loss of work conservation (idle P while there is
3158         // runnable work). This could result in complete deadlock in the
3159         // unlikely event that we discover new work (from netpoll) right as we
3160         // are racing with _all_ other Ps going idle.
3161         //
3162         // We use sched.needspinning to synchronize with non-spinning Ms going
3163         // idle. If needspinning is set when they are about to drop their P,
3164         // they abort the drop and instead become a new spinning M on our
3165         // behalf. If we are not racing and the system is truly fully loaded
3166         // then no spinning threads are required, and the next thread to
3167         // naturally become spinning will clear the flag.
3168         //
3169         // Also see "Worker thread parking/unparking" comment at the top of the
3170         // file.
3171         wasSpinning := mp.spinning
3172         if mp.spinning {
3173                 mp.spinning = false
3174                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
3175                         throw("findrunnable: negative nmspinning")
3176                 }
3177
3178                 // Note the for correctness, only the last M transitioning from
3179                 // spinning to non-spinning must perform these rechecks to
3180                 // ensure no missed work. However, the runtime has some cases
3181                 // of transient increments of nmspinning that are decremented
3182                 // without going through this path, so we must be conservative
3183                 // and perform the check on all spinning Ms.
3184                 //
3185                 // See https://go.dev/issue/43997.
3186
3187                 // Check global and P runqueues again.
3188
3189                 lock(&sched.lock)
3190                 if sched.runqsize != 0 {
3191                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3192                         if pp != nil {
3193                                 gp := globrunqget(pp, 0)
3194                                 if gp == nil {
3195                                         throw("global runq empty with non-zero runqsize")
3196                                 }
3197                                 unlock(&sched.lock)
3198                                 acquirep(pp)
3199                                 mp.becomeSpinning()
3200                                 return gp, false, false
3201                         }
3202                 }
3203                 unlock(&sched.lock)
3204
3205                 pp := checkRunqsNoP(allpSnapshot, idlepMaskSnapshot)
3206                 if pp != nil {
3207                         acquirep(pp)
3208                         mp.becomeSpinning()
3209                         goto top
3210                 }
3211
3212                 // Check for idle-priority GC work again.
3213                 pp, gp := checkIdleGCNoP()
3214                 if pp != nil {
3215                         acquirep(pp)
3216                         mp.becomeSpinning()
3217
3218                         // Run the idle worker.
3219                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
3220                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3221                         if traceEnabled() {
3222                                 traceGoUnpark(gp, 0)
3223                         }
3224                         return gp, false, false
3225                 }
3226
3227                 // Finally, check for timer creation or expiry concurrently with
3228                 // transitioning from spinning to non-spinning.
3229                 //
3230                 // Note that we cannot use checkTimers here because it calls
3231                 // adjusttimers which may need to allocate memory, and that isn't
3232                 // allowed when we don't have an active P.
3233                 pollUntil = checkTimersNoP(allpSnapshot, timerpMaskSnapshot, pollUntil)
3234         }
3235
3236         // Poll network until next timer.
3237         if netpollinited() && (netpollAnyWaiters() || pollUntil != 0) && sched.lastpoll.Swap(0) != 0 {
3238                 sched.pollUntil.Store(pollUntil)
3239                 if mp.p != 0 {
3240                         throw("findrunnable: netpoll with p")
3241                 }
3242                 if mp.spinning {
3243                         throw("findrunnable: netpoll with spinning")
3244                 }
3245                 delay := int64(-1)
3246                 if pollUntil != 0 {
3247                         if now == 0 {
3248                                 now = nanotime()
3249                         }
3250                         delay = pollUntil - now
3251                         if delay < 0 {
3252                                 delay = 0
3253                         }
3254                 }
3255                 if faketime != 0 {
3256                         // When using fake time, just poll.
3257                         delay = 0
3258                 }
3259                 list, delta := netpoll(delay) // block until new work is available
3260                 // Refresh now again, after potentially blocking.
3261                 now = nanotime()
3262                 sched.pollUntil.Store(0)
3263                 sched.lastpoll.Store(now)
3264                 if faketime != 0 && list.empty() {
3265                         // Using fake time and nothing is ready; stop M.
3266                         // When all M's stop, checkdead will call timejump.
3267                         stopm()
3268                         goto top
3269                 }
3270                 lock(&sched.lock)
3271                 pp, _ := pidleget(now)
3272                 unlock(&sched.lock)
3273                 if pp == nil {
3274                         injectglist(&list)
3275                         netpollAdjustWaiters(delta)
3276                 } else {
3277                         acquirep(pp)
3278                         if !list.empty() {
3279                                 gp := list.pop()
3280                                 injectglist(&list)
3281                                 netpollAdjustWaiters(delta)
3282                                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3283                                 if traceEnabled() {
3284                                         traceGoUnpark(gp, 0)
3285                                 }
3286                                 return gp, false, false
3287                         }
3288                         if wasSpinning {
3289                                 mp.becomeSpinning()
3290                         }
3291                         goto top
3292                 }
3293         } else if pollUntil != 0 && netpollinited() {
3294                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3295                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > pollUntil {
3296                         netpollBreak()
3297                 }
3298         }
3299         stopm()
3300         goto top
3301 }
3302
3303 // pollWork reports whether there is non-background work this P could
3304 // be doing. This is a fairly lightweight check to be used for
3305 // background work loops, like idle GC. It checks a subset of the
3306 // conditions checked by the actual scheduler.
3307 func pollWork() bool {
3308         if sched.runqsize != 0 {
3309                 return true
3310         }
3311         p := getg().m.p.ptr()
3312         if !runqempty(p) {
3313                 return true
3314         }
3315         if netpollinited() && netpollAnyWaiters() && sched.lastpoll.Load() != 0 {
3316                 if list, delta := netpoll(0); !list.empty() {
3317                         injectglist(&list)
3318                         netpollAdjustWaiters(delta)
3319                         return true
3320                 }
3321         }
3322         return false
3323 }
3324
3325 // stealWork attempts to steal a runnable goroutine or timer from any P.
3326 //
3327 // If newWork is true, new work may have been readied.
3328 //
3329 // If now is not 0 it is the current time. stealWork returns the passed time or
3330 // the current time if now was passed as 0.
3331 func stealWork(now int64) (gp *g, inheritTime bool, rnow, pollUntil int64, newWork bool) {
3332         pp := getg().m.p.ptr()
3333
3334         ranTimer := false
3335
3336         const stealTries = 4
3337         for i := 0; i < stealTries; i++ {
3338                 stealTimersOrRunNextG := i == stealTries-1
3339
3340                 for enum := stealOrder.start(fastrand()); !enum.done(); enum.next() {
3341                         if sched.gcwaiting.Load() {
3342                                 // GC work may be available.
3343                                 return nil, false, now, pollUntil, true
3344                         }
3345                         p2 := allp[enum.position()]
3346                         if pp == p2 {
3347                                 continue
3348                         }
3349
3350                         // Steal timers from p2. This call to checkTimers is the only place
3351                         // where we might hold a lock on a different P's timers. We do this
3352                         // once on the last pass before checking runnext because stealing
3353                         // from the other P's runnext should be the last resort, so if there
3354                         // are timers to steal do that first.
3355                         //
3356                         // We only check timers on one of the stealing iterations because
3357                         // the time stored in now doesn't change in this loop and checking
3358                         // the timers for each P more than once with the same value of now
3359                         // is probably a waste of time.
3360                         //
3361                         // timerpMask tells us whether the P may have timers at all. If it
3362                         // can't, no need to check at all.
3363                         if stealTimersOrRunNextG && timerpMask.read(enum.position()) {
3364                                 tnow, w, ran := checkTimers(p2, now)
3365                                 now = tnow
3366                                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3367                                         pollUntil = w
3368                                 }
3369                                 if ran {
3370                                         // Running the timers may have
3371                                         // made an arbitrary number of G's
3372                                         // ready and added them to this P's
3373                                         // local run queue. That invalidates
3374                                         // the assumption of runqsteal
3375                                         // that it always has room to add
3376                                         // stolen G's. So check now if there
3377                                         // is a local G to run.
3378                                         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
3379                                                 return gp, inheritTime, now, pollUntil, ranTimer
3380                                         }
3381                                         ranTimer = true
3382                                 }
3383                         }
3384
3385                         // Don't bother to attempt to steal if p2 is idle.
3386                         if !idlepMask.read(enum.position()) {
3387                                 if gp := runqsteal(pp, p2, stealTimersOrRunNextG); gp != nil {
3388                                         return gp, false, now, pollUntil, ranTimer
3389                                 }
3390                         }
3391                 }
3392         }
3393
3394         // No goroutines found to steal. Regardless, running a timer may have
3395         // made some goroutine ready that we missed. Indicate the next timer to
3396         // wait for.
3397         return nil, false, now, pollUntil, ranTimer
3398 }
3399
3400 // Check all Ps for a runnable G to steal.
3401 //
3402 // On entry we have no P. If a G is available to steal and a P is available,
3403 // the P is returned which the caller should acquire and attempt to steal the
3404 // work to.
3405 func checkRunqsNoP(allpSnapshot []*p, idlepMaskSnapshot pMask) *p {
3406         for id, p2 := range allpSnapshot {
3407                 if !idlepMaskSnapshot.read(uint32(id)) && !runqempty(p2) {
3408                         lock(&sched.lock)
3409                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3410                         if pp == nil {
3411                                 // Can't get a P, don't bother checking remaining Ps.
3412                                 unlock(&sched.lock)
3413                                 return nil
3414                         }
3415                         unlock(&sched.lock)
3416                         return pp
3417                 }
3418         }
3419
3420         // No work available.
3421         return nil
3422 }
3423
3424 // Check all Ps for a timer expiring sooner than pollUntil.
3425 //
3426 // Returns updated pollUntil value.
3427 func checkTimersNoP(allpSnapshot []*p, timerpMaskSnapshot pMask, pollUntil int64) int64 {
3428         for id, p2 := range allpSnapshot {
3429                 if timerpMaskSnapshot.read(uint32(id)) {
3430                         w := nobarrierWakeTime(p2)
3431                         if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3432                                 pollUntil = w
3433                         }
3434                 }
3435         }
3436
3437         return pollUntil
3438 }
3439
3440 // Check for idle-priority GC, without a P on entry.
3441 //
3442 // If some GC work, a P, and a worker G are all available, the P and G will be
3443 // returned. The returned P has not been wired yet.
3444 func checkIdleGCNoP() (*p, *g) {
3445         // N.B. Since we have no P, gcBlackenEnabled may change at any time; we
3446         // must check again after acquiring a P. As an optimization, we also check
3447         // if an idle mark worker is needed at all. This is OK here, because if we
3448         // observe that one isn't needed, at least one is currently running. Even if
3449         // it stops running, its own journey into the scheduler should schedule it
3450         // again, if need be (at which point, this check will pass, if relevant).
3451         if atomic.Load(&gcBlackenEnabled) == 0 || !gcController.needIdleMarkWorker() {
3452                 return nil, nil
3453         }
3454         if !gcMarkWorkAvailable(nil) {
3455                 return nil, nil
3456         }
3457
3458         // Work is available; we can start an idle GC worker only if there is
3459         // an available P and available worker G.
3460         //
3461         // We can attempt to acquire these in either order, though both have
3462         // synchronization concerns (see below). Workers are almost always
3463         // available (see comment in findRunnableGCWorker for the one case
3464         // there may be none). Since we're slightly less likely to find a P,
3465         // check for that first.
3466         //
3467         // Synchronization: note that we must hold sched.lock until we are
3468         // committed to keeping it. Otherwise we cannot put the unnecessary P
3469         // back in sched.pidle without performing the full set of idle
3470         // transition checks.
3471         //
3472         // If we were to check gcBgMarkWorkerPool first, we must somehow handle
3473         // the assumption in gcControllerState.findRunnableGCWorker that an
3474         // empty gcBgMarkWorkerPool is only possible if gcMarkDone is running.
3475         lock(&sched.lock)
3476         pp, now := pidlegetSpinning(0)
3477         if pp == nil {
3478                 unlock(&sched.lock)
3479                 return nil, nil
3480         }
3481
3482         // Now that we own a P, gcBlackenEnabled can't change (as it requires STW).
3483         if gcBlackenEnabled == 0 || !gcController.addIdleMarkWorker() {
3484                 pidleput(pp, now)
3485                 unlock(&sched.lock)
3486                 return nil, nil
3487         }
3488
3489         node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3490         if node == nil {
3491                 pidleput(pp, now)
3492                 unlock(&sched.lock)
3493                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3494                 return nil, nil
3495         }
3496
3497         unlock(&sched.lock)
3498
3499         return pp, node.gp.ptr()
3500 }
3501
3502 // wakeNetPoller wakes up the thread sleeping in the network poller if it isn't
3503 // going to wake up before the when argument; or it wakes an idle P to service
3504 // timers and the network poller if there isn't one already.
3505 func wakeNetPoller(when int64) {
3506         if sched.lastpoll.Load() == 0 {
3507                 // In findrunnable we ensure that when polling the pollUntil
3508                 // field is either zero or the time to which the current
3509                 // poll is expected to run. This can have a spurious wakeup
3510                 // but should never miss a wakeup.
3511                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3512                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > when {
3513                         netpollBreak()
3514                 }
3515         } else {
3516                 // There are no threads in the network poller, try to get
3517                 // one there so it can handle new timers.
3518                 if GOOS != "plan9" { // Temporary workaround - see issue #42303.
3519                         wakep()
3520                 }
3521         }
3522 }
3523
3524 func resetspinning() {
3525         gp := getg()
3526         if !gp.m.spinning {
3527                 throw("resetspinning: not a spinning m")
3528         }
3529         gp.m.spinning = false
3530         nmspinning := sched.nmspinning.Add(-1)
3531         if nmspinning < 0 {
3532                 throw("findrunnable: negative nmspinning")
3533         }
3534         // M wakeup policy is deliberately somewhat conservative, so check if we
3535         // need to wakeup another P here. See "Worker thread parking/unparking"
3536         // comment at the top of the file for details.
3537         wakep()
3538 }
3539
3540 // injectglist adds each runnable G on the list to some run queue,
3541 // and clears glist. If there is no current P, they are added to the
3542 // global queue, and up to npidle M's are started to run them.
3543 // Otherwise, for each idle P, this adds a G to the global queue
3544 // and starts an M. Any remaining G's are added to the current P's
3545 // local run queue.
3546 // This may temporarily acquire sched.lock.
3547 // Can run concurrently with GC.
3548 func injectglist(glist *gList) {
3549         if glist.empty() {
3550                 return
3551         }
3552         if traceEnabled() {
3553                 for gp := glist.head.ptr(); gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3554                         traceGoUnpark(gp, 0)
3555                 }
3556         }
3557
3558         // Mark all the goroutines as runnable before we put them
3559         // on the run queues.
3560         head := glist.head.ptr()
3561         var tail *g
3562         qsize := 0
3563         for gp := head; gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3564                 tail = gp
3565                 qsize++
3566                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3567         }
3568
3569         // Turn the gList into a gQueue.
3570         var q gQueue
3571         q.head.set(head)
3572         q.tail.set(tail)
3573         *glist = gList{}
3574
3575         startIdle := func(n int) {
3576                 for i := 0; i < n; i++ {
3577                         mp := acquirem() // See comment in startm.
3578                         lock(&sched.lock)
3579
3580                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3581                         if pp == nil {
3582                                 unlock(&sched.lock)
3583                                 releasem(mp)
3584                                 break
3585                         }
3586
3587                         startm(pp, false, true)
3588                         unlock(&sched.lock)
3589                         releasem(mp)
3590                 }
3591         }
3592
3593         pp := getg().m.p.ptr()
3594         if pp == nil {
3595                 lock(&sched.lock)
3596                 globrunqputbatch(&q, int32(qsize))
3597                 unlock(&sched.lock)
3598                 startIdle(qsize)
3599                 return
3600         }
3601
3602         npidle := int(sched.npidle.Load())
3603         var globq gQueue
3604         var n int
3605         for n = 0; n < npidle && !q.empty(); n++ {
3606                 g := q.pop()
3607                 globq.pushBack(g)
3608         }
3609         if n > 0 {
3610                 lock(&sched.lock)
3611                 globrunqputbatch(&globq, int32(n))
3612                 unlock(&sched.lock)
3613                 startIdle(n)
3614                 qsize -= n
3615         }
3616
3617         if !q.empty() {
3618                 runqputbatch(pp, &q, qsize)
3619         }
3620 }
3621
3622 // One round of scheduler: find a runnable goroutine and execute it.
