]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/proc.go
runtime/metrics: add /sync/mutex/wait/total:seconds metric
[gostls13.git] / src / runtime / proc.go
1 // Copyright 2014 The Go Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
3 // license that can be found in the LICENSE file.
4
5 package runtime
6
7 import (
8         "internal/abi"
9         "internal/cpu"
10         "internal/goarch"
11         "runtime/internal/atomic"
12         "runtime/internal/sys"
13         "unsafe"
14 )
15
16 // set using cmd/go/internal/modload.ModInfoProg
17 var modinfo string
18
19 // Goroutine scheduler
20 // The scheduler's job is to distribute ready-to-run goroutines over worker threads.
21 //
22 // The main concepts are:
23 // G - goroutine.
24 // M - worker thread, or machine.
25 // P - processor, a resource that is required to execute Go code.
26 //     M must have an associated P to execute Go code, however it can be
27 //     blocked or in a syscall w/o an associated P.
28 //
29 // Design doc at https://golang.org/s/go11sched.
30
31 // Worker thread parking/unparking.
32 // We need to balance between keeping enough running worker threads to utilize
33 // available hardware parallelism and parking excessive running worker threads
34 // to conserve CPU resources and power. This is not simple for two reasons:
35 // (1) scheduler state is intentionally distributed (in particular, per-P work
36 // queues), so it is not possible to compute global predicates on fast paths;
37 // (2) for optimal thread management we would need to know the future (don't park
38 // a worker thread when a new goroutine will be readied in near future).
39 //
40 // Three rejected approaches that would work badly:
41 // 1. Centralize all scheduler state (would inhibit scalability).
42 // 2. Direct goroutine handoff. That is, when we ready a new goroutine and there
43 //    is a spare P, unpark a thread and handoff it the thread and the goroutine.
44 //    This would lead to thread state thrashing, as the thread that readied the
45 //    goroutine can be out of work the very next moment, we will need to park it.
46 //    Also, it would destroy locality of computation as we want to preserve
47 //    dependent goroutines on the same thread; and introduce additional latency.
48 // 3. Unpark an additional thread whenever we ready a goroutine and there is an
49 //    idle P, but don't do handoff. This would lead to excessive thread parking/
50 //    unparking as the additional threads will instantly park without discovering
51 //    any work to do.
52 //
53 // The current approach:
54 //
55 // This approach applies to three primary sources of potential work: readying a
56 // goroutine, new/modified-earlier timers, and idle-priority GC. See below for
57 // additional details.
58 //
59 // We unpark an additional thread when we submit work if (this is wakep()):
60 // 1. There is an idle P, and
61 // 2. There are no "spinning" worker threads.
62 //
63 // A worker thread is considered spinning if it is out of local work and did
64 // not find work in the global run queue or netpoller; the spinning state is
65 // denoted in m.spinning and in sched.nmspinning. Threads unparked this way are
66 // also considered spinning; we don't do goroutine handoff so such threads are
67 // out of work initially. Spinning threads spin on looking for work in per-P
68 // run queues and timer heaps or from the GC before parking. If a spinning
69 // thread finds work it takes itself out of the spinning state and proceeds to
70 // execution. If it does not find work it takes itself out of the spinning
71 // state and then parks.
72 //
73 // If there is at least one spinning thread (sched.nmspinning>1), we don't
74 // unpark new threads when submitting work. To compensate for that, if the last
75 // spinning thread finds work and stops spinning, it must unpark a new spinning
76 // thread. This approach smooths out unjustified spikes of thread unparking,
77 // but at the same time guarantees eventual maximal CPU parallelism
78 // utilization.
79 //
80 // The main implementation complication is that we need to be very careful
81 // during spinning->non-spinning thread transition. This transition can race
82 // with submission of new work, and either one part or another needs to unpark
83 // another worker thread. If they both fail to do that, we can end up with
84 // semi-persistent CPU underutilization.
85 //
86 // The general pattern for submission is:
87 // 1. Submit work to the local run queue, timer heap, or GC state.
88 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
89 // 3. Check sched.nmspinning.
90 //
91 // The general pattern for spinning->non-spinning transition is:
92 // 1. Decrement nmspinning.
93 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
94 // 3. Check all per-P work queues and GC for new work.
95 //
96 // Note that all this complexity does not apply to global run queue as we are
97 // not sloppy about thread unparking when submitting to global queue. Also see
98 // comments for nmspinning manipulation.
99 //
100 // How these different sources of work behave varies, though it doesn't affect
101 // the synchronization approach:
102 // * Ready goroutine: this is an obvious source of work; the goroutine is
103 //   immediately ready and must run on some thread eventually.
104 // * New/modified-earlier timer: The current timer implementation (see time.go)
105 //   uses netpoll in a thread with no work available to wait for the soonest
106 //   timer. If there is no thread waiting, we want a new spinning thread to go
107 //   wait.
108 // * Idle-priority GC: The GC wakes a stopped idle thread to contribute to
109 //   background GC work (note: currently disabled per golang.org/issue/19112).
110 //   Also see golang.org/issue/44313, as this should be extended to all GC
111 //   workers.
112
113 var (
114         m0           m
115         g0           g
116         mcache0      *mcache
117         raceprocctx0 uintptr
118 )
119
120 //go:linkname runtime_inittask runtime..inittask
121 var runtime_inittask initTask
122
123 //go:linkname main_inittask main..inittask
124 var main_inittask initTask
125
126 // main_init_done is a signal used by cgocallbackg that initialization
127 // has been completed. It is made before _cgo_notify_runtime_init_done,
128 // so all cgo calls can rely on it existing. When main_init is complete,
129 // it is closed, meaning cgocallbackg can reliably receive from it.
130 var main_init_done chan bool
131
132 //go:linkname main_main main.main
133 func main_main()
134
135 // mainStarted indicates that the main M has started.
136 var mainStarted bool
137
138 // runtimeInitTime is the nanotime() at which the runtime started.
139 var runtimeInitTime int64
140
141 // Value to use for signal mask for newly created M's.
142 var initSigmask sigset
143
144 // The main goroutine.
145 func main() {
146         mp := getg().m
147
148         // Racectx of m0->g0 is used only as the parent of the main goroutine.
149         // It must not be used for anything else.
150         mp.g0.racectx = 0
151
152         // Max stack size is 1 GB on 64-bit, 250 MB on 32-bit.
153         // Using decimal instead of binary GB and MB because
154         // they look nicer in the stack overflow failure message.
155         if goarch.PtrSize == 8 {
156                 maxstacksize = 1000000000
157         } else {
158                 maxstacksize = 250000000
159         }
160
161         // An upper limit for max stack size. Used to avoid random crashes
162         // after calling SetMaxStack and trying to allocate a stack that is too big,
163         // since stackalloc works with 32-bit sizes.
164         maxstackceiling = 2 * maxstacksize
165
166         // Allow newproc to start new Ms.
167         mainStarted = true
168
169         if GOARCH != "wasm" { // no threads on wasm yet, so no sysmon
170                 systemstack(func() {
171                         newm(sysmon, nil, -1)
172                 })
173         }
174
175         // Lock the main goroutine onto this, the main OS thread,
176         // during initialization. Most programs won't care, but a few
177         // do require certain calls to be made by the main thread.
178         // Those can arrange for main.main to run in the main thread
179         // by calling runtime.LockOSThread during initialization
180         // to preserve the lock.
181         lockOSThread()
182
183         if mp != &m0 {
184                 throw("runtime.main not on m0")
185         }
186
187         // Record when the world started.
188         // Must be before doInit for tracing init.
189         runtimeInitTime = nanotime()
190         if runtimeInitTime == 0 {
191                 throw("nanotime returning zero")
192         }
193
194         if debug.inittrace != 0 {
195                 inittrace.id = getg().goid
196                 inittrace.active = true
197         }
198
199         doInit(&runtime_inittask) // Must be before defer.
200
201         // Defer unlock so that runtime.Goexit during init does the unlock too.
202         needUnlock := true
203         defer func() {
204                 if needUnlock {
205                         unlockOSThread()
206                 }
207         }()
208
209         gcenable()
210
211         main_init_done = make(chan bool)
212         if iscgo {
213                 if _cgo_thread_start == nil {
214                         throw("_cgo_thread_start missing")
215                 }
216                 if GOOS != "windows" {
217                         if _cgo_setenv == nil {
218                                 throw("_cgo_setenv missing")
219                         }
220                         if _cgo_unsetenv == nil {
221                                 throw("_cgo_unsetenv missing")
222                         }
223                 }
224                 if _cgo_notify_runtime_init_done == nil {
225                         throw("_cgo_notify_runtime_init_done missing")
226                 }
227                 // Start the template thread in case we enter Go from
228                 // a C-created thread and need to create a new thread.
229                 startTemplateThread()
230                 cgocall(_cgo_notify_runtime_init_done, nil)
231         }
232
233         doInit(&main_inittask)
234
235         // Disable init tracing after main init done to avoid overhead
236         // of collecting statistics in malloc and newproc
237         inittrace.active = false
238
239         close(main_init_done)
240
241         needUnlock = false
242         unlockOSThread()
243
244         if isarchive || islibrary {
245                 // A program compiled with -buildmode=c-archive or c-shared
246                 // has a main, but it is not executed.
247                 return
248         }
249         fn := main_main // make an indirect call, as the linker doesn't know the address of the main package when laying down the runtime
250         fn()
251         if raceenabled {
252                 racefini()
253         }
254
255         // Make racy client program work: if panicking on
256         // another goroutine at the same time as main returns,
257         // let the other goroutine finish printing the panic trace.
258         // Once it does, it will exit. See issues 3934 and 20018.
259         if runningPanicDefers.Load() != 0 {
260                 // Running deferred functions should not take long.
261                 for c := 0; c < 1000; c++ {
262                         if runningPanicDefers.Load() == 0 {
263                                 break
264                         }
265                         Gosched()
266                 }
267         }
268         if panicking.Load() != 0 {
269                 gopark(nil, nil, waitReasonPanicWait, traceEvGoStop, 1)
270         }
271
272         exit(0)
273         for {
274                 var x *int32
275                 *x = 0
276         }
277 }
278
279 // os_beforeExit is called from os.Exit(0).
280 //
281 //go:linkname os_beforeExit os.runtime_beforeExit
282 func os_beforeExit() {
283         if raceenabled {
284                 racefini()
285         }
286 }
287
288 // start forcegc helper goroutine
289 func init() {
290         go forcegchelper()
291 }
292
293 func forcegchelper() {
294         forcegc.g = getg()
295         lockInit(&forcegc.lock, lockRankForcegc)
296         for {
297                 lock(&forcegc.lock)
298                 if forcegc.idle.Load() {
299                         throw("forcegc: phase error")
300                 }
301                 forcegc.idle.Store(true)
302                 goparkunlock(&forcegc.lock, waitReasonForceGCIdle, traceEvGoBlock, 1)
303                 // this goroutine is explicitly resumed by sysmon
304                 if debug.gctrace > 0 {
305                         println("GC forced")
306                 }
307                 // Time-triggered, fully concurrent.
308                 gcStart(gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: nanotime()})
309         }
310 }
311
312 //go:nosplit
313
314 // Gosched yields the processor, allowing other goroutines to run. It does not
315 // suspend the current goroutine, so execution resumes automatically.
316 func Gosched() {
317         checkTimeouts()
318         mcall(gosched_m)
319 }
320
321 // goschedguarded yields the processor like gosched, but also checks
322 // for forbidden states and opts out of the yield in those cases.
323 //
324 //go:nosplit
325 func goschedguarded() {
326         mcall(goschedguarded_m)
327 }
328
329 // Puts the current goroutine into a waiting state and calls unlockf on the
330 // system stack.
331 //
332 // If unlockf returns false, the goroutine is resumed.
333 //
334 // unlockf must not access this G's stack, as it may be moved between
335 // the call to gopark and the call to unlockf.
336 //
337 // Note that because unlockf is called after putting the G into a waiting
338 // state, the G may have already been readied by the time unlockf is called
339 // unless there is external synchronization preventing the G from being
340 // readied. If unlockf returns false, it must guarantee that the G cannot be
341 // externally readied.
342 //
343 // Reason explains why the goroutine has been parked. It is displayed in stack
344 // traces and heap dumps. Reasons should be unique and descriptive. Do not
345 // re-use reasons, add new ones.
346 func gopark(unlockf func(*g, unsafe.Pointer) bool, lock unsafe.Pointer, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
347         if reason != waitReasonSleep {
348                 checkTimeouts() // timeouts may expire while two goroutines keep the scheduler busy
349         }
350         mp := acquirem()
351         gp := mp.curg
352         status := readgstatus(gp)
353         if status != _Grunning && status != _Gscanrunning {
354                 throw("gopark: bad g status")
355         }
356         mp.waitlock = lock
357         mp.waitunlockf = unlockf
358         gp.waitreason = reason
359         mp.waittraceev = traceEv
360         mp.waittraceskip = traceskip
361         releasem(mp)
362         // can't do anything that might move the G between Ms here.
363         mcall(park_m)
364 }
365
366 // Puts the current goroutine into a waiting state and unlocks the lock.
367 // The goroutine can be made runnable again by calling goready(gp).
368 func goparkunlock(lock *mutex, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
369         gopark(parkunlock_c, unsafe.Pointer(lock), reason, traceEv, traceskip)
370 }
371
372 func goready(gp *g, traceskip int) {
373         systemstack(func() {
374                 ready(gp, traceskip, true)
375         })
376 }
377
378 //go:nosplit
379 func acquireSudog() *sudog {
380         // Delicate dance: the semaphore implementation calls
381         // acquireSudog, acquireSudog calls new(sudog),
382         // new calls malloc, malloc can call the garbage collector,
383         // and the garbage collector calls the semaphore implementation
384         // in stopTheWorld.
385         // Break the cycle by doing acquirem/releasem around new(sudog).
386         // The acquirem/releasem increments m.locks during new(sudog),
387         // which keeps the garbage collector from being invoked.
388         mp := acquirem()
389         pp := mp.p.ptr()
390         if len(pp.sudogcache) == 0 {
391                 lock(&sched.sudoglock)
392                 // First, try to grab a batch from central cache.
393                 for len(pp.sudogcache) < cap(pp.sudogcache)/2 && sched.sudogcache != nil {
394                         s := sched.sudogcache
395                         sched.sudogcache = s.next
396                         s.next = nil
397                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
398                 }
399                 unlock(&sched.sudoglock)
400                 // If the central cache is empty, allocate a new one.
401                 if len(pp.sudogcache) == 0 {
402                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, new(sudog))
403                 }
404         }
405         n := len(pp.sudogcache)
406         s := pp.sudogcache[n-1]
407         pp.sudogcache[n-1] = nil
408         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
409         if s.elem != nil {
410                 throw("acquireSudog: found s.elem != nil in cache")
411         }
412         releasem(mp)
413         return s
414 }
415
416 //go:nosplit
417 func releaseSudog(s *sudog) {
418         if s.elem != nil {
419                 throw("runtime: sudog with non-nil elem")
420         }
421         if s.isSelect {
422                 throw("runtime: sudog with non-false isSelect")
423         }
424         if s.next != nil {
425                 throw("runtime: sudog with non-nil next")
426         }
427         if s.prev != nil {
428                 throw("runtime: sudog with non-nil prev")
429         }
430         if s.waitlink != nil {
431                 throw("runtime: sudog with non-nil waitlink")
432         }
433         if s.c != nil {
434                 throw("runtime: sudog with non-nil c")
435         }
436         gp := getg()
437         if gp.param != nil {
438                 throw("runtime: releaseSudog with non-nil gp.param")
439         }
440         mp := acquirem() // avoid rescheduling to another P
441         pp := mp.p.ptr()
442         if len(pp.sudogcache) == cap(pp.sudogcache) {
443                 // Transfer half of local cache to the central cache.
444                 var first, last *sudog
445                 for len(pp.sudogcache) > cap(pp.sudogcache)/2 {
446                         n := len(pp.sudogcache)
447                         p := pp.sudogcache[n-1]
448                         pp.sudogcache[n-1] = nil
449                         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
450                         if first == nil {
451                                 first = p
452                         } else {
453                                 last.next = p
454                         }
455                         last = p
456                 }
457                 lock(&sched.sudoglock)
458                 last.next = sched.sudogcache
459                 sched.sudogcache = first
460                 unlock(&sched.sudoglock)
461         }
462         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
463         releasem(mp)
464 }
465
466 // called from assembly
467 func badmcall(fn func(*g)) {
468         throw("runtime: mcall called on m->g0 stack")
469 }
470
471 func badmcall2(fn func(*g)) {
472         throw("runtime: mcall function returned")
473 }
474
475 func badreflectcall() {
476         panic(plainError("arg size to reflect.call more than 1GB"))
477 }
478
479 var badmorestackg0Msg = "fatal: morestack on g0\n"
480
481 //go:nosplit
482 //go:nowritebarrierrec
483 func badmorestackg0() {
484         sp := stringStructOf(&badmorestackg0Msg)
485         write(2, sp.str, int32(sp.len))
486 }
487
488 var badmorestackgsignalMsg = "fatal: morestack on gsignal\n"
489
490 //go:nosplit
491 //go:nowritebarrierrec
492 func badmorestackgsignal() {
493         sp := stringStructOf(&badmorestackgsignalMsg)
494         write(2, sp.str, int32(sp.len))
495 }
496
497 //go:nosplit
498 func badctxt() {
499         throw("ctxt != 0")
500 }
501
502 func lockedOSThread() bool {
503         gp := getg()
504         return gp.lockedm != 0 && gp.m.lockedg != 0
505 }
506
507 var (
508         // allgs contains all Gs ever created (including dead Gs), and thus
509         // never shrinks.