3623 // Never returns.
3624 func schedule() {
3625         mp := getg().m
3626
3627         if mp.locks != 0 {
3628                 throw("schedule: holding locks")
3629         }
3630
3631         if mp.lockedg != 0 {
3632                 stoplockedm()
3633                 execute(mp.lockedg.ptr(), false) // Never returns.
3634         }
3635
3636         // We should not schedule away from a g that is executing a cgo call,
3637         // since the cgo call is using the m's g0 stack.
3638         if mp.incgo {
3639                 throw("schedule: in cgo")
3640         }
3641
3642 top:
3643         pp := mp.p.ptr()
3644         pp.preempt = false
3645
3646         // Safety check: if we are spinning, the run queue should be empty.
3647         // Check this before calling checkTimers, as that might call
3648         // goready to put a ready goroutine on the local run queue.
3649         if mp.spinning && (pp.runnext != 0 || pp.runqhead != pp.runqtail) {
3650                 throw("schedule: spinning with local work")
3651         }
3652
3653         gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() // blocks until work is available
3654
3655         if debug.dontfreezetheworld > 0 && freezing.Load() {
3656                 // See comment in freezetheworld. We don't want to perturb
3657                 // scheduler state, so we didn't gcstopm in findRunnable, but
3658                 // also don't want to allow new goroutines to run.
3659                 //
3660                 // Deadlock here rather than in the findRunnable loop so if
3661                 // findRunnable is stuck in a loop we don't perturb that
3662                 // either.
3663                 lock(&deadlock)
3664                 lock(&deadlock)
3665         }
3666
3667         // This thread is going to run a goroutine and is not spinning anymore,
3668         // so if it was marked as spinning we need to reset it now and potentially
3669         // start a new spinning M.
3670         if mp.spinning {
3671                 resetspinning()
3672         }
3673
3674         if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3675                 // Scheduling of this goroutine is disabled. Put it on
3676                 // the list of pending runnable goroutines for when we
3677                 // re-enable user scheduling and look again.
3678                 lock(&sched.lock)
3679                 if schedEnabled(gp) {
3680                         // Something re-enabled scheduling while we
3681                         // were acquiring the lock.
3682                         unlock(&sched.lock)
3683                 } else {
3684                         sched.disable.runnable.pushBack(gp)
3685                         sched.disable.n++
3686                         unlock(&sched.lock)
3687                         goto top
3688                 }
3689         }
3690
3691         // If about to schedule a not-normal goroutine (a GCworker or tracereader),
3692         // wake a P if there is one.
3693         if tryWakeP {
3694                 wakep()
3695         }
3696         if gp.lockedm != 0 {
3697                 // Hands off own p to the locked m,
3698                 // then blocks waiting for a new p.
3699                 startlockedm(gp)
3700                 goto top
3701         }
3702
3703         execute(gp, inheritTime)
3704 }
3705
3706 // dropg removes the association between m and the current goroutine m->curg (gp for short).
3707 // Typically a caller sets gp's status away from Grunning and then
3708 // immediately calls dropg to finish the job. The caller is also responsible
3709 // for arranging that gp will be restarted using ready at an
3710 // appropriate time. After calling dropg and arranging for gp to be
3711 // readied later, the caller can do other work but eventually should
3712 // call schedule to restart the scheduling of goroutines on this m.
3713 func dropg() {
3714         gp := getg()
3715
3716         setMNoWB(&gp.m.curg.m, nil)
3717         setGNoWB(&gp.m.curg, nil)
3718 }
3719
3720 // checkTimers runs any timers for the P that are ready.
3721 // If now is not 0 it is the current time.
3722 // It returns the passed time or the current time if now was passed as 0.
3723 // and the time when the next timer should run or 0 if there is no next timer,
3724 // and reports whether it ran any timers.
3725 // If the time when the next timer should run is not 0,
3726 // it is always larger than the returned time.
3727 // We pass now in and out to avoid extra calls of nanotime.
3728 //
3729 //go:yeswritebarrierrec
3730 func checkTimers(pp *p, now int64) (rnow, pollUntil int64, ran bool) {
3731         // If it's not yet time for the first timer, or the first adjusted
3732         // timer, then there is nothing to do.
3733         next := pp.timer0When.Load()
3734         nextAdj := pp.timerModifiedEarliest.Load()
3735         if next == 0 || (nextAdj != 0 && nextAdj < next) {
3736                 next = nextAdj
3737         }
3738
3739         if next == 0 {
3740                 // No timers to run or adjust.
3741                 return now, 0, false
3742         }
3743
3744         if now == 0 {
3745                 now = nanotime()
3746         }
3747         if now < next {
3748                 // Next timer is not ready to run, but keep going
3749                 // if we would clear deleted timers.
3750                 // This corresponds to the condition below where
3751                 // we decide whether to call clearDeletedTimers.
3752                 if pp != getg().m.p.ptr() || int(pp.deletedTimers.Load()) <= int(pp.numTimers.Load()/4) {
3753                         return now, next, false
3754                 }
3755         }
3756
3757         lock(&pp.timersLock)
3758
3759         if len(pp.timers) > 0 {
3760                 adjusttimers(pp, now)
3761                 for len(pp.timers) > 0 {
3762                         // Note that runtimer may temporarily unlock
3763                         // pp.timersLock.
3764                         if tw := runtimer(pp, now); tw != 0 {
3765                                 if tw > 0 {
3766                                         pollUntil = tw
3767                                 }
3768                                 break
3769                         }
3770                         ran = true
3771                 }
3772         }
3773
3774         // If this is the local P, and there are a lot of deleted timers,
3775         // clear them out. We only do this for the local P to reduce
3776         // lock contention on timersLock.
3777         if pp == getg().m.p.ptr() && int(pp.deletedTimers.Load()) > len(pp.timers)/4 {
3778                 clearDeletedTimers(pp)
3779         }
3780
3781         unlock(&pp.timersLock)
3782
3783         return now, pollUntil, ran
3784 }
3785
3786 func parkunlock_c(gp *g, lock unsafe.Pointer) bool {
3787         unlock((*mutex)(lock))
3788         return true
3789 }
3790
3791 // park continuation on g0.
3792 func park_m(gp *g) {
3793         mp := getg().m
3794
3795         if traceEnabled() {
3796                 traceGoPark(mp.waitTraceBlockReason, mp.waitTraceSkip)
3797         }
3798
3799         // N.B. Not using casGToWaiting here because the waitreason is
3800         // set by park_m's caller.
3801         casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
3802         dropg()
3803
3804         if fn := mp.waitunlockf; fn != nil {
3805                 ok := fn(gp, mp.waitlock)
3806                 mp.waitunlockf = nil
3807                 mp.waitlock = nil
3808                 if !ok {
3809                         if traceEnabled() {
3810                                 traceGoUnpark(gp, 2)
3811                         }
3812                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3813                         execute(gp, true) // Schedule it back, never returns.
3814                 }
3815         }
3816         schedule()
3817 }
3818
3819 func goschedImpl(gp *g) {
3820         status := readgstatus(gp)
3821         if status&^_Gscan != _Grunning {
3822                 dumpgstatus(gp)
3823                 throw("bad g status")
3824         }
3825         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3826         dropg()
3827         lock(&sched.lock)
3828         globrunqput(gp)
3829         unlock(&sched.lock)
3830
3831         if mainStarted {
3832                 wakep()
3833         }
3834
3835         schedule()
3836 }
3837
3838 // Gosched continuation on g0.
3839 func gosched_m(gp *g) {
3840         if traceEnabled() {
3841                 traceGoSched()
3842         }
3843         goschedImpl(gp)
3844 }
3845
3846 // goschedguarded is a forbidden-states-avoided version of gosched_m.
3847 func goschedguarded_m(gp *g) {
3848
3849         if !canPreemptM(gp.m) {
3850                 gogo(&gp.sched) // never return
3851         }
3852
3853         if traceEnabled() {
3854                 traceGoSched()
3855         }
3856         goschedImpl(gp)
3857 }
3858
3859 func gopreempt_m(gp *g) {
3860         if traceEnabled() {
3861                 traceGoPreempt()
3862         }
3863         goschedImpl(gp)
3864 }
3865
3866 // preemptPark parks gp and puts it in _Gpreempted.
3867 //
3868 //go:systemstack
3869 func preemptPark(gp *g) {
3870         if traceEnabled() {
3871                 traceGoPark(traceBlockPreempted, 0)
3872         }
3873         status := readgstatus(gp)
3874         if status&^_Gscan != _Grunning {
3875                 dumpgstatus(gp)
3876                 throw("bad g status")
3877         }
3878
3879         if gp.asyncSafePoint {
3880                 // Double-check that async preemption does not
3881                 // happen in SPWRITE assembly functions.
3882                 // isAsyncSafePoint must exclude this case.
3883                 f := findfunc(gp.sched.pc)
3884                 if !f.valid() {
3885                         throw("preempt at unknown pc")
3886                 }
3887                 if f.flag&abi.FuncFlagSPWrite != 0 {
3888                         println("runtime: unexpected SPWRITE function", funcname(f), "in async preempt")
3889                         throw("preempt SPWRITE")
3890                 }
3891         }
3892
3893         // Transition from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted. We can't
3894         // be in _Grunning when we dropg because then we'd be running
3895         // without an M, but the moment we're in _Gpreempted,
3896         // something could claim this G before we've fully cleaned it
3897         // up. Hence, we set the scan bit to lock down further
3898         // transitions until we can dropg.
3899         casGToPreemptScan(gp, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted)
3900         dropg()
3901         casfrom_Gscanstatus(gp, _Gscan|_Gpreempted, _Gpreempted)
3902         schedule()
3903 }
3904
3905 // goyield is like Gosched, but it:
3906 // - emits a GoPreempt trace event instead of a GoSched trace event
3907 // - puts the current G on the runq of the current P instead of the globrunq
3908 func goyield() {
3909         checkTimeouts()
3910         mcall(goyield_m)
3911 }
3912
3913 func goyield_m(gp *g) {
3914         if traceEnabled() {
3915                 traceGoPreempt()
3916         }
3917         pp := gp.m.p.ptr()
3918         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3919         dropg()
3920         runqput(pp, gp, false)
3921         schedule()
3922 }
3923
3924 // Finishes execution of the current goroutine.
3925 func goexit1() {
3926         if raceenabled {
3927                 racegoend()
3928         }
3929         if traceEnabled() {
3930                 traceGoEnd()
3931         }
3932         mcall(goexit0)
3933 }
3934
3935 // goexit continuation on g0.
3936 func goexit0(gp *g) {
3937         mp := getg().m
3938         pp := mp.p.ptr()
3939
3940         casgstatus(gp, _Grunning, _Gdead)
3941         gcController.addScannableStack(pp, -int64(gp.stack.hi-gp.stack.lo))
3942         if isSystemGoroutine(gp, false) {
3943                 sched.ngsys.Add(-1)
3944         }
3945         gp.m = nil
3946         locked := gp.lockedm != 0
3947         gp.lockedm = 0
3948         mp.lockedg = 0
3949         gp.preemptStop = false
3950         gp.paniconfault = false
3951         gp._defer = nil // should be true already but just in case.
3952         gp._panic = nil // non-nil for Goexit during panic. points at stack-allocated data.
3953         gp.writebuf = nil
3954         gp.waitreason = waitReasonZero
3955         gp.param = nil
3956         gp.labels = nil
3957         gp.timer = nil
3958
3959         if gcBlackenEnabled != 0 && gp.gcAssistBytes > 0 {
3960                 // Flush assist credit to the global pool. This gives
3961                 // better information to pacing if the application is
3962                 // rapidly creating an exiting goroutines.
3963                 assistWorkPerByte := gcController.assistWorkPerByte.Load()
3964                 scanCredit := int64(assistWorkPerByte * float64(gp.gcAssistBytes))
3965                 gcController.bgScanCredit.Add(scanCredit)
3966                 gp.gcAssistBytes = 0
3967         }
3968
3969         dropg()
3970
3971         if GOARCH == "wasm" { // no threads yet on wasm
3972                 gfput(pp, gp)
3973                 schedule() // never returns
3974         }
3975
3976         if mp.lockedInt != 0 {
3977                 print("invalid m->lockedInt = ", mp.lockedInt, "\n")
3978                 throw("internal lockOSThread error")
3979         }
3980         gfput(pp, gp)
3981         if locked {
3982                 // The goroutine may have locked this thread because
3983                 // it put it in an unusual kernel state. Kill it
3984                 // rather than returning it to the thread pool.
3985
3986                 // Return to mstart, which will release the P and exit
3987                 // the thread.
3988                 if GOOS != "plan9" { // See golang.org/issue/22227.
3989                         gogo(&mp.g0.sched)
3990                 } else {
3991                         // Clear lockedExt on plan9 since we may end up re-using
3992                         // this thread.
3993                         mp.lockedExt = 0
3994                 }
3995         }
3996         schedule()
3997 }
3998
3999 // save updates getg().sched to refer to pc and sp so that a following
4000 // gogo will restore pc and sp.
4001 //
4002 // save must not have write barriers because invoking a write barrier
4003 // can clobber getg().sched.
4004 //
4005 //go:nosplit
4006 //go:nowritebarrierrec
4007 func save(pc, sp uintptr) {
4008         gp := getg()
4009
4010         if gp == gp.m.g0 || gp == gp.m.gsignal {
4011                 // m.g0.sched is special and must describe the context
4012                 // for exiting the thread. mstart1 writes to it directly.
4013                 // m.gsignal.sched should not be used at all.
4014                 // This check makes sure save calls do not accidentally
4015                 // run in contexts where they'd write to system g's.
4016                 throw("save on system g not allowed")
4017         }
4018
4019         gp.sched.pc = pc
4020         gp.sched.sp = sp
4021         gp.sched.lr = 0
4022         gp.sched.ret = 0
4023         // We need to ensure ctxt is zero, but can't have a write
4024         // barrier here. However, it should always already be zero.
4025         // Assert that.
4026         if gp.sched.ctxt != nil {
4027                 badctxt()
4028         }
4029 }
4030
4031 // The goroutine g is about to enter a system call.
4032 // Record that it's not using the cpu anymore.
4033 // This is called only from the go syscall library and cgocall,
4034 // not from the low-level system calls used by the runtime.
4035 //
4036 // Entersyscall cannot split the stack: the save must
4037 // make g->sched refer to the caller's stack segment, because
4038 // entersyscall is going to return immediately after.
4039 //
4040 // Nothing entersyscall calls can split the stack either.
4041 // We cannot safely move the stack during an active call to syscall,
4042 // because we do not know which of the uintptr arguments are
4043 // really pointers (back into the stack).
4044 // In practice, this means that we make the fast path run through
4045 // entersyscall doing no-split things, and the slow path has to use systemstack
4046 // to run bigger things on the system stack.
4047 //
4048 // reentersyscall is the entry point used by cgo callbacks, where explicitly
4049 // saved SP and PC are restored. This is needed when exitsyscall will be called
4050 // from a function further up in the call stack than the parent, as g->syscallsp
4051 // must always point to a valid stack frame. entersyscall below is the normal
4052 // entry point for syscalls, which obtains the SP and PC from the caller.
4053 //
4054 // Syscall tracing:
4055 // At the start of a syscall we emit traceGoSysCall to capture the stack trace.
4056 // If the syscall does not block, that is it, we do not emit any other events.
4057 // If the syscall blocks (that is, P is retaken), retaker emits traceGoSysBlock;
4058 // when syscall returns we emit traceGoSysExit and when the goroutine starts running
4059 // (potentially instantly, if exitsyscallfast returns true) we emit traceGoStart.
4060 // To ensure that traceGoSysExit is emitted strictly after traceGoSysBlock,
4061 // we remember current value of syscalltick in m (gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick),
4062 // whoever emits traceGoSysBlock increments p.syscalltick afterwards;
4063 // and we wait for the increment before emitting traceGoSysExit.
4064 // Note that the increment is done even if tracing is not enabled,
4065 // because tracing can be enabled in the middle of syscall. We don't want the wait to hang.
4066 //
4067 //go:nosplit
4068 func reentersyscall(pc, sp uintptr) {
4069         gp := getg()
4070
4071         // Disable preemption because during this function g is in Gsyscall status,
4072         // but can have inconsistent g->sched, do not let GC observe it.
4073         gp.m.locks++
4074
4075         // Entersyscall must not call any function that might split/grow the stack.
4076         // (See details in comment above.)
4077         // Catch calls that might, by replacing the stack guard with something that
4078         // will trip any stack check and leaving a flag to tell newstack to die.
4079         gp.stackguard0 = stackPreempt
4080         gp.throwsplit = true
4081
4082         // Leave SP around for GC and traceback.
4083         save(pc, sp)
4084         gp.syscallsp = sp
4085         gp.syscallpc = pc
4086         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
4087         if staticLockRanking {
4088                 // When doing static lock ranking casgstatus can call
4089                 // systemstack which clobbers g.sched.
4090                 save(pc, sp)
4091         }
4092         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
4093                 systemstack(func() {
4094                         print("entersyscall inconsistent ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
4095                         throw("entersyscall")
4096                 })
4097         }
4098
4099         if traceEnabled() {
4100                 systemstack(traceGoSysCall)
4101                 // systemstack itself clobbers g.sched.{pc,sp} and we might
4102                 // need them later when the G is genuinely blocked in a
4103                 // syscall
4104                 save(pc, sp)
4105         }
4106
4107         if sched.sysmonwait.Load() {
4108                 systemstack(entersyscall_sysmon)
4109                 save(pc, sp)
4110         }
4111
4112         if gp.m.p.ptr().runSafePointFn != 0 {
4113                 // runSafePointFn may stack split if run on this stack
4114                 systemstack(runSafePointFn)
4115                 save(pc, sp)
4116         }
4117
4118         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
4119         pp := gp.m.p.ptr()
4120         pp.m = 0
4121         gp.m.oldp.set(pp)
4122         gp.m.p = 0
4123         atomic.Store(&pp.status, _Psyscall)
4124         if sched.gcwaiting.Load() {
4125                 systemstack(entersyscall_gcwait)
4126                 save(pc, sp)
4127         }
4128
4129         gp.m.locks--
4130 }
4131
4132 // Standard syscall entry used by the go syscall library and normal cgo calls.
4133 //
4134 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package and x/sys.
4135 //
4136 //go:nosplit
4137 //go:linkname entersyscall
4138 func entersyscall() {
4139         reentersyscall(getcallerpc(), getcallersp())
4140 }
4141
4142 func entersyscall_sysmon() {
4143         lock(&sched.lock)
4144         if sched.sysmonwait.Load() {
4145                 sched.sysmonwait.Store(false)
4146                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4147         }
4148         unlock(&sched.lock)
4149 }
4150
4151 func entersyscall_gcwait() {
4152         gp := getg()
4153         pp := gp.m.oldp.ptr()
4154
4155         lock(&sched.lock)
4156         if sched.stopwait > 0 && atomic.Cas(&pp.status, _Psyscall, _Pgcstop) {
4157                 if traceEnabled() {
4158                         traceGoSysBlock(pp)
4159                         traceProcStop(pp)
4160                 }
4161                 pp.syscalltick++
4162                 if sched.stopwait--; sched.stopwait == 0 {
4163                         notewakeup(&sched.stopnote)
4164                 }
4165         }
4166         unlock(&sched.lock)
4167 }
4168
4169 // The same as entersyscall(), but with a hint that the syscall is blocking.
4170 //
4171 //go:nosplit
4172 func entersyscallblock() {
4173         gp := getg()
4174
4175         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
4176         gp.throwsplit = true
4177         gp.stackguard0 = stackPreempt // see comment in entersyscall
4178         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
4179         gp.m.p.ptr().syscalltick++
4180
4181         // Leave SP around for GC and traceback.
4182         pc := getcallerpc()
4183         sp := getcallersp()
4184         save(pc, sp)
4185         gp.syscallsp = gp.sched.sp
4186         gp.syscallpc = gp.sched.pc
4187         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
4188                 sp1 := sp
4189                 sp2 := gp.sched.sp
4190                 sp3 := gp.syscallsp
4191                 systemstack(func() {
4192                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp1), " ", hex(sp2), " ", hex(sp3), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
4193                         throw("entersyscallblock")
4194                 })
4195         }
4196         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
4197         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
4198                 systemstack(func() {
4199                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp), " ", hex(gp.sched.sp), " ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
4200                         throw("entersyscallblock")
4201                 })
4202         }
4203
4204         systemstack(entersyscallblock_handoff)
4205
4206         // Resave for traceback during blocked call.
4207         save(getcallerpc(), getcallersp())
4208
4209         gp.m.locks--
4210 }
4211
4212 func entersyscallblock_handoff() {
4213         if traceEnabled() {
4214                 traceGoSysCall()
4215                 traceGoSysBlock(getg().m.p.ptr())
4216         }
4217         handoffp(releasep())
4218 }
4219
4220 // The goroutine g exited its system call.
4221 // Arrange for it to run on a cpu again.
4222 // This is called only from the go syscall library, not
4223 // from the low-level system calls used by the runtime.
4224 //
4225 // Write barriers are not allowed because our P may have been stolen.
4226 //
4227 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package.
4228 //
4229 //go:nosplit
4230 //go:nowritebarrierrec
4231 //go:linkname exitsyscall
4232 func exitsyscall() {
4233         gp := getg()
4234
4235         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
4236         if getcallersp() > gp.syscallsp {
4237                 throw("exitsyscall: syscall frame is no longer valid")
4238         }
4239
4240         gp.waitsince = 0
4241         oldp := gp.m.oldp.ptr()
4242         gp.m.oldp = 0
4243         if exitsyscallfast(oldp) {
4244                 // When exitsyscallfast returns success, we have a P so can now use
4245                 // write barriers
4246                 if goroutineProfile.active {
4247                         // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
4248                         // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first
4249                         // stopped the world.
4250                         systemstack(func() {
4251                                 tryRecordGoroutineProfileWB(gp)
4252                         })
4253                 }
4254                 if traceEnabled() {
4255                         if oldp != gp.m.p.ptr() || gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4256                                 systemstack(traceGoStart)
4257                         }
4258                 }
4259                 // There's a cpu for us, so we can run.
4260                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4261                 // We need to cas the status and scan before resuming...
4262                 casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunning)
4263
4264                 // Garbage collector isn't running (since we are),
4265                 // so okay to clear syscallsp.
4266                 gp.syscallsp = 0
4267                 gp.m.locks--
4268                 if gp.preempt {
4269                         // restore the preemption request in case we've cleared it in newstack
4270                         gp.stackguard0 = stackPreempt
4271                 } else {
4272                         // otherwise restore the real stackGuard, we've spoiled it in entersyscall/entersyscallblock
4273                         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4274                 }
4275                 gp.throwsplit = false
4276
4277                 if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
4278                         // Scheduling of this goroutine is disabled.
4279                         Gosched()
4280                 }
4281
4282                 return
4283         }
4284
4285         if traceEnabled() {
4286                 // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4287                 // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4288                 for oldp != nil && oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4289                         osyield()
4290                 }
4291                 // We can't trace syscall exit right now because we don't have a P.
4292                 // Tracing code can invoke write barriers that cannot run without a P.
4293                 // So instead we remember the syscall exit time and emit the event
4294                 // in execute when we have a P.
4295                 gp.trace.sysExitTime = traceClockNow()
4296         }
4297
4298         gp.m.locks--
4299
4300         // Call the scheduler.
4301         mcall(exitsyscall0)
4302
4303         // Scheduler returned, so we're allowed to run now.
4304         // Delete the syscallsp information that we left for
4305         // the garbage collector during the system call.
4306         // Must wait until now because until gosched returns
4307         // we don't know for sure that the garbage collector
4308         // is not running.
4309         gp.syscallsp = 0
4310         gp.m.p.ptr().syscalltick++
4311         gp.throwsplit = false
4312 }
4313
4314 //go:nosplit
4315 func exitsyscallfast(oldp *p) bool {
4316         gp := getg()
4317
4318         // Freezetheworld sets stopwait but does not retake P's.
4319         if sched.stopwait == freezeStopWait {
4320                 return false
4321         }
4322
4323         // Try to re-acquire the last P.
4324         if oldp != nil && oldp.status == _Psyscall && atomic.Cas(&oldp.status, _Psyscall, _Pidle) {
4325                 // There's a cpu for us, so we can run.
4326                 wirep(oldp)
4327                 exitsyscallfast_reacquired()
4328                 return true
4329         }
4330
4331         // Try to get any other idle P.
4332         if sched.pidle != 0 {
4333                 var ok bool
4334                 systemstack(func() {
4335                         ok = exitsyscallfast_pidle()
4336                         if ok && traceEnabled() {
4337                                 if oldp != nil {
4338                                         // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4339                                         // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4340                                         for oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4341                                                 osyield()
4342                                         }
4343                                 }
4344                                 traceGoSysExit()
4345                         }
4346                 })
4347                 if ok {
4348                         return true
4349                 }
4350         }
4351         return false
4352 }
4353
4354 // exitsyscallfast_reacquired is the exitsyscall path on which this G
4355 // has successfully reacquired the P it was running on before the
4356 // syscall.
4357 //
4358 //go:nosplit
4359 func exitsyscallfast_reacquired() {
4360         gp := getg()
4361         if gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4362                 if traceEnabled() {
4363                         // The p was retaken and then enter into syscall again (since gp.m.syscalltick has changed).
4364                         // traceGoSysBlock for this syscall was already emitted,
4365                         // but here we effectively retake the p from the new syscall running on the same p.
4366                         systemstack(func() {
4367                                 // Denote blocking of the new syscall.
4368                                 traceGoSysBlock(gp.m.p.ptr())
4369                                 // Denote completion of the current syscall.
4370                                 traceGoSysExit()
4371                         })
4372                 }
4373                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4374         }
4375 }
4376
4377 func exitsyscallfast_pidle() bool {
4378         lock(&sched.lock)
4379         pp, _ := pidleget(0)
4380         if pp != nil && sched.sysmonwait.Load() {
4381                 sched.sysmonwait.Store(false)
4382                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4383         }
4384         unlock(&sched.lock)
4385         if pp != nil {
4386                 acquirep(pp)
4387                 return true
4388         }
4389         return false
4390 }
4391
4392 // exitsyscall slow path on g0.
4393 // Failed to acquire P, enqueue gp as runnable.
4394 //
4395 // Called via mcall, so gp is the calling g from this M.
4396 //
4397 //go:nowritebarrierrec
4398 func exitsyscall0(gp *g) {
4399         casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunnable)
4400         dropg()
4401         lock(&sched.lock)
4402         var pp *p
4403         if schedEnabled(gp) {
4404                 pp, _ = pidleget(0)
4405         }
4406         var locked bool
4407         if pp == nil {
4408                 globrunqput(gp)
4409
4410                 // Below, we stoplockedm if gp is locked. globrunqput releases
4411                 // ownership of gp, so we must check if gp is locked prior to
4412                 // committing the release by unlocking sched.lock, otherwise we
4413                 // could race with another M transitioning gp from unlocked to
4414                 // locked.
4415                 locked = gp.lockedm != 0
4416         } else if sched.sysmonwait.Load() {
4417                 sched.sysmonwait.Store(false)
4418                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4419         }
4420         unlock(&sched.lock)
4421         if pp != nil {
4422                 acquirep(pp)
4423                 execute(gp, false) // Never returns.
4424         }
4425         if locked {
4426                 // Wait until another thread schedules gp and so m again.
4427                 //
4428                 // N.B. lockedm must be this M, as this g was running on this M
4429                 // before entersyscall.
4430                 stoplockedm()
4431                 execute(gp, false) // Never returns.
4432         }
4433         stopm()
4434         schedule() // Never returns.
4435 }
4436
4437 // Called from syscall package before fork.
4438 //
4439 //go:linkname syscall_runtime_BeforeFork syscall.runtime_BeforeFork
4440 //go:nosplit
4441 func syscall_runtime_BeforeFork() {
4442         gp := getg().m.curg
4443
4444         // Block signals during a fork, so that the child does not run
4445         // a signal handler before exec if a signal is sent to the process
4446         // group. See issue #18600.
4447         gp.m.locks++
4448         sigsave(&gp.m.sigmask)
4449         sigblock(false)
4450
4451         // This function is called before fork in syscall package.
4452         // Code between fork and exec must not allocate memory nor even try to grow stack.
4453         // Here we spoil g.stackguard0 to reliably detect any attempts to grow stack.
4454         // runtime_AfterFork will undo this in parent process, but not in child.
4455         gp.stackguard0 = stackFork
4456 }
4457
4458 // Called from syscall package after fork in parent.
4459 //
4460 //go:linkname syscall_runtime_AfterFork syscall.runtime_AfterFork
4461 //go:nosplit
4462 func syscall_runtime_AfterFork() {
4463         gp := getg().m.curg
4464
4465         // See the comments in beforefork.
4466         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4467
4468         msigrestore(gp.m.sigmask)
4469
4470         gp.m.locks--
4471 }
4472
4473 // inForkedChild is true while manipulating signals in the child process.
4474 // This is used to avoid calling libc functions in case we are using vfork.
4475 var inForkedChild bool
4476
4477 // Called from syscall package after fork in child.
4478 // It resets non-sigignored signals to the default handler, and
4479 // restores the signal mask in preparation for the exec.
4480 //
4481 // Because this might be called during a vfork, and therefore may be
4482 // temporarily sharing address space with the parent process, this must
4483 // not change any global variables or calling into C code that may do so.
4484 //
4485 //go:linkname syscall_runtime_AfterForkInChild syscall.runtime_AfterForkInChild
4486 //go:nosplit
4487 //go:nowritebarrierrec
4488 func syscall_runtime_AfterForkInChild() {
4489         // It's OK to change the global variable inForkedChild here
4490         // because we are going to change it back. There is no race here,
4491         // because if we are sharing address space with the parent process,
4492         // then the parent process can not be running concurrently.
4493         inForkedChild = true
4494
4495         clearSignalHandlers()
4496
4497         // When we are the child we are the only thread running,
4498         // so we know that nothing else has changed gp.m.sigmask.
4499         msigrestore(getg().m.sigmask)
4500
4501         inForkedChild = false
4502 }
4503
4504 // pendingPreemptSignals is the number of preemption signals
4505 // that have been sent but not received. This is only used on Darwin.
4506 // For #41702.
4507 var pendingPreemptSignals atomic.Int32
4508
4509 // Called from syscall package before Exec.
4510 //
4511 //go:linkname syscall_runtime_BeforeExec syscall.runtime_BeforeExec
4512 func syscall_runtime_BeforeExec() {
4513         // Prevent thread creation during exec.
4514         execLock.lock()
4515
4516         // On Darwin, wait for all pending preemption signals to
4517         // be received. See issue #41702.
4518         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
4519                 for pendingPreemptSignals.Load() > 0 {
4520                         osyield()
4521                 }
4522         }
4523 }
4524
4525 // Called from syscall package after Exec.
4526 //
4527 //go:linkname syscall_runtime_AfterExec syscall.runtime_AfterExec
4528 func syscall_runtime_AfterExec() {
4529         execLock.unlock()
4530 }
4531
4532 // Allocate a new g, with a stack big enough for stacksize bytes.
4533 func malg(stacksize int32) *g {
4534         newg := new(g)
4535         if stacksize >= 0 {
4536                 stacksize = round2(stackSystem + stacksize)
4537                 systemstack(func() {
4538                         newg.stack = stackalloc(uint32(stacksize))
4539                 })
4540                 newg.stackguard0 = newg.stack.lo + stackGuard
4541                 newg.stackguard1 = ^uintptr(0)
4542                 // Clear the bottom word of the stack. We record g
4543                 // there on gsignal stack during VDSO on ARM and ARM64.
4544                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(newg.stack.lo)) = 0
4545         }
4546         return newg
4547 }
4548
4549 // Create a new g running fn.
4550 // Put it on the queue of g's waiting to run.
4551 // The compiler turns a go statement into a call to this.