510         //
511         // Access via the slice is protected by allglock or stop-the-world.
512         // Readers that cannot take the lock may (carefully!) use the atomic
513         // variables below.
514         allglock mutex
515         allgs    []*g
516
517         // allglen and allgptr are atomic variables that contain len(allgs) and
518         // &allgs[0] respectively. Proper ordering depends on totally-ordered
519         // loads and stores. Writes are protected by allglock.
520         //
521         // allgptr is updated before allglen. Readers should read allglen
522         // before allgptr to ensure that allglen is always <= len(allgptr). New
523         // Gs appended during the race can be missed. For a consistent view of
524         // all Gs, allglock must be held.
525         //
526         // allgptr copies should always be stored as a concrete type or
527         // unsafe.Pointer, not uintptr, to ensure that GC can still reach it
528         // even if it points to a stale array.
529         allglen uintptr
530         allgptr **g
531 )
532
533 func allgadd(gp *g) {
534         if readgstatus(gp) == _Gidle {
535                 throw("allgadd: bad status Gidle")
536         }
537
538         lock(&allglock)
539         allgs = append(allgs, gp)
540         if &allgs[0] != allgptr {
541                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allgptr), unsafe.Pointer(&allgs[0]))
542         }
543         atomic.Storeuintptr(&allglen, uintptr(len(allgs)))
544         unlock(&allglock)
545 }
546
547 // allGsSnapshot returns a snapshot of the slice of all Gs.
548 //
549 // The world must be stopped or allglock must be held.
550 func allGsSnapshot() []*g {
551         assertWorldStoppedOrLockHeld(&allglock)
552
553         // Because the world is stopped or allglock is held, allgadd
554         // cannot happen concurrently with this. allgs grows
555         // monotonically and existing entries never change, so we can
556         // simply return a copy of the slice header. For added safety,
557         // we trim everything past len because that can still change.
558         return allgs[:len(allgs):len(allgs)]
559 }
560
561 // atomicAllG returns &allgs[0] and len(allgs) for use with atomicAllGIndex.
562 func atomicAllG() (**g, uintptr) {
563         length := atomic.Loaduintptr(&allglen)
564         ptr := (**g)(atomic.Loadp(unsafe.Pointer(&allgptr)))
565         return ptr, length
566 }
567
568 // atomicAllGIndex returns ptr[i] with the allgptr returned from atomicAllG.
569 func atomicAllGIndex(ptr **g, i uintptr) *g {
570         return *(**g)(add(unsafe.Pointer(ptr), i*goarch.PtrSize))
571 }
572
573 // forEachG calls fn on every G from allgs.
574 //
575 // forEachG takes a lock to exclude concurrent addition of new Gs.
576 func forEachG(fn func(gp *g)) {
577         lock(&allglock)
578         for _, gp := range allgs {
579                 fn(gp)
580         }
581         unlock(&allglock)
582 }
583
584 // forEachGRace calls fn on every G from allgs.
585 //
586 // forEachGRace avoids locking, but does not exclude addition of new Gs during
587 // execution, which may be missed.
588 func forEachGRace(fn func(gp *g)) {
589         ptr, length := atomicAllG()
590         for i := uintptr(0); i < length; i++ {
591                 gp := atomicAllGIndex(ptr, i)
592                 fn(gp)
593         }
594         return
595 }
596
597 const (
598         // Number of goroutine ids to grab from sched.goidgen to local per-P cache at once.
599         // 16 seems to provide enough amortization, but other than that it's mostly arbitrary number.
600         _GoidCacheBatch = 16
601 )
602
603 // cpuinit extracts the environment variable GODEBUG from the environment on
604 // Unix-like operating systems and calls internal/cpu.Initialize.
605 func cpuinit() {
606         const prefix = "GODEBUG="
607         var env string
608
609         switch GOOS {
610         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
611                 cpu.DebugOptions = true
612
613                 // Similar to goenv_unix but extracts the environment value for
614                 // GODEBUG directly.
615                 // TODO(moehrmann): remove when general goenvs() can be called before cpuinit()
616                 n := int32(0)
617                 for argv_index(argv, argc+1+n) != nil {
618                         n++
619                 }
620
621                 for i := int32(0); i < n; i++ {
622                         p := argv_index(argv, argc+1+i)
623                         s := unsafe.String(p, findnull(p))
624
625                         if hasPrefix(s, prefix) {
626                                 env = gostring(p)[len(prefix):]
627                                 break
628                         }
629                 }
630         }
631
632         cpu.Initialize(env)
633
634         // Support cpu feature variables are used in code generated by the compiler
635         // to guard execution of instructions that can not be assumed to be always supported.
636         switch GOARCH {
637         case "386", "amd64":
638                 x86HasPOPCNT = cpu.X86.HasPOPCNT
639                 x86HasSSE41 = cpu.X86.HasSSE41
640                 x86HasFMA = cpu.X86.HasFMA
641
642         case "arm":
643                 armHasVFPv4 = cpu.ARM.HasVFPv4
644
645         case "arm64":
646                 arm64HasATOMICS = cpu.ARM64.HasATOMICS
647         }
648 }
649
650 // The bootstrap sequence is:
651 //
652 //      call osinit
653 //      call schedinit
654 //      make & queue new G
655 //      call runtime·mstart
656 //
657 // The new G calls runtime·main.
658 func schedinit() {
659         lockInit(&sched.lock, lockRankSched)
660         lockInit(&sched.sysmonlock, lockRankSysmon)
661         lockInit(&sched.deferlock, lockRankDefer)
662         lockInit(&sched.sudoglock, lockRankSudog)
663         lockInit(&deadlock, lockRankDeadlock)
664         lockInit(&paniclk, lockRankPanic)
665         lockInit(&allglock, lockRankAllg)
666         lockInit(&allpLock, lockRankAllp)
667         lockInit(&reflectOffs.lock, lockRankReflectOffs)
668         lockInit(&finlock, lockRankFin)
669         lockInit(&trace.bufLock, lockRankTraceBuf)
670         lockInit(&trace.stringsLock, lockRankTraceStrings)
671         lockInit(&trace.lock, lockRankTrace)
672         lockInit(&cpuprof.lock, lockRankCpuprof)
673         lockInit(&trace.stackTab.lock, lockRankTraceStackTab)
674         // Enforce that this lock is always a leaf lock.
675         // All of this lock's critical sections should be
676         // extremely short.
677         lockInit(&memstats.heapStats.noPLock, lockRankLeafRank)
678
679         // raceinit must be the first call to race detector.
680         // In particular, it must be done before mallocinit below calls racemapshadow.
681         gp := getg()
682         if raceenabled {
683                 gp.racectx, raceprocctx0 = raceinit()
684         }
685
686         sched.maxmcount = 10000
687
688         // The world starts stopped.
689         worldStopped()
690
691         moduledataverify()
692         stackinit()
693         mallocinit()
694         cpuinit()      // must run before alginit
695         alginit()      // maps, hash, fastrand must not be used before this call
696         fastrandinit() // must run before mcommoninit
697         mcommoninit(gp.m, -1)
698         modulesinit()   // provides activeModules
699         typelinksinit() // uses maps, activeModules
700         itabsinit()     // uses activeModules
701         stkobjinit()    // must run before GC starts
702
703         sigsave(&gp.m.sigmask)
704         initSigmask = gp.m.sigmask
705
706         goargs()
707         goenvs()
708         parsedebugvars()
709         gcinit()
710
711         lock(&sched.lock)
712         sched.lastpoll.Store(nanotime())
713         procs := ncpu
714         if n, ok := atoi32(gogetenv("GOMAXPROCS")); ok && n > 0 {
715                 procs = n
716         }
717         if procresize(procs) != nil {
718                 throw("unknown runnable goroutine during bootstrap")
719         }
720         unlock(&sched.lock)
721
722         // World is effectively started now, as P's can run.
723         worldStarted()
724
725         // For cgocheck > 1, we turn on the write barrier at all times
726         // and check all pointer writes. We can't do this until after
727         // procresize because the write barrier needs a P.