4552 func newproc(fn *funcval) {
4553         gp := getg()
4554         pc := getcallerpc()
4555         systemstack(func() {
4556                 newg := newproc1(fn, gp, pc)
4557
4558                 pp := getg().m.p.ptr()
4559                 runqput(pp, newg, true)
4560
4561                 if mainStarted {
4562                         wakep()
4563                 }
4564         })
4565 }
4566
4567 // Create a new g in state _Grunnable, starting at fn. callerpc is the
4568 // address of the go statement that created this. The caller is responsible
4569 // for adding the new g to the scheduler.
4570 func newproc1(fn *funcval, callergp *g, callerpc uintptr) *g {
4571         if fn == nil {
4572                 fatal("go of nil func value")
4573         }
4574
4575         mp := acquirem() // disable preemption because we hold M and P in local vars.
4576         pp := mp.p.ptr()
4577         newg := gfget(pp)
4578         if newg == nil {
4579                 newg = malg(stackMin)
4580                 casgstatus(newg, _Gidle, _Gdead)
4581                 allgadd(newg) // publishes with a g->status of Gdead so GC scanner doesn't look at uninitialized stack.
4582         }
4583         if newg.stack.hi == 0 {
4584                 throw("newproc1: newg missing stack")
4585         }
4586
4587         if readgstatus(newg) != _Gdead {
4588                 throw("newproc1: new g is not Gdead")
4589         }
4590
4591         totalSize := uintptr(4*goarch.PtrSize + sys.MinFrameSize) // extra space in case of reads slightly beyond frame
4592         totalSize = alignUp(totalSize, sys.StackAlign)
4593         sp := newg.stack.hi - totalSize
4594         if usesLR {
4595                 // caller's LR
4596                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp)) = 0
4597                 prepGoExitFrame(sp)
4598         }
4599         if GOARCH == "arm64" {
4600                 // caller's FP
4601                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp - goarch.PtrSize)) = 0
4602         }
4603
4604         memclrNoHeapPointers(unsafe.Pointer(&newg.sched), unsafe.Sizeof(newg.sched))
4605         newg.sched.sp = sp
4606         newg.stktopsp = sp
4607         newg.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum // +PCQuantum so that previous instruction is in same function
4608         newg.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(newg))
4609         gostartcallfn(&newg.sched, fn)
4610         newg.parentGoid = callergp.goid
4611         newg.gopc = callerpc
4612         newg.ancestors = saveAncestors(callergp)
4613         newg.startpc = fn.fn
4614         if isSystemGoroutine(newg, false) {
4615                 sched.ngsys.Add(1)
4616         } else {
4617                 // Only user goroutines inherit pprof labels.
4618                 if mp.curg != nil {
4619                         newg.labels = mp.curg.labels
4620                 }
4621                 if goroutineProfile.active {
4622                         // A concurrent goroutine profile is running. It should include
4623                         // exactly the set of goroutines that were alive when the goroutine
4624                         // profiler first stopped the world. That does not include newg, so
4625                         // mark it as not needing a profile before transitioning it from
4626                         // _Gdead.
4627                         newg.goroutineProfiled.Store(goroutineProfileSatisfied)
4628                 }
4629         }
4630         // Track initial transition?
4631         newg.trackingSeq = uint8(fastrand())
4632         if newg.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
4633                 newg.tracking = true
4634         }
4635         casgstatus(newg, _Gdead, _Grunnable)
4636         gcController.addScannableStack(pp, int64(newg.stack.hi-newg.stack.lo))
4637
4638         if pp.goidcache == pp.goidcacheend {
4639                 // Sched.goidgen is the last allocated id,
4640                 // this batch must be [sched.goidgen+1, sched.goidgen+GoidCacheBatch].
4641                 // At startup sched.goidgen=0, so main goroutine receives goid=1.
4642                 pp.goidcache = sched.goidgen.Add(_GoidCacheBatch)
4643                 pp.goidcache -= _GoidCacheBatch - 1
4644                 pp.goidcacheend = pp.goidcache + _GoidCacheBatch
4645         }
4646         newg.goid = pp.goidcache
4647         pp.goidcache++
4648         if raceenabled {
4649                 newg.racectx = racegostart(callerpc)
4650                 newg.raceignore = 0
4651                 if newg.labels != nil {
4652                         // See note in proflabel.go on labelSync's role in synchronizing
4653                         // with the reads in the signal handler.
4654                         racereleasemergeg(newg, unsafe.Pointer(&labelSync))
4655                 }
4656         }
4657         if traceEnabled() {
4658                 traceGoCreate(newg, newg.startpc)
4659         }
4660         releasem(mp)
4661
4662         return newg
4663 }
4664
4665 // saveAncestors copies previous ancestors of the given caller g and
4666 // includes info for the current caller into a new set of tracebacks for
4667 // a g being created.
4668 func saveAncestors(callergp *g) *[]ancestorInfo {
4669         // Copy all prior info, except for the root goroutine (goid 0).
4670         if debug.tracebackancestors <= 0 || callergp.goid == 0 {
4671                 return nil
4672         }
4673         var callerAncestors []ancestorInfo
4674         if callergp.ancestors != nil {
4675                 callerAncestors = *callergp.ancestors
4676         }
4677         n := int32(len(callerAncestors)) + 1
4678         if n > debug.tracebackancestors {
4679                 n = debug.tracebackancestors
4680         }
4681         ancestors := make([]ancestorInfo, n)
4682         copy(ancestors[1:], callerAncestors)
4683
4684         var pcs [tracebackInnerFrames]uintptr
4685         npcs := gcallers(callergp, 0, pcs[:])
4686         ipcs := make([]uintptr, npcs)
4687         copy(ipcs, pcs[:])
4688         ancestors[0] = ancestorInfo{
4689                 pcs:  ipcs,
4690                 goid: callergp.goid,
4691                 gopc: callergp.gopc,
4692         }
4693
4694         ancestorsp := new([]ancestorInfo)
4695         *ancestorsp = ancestors
4696         return ancestorsp
4697 }
4698
4699 // Put on gfree list.
4700 // If local list is too long, transfer a batch to the global list.
4701 func gfput(pp *p, gp *g) {
4702         if readgstatus(gp) != _Gdead {
4703                 throw("gfput: bad status (not Gdead)")
4704         }
4705
4706         stksize := gp.stack.hi - gp.stack.lo
4707
4708         if stksize != uintptr(startingStackSize) {
4709                 // non-standard stack size - free it.
4710                 stackfree(gp.stack)
4711                 gp.stack.lo = 0
4712                 gp.stack.hi = 0
4713                 gp.stackguard0 = 0
4714         }
4715
4716         pp.gFree.push(gp)
4717         pp.gFree.n++
4718         if pp.gFree.n >= 64 {
4719                 var (
4720                         inc      int32
4721                         stackQ   gQueue
4722                         noStackQ gQueue
4723                 )
4724                 for pp.gFree.n >= 32 {
4725                         gp := pp.gFree.pop()
4726                         pp.gFree.n--
4727                         if gp.stack.lo == 0 {
4728                                 noStackQ.push(gp)
4729                         } else {
4730                                 stackQ.push(gp)
4731                         }
4732                         inc++
4733                 }
4734                 lock(&sched.gFree.lock)
4735                 sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4736                 sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4737                 sched.gFree.n += inc
4738                 unlock(&sched.gFree.lock)
4739         }
4740 }
4741
4742 // Get from gfree list.
4743 // If local list is empty, grab a batch from global list.
4744 func gfget(pp *p) *g {
4745 retry:
4746         if pp.gFree.empty() && (!sched.gFree.stack.empty() || !sched.gFree.noStack.empty()) {
4747                 lock(&sched.gFree.lock)
4748                 // Move a batch of free Gs to the P.
4749                 for pp.gFree.n < 32 {
4750                         // Prefer Gs with stacks.
4751                         gp := sched.gFree.stack.pop()
4752                         if gp == nil {
4753                                 gp = sched.gFree.noStack.pop()
4754                                 if gp == nil {
4755                                         break
4756                                 }
4757                         }
4758                         sched.gFree.n--
4759                         pp.gFree.push(gp)
4760                         pp.gFree.n++
4761                 }
4762                 unlock(&sched.gFree.lock)
4763                 goto retry
4764         }
4765         gp := pp.gFree.pop()
4766         if gp == nil {
4767                 return nil
4768         }
4769         pp.gFree.n--
4770         if gp.stack.lo != 0 && gp.stack.hi-gp.stack.lo != uintptr(startingStackSize) {
4771                 // Deallocate old stack. We kept it in gfput because it was the
4772                 // right size when the goroutine was put on the free list, but
4773                 // the right size has changed since then.
4774                 systemstack(func() {
4775                         stackfree(gp.stack)
4776                         gp.stack.lo = 0
4777                         gp.stack.hi = 0
4778                         gp.stackguard0 = 0
4779                 })
4780         }
4781         if gp.stack.lo == 0 {
4782                 // Stack was deallocated in gfput or just above. Allocate a new one.
4783                 systemstack(func() {
4784                         gp.stack = stackalloc(startingStackSize)
4785                 })
4786                 gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4787         } else {
4788                 if raceenabled {
4789                         racemalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4790                 }
4791                 if msanenabled {
4792                         msanmalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4793                 }
4794                 if asanenabled {
4795                         asanunpoison(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4796                 }
4797         }
4798         return gp
4799 }
4800
4801 // Purge all cached G's from gfree list to the global list.
4802 func gfpurge(pp *p) {
4803         var (
4804                 inc      int32
4805                 stackQ   gQueue
4806                 noStackQ gQueue
4807         )
4808         for !pp.gFree.empty() {
4809                 gp := pp.gFree.pop()
4810                 pp.gFree.n--
4811                 if gp.stack.lo == 0 {
4812                         noStackQ.push(gp)
4813                 } else {
4814                         stackQ.push(gp)
4815                 }
4816                 inc++
4817         }
4818         lock(&sched.gFree.lock)
4819         sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4820         sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4821         sched.gFree.n += inc
4822         unlock(&sched.gFree.lock)
4823 }
4824
4825 // Breakpoint executes a breakpoint trap.
4826 func Breakpoint() {
4827         breakpoint()
4828 }
4829
4830 // dolockOSThread is called by LockOSThread and lockOSThread below
4831 // after they modify m.locked. Do not allow preemption during this call,
4832 // or else the m might be different in this function than in the caller.
4833 //
4834 //go:nosplit
4835 func dolockOSThread() {
4836         if GOARCH == "wasm" {
4837                 return // no threads on wasm yet
4838         }
4839         gp := getg()
4840         gp.m.lockedg.set(gp)
4841         gp.lockedm.set(gp.m)
4842 }
4843
4844 // LockOSThread wires the calling goroutine to its current operating system thread.
4845 // The calling goroutine will always execute in that thread,
4846 // and no other goroutine will execute in it,
4847 // until the calling goroutine has made as many calls to
4848 // UnlockOSThread as to LockOSThread.
4849 // If the calling goroutine exits without unlocking the thread,
4850 // the thread will be terminated.
4851 //
4852 // All init functions are run on the startup thread. Calling LockOSThread
4853 // from an init function will cause the main function to be invoked on
4854 // that thread.
4855 //
4856 // A goroutine should call LockOSThread before calling OS services or
4857 // non-Go library functions that depend on per-thread state.
4858 //
4859 //go:nosplit
4860 func LockOSThread() {
4861         if atomic.Load(&newmHandoff.haveTemplateThread) == 0 && GOOS != "plan9" {
4862                 // If we need to start a new thread from the locked
4863                 // thread, we need the template thread. Start it now
4864                 // while we're in a known-good state.
4865                 startTemplateThread()
4866         }
4867         gp := getg()
4868         gp.m.lockedExt++
4869         if gp.m.lockedExt == 0 {
4870                 gp.m.lockedExt--
4871                 panic("LockOSThread nesting overflow")
4872         }
4873         dolockOSThread()
4874 }
4875
4876 //go:nosplit
4877 func lockOSThread() {
4878         getg().m.lockedInt++
4879         dolockOSThread()
4880 }
4881
4882 // dounlockOSThread is called by UnlockOSThread and unlockOSThread below
4883 // after they update m->locked. Do not allow preemption during this call,
4884 // or else the m might be in different in this function than in the caller.
4885 //
4886 //go:nosplit
4887 func dounlockOSThread() {
4888         if GOARCH == "wasm" {
4889                 return // no threads on wasm yet
4890         }
4891         gp := getg()
4892         if gp.m.lockedInt != 0 || gp.m.lockedExt != 0 {
4893                 return
4894         }
4895         gp.m.lockedg = 0
4896         gp.lockedm = 0
4897 }
4898
4899 // UnlockOSThread undoes an earlier call to LockOSThread.
4900 // If this drops the number of active LockOSThread calls on the
4901 // calling goroutine to zero, it unwires the calling goroutine from
4902 // its fixed operating system thread.
4903 // If there are no active LockOSThread calls, this is a no-op.
4904 //
4905 // Before calling UnlockOSThread, the caller must ensure that the OS
4906 // thread is suitable for running other goroutines. If the caller made
4907 // any permanent changes to the state of the thread that would affect
4908 // other goroutines, it should not call this function and thus leave
4909 // the goroutine locked to the OS thread until the goroutine (and
4910 // hence the thread) exits.
4911 //
4912 //go:nosplit
4913 func UnlockOSThread() {
4914         gp := getg()
4915         if gp.m.lockedExt == 0 {
4916                 return
4917         }
4918         gp.m.lockedExt--
4919         dounlockOSThread()
4920 }
4921
4922 //go:nosplit
4923 func unlockOSThread() {
4924         gp := getg()
4925         if gp.m.lockedInt == 0 {
4926                 systemstack(badunlockosthread)
4927         }
4928         gp.m.lockedInt--
4929         dounlockOSThread()
4930 }
4931
4932 func badunlockosthread() {
4933         throw("runtime: internal error: misuse of lockOSThread/unlockOSThread")
4934 }
4935
4936 func gcount() int32 {
4937         n := int32(atomic.Loaduintptr(&allglen)) - sched.gFree.n - sched.ngsys.Load()
4938         for _, pp := range allp {
4939                 n -= pp.gFree.n
4940         }
4941
4942         // All these variables can be changed concurrently, so the result can be inconsistent.
4943         // But at least the current goroutine is running.
4944         if n < 1 {
4945                 n = 1
4946         }
4947         return n
4948 }
4949
4950 func mcount() int32 {
4951         return int32(sched.mnext - sched.nmfreed)
4952 }
4953
4954 var prof struct {
4955         signalLock atomic.Uint32
4956
4957         // Must hold signalLock to write. Reads may be lock-free, but
4958         // signalLock should be taken to synchronize with changes.
4959         hz atomic.Int32
4960 }
4961
4962 func _System()                    { _System() }
4963 func _ExternalCode()              { _ExternalCode() }
4964 func _LostExternalCode()          { _LostExternalCode() }
4965 func _GC()                        { _GC() }
4966 func _LostSIGPROFDuringAtomic64() { _LostSIGPROFDuringAtomic64() }
4967 func _VDSO()                      { _VDSO() }
4968
4969 // Called if we receive a SIGPROF signal.
4970 // Called by the signal handler, may run during STW.
4971 //
4972 //go:nowritebarrierrec
4973 func sigprof(pc, sp, lr uintptr, gp *g, mp *m) {
4974         if prof.hz.Load() == 0 {
4975                 return
4976         }
4977
4978         // If mp.profilehz is 0, then profiling is not enabled for this thread.
4979         // We must check this to avoid a deadlock between setcpuprofilerate
4980         // and the call to cpuprof.add, below.
4981         if mp != nil && mp.profilehz == 0 {
4982                 return
4983         }
4984
4985         // On mips{,le}/arm, 64bit atomics are emulated with spinlocks, in
4986         // runtime/internal/atomic. If SIGPROF arrives while the program is inside
4987         // the critical section, it creates a deadlock (when writing the sample).
4988         // As a workaround, create a counter of SIGPROFs while in critical section
4989         // to store the count, and pass it to sigprof.add() later when SIGPROF is
4990         // received from somewhere else (with _LostSIGPROFDuringAtomic64 as pc).
4991         if GOARCH == "mips" || GOARCH == "mipsle" || GOARCH == "arm" {
4992                 if f := findfunc(pc); f.valid() {
4993                         if hasPrefix(funcname(f), "runtime/internal/atomic") {
4994                                 cpuprof.lostAtomic++
4995                                 return
4996                         }
4997                 }
4998                 if GOARCH == "arm" && goarm < 7 && GOOS == "linux" && pc&0xffff0000 == 0xffff0000 {
4999                         // runtime/internal/atomic functions call into kernel
5000                         // helpers on arm < 7. See
5001                         // runtime/internal/atomic/sys_linux_arm.s.
5002                         cpuprof.lostAtomic++
5003                         return
5004                 }
5005         }
5006
5007         // Profiling runs concurrently with GC, so it must not allocate.
5008         // Set a trap in case the code does allocate.
5009         // Note that on windows, one thread takes profiles of all the
5010         // other threads, so mp is usually not getg().m.
5011         // In fact mp may not even be stopped.
5012         // See golang.org/issue/17165.
5013         getg().m.mallocing++
5014
5015         var u unwinder
5016         var stk [maxCPUProfStack]uintptr
5017         n := 0
5018         if mp.ncgo > 0 && mp.curg != nil && mp.curg.syscallpc != 0 && mp.curg.syscallsp != 0 {
5019                 cgoOff := 0
5020                 // Check cgoCallersUse to make sure that we are not
5021                 // interrupting other code that is fiddling with
5022                 // cgoCallers.  We are running in a signal handler
5023                 // with all signals blocked, so we don't have to worry
5024                 // about any other code interrupting us.
5025                 if mp.cgoCallersUse.Load() == 0 && mp.cgoCallers != nil && mp.cgoCallers[0] != 0 {
5026                         for cgoOff < len(mp.cgoCallers) && mp.cgoCallers[cgoOff] != 0 {
5027                                 cgoOff++
5028                         }
5029                         n += copy(stk[:], mp.cgoCallers[:cgoOff])
5030                         mp.cgoCallers[0] = 0
5031                 }
5032
5033                 // Collect Go stack that leads to the cgo call.
5034                 u.initAt(mp.curg.syscallpc, mp.curg.syscallsp, 0, mp.curg, unwindSilentErrors)
5035         } else if usesLibcall() && mp.libcallg != 0 && mp.libcallpc != 0 && mp.libcallsp != 0 {
5036                 // Libcall, i.e. runtime syscall on windows.
5037                 // Collect Go stack that leads to the call.
5038                 u.initAt(mp.libcallpc, mp.libcallsp, 0, mp.libcallg.ptr(), unwindSilentErrors)
5039         } else if mp != nil && mp.vdsoSP != 0 {
5040                 // VDSO call, e.g. nanotime1 on Linux.
5041                 // Collect Go stack that leads to the call.
5042                 u.initAt(mp.vdsoPC, mp.vdsoSP, 0, gp, unwindSilentErrors|unwindJumpStack)
5043         } else {
5044                 u.initAt(pc, sp, lr, gp, unwindSilentErrors|unwindTrap|unwindJumpStack)
5045         }
5046         n += tracebackPCs(&u, 0, stk[n:])
5047
5048         if n <= 0 {
5049                 // Normal traceback is impossible or has failed.
5050                 // Account it against abstract "System" or "GC".
5051                 n = 2
5052                 if inVDSOPage(pc) {
5053                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_VDSO) + sys.PCQuantum
5054                 } else if pc > firstmoduledata.etext {
5055                         // "ExternalCode" is better than "etext".
5056                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_ExternalCode) + sys.PCQuantum
5057                 }
5058                 stk[0] = pc
5059                 if mp.preemptoff != "" {
5060                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_GC) + sys.PCQuantum
5061                 } else {
5062                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_System) + sys.PCQuantum
5063                 }
5064         }
5065
5066         if prof.hz.Load() != 0 {
5067                 // Note: it can happen on Windows that we interrupted a system thread
5068                 // with no g, so gp could nil. The other nil checks are done out of
5069                 // caution, but not expected to be nil in practice.
5070                 var tagPtr *unsafe.Pointer
5071                 if gp != nil && gp.m != nil && gp.m.curg != nil {
5072                         tagPtr = &gp.m.curg.labels
5073                 }
5074                 cpuprof.add(tagPtr, stk[:n])
5075
5076                 gprof := gp
5077                 var pp *p
5078                 if gp != nil && gp.m != nil {
5079                         if gp.m.curg != nil {
5080                                 gprof = gp.m.curg
5081                         }
5082                         pp = gp.m.p.ptr()
5083                 }
5084                 traceCPUSample(gprof, pp, stk[:n])
5085         }
5086         getg().m.mallocing--
5087 }
5088
5089 // setcpuprofilerate sets the CPU profiling rate to hz times per second.
5090 // If hz <= 0, setcpuprofilerate turns off CPU profiling.
5091 func setcpuprofilerate(hz int32) {
5092         // Force sane arguments.
5093         if hz < 0 {
5094                 hz = 0
5095         }
5096
5097         // Disable preemption, otherwise we can be rescheduled to another thread
5098         // that has profiling enabled.
5099         gp := getg()
5100         gp.m.locks++
5101
5102         // Stop profiler on this thread so that it is safe to lock prof.
5103         // if a profiling signal came in while we had prof locked,
5104         // it would deadlock.
5105         setThreadCPUProfiler(0)
5106
5107         for !prof.signalLock.CompareAndSwap(0, 1) {
5108                 osyield()
5109         }
5110         if prof.hz.Load() != hz {
5111                 setProcessCPUProfiler(hz)
5112                 prof.hz.Store(hz)
5113         }
5114         prof.signalLock.Store(0)
5115
5116         lock(&sched.lock)
5117         sched.profilehz = hz
5118         unlock(&sched.lock)
5119
5120         if hz != 0 {
5121                 setThreadCPUProfiler(hz)
5122         }
5123
5124         gp.m.locks--
5125 }
5126
5127 // init initializes pp, which may be a freshly allocated p or a
5128 // previously destroyed p, and transitions it to status _Pgcstop.
5129 func (pp *p) init(id int32) {
5130         pp.id = id
5131         pp.status = _Pgcstop
5132         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
5133         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
5134         pp.wbBuf.reset()
5135         if pp.mcache == nil {
5136                 if id == 0 {
5137                         if mcache0 == nil {
5138                                 throw("missing mcache?")
5139                         }
5140                         // Use the bootstrap mcache0. Only one P will get
5141                         // mcache0: the one with ID 0.
5142                         pp.mcache = mcache0
5143                 } else {
5144                         pp.mcache = allocmcache()
5145                 }
5146         }
5147         if raceenabled && pp.raceprocctx == 0 {
5148                 if id == 0 {
5149                         pp.raceprocctx = raceprocctx0
5150                         raceprocctx0 = 0 // bootstrap
5151                 } else {
5152                         pp.raceprocctx = raceproccreate()
5153                 }
5154         }
5155         lockInit(&pp.timersLock, lockRankTimers)
5156
5157         // This P may get timers when it starts running. Set the mask here
5158         // since the P may not go through pidleget (notably P 0 on startup).
5159         timerpMask.set(id)
5160         // Similarly, we may not go through pidleget before this P starts
5161         // running if it is P 0 on startup.
5162         idlepMask.clear(id)
5163 }
5164
5165 // destroy releases all of the resources associated with pp and
5166 // transitions it to status _Pdead.
5167 //
5168 // sched.lock must be held and the world must be stopped.
5169 func (pp *p) destroy() {
5170         assertLockHeld(&sched.lock)
5171         assertWorldStopped()
5172
5173         // Move all runnable goroutines to the global queue
5174         for pp.runqhead != pp.runqtail {
5175                 // Pop from tail of local queue
5176                 pp.runqtail--
5177                 gp := pp.runq[pp.runqtail%uint32(len(pp.runq))].ptr()
5178                 // Push onto head of global queue
5179                 globrunqputhead(gp)
5180         }
5181         if pp.runnext != 0 {
5182                 globrunqputhead(pp.runnext.ptr())
5183                 pp.runnext = 0
5184         }
5185         if len(pp.timers) > 0 {
5186                 plocal := getg().m.p.ptr()
5187                 // The world is stopped, but we acquire timersLock to
5188                 // protect against sysmon calling timeSleepUntil.
5189                 // This is the only case where we hold the timersLock of
5190                 // more than one P, so there are no deadlock concerns.
5191                 lock(&plocal.timersLock)
5192                 lock(&pp.timersLock)
5193                 moveTimers(plocal, pp.timers)
5194                 pp.timers = nil
5195                 pp.numTimers.Store(0)
5196                 pp.deletedTimers.Store(0)
5197                 pp.timer0When.Store(0)
5198                 unlock(&pp.timersLock)
5199                 unlock(&plocal.timersLock)
5200         }
5201         // Flush p's write barrier buffer.
5202         if gcphase != _GCoff {
5203                 wbBufFlush1(pp)
5204                 pp.gcw.dispose()
5205         }
5206         for i := range pp.sudogbuf {
5207                 pp.sudogbuf[i] = nil
5208         }
5209         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
5210         pp.pinnerCache = nil
5211         for j := range pp.deferpoolbuf {
5212                 pp.deferpoolbuf[j] = nil
5213         }
5214         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
5215         systemstack(func() {
5216                 for i := 0; i < pp.mspancache.len; i++ {
5217                         // Safe to call since the world is stopped.
5218                         mheap_.spanalloc.free(unsafe.Pointer(pp.mspancache.buf[i]))
5219                 }
5220                 pp.mspancache.len = 0
5221                 lock(&mheap_.lock)
5222                 pp.pcache.flush(&mheap_.pages)
5223                 unlock(&mheap_.lock)
5224         })
5225         freemcache(pp.mcache)
5226         pp.mcache = nil
5227         gfpurge(pp)
5228         traceProcFree(pp)
5229         if raceenabled {
5230                 if pp.timerRaceCtx != 0 {
5231                         // The race detector code uses a callback to fetch
5232                         // the proc context, so arrange for that callback
5233                         // to see the right thing.
5234                         // This hack only works because we are the only
5235                         // thread running.
5236                         mp := getg().m
5237                         phold := mp.p.ptr()
5238                         mp.p.set(pp)
5239
5240                         racectxend(pp.timerRaceCtx)
5241                         pp.timerRaceCtx = 0
5242
5243                         mp.p.set(phold)
5244                 }
5245                 raceprocdestroy(pp.raceprocctx)
5246                 pp.raceprocctx = 0
5247         }
5248         pp.gcAssistTime = 0
5249         pp.status = _Pdead
5250 }
5251
5252 // Change number of processors.
5253 //
5254 // sched.lock must be held, and the world must be stopped.
5255 //
5256 // gcworkbufs must not be being modified by either the GC or the write barrier
5257 // code, so the GC must not be running if the number of Ps actually changes.
5258 //
5259 // Returns list of Ps with local work, they need to be scheduled by the caller.
5260 func procresize(nprocs int32) *p {
5261         assertLockHeld(&sched.lock)
5262         assertWorldStopped()
5263
5264         old := gomaxprocs
5265         if old < 0 || nprocs <= 0 {
5266                 throw("procresize: invalid arg")
5267         }
5268         if traceEnabled() {
5269                 traceGomaxprocs(nprocs)
5270         }
5271
5272         // update statistics
5273         now := nanotime()
5274         if sched.procresizetime != 0 {
5275                 sched.totaltime += int64(old) * (now - sched.procresizetime)
5276         }
5277         sched.procresizetime = now
5278
5279         maskWords := (nprocs + 31) / 32
5280
5281         // Grow allp if necessary.
5282         if nprocs > int32(len(allp)) {
5283                 // Synchronize with retake, which could be running
5284                 // concurrently since it doesn't run on a P.
5285                 lock(&allpLock)
5286                 if nprocs <= int32(cap(allp)) {
5287                         allp = allp[:nprocs]
5288                 } else {
5289                         nallp := make([]*p, nprocs)
5290                         // Copy everything up to allp's cap so we
5291                         // never lose old allocated Ps.
5292                         copy(nallp, allp[:cap(allp)])
5293                         allp = nallp
5294                 }
5295
5296                 if maskWords <= int32(cap(idlepMask)) {
5297                         idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5298                         timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5299                 } else {
5300                         nidlepMask := make([]uint32, maskWords)
5301                         // No need to copy beyond len, old Ps are irrelevant.
5302                         copy(nidlepMask, idlepMask)
5303                         idlepMask = nidlepMask
5304
5305                         ntimerpMask := make([]uint32, maskWords)
5306                         copy(ntimerpMask, timerpMask)
5307                         timerpMask = ntimerpMask
5308                 }
5309                 unlock(&allpLock)
5310         }
5311
5312         // initialize new P's
5313         for i := old; i < nprocs; i++ {
5314                 pp := allp[i]
5315                 if pp == nil {
5316                         pp = new(p)
5317                 }
5318                 pp.init(i)
5319                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allp[i]), unsafe.Pointer(pp))
5320         }
5321
5322         gp := getg()
5323         if gp.m.p != 0 && gp.m.p.ptr().id < nprocs {
5324                 // continue to use the current P
5325                 gp.m.p.ptr().status = _Prunning
5326                 gp.m.p.ptr().mcache.prepareForSweep()
5327         } else {
5328                 // release the current P and acquire allp[0].
5329                 //
5330                 // We must do this before destroying our current P
5331                 // because p.destroy itself has write barriers, so we
5332                 // need to do that from a valid P.
5333                 if gp.m.p != 0 {
5334                         if traceEnabled() {
5335                                 // Pretend that we were descheduled
5336                                 // and then scheduled again to keep
5337                                 // the trace sane.
5338                                 traceGoSched()
5339                                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5340                         }
5341                         gp.m.p.ptr().m = 0
5342                 }
5343                 gp.m.p = 0
5344                 pp := allp[0]
5345                 pp.m = 0
5346                 pp.status = _Pidle
5347                 acquirep(pp)
5348                 if traceEnabled() {
5349                         traceGoStart()
5350                 }
5351         }
5352
5353         // g.m.p is now set, so we no longer need mcache0 for bootstrapping.
5354         mcache0 = nil
5355
5356         // release resources from unused P's
5357         for i := nprocs; i < old; i++ {
5358                 pp := allp[i]
5359                 pp.destroy()
5360                 // can't free P itself because it can be referenced by an M in syscall
5361         }
5362
5363         // Trim allp.
5364         if int32(len(allp)) != nprocs {
5365                 lock(&allpLock)
5366                 allp = allp[:nprocs]
5367                 idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5368                 timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5369                 unlock(&allpLock)
5370         }
5371
5372         var runnablePs *p
5373         for i := nprocs - 1; i >= 0; i-- {
5374                 pp := allp[i]
5375                 if gp.m.p.ptr() == pp {
5376                         continue
5377                 }
5378                 pp.status = _Pidle
5379                 if runqempty(pp) {
5380                         pidleput(pp, now)
5381                 } else {
5382                         pp.m.set(mget())
5383                         pp.link.set(runnablePs)
5384                         runnablePs = pp
5385                 }
5386         }
5387         stealOrder.reset(uint32(nprocs))
5388         var int32p *int32 = &gomaxprocs // make compiler check that gomaxprocs is an int32
5389         atomic.Store((*uint32)(unsafe.Pointer(int32p)), uint32(nprocs))
5390         if old != nprocs {
5391                 // Notify the limiter that the amount of procs has changed.
5392                 gcCPULimiter.resetCapacity(now, nprocs)
5393         }
5394         return runnablePs
5395 }
5396
5397 // Associate p and the current m.
5398 //
5399 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
5400 // isn't because it immediately acquires pp.
5401 //
5402 //go:yeswritebarrierrec
5403 func acquirep(pp *p) {
5404         // Do the part that isn't allowed to have write barriers.
5405         wirep(pp)
5406
5407         // Have p; write barriers now allowed.
5408
5409         // Perform deferred mcache flush before this P can allocate
5410         // from a potentially stale mcache.
5411         pp.mcache.prepareForSweep()
5412
5413         if traceEnabled() {
5414                 traceProcStart()
5415         }
5416 }
5417
5418 // wirep is the first step of acquirep, which actually associates the
5419 // current M to pp. This is broken out so we can disallow write
5420 // barriers for this part, since we don't yet have a P.