728         if debug.cgocheck > 1 {
729                 writeBarrier.cgo = true
730                 writeBarrier.enabled = true
731                 for _, pp := range allp {
732                         pp.wbBuf.reset()
733                 }
734         }
735
736         if buildVersion == "" {
737                 // Condition should never trigger. This code just serves
738                 // to ensure runtime·buildVersion is kept in the resulting binary.
739                 buildVersion = "unknown"
740         }
741         if len(modinfo) == 1 {
742                 // Condition should never trigger. This code just serves
743                 // to ensure runtime·modinfo is kept in the resulting binary.
744                 modinfo = ""
745         }
746 }
747
748 func dumpgstatus(gp *g) {
749         thisg := getg()
750         print("runtime:   gp: gp=", gp, ", goid=", gp.goid, ", gp->atomicstatus=", readgstatus(gp), "\n")
751         print("runtime: getg:  g=", thisg, ", goid=", thisg.goid, ",  g->atomicstatus=", readgstatus(thisg), "\n")
752 }
753
754 // sched.lock must be held.
755 func checkmcount() {
756         assertLockHeld(&sched.lock)
757
758         if mcount() > sched.maxmcount {
759                 print("runtime: program exceeds ", sched.maxmcount, "-thread limit\n")
760                 throw("thread exhaustion")
761         }
762 }
763
764 // mReserveID returns the next ID to use for a new m. This new m is immediately
765 // considered 'running' by checkdead.
766 //
767 // sched.lock must be held.
768 func mReserveID() int64 {
769         assertLockHeld(&sched.lock)
770
771         if sched.mnext+1 < sched.mnext {
772                 throw("runtime: thread ID overflow")
773         }
774         id := sched.mnext
775         sched.mnext++
776         checkmcount()
777         return id
778 }
779
780 // Pre-allocated ID may be passed as 'id', or omitted by passing -1.
781 func mcommoninit(mp *m, id int64) {
782         gp := getg()
783
784         // g0 stack won't make sense for user (and is not necessary unwindable).
785         if gp != gp.m.g0 {
786                 callers(1, mp.createstack[:])
787         }
788
789         lock(&sched.lock)
790
791         if id >= 0 {
792                 mp.id = id
793         } else {
794                 mp.id = mReserveID()
795         }
796
797         lo := uint32(int64Hash(uint64(mp.id), fastrandseed))
798         hi := uint32(int64Hash(uint64(cputicks()), ^fastrandseed))
799         if lo|hi == 0 {
800                 hi = 1
801         }
802         // Same behavior as for 1.17.
803         // TODO: Simplify ths.
804         if goarch.BigEndian {
805                 mp.fastrand = uint64(lo)<<32 | uint64(hi)
806         } else {
807                 mp.fastrand = uint64(hi)<<32 | uint64(lo)
808         }
809
810         mpreinit(mp)
811         if mp.gsignal != nil {
812                 mp.gsignal.stackguard1 = mp.gsignal.stack.lo + _StackGuard
813         }
814
815         // Add to allm so garbage collector doesn't free g->m
816         // when it is just in a register or thread-local storage.
817         mp.alllink = allm
818
819         // NumCgoCall() iterates over allm w/o schedlock,
820         // so we need to publish it safely.
821         atomicstorep(unsafe.Pointer(&allm), unsafe.Pointer(mp))
822         unlock(&sched.lock)
823
824         // Allocate memory to hold a cgo traceback if the cgo call crashes.
825         if iscgo || GOOS == "solaris" || GOOS == "illumos" || GOOS == "windows" {
826                 mp.cgoCallers = new(cgoCallers)
827         }
828 }
829
830 func (mp *m) becomeSpinning() {
831         mp.spinning = true
832         sched.nmspinning.Add(1)
833         sched.needspinning.Store(0)
834 }
835
836 var fastrandseed uintptr
837
838 func fastrandinit() {
839         s := (*[unsafe.Sizeof(fastrandseed)]byte)(unsafe.Pointer(&fastrandseed))[:]
840         getRandomData(s)
841 }
842
843 // Mark gp ready to run.
844 func ready(gp *g, traceskip int, next bool) {
845         if trace.enabled {
846                 traceGoUnpark(gp, traceskip)
847         }
848
849         status := readgstatus(gp)
850
851         // Mark runnable.
852         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
853         if status&^_Gscan != _Gwaiting {
854                 dumpgstatus(gp)
855                 throw("bad g->status in ready")
856         }
857
858         // status is Gwaiting or Gscanwaiting, make Grunnable and put on runq
859         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
860         runqput(mp.p.ptr(), gp, next)
861         wakep()
862         releasem(mp)
863 }
864
865 // freezeStopWait is a large value that freezetheworld sets
866 // sched.stopwait to in order to request that all Gs permanently stop.
867 const freezeStopWait = 0x7fffffff
868
869 // freezing is set to non-zero if the runtime is trying to freeze the
870 // world.
871 var freezing atomic.Bool
872
873 // Similar to stopTheWorld but best-effort and can be called several times.
874 // There is no reverse operation, used during crashing.
875 // This function must not lock any mutexes.
876 func freezetheworld() {
877         freezing.Store(true)
878         // stopwait and preemption requests can be lost
879         // due to races with concurrently executing threads,
880         // so try several times
881         for i := 0; i < 5; i++ {
882                 // this should tell the scheduler to not start any new goroutines
883                 sched.stopwait = freezeStopWait
884                 sched.gcwaiting.Store(true)
885                 // this should stop running goroutines
886                 if !preemptall() {
887                         break // no running goroutines
888                 }
889                 usleep(1000)
890         }
891         // to be sure
892         usleep(1000)
893         preemptall()
894         usleep(1000)
895 }
896
897 // All reads and writes of g's status go through readgstatus, casgstatus
898 // castogscanstatus, casfrom_Gscanstatus.
899 //
900 //go:nosplit
901 func readgstatus(gp *g) uint32 {
902         return gp.atomicstatus.Load()
903 }
904
905 // The Gscanstatuses are acting like locks and this releases them.
906 // If it proves to be a performance hit we should be able to make these
907 // simple atomic stores but for now we are going to throw if
908 // we see an inconsistent state.
909 func casfrom_Gscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
910         success := false
911
912         // Check that transition is valid.
913         switch oldval {
914         default:
915                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus bad oldval gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
916                 dumpgstatus(gp)
917                 throw("casfrom_Gscanstatus:top gp->status is not in scan state")
918         case _Gscanrunnable,
919                 _Gscanwaiting,
920                 _Gscanrunning,
921                 _Gscansyscall,
922                 _Gscanpreempted:
923                 if newval == oldval&^_Gscan {
924                         success = gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
925                 }
926         }
927         if !success {
928                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus failed gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
929                 dumpgstatus(gp)
930                 throw("casfrom_Gscanstatus: gp->status is not in scan state")
931         }
932         releaseLockRank(lockRankGscan)
933 }
934
935 // This will return false if the gp is not in the expected status and the cas fails.
936 // This acts like a lock acquire while the casfromgstatus acts like a lock release.
937 func castogscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) bool {
938         switch oldval {
939         case _Grunnable,
940                 _Grunning,
941                 _Gwaiting,
942                 _Gsyscall:
943                 if newval == oldval|_Gscan {
944                         r := gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
945                         if r {
946                                 acquireLockRank(lockRankGscan)
947                         }
948                         return r
949
950                 }
951         }
952         print("runtime: castogscanstatus oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
953         throw("castogscanstatus")
954         panic("not reached")
955 }
956
957 // casgstatusAlwaysTrack is a debug flag that causes casgstatus to always track
958 // various latencies on every transition instead of sampling them.
959 var casgstatusAlwaysTrack = false
960
961 // If asked to move to or from a Gscanstatus this will throw. Use the castogscanstatus
962 // and casfrom_Gscanstatus instead.
963 // casgstatus will loop if the g->atomicstatus is in a Gscan status until the routine that
964 // put it in the Gscan state is finished.
965 //
966 //go:nosplit
967 func casgstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
968         if (oldval&_Gscan != 0) || (newval&_Gscan != 0) || oldval == newval {
969                 systemstack(func() {
970                         print("runtime: casgstatus: oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
971                         throw("casgstatus: bad incoming values")
972                 })
973         }
974
975         acquireLockRank(lockRankGscan)
976         releaseLockRank(lockRankGscan)
977
978         // See https://golang.org/cl/21503 for justification of the yield delay.
979         const yieldDelay = 5 * 1000
980         var nextYield int64
981
982         // loop if gp->atomicstatus is in a scan state giving
983         // GC time to finish and change the state to oldval.