5421 //
5422 //go:nowritebarrierrec
5423 //go:nosplit
5424 func wirep(pp *p) {
5425         gp := getg()
5426
5427         if gp.m.p != 0 {
5428                 throw("wirep: already in go")
5429         }
5430         if pp.m != 0 || pp.status != _Pidle {
5431                 id := int64(0)
5432                 if pp.m != 0 {
5433                         id = pp.m.ptr().id
5434                 }
5435                 print("wirep: p->m=", pp.m, "(", id, ") p->status=", pp.status, "\n")
5436                 throw("wirep: invalid p state")
5437         }
5438         gp.m.p.set(pp)
5439         pp.m.set(gp.m)
5440         pp.status = _Prunning
5441 }
5442
5443 // Disassociate p and the current m.
5444 func releasep() *p {
5445         gp := getg()
5446
5447         if gp.m.p == 0 {
5448                 throw("releasep: invalid arg")
5449         }
5450         pp := gp.m.p.ptr()
5451         if pp.m.ptr() != gp.m || pp.status != _Prunning {
5452                 print("releasep: m=", gp.m, " m->p=", gp.m.p.ptr(), " p->m=", hex(pp.m), " p->status=", pp.status, "\n")
5453                 throw("releasep: invalid p state")
5454         }
5455         if traceEnabled() {
5456                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5457         }
5458         gp.m.p = 0
5459         pp.m = 0
5460         pp.status = _Pidle
5461         return pp
5462 }
5463
5464 func incidlelocked(v int32) {
5465         lock(&sched.lock)
5466         sched.nmidlelocked += v
5467         if v > 0 {
5468                 checkdead()
5469         }
5470         unlock(&sched.lock)
5471 }
5472
5473 // Check for deadlock situation.
5474 // The check is based on number of running M's, if 0 -> deadlock.
5475 // sched.lock must be held.
5476 func checkdead() {
5477         assertLockHeld(&sched.lock)
5478
5479         // For -buildmode=c-shared or -buildmode=c-archive it's OK if
5480         // there are no running goroutines. The calling program is
5481         // assumed to be running.
5482         if islibrary || isarchive {
5483                 return
5484         }
5485
5486         // If we are dying because of a signal caught on an already idle thread,
5487         // freezetheworld will cause all running threads to block.
5488         // And runtime will essentially enter into deadlock state,
5489         // except that there is a thread that will call exit soon.
5490         if panicking.Load() > 0 {
5491                 return
5492         }
5493
5494         // If we are not running under cgo, but we have an extra M then account
5495         // for it. (It is possible to have an extra M on Windows without cgo to
5496         // accommodate callbacks created by syscall.NewCallback. See issue #6751
5497         // for details.)
5498         var run0 int32
5499         if !iscgo && cgoHasExtraM && extraMLength.Load() > 0 {
5500                 run0 = 1
5501         }
5502
5503         run := mcount() - sched.nmidle - sched.nmidlelocked - sched.nmsys
5504         if run > run0 {
5505                 return
5506         }
5507         if run < 0 {
5508                 print("runtime: checkdead: nmidle=", sched.nmidle, " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " mcount=", mcount(), " nmsys=", sched.nmsys, "\n")
5509                 unlock(&sched.lock)
5510                 throw("checkdead: inconsistent counts")
5511         }
5512
5513         grunning := 0
5514         forEachG(func(gp *g) {
5515                 if isSystemGoroutine(gp, false) {
5516                         return
5517                 }
5518                 s := readgstatus(gp)
5519                 switch s &^ _Gscan {
5520                 case _Gwaiting,
5521                         _Gpreempted:
5522                         grunning++
5523                 case _Grunnable,
5524                         _Grunning,
5525                         _Gsyscall:
5526                         print("runtime: checkdead: find g ", gp.goid, " in status ", s, "\n")
5527                         unlock(&sched.lock)
5528                         throw("checkdead: runnable g")
5529                 }
5530         })
5531         if grunning == 0 { // possible if main goroutine calls runtime·Goexit()
5532                 unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5533                 fatal("no goroutines (main called runtime.Goexit) - deadlock!")
5534         }
5535
5536         // Maybe jump time forward for playground.
5537         if faketime != 0 {
5538                 if when := timeSleepUntil(); when < maxWhen {
5539                         faketime = when
5540
5541                         // Start an M to steal the timer.
5542                         pp, _ := pidleget(faketime)
5543                         if pp == nil {
5544                                 // There should always be a free P since
5545                                 // nothing is running.
5546                                 unlock(&sched.lock)
5547                                 throw("checkdead: no p for timer")
5548                         }
5549                         mp := mget()
5550                         if mp == nil {
5551                                 // There should always be a free M since
5552                                 // nothing is running.
5553                                 unlock(&sched.lock)
5554                                 throw("checkdead: no m for timer")
5555                         }
5556                         // M must be spinning to steal. We set this to be
5557                         // explicit, but since this is the only M it would
5558                         // become spinning on its own anyways.
5559                         sched.nmspinning.Add(1)
5560                         mp.spinning = true
5561                         mp.nextp.set(pp)
5562                         notewakeup(&mp.park)
5563                         return
5564                 }
5565         }
5566
5567         // There are no goroutines running, so we can look at the P's.
5568         for _, pp := range allp {
5569                 if len(pp.timers) > 0 {
5570                         return
5571                 }
5572         }
5573
5574         unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5575         fatal("all goroutines are asleep - deadlock!")
5576 }
5577
5578 // forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
5579 // collections. If we go this long without a garbage collection, one
5580 // is forced to run.
5581 //
5582 // This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
5583 var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9
5584
5585 // needSysmonWorkaround is true if the workaround for
5586 // golang.org/issue/42515 is needed on NetBSD.
5587 var needSysmonWorkaround bool = false
5588
5589 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
5590 //
5591 //go:nowritebarrierrec
5592 func sysmon() {
5593         lock(&sched.lock)
5594         sched.nmsys++
5595         checkdead()
5596         unlock(&sched.lock)
5597
5598         lasttrace := int64(0)
5599         idle := 0 // how many cycles in succession we had not wokeup somebody
5600         delay := uint32(0)
5601
5602         for {
5603                 if idle == 0 { // start with 20us sleep...
5604                         delay = 20
5605                 } else if idle > 50 { // start doubling the sleep after 1ms...
5606                         delay *= 2
5607                 }
5608                 if delay > 10*1000 { // up to 10ms
5609                         delay = 10 * 1000
5610                 }
5611                 usleep(delay)
5612
5613                 // sysmon should not enter deep sleep if schedtrace is enabled so that
5614                 // it can print that information at the right time.
5615                 //
5616                 // It should also not enter deep sleep if there are any active P's so
5617                 // that it can retake P's from syscalls, preempt long running G's, and
5618                 // poll the network if all P's are busy for long stretches.
5619                 //
5620                 // It should wakeup from deep sleep if any P's become active either due
5621                 // to exiting a syscall or waking up due to a timer expiring so that it
5622                 // can resume performing those duties. If it wakes from a syscall it
5623                 // resets idle and delay as a bet that since it had retaken a P from a
5624                 // syscall before, it may need to do it again shortly after the
5625                 // application starts work again. It does not reset idle when waking
5626                 // from a timer to avoid adding system load to applications that spend
5627                 // most of their time sleeping.
5628                 now := nanotime()
5629                 if debug.schedtrace <= 0 && (sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs) {
5630                         lock(&sched.lock)
5631                         if sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs {
5632                                 syscallWake := false
5633                                 next := timeSleepUntil()
5634                                 if next > now {
5635                                         sched.sysmonwait.Store(true)
5636                                         unlock(&sched.lock)
5637                                         // Make wake-up period small enough
5638                                         // for the sampling to be correct.
5639                                         sleep := forcegcperiod / 2
5640                                         if next-now < sleep {
5641                                                 sleep = next - now
5642                                         }
5643                                         shouldRelax := sleep >= osRelaxMinNS
5644                                         if shouldRelax {
5645                                                 osRelax(true)
5646                                         }
5647                                         syscallWake = notetsleep(&sched.sysmonnote, sleep)
5648                                         if shouldRelax {
5649                                                 osRelax(false)
5650                                         }
5651                                         lock(&sched.lock)
5652                                         sched.sysmonwait.Store(false)
5653                                         noteclear(&sched.sysmonnote)
5654                                 }
5655                                 if syscallWake {
5656                                         idle = 0
5657                                         delay = 20
5658                                 }
5659                         }
5660                         unlock(&sched.lock)
5661                 }
5662
5663                 lock(&sched.sysmonlock)
5664                 // Update now in case we blocked on sysmonnote or spent a long time
5665                 // blocked on schedlock or sysmonlock above.
5666                 now = nanotime()
5667
5668                 // trigger libc interceptors if needed
5669                 if *cgo_yield != nil {
5670                         asmcgocall(*cgo_yield, nil)
5671                 }
5672                 // poll network if not polled for more than 10ms
5673                 lastpoll := sched.lastpoll.Load()
5674                 if netpollinited() && lastpoll != 0 && lastpoll+10*1000*1000 < now {
5675                         sched.lastpoll.CompareAndSwap(lastpoll, now)
5676                         list, delta := netpoll(0) // non-blocking - returns list of goroutines
5677                         if !list.empty() {
5678                                 // Need to decrement number of idle locked M's
5679                                 // (pretending that one more is running) before injectglist.
5680                                 // Otherwise it can lead to the following situation:
5681                                 // injectglist grabs all P's but before it starts M's to run the P's,
5682                                 // another M returns from syscall, finishes running its G,
5683                                 // observes that there is no work to do and no other running M's
5684                                 // and reports deadlock.
5685                                 incidlelocked(-1)
5686                                 injectglist(&list)
5687                                 incidlelocked(1)
5688                                 netpollAdjustWaiters(delta)
5689                         }
5690                 }
5691                 if GOOS == "netbsd" && needSysmonWorkaround {
5692                         // netpoll is responsible for waiting for timer
5693                         // expiration, so we typically don't have to worry
5694                         // about starting an M to service timers. (Note that
5695                         // sleep for timeSleepUntil above simply ensures sysmon
5696                         // starts running again when that timer expiration may
5697                         // cause Go code to run again).
5698                         //
5699                         // However, netbsd has a kernel bug that sometimes
5700                         // misses netpollBreak wake-ups, which can lead to
5701                         // unbounded delays servicing timers. If we detect this
5702                         // overrun, then startm to get something to handle the
5703                         // timer.
5704                         //
5705                         // See issue 42515 and
5706                         // https://gnats.netbsd.org/cgi-bin/query-pr-single.pl?number=50094.
5707                         if next := timeSleepUntil(); next < now {
5708                                 startm(nil, false, false)
5709                         }
5710                 }
5711                 if scavenger.sysmonWake.Load() != 0 {
5712                         // Kick the scavenger awake if someone requested it.
5713                         scavenger.wake()
5714                 }
5715                 // retake P's blocked in syscalls
5716                 // and preempt long running G's
5717                 if retake(now) != 0 {
5718                         idle = 0
5719                 } else {
5720                         idle++
5721                 }
5722                 // check if we need to force a GC
5723                 if t := (gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: now}); t.test() && forcegc.idle.Load() {
5724                         lock(&forcegc.lock)
5725                         forcegc.idle.Store(false)
5726                         var list gList
5727                         list.push(forcegc.g)
5728                         injectglist(&list)
5729                         unlock(&forcegc.lock)
5730                 }
5731                 if debug.schedtrace > 0 && lasttrace+int64(debug.schedtrace)*1000000 <= now {
5732                         lasttrace = now
5733                         schedtrace(debug.scheddetail > 0)
5734                 }
5735                 unlock(&sched.sysmonlock)
5736         }
5737 }
5738
5739 type sysmontick struct {
5740         schedtick   uint32
5741         schedwhen   int64
5742         syscalltick uint32
5743         syscallwhen int64
5744 }
5745
5746 // forcePreemptNS is the time slice given to a G before it is
5747 // preempted.
5748 const forcePreemptNS = 10 * 1000 * 1000 // 10ms
5749
5750 func retake(now int64) uint32 {
5751         n := 0
5752         // Prevent allp slice changes. This lock will be completely
5753         // uncontended unless we're already stopping the world.
5754         lock(&allpLock)
5755         // We can't use a range loop over allp because we may
5756         // temporarily drop the allpLock. Hence, we need to re-fetch
5757         // allp each time around the loop.
5758         for i := 0; i < len(allp); i++ {
5759                 pp := allp[i]
5760                 if pp == nil {
5761                         // This can happen if procresize has grown
5762                         // allp but not yet created new Ps.
5763                         continue
5764                 }
5765                 pd := &pp.sysmontick
5766                 s := pp.status
5767                 sysretake := false
5768                 if s == _Prunning || s == _Psyscall {
5769                         // Preempt G if it's running for too long.
5770                         t := int64(pp.schedtick)
5771                         if int64(pd.schedtick) != t {
5772                                 pd.schedtick = uint32(t)
5773                                 pd.schedwhen = now
5774                         } else if pd.schedwhen+forcePreemptNS <= now {
5775                                 preemptone(pp)
5776                                 // In case of syscall, preemptone() doesn't
5777                                 // work, because there is no M wired to P.
5778                                 sysretake = true
5779                         }
5780                 }
5781                 if s == _Psyscall {
5782                         // Retake P from syscall if it's there for more than 1 sysmon tick (at least 20us).
5783                         t := int64(pp.syscalltick)
5784                         if !sysretake && int64(pd.syscalltick) != t {
5785                                 pd.syscalltick = uint32(t)
5786                                 pd.syscallwhen = now
5787                                 continue
5788                         }
5789                         // On the one hand we don't want to retake Ps if there is no other work to do,
5790                         // but on the other hand we want to retake them eventually
5791                         // because they can prevent the sysmon thread from deep sleep.
5792                         if runqempty(pp) && sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() > 0 && pd.syscallwhen+10*1000*1000 > now {
5793                                 continue
5794                         }
5795                         // Drop allpLock so we can take sched.lock.
5796                         unlock(&allpLock)
5797                         // Need to decrement number of idle locked M's
5798                         // (pretending that one more is running) before the CAS.
5799                         // Otherwise the M from which we retake can exit the syscall,
5800                         // increment nmidle and report deadlock.
5801                         incidlelocked(-1)
5802                         if atomic.Cas(&pp.status, s, _Pidle) {
5803                                 if traceEnabled() {
5804                                         traceGoSysBlock(pp)
5805                                         traceProcStop(pp)
5806                                 }
5807                                 n++
5808                                 pp.syscalltick++
5809                                 handoffp(pp)
5810                         }
5811                         incidlelocked(1)
5812                         lock(&allpLock)
5813                 }
5814         }
5815         unlock(&allpLock)
5816         return uint32(n)
5817 }
5818
5819 // Tell all goroutines that they have been preempted and they should stop.
5820 // This function is purely best-effort. It can fail to inform a goroutine if a
5821 // processor just started running it.
5822 // No locks need to be held.
5823 // Returns true if preemption request was issued to at least one goroutine.
5824 func preemptall() bool {
5825         res := false
5826         for _, pp := range allp {
5827                 if pp.status != _Prunning {
5828                         continue
5829                 }
5830                 if preemptone(pp) {
5831                         res = true
5832                 }
5833         }
5834         return res
5835 }
5836
5837 // Tell the goroutine running on processor P to stop.
5838 // This function is purely best-effort. It can incorrectly fail to inform the
5839 // goroutine. It can inform the wrong goroutine. Even if it informs the
5840 // correct goroutine, that goroutine might ignore the request if it is
5841 // simultaneously executing newstack.
5842 // No lock needs to be held.
5843 // Returns true if preemption request was issued.
5844 // The actual preemption will happen at some point in the future
5845 // and will be indicated by the gp->status no longer being
5846 // Grunning
5847 func preemptone(pp *p) bool {
5848         mp := pp.m.ptr()
5849         if mp == nil || mp == getg().m {
5850                 return false
5851         }
5852         gp := mp.curg
5853         if gp == nil || gp == mp.g0 {
5854                 return false
5855         }
5856
5857         gp.preempt = true
5858
5859         // Every call in a goroutine checks for stack overflow by
5860         // comparing the current stack pointer to gp->stackguard0.
5861         // Setting gp->stackguard0 to StackPreempt folds
5862         // preemption into the normal stack overflow check.
5863         gp.stackguard0 = stackPreempt
5864
5865         // Request an async preemption of this P.