984         for i := 0; !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval); i++ {
985                 if oldval == _Gwaiting && gp.atomicstatus.Load() == _Grunnable {
986                         throw("casgstatus: waiting for Gwaiting but is Grunnable")
987                 }
988                 if i == 0 {
989                         nextYield = nanotime() + yieldDelay
990                 }
991                 if nanotime() < nextYield {
992                         for x := 0; x < 10 && gp.atomicstatus.Load() != oldval; x++ {
993                                 procyield(1)
994                         }
995                 } else {
996                         osyield()
997                         nextYield = nanotime() + yieldDelay/2
998                 }
999         }
1000
1001         if oldval == _Grunning {
1002                 // Track every gTrackingPeriod time a goroutine transitions out of running.
1003                 if casgstatusAlwaysTrack || gp.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
1004                         gp.tracking = true
1005                 }
1006                 gp.trackingSeq++
1007         }
1008         if !gp.tracking {
1009                 return
1010         }
1011
1012         // Handle various kinds of tracking.
1013         //
1014         // Currently:
1015         // - Time spent in runnable.
1016         // - Time spent blocked on a sync.Mutex or sync.RWMutex.
1017         switch oldval {
1018         case _Grunnable:
1019                 // We transitioned out of runnable, so measure how much
1020                 // time we spent in this state and add it to
1021                 // runnableTime.
1022                 now := nanotime()
1023                 gp.runnableTime += now - gp.trackingStamp
1024                 gp.trackingStamp = 0
1025         case _Gwaiting:
1026                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1027                         // Not blocking on a lock.
1028                         break
1029                 }
1030                 // Blocking on a lock, measure it. Note that because we're
1031                 // sampling, we have to multiply by our sampling period to get
1032                 // a more representative estimate of the absolute value.
1033                 // gTrackingPeriod also represents an accurate sampling period
1034                 // because we can only enter this state from _Grunning.
1035                 now := nanotime()
1036                 sched.totalMutexWaitTime.Add((now - gp.trackingStamp) * gTrackingPeriod)
1037                 gp.trackingStamp = 0
1038         }
1039         switch newval {
1040         case _Gwaiting:
1041                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1042                         // Not blocking on a lock.
1043                         break
1044                 }
1045                 // Blocking on a lock. Write down the timestamp.
1046                 now := nanotime()
1047                 gp.trackingStamp = now
1048         case _Grunnable:
1049                 // We just transitioned into runnable, so record what
1050                 // time that happened.
1051                 now := nanotime()
1052                 gp.trackingStamp = now
1053         case _Grunning:
1054                 // We're transitioning into running, so turn off
1055                 // tracking and record how much time we spent in
1056                 // runnable.
1057                 gp.tracking = false
1058                 sched.timeToRun.record(gp.runnableTime)
1059                 gp.runnableTime = 0
1060         }
1061 }
1062
1063 // casGToWaiting transitions gp from old to _Gwaiting, and sets the wait reason.
1064 //
1065 // Use this over casgstatus when possible to ensure that a waitreason is set.
1066 func casGToWaiting(gp *g, old uint32, reason waitReason) {
1067         // Set the wait reason before calling casgstatus, because casgstatus will use it.
1068         gp.waitreason = reason
1069         casgstatus(gp, old, _Gwaiting)
1070 }
1071
1072 // casgstatus(gp, oldstatus, Gcopystack), assuming oldstatus is Gwaiting or Grunnable.
1073 // Returns old status. Cannot call casgstatus directly, because we are racing with an
1074 // async wakeup that might come in from netpoll. If we see Gwaiting from the readgstatus,
1075 // it might have become Grunnable by the time we get to the cas. If we called casgstatus,
1076 // it would loop waiting for the status to go back to Gwaiting, which it never will.
1077 //
1078 //go:nosplit
1079 func casgcopystack(gp *g) uint32 {
1080         for {
1081                 oldstatus := readgstatus(gp) &^ _Gscan
1082                 if oldstatus != _Gwaiting && oldstatus != _Grunnable {
1083                         throw("copystack: bad status, not Gwaiting or Grunnable")
1084                 }
1085                 if gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldstatus, _Gcopystack) {
1086                         return oldstatus
1087                 }
1088         }
1089 }
1090
1091 // casGToPreemptScan transitions gp from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted.
1092 //
1093 // TODO(austin): This is the only status operation that both changes
1094 // the status and locks the _Gscan bit. Rethink this.
1095 func casGToPreemptScan(gp *g, old, new uint32) {
1096         if old != _Grunning || new != _Gscan|_Gpreempted {
1097                 throw("bad g transition")
1098         }
1099         acquireLockRank(lockRankGscan)
1100         for !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Grunning, _Gscan|_Gpreempted) {
1101         }
1102 }
1103
1104 // casGFromPreempted attempts to transition gp from _Gpreempted to
1105 // _Gwaiting. If successful, the caller is responsible for
1106 // re-scheduling gp.
1107 func casGFromPreempted(gp *g, old, new uint32) bool {
1108         if old != _Gpreempted || new != _Gwaiting {
1109                 throw("bad g transition")
1110         }
1111         gp.waitreason = waitReasonPreempted
1112         return gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Gpreempted, _Gwaiting)
1113 }
1114
1115 // stopTheWorld stops all P's from executing goroutines, interrupting
1116 // all goroutines at GC safe points and records reason as the reason
1117 // for the stop. On return, only the current goroutine's P is running.
1118 // stopTheWorld must not be called from a system stack and the caller
1119 // must not hold worldsema. The caller must call startTheWorld when
1120 // other P's should resume execution.
1121 //
1122 // stopTheWorld is safe for multiple goroutines to call at the
1123 // same time. Each will execute its own stop, and the stops will
1124 // be serialized.
1125 //
1126 // This is also used by routines that do stack dumps. If the system is
1127 // in panic or being exited, this may not reliably stop all
1128 // goroutines.
1129 func stopTheWorld(reason string) {
1130         semacquire(&worldsema)
1131         gp := getg()
1132         gp.m.preemptoff = reason
1133         systemstack(func() {
1134                 // Mark the goroutine which called stopTheWorld preemptible so its
1135                 // stack may be scanned.
1136                 // This lets a mark worker scan us while we try to stop the world
1137                 // since otherwise we could get in a mutual preemption deadlock.
1138                 // We must not modify anything on the G stack because a stack shrink
1139                 // may occur. A stack shrink is otherwise OK though because in order
1140                 // to return from this function (and to leave the system stack) we
1141                 // must have preempted all goroutines, including any attempting
1142                 // to scan our stack, in which case, any stack shrinking will
1143                 // have already completed by the time we exit.
1144                 // Don't provide a wait reason because we're still executing.
1145                 casGToWaiting(gp, _Grunning, waitReasonStoppingTheWorld)
1146                 stopTheWorldWithSema()
1147                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunning)
1148         })
1149 }
1150
1151 // startTheWorld undoes the effects of stopTheWorld.
1152 func startTheWorld() {
1153         systemstack(func() { startTheWorldWithSema(false) })
1154
1155         // worldsema must be held over startTheWorldWithSema to ensure
1156         // gomaxprocs cannot change while worldsema is held.
1157         //
1158         // Release worldsema with direct handoff to the next waiter, but
1159         // acquirem so that semrelease1 doesn't try to yield our time.
1160         //
1161         // Otherwise if e.g. ReadMemStats is being called in a loop,
1162         // it might stomp on other attempts to stop the world, such as
1163         // for starting or ending GC. The operation this blocks is
1164         // so heavy-weight that we should just try to be as fair as
1165         // possible here.
1166         //
1167         // We don't want to just allow us to get preempted between now
1168         // and releasing the semaphore because then we keep everyone
1169         // (including, for example, GCs) waiting longer.
1170         mp := acquirem()
1171         mp.preemptoff = ""
1172         semrelease1(&worldsema, true, 0)
1173         releasem(mp)
1174 }
1175
1176 // stopTheWorldGC has the same effect as stopTheWorld, but blocks
1177 // until the GC is not running. It also blocks a GC from starting
1178 // until startTheWorldGC is called.
1179 func stopTheWorldGC(reason string) {
1180         semacquire(&gcsema)
1181         stopTheWorld(reason)
1182 }
1183
1184 // startTheWorldGC undoes the effects of stopTheWorldGC.
1185 func startTheWorldGC() {
1186         startTheWorld()
1187         semrelease(&gcsema)
1188 }
1189
1190 // Holding worldsema grants an M the right to try to stop the world.
1191 var worldsema uint32 = 1
1192
1193 // Holding gcsema grants the M the right to block a GC, and blocks
1194 // until the current GC is done. In particular, it prevents gomaxprocs
1195 // from changing concurrently.
1196 //
1197 // TODO(mknyszek): Once gomaxprocs and the execution tracer can handle
1198 // being changed/enabled during a GC, remove this.
1199 var gcsema uint32 = 1
1200
1201 // stopTheWorldWithSema is the core implementation of stopTheWorld.
1202 // The caller is responsible for acquiring worldsema and disabling
1203 // preemption first and then should stopTheWorldWithSema on the system
1204 // stack:
1205 //
1206 //      semacquire(&worldsema, 0)
1207 //      m.preemptoff = "reason"
1208 //      systemstack(stopTheWorldWithSema)
1209 //
1210 // When finished, the caller must either call startTheWorld or undo
1211 // these three operations separately:
1212 //
1213 //      m.preemptoff = ""
1214 //      systemstack(startTheWorldWithSema)
1215 //      semrelease(&worldsema)
1216 //
1217 // It is allowed to acquire worldsema once and then execute multiple
1218 // startTheWorldWithSema/stopTheWorldWithSema pairs.
1219 // Other P's are able to execute between successive calls to
1220 // startTheWorldWithSema and stopTheWorldWithSema.
1221 // Holding worldsema causes any other goroutines invoking
1222 // stopTheWorld to block.
1223 func stopTheWorldWithSema() {
1224         gp := getg()
1225
1226         // If we hold a lock, then we won't be able to stop another M
1227         // that is blocked trying to acquire the lock.
1228         if gp.m.locks > 0 {
1229                 throw("stopTheWorld: holding locks")
1230         }
1231
1232         lock(&sched.lock)
1233         sched.stopwait = gomaxprocs
1234         sched.gcwaiting.Store(true)
1235         preemptall()
1236         // stop current P
1237         gp.m.p.ptr().status = _Pgcstop // Pgcstop is only diagnostic.
1238         sched.stopwait--
1239         // try to retake all P's in Psyscall status
1240         for _, pp := range allp {
1241                 s := pp.status
1242                 if s == _Psyscall && atomic.Cas(&pp.status, s, _Pgcstop) {
1243                         if trace.enabled {
1244                                 traceGoSysBlock(pp)
1245                                 traceProcStop(pp)
1246                         }
1247                         pp.syscalltick++
1248                         sched.stopwait--
1249                 }
1250         }
1251         // stop idle P's
1252         now := nanotime()
1253         for {
1254                 pp, _ := pidleget(now)
1255                 if pp == nil {
1256                         break
1257                 }
1258                 pp.status = _Pgcstop
1259                 sched.stopwait--
1260         }
1261         wait := sched.stopwait > 0
1262         unlock(&sched.lock)
1263
1264         // wait for remaining P's to stop voluntarily
1265         if wait {
1266                 for {
1267                         // wait for 100us, then try to re-preempt in case of any races
1268                         if notetsleep(&sched.stopnote, 100*1000) {
1269                                 noteclear(&sched.stopnote)
1270                                 break
1271                         }
1272                         preemptall()
1273                 }
1274         }
1275
1276         // sanity checks
1277         bad := ""
1278         if sched.stopwait != 0 {
1279                 bad = "stopTheWorld: not stopped (stopwait != 0)"
1280         } else {
1281                 for _, pp := range allp {
1282                         if pp.status != _Pgcstop {
1283                                 bad = "stopTheWorld: not stopped (status != _Pgcstop)"
1284                         }
1285                 }
1286         }
1287         if freezing.Load() {
1288                 // Some other thread is panicking. This can cause the
1289                 // sanity checks above to fail if the panic happens in
1290                 // the signal handler on a stopped thread. Either way,
1291                 // we should halt this thread.
1292                 lock(&deadlock)
1293                 lock(&deadlock)
1294         }
1295         if bad != "" {
1296                 throw(bad)
1297         }
1298
1299         worldStopped()
1300 }
1301
1302 func startTheWorldWithSema(emitTraceEvent bool) int64 {
1303         assertWorldStopped()
1304
1305         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
1306         if netpollinited() {
1307                 list := netpoll(0) // non-blocking
1308                 injectglist(&list)
1309         }
1310         lock(&sched.lock)
1311
1312         procs := gomaxprocs
1313         if newprocs != 0 {
1314                 procs = newprocs
1315                 newprocs = 0
1316         }
1317         p1 := procresize(procs)
1318         sched.gcwaiting.Store(false)
1319         if sched.sysmonwait.Load() {
1320                 sched.sysmonwait.Store(false)
1321                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
1322         }
1323         unlock(&sched.lock)
1324
1325         worldStarted()
1326
1327         for p1 != nil {
1328                 p := p1
1329                 p1 = p1.link.ptr()
1330                 if p.m != 0 {
1331                         mp := p.m.ptr()
1332                         p.m = 0
1333                         if mp.nextp != 0 {
1334                                 throw("startTheWorld: inconsistent mp->nextp")
1335                         }
1336                         mp.nextp.set(p)
1337                         notewakeup(&mp.park)
1338                 } else {
1339                         // Start M to run P.  Do not start another M below.
1340                         newm(nil, p, -1)
1341                 }
1342         }
1343
1344         // Capture start-the-world time before doing clean-up tasks.
1345         startTime := nanotime()
1346         if emitTraceEvent {
1347                 traceGCSTWDone()
1348         }
1349
1350         // Wakeup an additional proc in case we have excessive runnable goroutines
1351         // in local queues or in the global queue. If we don't, the proc will park itself.
1352         // If we have lots of excessive work, resetspinning will unpark additional procs as necessary.
1353         wakep()
1354
1355         releasem(mp)
1356
1357         return startTime
1358 }
1359
1360 // usesLibcall indicates whether this runtime performs system calls
1361 // via libcall.
1362 func usesLibcall() bool {
1363         switch GOOS {
1364         case "aix", "darwin", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1365                 return true
1366         case "openbsd":
1367                 return GOARCH == "386" || GOARCH == "amd64" || GOARCH == "arm" || GOARCH == "arm64"
1368         }
1369         return false
1370 }
1371
1372 // mStackIsSystemAllocated indicates whether this runtime starts on a
1373 // system-allocated stack.
1374 func mStackIsSystemAllocated() bool {
1375         switch GOOS {
1376         case "aix", "darwin", "plan9", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1377                 return true
1378         case "openbsd":
1379                 switch GOARCH {
1380                 case "386", "amd64", "arm", "arm64":
1381                         return true
1382                 }
1383         }
1384         return false
1385 }
1386
1387 // mstart is the entry-point for new Ms.
1388 // It is written in assembly, uses ABI0, is marked TOPFRAME, and calls mstart0.
1389 func mstart()
1390
1391 // mstart0 is the Go entry-point for new Ms.
1392 // This must not split the stack because we may not even have stack
1393 // bounds set up yet.
1394 //
1395 // May run during STW (because it doesn't have a P yet), so write
1396 // barriers are not allowed.
1397 //
1398 //go:nosplit
1399 //go:nowritebarrierrec
1400 func mstart0() {
1401         gp := getg()
1402
1403         osStack := gp.stack.lo == 0
1404         if osStack {
1405                 // Initialize stack bounds from system stack.
1406                 // Cgo may have left stack size in stack.hi.
1407                 // minit may update the stack bounds.
1408                 //
1409                 // Note: these bounds may not be very accurate.
1410                 // We set hi to &size, but there are things above
1411                 // it. The 1024 is supposed to compensate this,
1412                 // but is somewhat arbitrary.
1413                 size := gp.stack.hi
1414                 if size == 0 {
1415                         size = 8192 * sys.StackGuardMultiplier
1416                 }
1417                 gp.stack.hi = uintptr(noescape(unsafe.Pointer(&size)))
1418                 gp.stack.lo = gp.stack.hi - size + 1024
1419         }
1420         // Initialize stack guard so that we can start calling regular
1421         // Go code.
1422         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
1423         // This is the g0, so we can also call go:systemstack
1424         // functions, which check stackguard1.
1425         gp.stackguard1 = gp.stackguard0
1426         mstart1()
1427
1428         // Exit this thread.
1429         if mStackIsSystemAllocated() {
1430                 // Windows, Solaris, illumos, Darwin, AIX and Plan 9 always system-allocate
1431                 // the stack, but put it in gp.stack before mstart,
1432                 // so the logic above hasn't set osStack yet.
1433                 osStack = true
1434         }
1435         mexit(osStack)
1436 }
1437
1438 // The go:noinline is to guarantee the getcallerpc/getcallersp below are safe,
1439 // so that we can set up g0.sched to return to the call of mstart1 above.
1440 //
1441 //go:noinline
1442 func mstart1() {
1443         gp := getg()
1444
1445         if gp != gp.m.g0 {
1446                 throw("bad runtime·mstart")
1447         }
1448
1449         // Set up m.g0.sched as a label returning to just
1450         // after the mstart1 call in mstart0 above, for use by goexit0 and mcall.