5866         if preemptMSupported && debug.asyncpreemptoff == 0 {
5867                 pp.preempt = true
5868                 preemptM(mp)
5869         }
5870
5871         return true
5872 }
5873
5874 var starttime int64
5875
5876 func schedtrace(detailed bool) {
5877         now := nanotime()
5878         if starttime == 0 {
5879                 starttime = now
5880         }
5881
5882         lock(&sched.lock)
5883         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)
5884         if detailed {
5885                 print(" gcwaiting=", sched.gcwaiting.Load(), " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " stopwait=", sched.stopwait, " sysmonwait=", sched.sysmonwait.Load(), "\n")
5886         }
5887         // We must be careful while reading data from P's, M's and G's.
5888         // Even if we hold schedlock, most data can be changed concurrently.
5889         // E.g. (p->m ? p->m->id : -1) can crash if p->m changes from non-nil to nil.
5890         for i, pp := range allp {
5891                 mp := pp.m.ptr()
5892                 h := atomic.Load(&pp.runqhead)
5893                 t := atomic.Load(&pp.runqtail)
5894                 if detailed {
5895                         print("  P", i, ": status=", pp.status, " schedtick=", pp.schedtick, " syscalltick=", pp.syscalltick, " m=")
5896                         if mp != nil {
5897                                 print(mp.id)
5898                         } else {
5899                                 print("nil")
5900                         }
5901                         print(" runqsize=", t-h, " gfreecnt=", pp.gFree.n, " timerslen=", len(pp.timers), "\n")
5902                 } else {
5903                         // In non-detailed mode format lengths of per-P run queues as:
5904                         // [len1 len2 len3 len4]
5905                         print(" ")
5906                         if i == 0 {
5907                                 print("[")
5908                         }
5909                         print(t - h)
5910                         if i == len(allp)-1 {
5911                                 print("]\n")
5912                         }
5913                 }
5914         }
5915
5916         if !detailed {
5917                 unlock(&sched.lock)
5918                 return
5919         }
5920
5921         for mp := allm; mp != nil; mp = mp.alllink {
5922                 pp := mp.p.ptr()
5923                 print("  M", mp.id, ": p=")
5924                 if pp != nil {
5925                         print(pp.id)
5926                 } else {
5927                         print("nil")
5928                 }
5929                 print(" curg=")
5930                 if mp.curg != nil {
5931                         print(mp.curg.goid)
5932                 } else {
5933                         print("nil")
5934                 }
5935                 print(" mallocing=", mp.mallocing, " throwing=", mp.throwing, " preemptoff=", mp.preemptoff, " locks=", mp.locks, " dying=", mp.dying, " spinning=", mp.spinning, " blocked=", mp.blocked, " lockedg=")
5936                 if lockedg := mp.lockedg.ptr(); lockedg != nil {
5937                         print(lockedg.goid)
5938                 } else {
5939                         print("nil")
5940                 }
5941                 print("\n")
5942         }
5943
5944         forEachG(func(gp *g) {
5945                 print("  G", gp.goid, ": status=", readgstatus(gp), "(", gp.waitreason.String(), ") m=")
5946                 if gp.m != nil {
5947                         print(gp.m.id)
5948                 } else {
5949                         print("nil")
5950                 }
5951                 print(" lockedm=")
5952                 if lockedm := gp.lockedm.ptr(); lockedm != nil {
5953                         print(lockedm.id)
5954                 } else {
5955                         print("nil")
5956                 }
5957                 print("\n")
5958         })
5959         unlock(&sched.lock)
5960 }
5961
5962 // schedEnableUser enables or disables the scheduling of user
5963 // goroutines.
5964 //
5965 // This does not stop already running user goroutines, so the caller
5966 // should first stop the world when disabling user goroutines.
5967 func schedEnableUser(enable bool) {
5968         lock(&sched.lock)
5969         if sched.disable.user == !enable {
5970                 unlock(&sched.lock)
5971                 return
5972         }
5973         sched.disable.user = !enable
5974         if enable {
5975                 n := sched.disable.n
5976                 sched.disable.n = 0
5977                 globrunqputbatch(&sched.disable.runnable, n)
5978                 unlock(&sched.lock)
5979                 for ; n != 0 && sched.npidle.Load() != 0; n-- {
5980                         startm(nil, false, false)
5981                 }
5982         } else {
5983                 unlock(&sched.lock)
5984         }
5985 }
5986
5987 // schedEnabled reports whether gp should be scheduled. It returns
5988 // false is scheduling of gp is disabled.
5989 //
5990 // sched.lock must be held.
5991 func schedEnabled(gp *g) bool {
5992         assertLockHeld(&sched.lock)
5993
5994         if sched.disable.user {
5995                 return isSystemGoroutine(gp, true)
5996         }
5997         return true
5998 }
5999
6000 // Put mp on midle list.
6001 // sched.lock must be held.
6002 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6003 //
6004 //go:nowritebarrierrec
6005 func mput(mp *m) {
6006         assertLockHeld(&sched.lock)
6007
6008         mp.schedlink = sched.midle
6009         sched.midle.set(mp)
6010         sched.nmidle++
6011         checkdead()
6012 }
6013
6014 // Try to get an m from midle list.
6015 // sched.lock must be held.
6016 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6017 //
6018 //go:nowritebarrierrec
6019 func mget() *m {
6020         assertLockHeld(&sched.lock)
6021
6022         mp := sched.midle.ptr()
6023         if mp != nil {
6024                 sched.midle = mp.schedlink
6025                 sched.nmidle--
6026         }
6027         return mp
6028 }
6029
6030 // Put gp on the global runnable queue.
6031 // sched.lock must be held.
6032 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6033 //
6034 //go:nowritebarrierrec
6035 func globrunqput(gp *g) {
6036         assertLockHeld(&sched.lock)
6037
6038         sched.runq.pushBack(gp)
6039         sched.runqsize++
6040 }
6041
6042 // Put gp at the head of the global runnable queue.
6043 // sched.lock must be held.
6044 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6045 //
6046 //go:nowritebarrierrec
6047 func globrunqputhead(gp *g) {
6048         assertLockHeld(&sched.lock)
6049
6050         sched.runq.push(gp)
6051         sched.runqsize++
6052 }
6053
6054 // Put a batch of runnable goroutines on the global runnable queue.
6055 // This clears *batch.
6056 // sched.lock must be held.
6057 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6058 //
6059 //go:nowritebarrierrec
6060 func globrunqputbatch(batch *gQueue, n int32) {
6061         assertLockHeld(&sched.lock)
6062
6063         sched.runq.pushBackAll(*batch)
6064         sched.runqsize += n
6065         *batch = gQueue{}
6066 }
6067
6068 // Try get a batch of G's from the global runnable queue.
6069 // sched.lock must be held.
6070 func globrunqget(pp *p, max int32) *g {
6071         assertLockHeld(&sched.lock)
6072
6073         if sched.runqsize == 0 {
6074                 return nil
6075         }
6076
6077         n := sched.runqsize/gomaxprocs + 1
6078         if n > sched.runqsize {
6079                 n = sched.runqsize
6080         }
6081         if max > 0 && n > max {
6082                 n = max
6083         }
6084         if n > int32(len(pp.runq))/2 {
6085                 n = int32(len(pp.runq)) / 2
6086         }
6087
6088         sched.runqsize -= n
6089
6090         gp := sched.runq.pop()
6091         n--
6092         for ; n > 0; n-- {
6093                 gp1 := sched.runq.pop()
6094                 runqput(pp, gp1, false)
6095         }
6096         return gp
6097 }
6098
6099 // pMask is an atomic bitstring with one bit per P.
6100 type pMask []uint32
6101
6102 // read returns true if P id's bit is set.
6103 func (p pMask) read(id uint32) bool {
6104         word := id / 32
6105         mask := uint32(1) << (id % 32)
6106         return (atomic.Load(&p[word]) & mask) != 0
6107 }
6108
6109 // set sets P id's bit.
6110 func (p pMask) set(id int32) {
6111         word := id / 32
6112         mask := uint32(1) << (id % 32)
6113         atomic.Or(&p[word], mask)
6114 }
6115
6116 // clear clears P id's bit.
6117 func (p pMask) clear(id int32) {
6118         word := id / 32
6119         mask := uint32(1) << (id % 32)
6120         atomic.And(&p[word], ^mask)
6121 }
6122
6123 // updateTimerPMask clears pp's timer mask if it has no timers on its heap.
6124 //
6125 // Ideally, the timer mask would be kept immediately consistent on any timer
6126 // operations. Unfortunately, updating a shared global data structure in the
6127 // timer hot path adds too much overhead in applications frequently switching
6128 // between no timers and some timers.
6129 //
6130 // As a compromise, the timer mask is updated only on pidleget / pidleput. A
6131 // running P (returned by pidleget) may add a timer at any time, so its mask
6132 // must be set. An idle P (passed to pidleput) cannot add new timers while
6133 // idle, so if it has no timers at that time, its mask may be cleared.
6134 //
6135 // Thus, we get the following effects on timer-stealing in findrunnable:
6136 //
6137 //   - Idle Ps with no timers when they go idle are never checked in findrunnable
6138 //     (for work- or timer-stealing; this is the ideal case).
6139 //   - Running Ps must always be checked.
6140 //   - Idle Ps whose timers are stolen must continue to be checked until they run
6141 //     again, even after timer expiration.
6142 //
6143 // When the P starts running again, the mask should be set, as a timer may be
6144 // added at any time.
6145 //
6146 // TODO(prattmic): Additional targeted updates may improve the above cases.
6147 // e.g., updating the mask when stealing a timer.
6148 func updateTimerPMask(pp *p) {
6149         if pp.numTimers.Load() > 0 {
6150                 return
6151         }
6152
6153         // Looks like there are no timers, however another P may transiently
6154         // decrement numTimers when handling a timerModified timer in
6155         // checkTimers. We must take timersLock to serialize with these changes.
6156         lock(&pp.timersLock)
6157         if pp.numTimers.Load() == 0 {
6158                 timerpMask.clear(pp.id)
6159         }
6160         unlock(&pp.timersLock)
6161 }
6162
6163 // pidleput puts p on the _Pidle list. now must be a relatively recent call
6164 // to nanotime or zero. Returns now or the current time if now was zero.
6165 //
6166 // This releases ownership of p. Once sched.lock is released it is no longer
6167 // safe to use p.
6168 //
6169 // sched.lock must be held.
6170 //
6171 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6172 //
6173 //go:nowritebarrierrec
6174 func pidleput(pp *p, now int64) int64 {
6175         assertLockHeld(&sched.lock)
6176
6177         if !runqempty(pp) {
6178                 throw("pidleput: P has non-empty run queue")
6179         }
6180         if now == 0 {
6181                 now = nanotime()
6182         }
6183         updateTimerPMask(pp) // clear if there are no timers.
6184         idlepMask.set(pp.id)
6185         pp.link = sched.pidle
6186         sched.pidle.set(pp)
6187         sched.npidle.Add(1)
6188         if !pp.limiterEvent.start(limiterEventIdle, now) {
6189                 throw("must be able to track idle limiter event")
6190         }
6191         return now
6192 }
6193
6194 // pidleget tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
6195 //
6196 // sched.lock must be held.
6197 //
6198 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6199 //
6200 //go:nowritebarrierrec
6201 func pidleget(now int64) (*p, int64) {
6202         assertLockHeld(&sched.lock)
6203
6204         pp := sched.pidle.ptr()
6205         if pp != nil {
6206                 // Timer may get added at any time now.
6207                 if now == 0 {
6208                         now = nanotime()
6209                 }
6210                 timerpMask.set(pp.id)
6211                 idlepMask.clear(pp.id)
6212                 sched.pidle = pp.link
6213                 sched.npidle.Add(-1)
6214                 pp.limiterEvent.stop(limiterEventIdle, now)
6215         }
6216         return pp, now
6217 }
6218
6219 // pidlegetSpinning tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
6220 // This is called by spinning Ms (or callers than need a spinning M) that have
6221 // found work. If no P is available, this must synchronized with non-spinning
6222 // Ms that may be preparing to drop their P without discovering this work.
6223 //
6224 // sched.lock must be held.
6225 //
6226 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6227 //
6228 //go:nowritebarrierrec
6229 func pidlegetSpinning(now int64) (*p, int64) {
6230         assertLockHeld(&sched.lock)
6231
6232         pp, now := pidleget(now)
6233         if pp == nil {
6234                 // See "Delicate dance" comment in findrunnable. We found work
6235                 // that we cannot take, we must synchronize with non-spinning
6236                 // Ms that may be preparing to drop their P.
6237                 sched.needspinning.Store(1)
6238                 return nil, now
6239         }
6240
6241         return pp, now
6242 }
6243
6244 // runqempty reports whether pp has no Gs on its local run queue.
6245 // It never returns true spuriously.
6246 func runqempty(pp *p) bool {
6247         // Defend against a race where 1) pp has G1 in runqnext but runqhead == runqtail,
6248         // 2) runqput on pp kicks G1 to the runq, 3) runqget on pp empties runqnext.
6249         // Simply observing that runqhead == runqtail and then observing that runqnext == nil
6250         // does not mean the queue is empty.
6251         for {
6252                 head := atomic.Load(&pp.runqhead)
6253                 tail := atomic.Load(&pp.runqtail)
6254                 runnext := atomic.Loaduintptr((*uintptr)(unsafe.Pointer(&pp.runnext)))
6255                 if tail == atomic.Load(&pp.runqtail) {
6256                         return head == tail && runnext == 0
6257                 }
6258         }
6259 }
6260
6261 // To shake out latent assumptions about scheduling order,
6262 // we introduce some randomness into scheduling decisions
6263 // when running with the race detector.
6264 // The need for this was made obvious by changing the
6265 // (deterministic) scheduling order in Go 1.5 and breaking
6266 // many poorly-written tests.
6267 // With the randomness here, as long as the tests pass
6268 // consistently with -race, they shouldn't have latent scheduling
6269 // assumptions.
6270 const randomizeScheduler = raceenabled
6271
6272 // runqput tries to put g on the local runnable queue.
6273 // If next is false, runqput adds g to the tail of the runnable queue.
6274 // If next is true, runqput puts g in the pp.runnext slot.
6275 // If the run queue is full, runnext puts g on the global queue.
6276 // Executed only by the owner P.
6277 func runqput(pp *p, gp *g, next bool) {
6278         if randomizeScheduler && next && fastrandn(2) == 0 {
6279                 next = false
6280         }
6281
6282         if next {
6283         retryNext:
6284                 oldnext := pp.runnext
6285                 if !pp.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
6286                         goto retryNext
6287                 }
6288                 if oldnext == 0 {
6289                         return
6290                 }
6291                 // Kick the old runnext out to the regular run queue.
6292                 gp = oldnext.ptr()
6293         }
6294
6295 retry:
6296         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6297         t := pp.runqtail
6298         if t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6299                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6300                 atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+1) // store-release, makes the item available for consumption
6301                 return
6302         }
6303         if runqputslow(pp, gp, h, t) {
6304                 return
6305         }
6306         // the queue is not full, now the put above must succeed
6307         goto retry
6308 }
6309
6310 // Put g and a batch of work from local runnable queue on global queue.
6311 // Executed only by the owner P.
6312 func runqputslow(pp *p, gp *g, h, t uint32) bool {
6313         var batch [len(pp.runq)/2 + 1]*g
6314
6315         // First, grab a batch from local queue.
6316         n := t - h
6317         n = n / 2
6318         if n != uint32(len(pp.runq)/2) {
6319                 throw("runqputslow: queue is not full")
6320         }
6321         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6322                 batch[i] = pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6323         }
6324         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6325                 return false
6326         }
6327         batch[n] = gp
6328
6329         if randomizeScheduler {
6330                 for i := uint32(1); i <= n; i++ {
6331                         j := fastrandn(i + 1)
6332                         batch[i], batch[j] = batch[j], batch[i]
6333                 }
6334         }
6335
6336         // Link the goroutines.
6337         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6338                 batch[i].schedlink.set(batch[i+1])
6339         }
6340         var q gQueue
6341         q.head.set(batch[0])
6342         q.tail.set(batch[n])
6343
6344         // Now put the batch on global queue.
6345         lock(&sched.lock)
6346         globrunqputbatch(&q, int32(n+1))
6347         unlock(&sched.lock)
6348         return true
6349 }
6350
6351 // runqputbatch tries to put all the G's on q on the local runnable queue.
6352 // If the queue is full, they are put on the global queue; in that case
6353 // this will temporarily acquire the scheduler lock.