1451         // We're never coming back to mstart1 after we call schedule,
1452         // so other calls can reuse the current frame.
1453         // And goexit0 does a gogo that needs to return from mstart1
1454         // and let mstart0 exit the thread.
1455         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1456         gp.sched.pc = getcallerpc()
1457         gp.sched.sp = getcallersp()
1458
1459         asminit()
1460         minit()
1461
1462         // Install signal handlers; after minit so that minit can
1463         // prepare the thread to be able to handle the signals.
1464         if gp.m == &m0 {
1465                 mstartm0()
1466         }
1467
1468         if fn := gp.m.mstartfn; fn != nil {
1469                 fn()
1470         }
1471
1472         if gp.m != &m0 {
1473                 acquirep(gp.m.nextp.ptr())
1474                 gp.m.nextp = 0
1475         }
1476         schedule()
1477 }
1478
1479 // mstartm0 implements part of mstart1 that only runs on the m0.
1480 //
1481 // Write barriers are allowed here because we know the GC can't be
1482 // running yet, so they'll be no-ops.
1483 //
1484 //go:yeswritebarrierrec
1485 func mstartm0() {
1486         // Create an extra M for callbacks on threads not created by Go.
1487         // An extra M is also needed on Windows for callbacks created by
1488         // syscall.NewCallback. See issue #6751 for details.
1489         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1490                 cgoHasExtraM = true
1491                 newextram()
1492         }
1493         initsig(false)
1494 }
1495
1496 // mPark causes a thread to park itself, returning once woken.
1497 //
1498 //go:nosplit
1499 func mPark() {
1500         gp := getg()
1501         notesleep(&gp.m.park)
1502         noteclear(&gp.m.park)
1503 }
1504
1505 // mexit tears down and exits the current thread.
1506 //
1507 // Don't call this directly to exit the thread, since it must run at
1508 // the top of the thread stack. Instead, use gogo(&gp.m.g0.sched) to
1509 // unwind the stack to the point that exits the thread.
1510 //
1511 // It is entered with m.p != nil, so write barriers are allowed. It
1512 // will release the P before exiting.
1513 //
1514 //go:yeswritebarrierrec
1515 func mexit(osStack bool) {
1516         mp := getg().m
1517
1518         if mp == &m0 {
1519                 // This is the main thread. Just wedge it.
1520                 //
1521                 // On Linux, exiting the main thread puts the process
1522                 // into a non-waitable zombie state. On Plan 9,
1523                 // exiting the main thread unblocks wait even though
1524                 // other threads are still running. On Solaris we can
1525                 // neither exitThread nor return from mstart. Other
1526                 // bad things probably happen on other platforms.
1527                 //
1528                 // We could try to clean up this M more before wedging
1529                 // it, but that complicates signal handling.
1530                 handoffp(releasep())
1531                 lock(&sched.lock)
1532                 sched.nmfreed++
1533                 checkdead()
1534                 unlock(&sched.lock)
1535                 mPark()
1536                 throw("locked m0 woke up")
1537         }
1538
1539         sigblock(true)
1540         unminit()
1541
1542         // Free the gsignal stack.
1543         if mp.gsignal != nil {
1544                 stackfree(mp.gsignal.stack)
1545                 // On some platforms, when calling into VDSO (e.g. nanotime)
1546                 // we store our g on the gsignal stack, if there is one.
1547                 // Now the stack is freed, unlink it from the m, so we
1548                 // won't write to it when calling VDSO code.
1549                 mp.gsignal = nil
1550         }
1551
1552         // Remove m from allm.
1553         lock(&sched.lock)
1554         for pprev := &allm; *pprev != nil; pprev = &(*pprev).alllink {
1555                 if *pprev == mp {
1556                         *pprev = mp.alllink
1557                         goto found
1558                 }
1559         }
1560         throw("m not found in allm")
1561 found:
1562         if !osStack {
1563                 // Delay reaping m until it's done with the stack.
1564                 //
1565                 // If this is using an OS stack, the OS will free it
1566                 // so there's no need for reaping.
1567                 atomic.Store(&mp.freeWait, 1)
1568                 // Put m on the free list, though it will not be reaped until
1569                 // freeWait is 0. Note that the free list must not be linked
1570                 // through alllink because some functions walk allm without
1571                 // locking, so may be using alllink.
1572                 mp.freelink = sched.freem
1573                 sched.freem = mp
1574         }
1575         unlock(&sched.lock)
1576
1577         atomic.Xadd64(&ncgocall, int64(mp.ncgocall))
1578
1579         // Release the P.
1580         handoffp(releasep())
1581         // After this point we must not have write barriers.
1582
1583         // Invoke the deadlock detector. This must happen after
1584         // handoffp because it may have started a new M to take our
1585         // P's work.
1586         lock(&sched.lock)
1587         sched.nmfreed++
1588         checkdead()
1589         unlock(&sched.lock)
1590
1591         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
1592                 // Make sure pendingPreemptSignals is correct when an M exits.
1593                 // For #41702.
1594                 if mp.signalPending.Load() != 0 {
1595                         pendingPreemptSignals.Add(-1)
1596                 }
1597         }
1598
1599         // Destroy all allocated resources. After this is called, we may no
1600         // longer take any locks.
1601         mdestroy(mp)
1602
1603         if osStack {
1604                 // Return from mstart and let the system thread
1605                 // library free the g0 stack and terminate the thread.
1606                 return
1607         }
1608
1609         // mstart is the thread's entry point, so there's nothing to
1610         // return to. Exit the thread directly. exitThread will clear
1611         // m.freeWait when it's done with the stack and the m can be
1612         // reaped.
1613         exitThread(&mp.freeWait)
1614 }
1615
1616 // forEachP calls fn(p) for every P p when p reaches a GC safe point.
1617 // If a P is currently executing code, this will bring the P to a GC
1618 // safe point and execute fn on that P. If the P is not executing code
1619 // (it is idle or in a syscall), this will call fn(p) directly while
1620 // preventing the P from exiting its state. This does not ensure that
1621 // fn will run on every CPU executing Go code, but it acts as a global
1622 // memory barrier. GC uses this as a "ragged barrier."
1623 //
1624 // The caller must hold worldsema.
1625 //
1626 //go:systemstack
1627 func forEachP(fn func(*p)) {
1628         mp := acquirem()
1629         pp := getg().m.p.ptr()
1630
1631         lock(&sched.lock)
1632         if sched.safePointWait != 0 {
1633                 throw("forEachP: sched.safePointWait != 0")
1634         }
1635         sched.safePointWait = gomaxprocs - 1
1636         sched.safePointFn = fn
1637
1638         // Ask all Ps to run the safe point function.
1639         for _, p2 := range allp {
1640                 if p2 != pp {
1641                         atomic.Store(&p2.runSafePointFn, 1)
1642                 }
1643         }
1644         preemptall()
1645
1646         // Any P entering _Pidle or _Psyscall from now on will observe
1647         // p.runSafePointFn == 1 and will call runSafePointFn when
1648         // changing its status to _Pidle/_Psyscall.
1649
1650         // Run safe point function for all idle Ps. sched.pidle will
1651         // not change because we hold sched.lock.
1652         for p := sched.pidle.ptr(); p != nil; p = p.link.ptr() {
1653                 if atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1654                         fn(p)
1655                         sched.safePointWait--
1656                 }
1657         }
1658
1659         wait := sched.safePointWait > 0
1660         unlock(&sched.lock)
1661
1662         // Run fn for the current P.
1663         fn(pp)
1664
1665         // Force Ps currently in _Psyscall into _Pidle and hand them
1666         // off to induce safe point function execution.
1667         for _, p2 := range allp {
1668                 s := p2.status
1669                 if s == _Psyscall && p2.runSafePointFn == 1 && atomic.Cas(&p2.status, s, _Pidle) {
1670                         if trace.enabled {
1671                                 traceGoSysBlock(p2)
1672                                 traceProcStop(p2)
1673                         }
1674                         p2.syscalltick++
1675                         handoffp(p2)
1676                 }
1677         }
1678
1679         // Wait for remaining Ps to run fn.
1680         if wait {
1681                 for {
1682                         // Wait for 100us, then try to re-preempt in
1683                         // case of any races.
1684                         //
1685                         // Requires system stack.
1686                         if notetsleep(&sched.safePointNote, 100*1000) {
1687                                 noteclear(&sched.safePointNote)
1688                                 break
1689                         }
1690                         preemptall()
1691                 }
1692         }
1693         if sched.safePointWait != 0 {
1694                 throw("forEachP: not done")
1695         }
1696         for _, p2 := range allp {
1697                 if p2.runSafePointFn != 0 {
1698                         throw("forEachP: P did not run fn")
1699                 }
1700         }
1701
1702         lock(&sched.lock)
1703         sched.safePointFn = nil
1704         unlock(&sched.lock)
1705         releasem(mp)
1706 }
1707
1708 // runSafePointFn runs the safe point function, if any, for this P.