6354 // Executed only by the owner P.
6355 func runqputbatch(pp *p, q *gQueue, qsize int) {
6356         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead)
6357         t := pp.runqtail
6358         n := uint32(0)
6359         for !q.empty() && t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6360                 gp := q.pop()
6361                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6362                 t++
6363                 n++
6364         }
6365         qsize -= int(n)
6366
6367         if randomizeScheduler {
6368                 off := func(o uint32) uint32 {
6369                         return (pp.runqtail + o) % uint32(len(pp.runq))
6370                 }
6371                 for i := uint32(1); i < n; i++ {
6372                         j := fastrandn(i + 1)
6373                         pp.runq[off(i)], pp.runq[off(j)] = pp.runq[off(j)], pp.runq[off(i)]
6374                 }
6375         }
6376
6377         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t)
6378         if !q.empty() {
6379                 lock(&sched.lock)
6380                 globrunqputbatch(q, int32(qsize))
6381                 unlock(&sched.lock)
6382         }
6383 }
6384
6385 // Get g from local runnable queue.
6386 // If inheritTime is true, gp should inherit the remaining time in the
6387 // current time slice. Otherwise, it should start a new time slice.
6388 // Executed only by the owner P.
6389 func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) {
6390         // If there's a runnext, it's the next G to run.
6391         next := pp.runnext
6392         // If the runnext is non-0 and the CAS fails, it could only have been stolen by another P,
6393         // because other Ps can race to set runnext to 0, but only the current P can set it to non-0.
6394         // Hence, there's no need to retry this CAS if it fails.
6395         if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) {
6396                 return next.ptr(), true
6397         }
6398
6399         for {
6400                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6401                 t := pp.runqtail
6402                 if t == h {
6403                         return nil, false
6404                 }
6405                 gp := pp.runq[h%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6406                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+1) { // cas-release, commits consume
6407                         return gp, false
6408                 }
6409         }
6410 }
6411
6412 // runqdrain drains the local runnable queue of pp and returns all goroutines in it.
6413 // Executed only by the owner P.
6414 func runqdrain(pp *p) (drainQ gQueue, n uint32) {
6415         oldNext := pp.runnext
6416         if oldNext != 0 && pp.runnext.cas(oldNext, 0) {
6417                 drainQ.pushBack(oldNext.ptr())
6418                 n++
6419         }
6420
6421 retry:
6422         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6423         t := pp.runqtail
6424         qn := t - h
6425         if qn == 0 {
6426                 return
6427         }
6428         if qn > uint32(len(pp.runq)) { // read inconsistent h and t
6429                 goto retry
6430         }
6431
6432         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+qn) { // cas-release, commits consume
6433                 goto retry
6434         }
6435
6436         // We've inverted the order in which it gets G's from the local P's runnable queue
6437         // and then advances the head pointer because we don't want to mess up the statuses of G's
6438         // while runqdrain() and runqsteal() are running in parallel.
6439         // Thus we should advance the head pointer before draining the local P into a gQueue,
6440         // so that we can update any gp.schedlink only after we take the full ownership of G,
6441         // meanwhile, other P's can't access to all G's in local P's runnable queue and steal them.
6442         // See https://groups.google.com/g/golang-dev/c/0pTKxEKhHSc/m/6Q85QjdVBQAJ for more details.
6443         for i := uint32(0); i < qn; i++ {
6444                 gp := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6445                 drainQ.pushBack(gp)
6446                 n++
6447         }
6448         return
6449 }
6450
6451 // Grabs a batch of goroutines from pp's runnable queue into batch.
6452 // Batch is a ring buffer starting at batchHead.
6453 // Returns number of grabbed goroutines.
6454 // Can be executed by any P.
6455 func runqgrab(pp *p, batch *[256]guintptr, batchHead uint32, stealRunNextG bool) uint32 {
6456         for {
6457                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6458                 t := atomic.LoadAcq(&pp.runqtail) // load-acquire, synchronize with the producer
6459                 n := t - h
6460                 n = n - n/2
6461                 if n == 0 {
6462                         if stealRunNextG {
6463                                 // Try to steal from pp.runnext.
6464                                 if next := pp.runnext; next != 0 {
6465                                         if pp.status == _Prunning {
6466                                                 // Sleep to ensure that pp isn't about to run the g
6467                                                 // we are about to steal.
6468                                                 // The important use case here is when the g running
6469                                                 // on pp ready()s another g and then almost
6470                                                 // immediately blocks. Instead of stealing runnext
6471                                                 // in this window, back off to give pp a chance to
6472                                                 // schedule runnext. This will avoid thrashing gs
6473                                                 // between different Ps.
6474                                                 // A sync chan send/recv takes ~50ns as of time of
6475                                                 // writing, so 3us gives ~50x overshoot.
6476                                                 if GOOS != "windows" && GOOS != "openbsd" && GOOS != "netbsd" {
6477                                                         usleep(3)
6478                                                 } else {
6479                                                         // On some platforms system timer granularity is
6480                                                         // 1-15ms, which is way too much for this
6481                                                         // optimization. So just yield.
6482                                                         osyield()
6483                                                 }
6484                                         }
6485                                         if !pp.runnext.cas(next, 0) {
6486                                                 continue
6487                                         }
6488                                         batch[batchHead%uint32(len(batch))] = next
6489                                         return 1
6490                                 }
6491                         }
6492                         return 0
6493                 }
6494                 if n > uint32(len(pp.runq)/2) { // read inconsistent h and t
6495                         continue
6496                 }
6497                 for i := uint32(0); i < n; i++ {
6498                         g := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))]
6499                         batch[(batchHead+i)%uint32(len(batch))] = g
6500                 }
6501                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6502                         return n
6503                 }
6504         }
6505 }
6506
6507 // Steal half of elements from local runnable queue of p2
6508 // and put onto local runnable queue of p.
6509 // Returns one of the stolen elements (or nil if failed).
6510 func runqsteal(pp, p2 *p, stealRunNextG bool) *g {
6511         t := pp.runqtail
6512         n := runqgrab(p2, &pp.runq, t, stealRunNextG)
6513         if n == 0 {
6514                 return nil
6515         }
6516         n--
6517         gp := pp.runq[(t+n)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6518         if n == 0 {
6519                 return gp
6520         }
6521         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6522         if t-h+n >= uint32(len(pp.runq)) {
6523                 throw("runqsteal: runq overflow")
6524         }
6525         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+n) // store-release, makes the item available for consumption
6526         return gp
6527 }
6528
6529 // A gQueue is a dequeue of Gs linked through g.schedlink. A G can only
6530 // be on one gQueue or gList at a time.
6531 type gQueue struct {
6532         head guintptr
6533         tail guintptr
6534 }
6535
6536 // empty reports whether q is empty.
6537 func (q *gQueue) empty() bool {
6538         return q.head == 0
6539 }
6540
6541 // push adds gp to the head of q.
6542 func (q *gQueue) push(gp *g) {
6543         gp.schedlink = q.head
6544         q.head.set(gp)
6545         if q.tail == 0 {
6546                 q.tail.set(gp)
6547         }
6548 }
6549
6550 // pushBack adds gp to the tail of q.
6551 func (q *gQueue) pushBack(gp *g) {
6552         gp.schedlink = 0
6553         if q.tail != 0 {
6554                 q.tail.ptr().schedlink.set(gp)
6555         } else {
6556                 q.head.set(gp)
6557         }
6558         q.tail.set(gp)
6559 }
6560
6561 // pushBackAll adds all Gs in q2 to the tail of q. After this q2 must
6562 // not be used.
6563 func (q *gQueue) pushBackAll(q2 gQueue) {
6564         if q2.tail == 0 {
6565                 return
6566         }
6567         q2.tail.ptr().schedlink = 0
6568         if q.tail != 0 {
6569                 q.tail.ptr().schedlink = q2.head
6570         } else {
6571                 q.head = q2.head
6572         }
6573         q.tail = q2.tail
6574 }
6575
6576 // pop removes and returns the head of queue q. It returns nil if
6577 // q is empty.
6578 func (q *gQueue) pop() *g {
6579         gp := q.head.ptr()
6580         if gp != nil {
6581                 q.head = gp.schedlink
6582                 if q.head == 0 {
6583                         q.tail = 0
6584                 }
6585         }
6586         return gp
6587 }
6588
6589 // popList takes all Gs in q and returns them as a gList.
6590 func (q *gQueue) popList() gList {
6591         stack := gList{q.head}
6592         *q = gQueue{}
6593         return stack
6594 }
6595
6596 // A gList is a list of Gs linked through g.schedlink. A G can only be
6597 // on one gQueue or gList at a time.
6598 type gList struct {
6599         head guintptr
6600 }
6601
6602 // empty reports whether l is empty.
6603 func (l *gList) empty() bool {
6604         return l.head == 0
6605 }
6606
6607 // push adds gp to the head of l.
6608 func (l *gList) push(gp *g) {
6609         gp.schedlink = l.head
6610         l.head.set(gp)
6611 }
6612
6613 // pushAll prepends all Gs in q to l.
6614 func (l *gList) pushAll(q gQueue) {
6615         if !q.empty() {
6616                 q.tail.ptr().schedlink = l.head
6617                 l.head = q.head
6618         }
6619 }
6620
6621 // pop removes and returns the head of l. If l is empty, it returns nil.
6622 func (l *gList) pop() *g {
6623         gp := l.head.ptr()
6624         if gp != nil {
6625                 l.head = gp.schedlink
6626         }
6627         return gp
6628 }
6629
6630 //go:linkname setMaxThreads runtime/debug.setMaxThreads
6631 func setMaxThreads(in int) (out int) {
6632         lock(&sched.lock)
6633         out = int(sched.maxmcount)
6634         if in > 0x7fffffff { // MaxInt32
6635                 sched.maxmcount = 0x7fffffff
6636         } else {
6637                 sched.maxmcount = int32(in)
6638         }
6639         checkmcount()
6640         unlock(&sched.lock)
6641         return
6642 }
6643
6644 //go:nosplit
6645 func procPin() int {
6646         gp := getg()
6647         mp := gp.m
6648
6649         mp.locks++
6650         return int(mp.p.ptr().id)
6651 }
6652
6653 //go:nosplit
6654 func procUnpin() {
6655         gp := getg()
6656         gp.m.locks--
6657 }
6658
6659 //go:linkname sync_runtime_procPin sync.runtime_procPin
6660 //go:nosplit
6661 func sync_runtime_procPin() int {
6662         return procPin()
6663 }
6664
6665 //go:linkname sync_runtime_procUnpin sync.runtime_procUnpin
6666 //go:nosplit
6667 func sync_runtime_procUnpin() {
6668         procUnpin()
6669 }
6670
6671 //go:linkname sync_atomic_runtime_procPin sync/atomic.runtime_procPin
6672 //go:nosplit
6673 func sync_atomic_runtime_procPin() int {
6674         return procPin()
6675 }
6676
6677 //go:linkname sync_atomic_runtime_procUnpin sync/atomic.runtime_procUnpin
6678 //go:nosplit
6679 func sync_atomic_runtime_procUnpin() {
6680         procUnpin()
6681 }
6682
6683 // Active spinning for sync.Mutex.
6684 //
6685 //go:linkname sync_runtime_canSpin sync.runtime_canSpin
6686 //go:nosplit
6687 func sync_runtime_canSpin(i int) bool {
6688         // sync.Mutex is cooperative, so we are conservative with spinning.
6689         // Spin only few times and only if running on a multicore machine and
6690         // GOMAXPROCS>1 and there is at least one other running P and local runq is empty.
6691         // As opposed to runtime mutex we don't do passive spinning here,
6692         // because there can be work on global runq or on other Ps.
6693         if i >= active_spin || ncpu <= 1 || gomaxprocs <= sched.npidle.Load()+sched.nmspinning.Load()+1 {
6694                 return false
6695         }
6696         if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) {
6697                 return false
6698         }
6699         return true
6700 }
6701
6702 //go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpin
6703 //go:nosplit
6704 func sync_runtime_doSpin() {
6705         procyield(active_spin_cnt)
6706 }
6707
6708 var stealOrder randomOrder
6709
6710 // randomOrder/randomEnum are helper types for randomized work stealing.
6711 // They allow to enumerate all Ps in different pseudo-random orders without repetitions.
6712 // The algorithm is based on the fact that if we have X such that X and GOMAXPROCS
6713 // are coprime, then a sequences of (i + X) % GOMAXPROCS gives the required enumeration.
6714 type randomOrder struct {
6715         count    uint32
6716         coprimes []uint32
6717 }
6718
6719 type randomEnum struct {
6720         i     uint32
6721         count uint32
6722         pos   uint32
6723         inc   uint32
6724 }
6725
6726 func (ord *randomOrder) reset(count uint32) {
6727         ord.count = count
6728         ord.coprimes = ord.coprimes[:0]
6729         for i := uint32(1); i <= count; i++ {
6730                 if gcd(i, count) == 1 {
6731                         ord.coprimes = append(ord.coprimes, i)
6732                 }
6733         }
6734 }
6735
6736 func (ord *randomOrder) start(i uint32) randomEnum {
6737         return randomEnum{
6738                 count: ord.count,
6739                 pos:   i % ord.count,
6740                 inc:   ord.coprimes[i/ord.count%uint32(len(ord.coprimes))],
6741         }
6742 }
6743
6744 func (enum *randomEnum) done() bool {
6745         return enum.i == enum.count
6746 }
6747
6748 func (enum *randomEnum) next() {
6749         enum.i++
6750         enum.pos = (enum.pos + enum.inc) % enum.count
6751 }
6752
6753 func (enum *randomEnum) position() uint32 {
6754         return enum.pos
6755 }
6756
6757 func gcd(a, b uint32) uint32 {
6758         for b != 0 {
6759                 a, b = b, a%b
6760         }
6761         return a
6762 }
6763
6764 // An initTask represents the set of initializations that need to be done for a package.
6765 // Keep in sync with ../../test/noinit.go:initTask
6766 type initTask struct {
6767         state uint32 // 0 = uninitialized, 1 = in progress, 2 = done
6768         nfns  uint32
6769         // followed by nfns pcs, uintptr sized, one per init function to run
6770 }
6771
6772 // inittrace stores statistics for init functions which are
6773 // updated by malloc and newproc when active is true.
6774 var inittrace tracestat
6775
6776 type tracestat struct {
6777         active bool   // init tracing activation status
6778         id     uint64 // init goroutine id
6779         allocs uint64 // heap allocations
6780         bytes  uint64 // heap allocated bytes
6781 }
6782
6783 func doInit(ts []*initTask) {
6784         for _, t := range ts {
6785                 doInit1(t)
6786         }
6787 }
6788
6789 func doInit1(t *initTask) {
6790         switch t.state {
6791         case 2: // fully initialized
6792                 return
6793         case 1: // initialization in progress
6794                 throw("recursive call during initialization - linker skew")
6795         default: // not initialized yet
6796                 t.state = 1 // initialization in progress
6797
6798                 var (
6799                         start  int64
6800                         before tracestat
6801                 )
6802
6803                 if inittrace.active {
6804                         start = nanotime()
6805                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6806                         before = inittrace
6807                 }
6808
6809                 if t.nfns == 0 {
6810                         // We should have pruned all of these in the linker.
6811                         throw("inittask with no functions")
6812                 }
6813
6814                 firstFunc := add(unsafe.Pointer(t), 8)
6815                 for i := uint32(0); i < t.nfns; i++ {
6816                         p := add(firstFunc, uintptr(i)*goarch.PtrSize)
6817                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&p))
6818                         f()
6819                 }
6820
6821                 if inittrace.active {
6822                         end := nanotime()
6823                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6824                         after := inittrace
6825
6826                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&firstFunc))
6827                         pkg := funcpkgpath(findfunc(abi.FuncPCABIInternal(f)))
6828
6829                         var sbuf [24]byte
6830                         print("init ", pkg, " @")
6831                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(start-runtimeInitTime))), " ms, ")
6832                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(end-start))), " ms clock, ")
6833                         print(string(itoa(sbuf[:], after.bytes-before.bytes)), " bytes, ")
6834                         print(string(itoa(sbuf[:], after.allocs-before.allocs)), " allocs")
6835                         print("\n")
6836                 }
6837
6838                 t.state = 2 // initialization done
6839         }
6840 }