1709 // This should be called like
1710 //
1711 //      if getg().m.p.runSafePointFn != 0 {
1712 //          runSafePointFn()
1713 //      }
1714 //
1715 // runSafePointFn must be checked on any transition in to _Pidle or
1716 // _Psyscall to avoid a race where forEachP sees that the P is running
1717 // just before the P goes into _Pidle/_Psyscall and neither forEachP
1718 // nor the P run the safe-point function.
1719 func runSafePointFn() {
1720         p := getg().m.p.ptr()
1721         // Resolve the race between forEachP running the safe-point
1722         // function on this P's behalf and this P running the
1723         // safe-point function directly.
1724         if !atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1725                 return
1726         }
1727         sched.safePointFn(p)
1728         lock(&sched.lock)
1729         sched.safePointWait--
1730         if sched.safePointWait == 0 {
1731                 notewakeup(&sched.safePointNote)
1732         }
1733         unlock(&sched.lock)
1734 }
1735
1736 // When running with cgo, we call _cgo_thread_start
1737 // to start threads for us so that we can play nicely with
1738 // foreign code.
1739 var cgoThreadStart unsafe.Pointer
1740
1741 type cgothreadstart struct {
1742         g   guintptr
1743         tls *uint64
1744         fn  unsafe.Pointer
1745 }
1746
1747 // Allocate a new m unassociated with any thread.
1748 // Can use p for allocation context if needed.
1749 // fn is recorded as the new m's m.mstartfn.
1750 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
1751 //
1752 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
1753 // isn't because it borrows pp.
1754 //
1755 //go:yeswritebarrierrec
1756 func allocm(pp *p, fn func(), id int64) *m {
1757         allocmLock.rlock()
1758
1759         // The caller owns pp, but we may borrow (i.e., acquirep) it. We must
1760         // disable preemption to ensure it is not stolen, which would make the
1761         // caller lose ownership.
1762         acquirem()
1763
1764         gp := getg()
1765         if gp.m.p == 0 {
1766                 acquirep(pp) // temporarily borrow p for mallocs in this function
1767         }
1768
1769         // Release the free M list. We need to do this somewhere and
1770         // this may free up a stack we can use.
1771         if sched.freem != nil {
1772                 lock(&sched.lock)
1773                 var newList *m
1774                 for freem := sched.freem; freem != nil; {
1775                         if freem.freeWait != 0 {
1776                                 next := freem.freelink
1777                                 freem.freelink = newList
1778                                 newList = freem
1779                                 freem = next
1780                                 continue
1781                         }
1782                         // stackfree must be on the system stack, but allocm is
1783                         // reachable off the system stack transitively from
1784                         // startm.
1785                         systemstack(func() {
1786                                 stackfree(freem.g0.stack)
1787                         })
1788                         freem = freem.freelink
1789                 }
1790                 sched.freem = newList
1791                 unlock(&sched.lock)
1792         }
1793
1794         mp := new(m)
1795         mp.mstartfn = fn
1796         mcommoninit(mp, id)
1797
1798         // In case of cgo or Solaris or illumos or Darwin, pthread_create will make us a stack.
1799         // Windows and Plan 9 will layout sched stack on OS stack.
1800         if iscgo || mStackIsSystemAllocated() {
1801                 mp.g0 = malg(-1)
1802         } else {
1803                 mp.g0 = malg(8192 * sys.StackGuardMultiplier)
1804         }
1805         mp.g0.m = mp
1806
1807         if pp == gp.m.p.ptr() {
1808                 releasep()
1809         }
1810
1811         releasem(gp.m)
1812         allocmLock.runlock()
1813         return mp
1814 }
1815
1816 // needm is called when a cgo callback happens on a
1817 // thread without an m (a thread not created by Go).
1818 // In this case, needm is expected to find an m to use
1819 // and return with m, g initialized correctly.
1820 // Since m and g are not set now (likely nil, but see below)
1821 // needm is limited in what routines it can call. In particular
1822 // it can only call nosplit functions (textflag 7) and cannot
1823 // do any scheduling that requires an m.
1824 //
1825 // In order to avoid needing heavy lifting here, we adopt
1826 // the following strategy: there is a stack of available m's
1827 // that can be stolen. Using compare-and-swap
1828 // to pop from the stack has ABA races, so we simulate
1829 // a lock by doing an exchange (via Casuintptr) to steal the stack
1830 // head and replace the top pointer with MLOCKED (1).
1831 // This serves as a simple spin lock that we can use even
1832 // without an m. The thread that locks the stack in this way
1833 // unlocks the stack by storing a valid stack head pointer.
1834 //
1835 // In order to make sure that there is always an m structure
1836 // available to be stolen, we maintain the invariant that there
1837 // is always one more than needed. At the beginning of the
1838 // program (if cgo is in use) the list is seeded with a single m.
1839 // If needm finds that it has taken the last m off the list, its job
1840 // is - once it has installed its own m so that it can do things like
1841 // allocate memory - to create a spare m and put it on the list.
1842 //
1843 // Each of these extra m's also has a g0 and a curg that are
1844 // pressed into service as the scheduling stack and current
1845 // goroutine for the duration of the cgo callback.
1846 //
1847 // When the callback is done with the m, it calls dropm to
1848 // put the m back on the list.
1849 //
1850 //go:nosplit
1851 func needm() {
1852         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1853                 // Can happen if C/C++ code calls Go from a global ctor.
1854                 // Can also happen on Windows if a global ctor uses a
1855                 // callback created by syscall.NewCallback. See issue #6751
1856                 // for details.
1857                 //
1858                 // Can not throw, because scheduler is not initialized yet.
1859                 write(2, unsafe.Pointer(&earlycgocallback[0]), int32(len(earlycgocallback)))
1860                 exit(1)
1861         }
1862
1863         // Save and block signals before getting an M.
1864         // The signal handler may call needm itself,
1865         // and we must avoid a deadlock. Also, once g is installed,
1866         // any incoming signals will try to execute,
1867         // but we won't have the sigaltstack settings and other data
1868         // set up appropriately until the end of minit, which will
1869         // unblock the signals. This is the same dance as when
1870         // starting a new m to run Go code via newosproc.
1871         var sigmask sigset
1872         sigsave(&sigmask)
1873         sigblock(false)
1874
1875         // Lock extra list, take head, unlock popped list.
1876         // nilokay=false is safe here because of the invariant above,
1877         // that the extra list always contains or will soon contain
1878         // at least one m.
1879         mp := lockextra(false)
1880
1881         // Set needextram when we've just emptied the list,
1882         // so that the eventual call into cgocallbackg will
1883         // allocate a new m for the extra list. We delay the
1884         // allocation until then so that it can be done
1885         // after exitsyscall makes sure it is okay to be
1886         // running at all (that is, there's no garbage collection
1887         // running right now).
1888         mp.needextram = mp.schedlink == 0
1889         extraMCount--
1890         unlockextra(mp.schedlink.ptr())
1891
1892         // Store the original signal mask for use by minit.
1893         mp.sigmask = sigmask
1894
1895         // Install TLS on some platforms (previously setg
1896         // would do this if necessary).
1897         osSetupTLS(mp)
1898
1899         // Install g (= m->g0) and set the stack bounds
1900         // to match the current stack. We don't actually know
1901         // how big the stack is, like we don't know how big any
1902         // scheduling stack is, but we assume there's at least 32 kB,
1903         // which is more than enough for us.
1904         setg(mp.g0)
1905         gp := getg()
1906         gp.stack.hi = getcallersp() + 1024
1907         gp.stack.lo = getcallersp() - 32*1024
1908         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
1909
1910         // Initialize this thread to use the m.
1911         asminit()
1912         minit()
1913
1914         // mp.curg is now a real goroutine.
1915         casgstatus(mp.curg, _Gdead, _Gsyscall)
1916         sched.ngsys.Add(-1)
1917 }
1918
1919 var earlycgocallback = []byte("fatal error: cgo callback before cgo call\n")
1920
1921 // newextram allocates m's and puts them on the extra list.
1922 // It is called with a working local m, so that it can do things
1923 // like call schedlock and allocate.
1924 func newextram() {
1925         c := extraMWaiters.Swap(0)
1926         if c > 0 {
1927                 for i := uint32(0); i < c; i++ {
1928                         oneNewExtraM()
1929                 }
1930         } else {
1931                 // Make sure there is at least one extra M.
1932                 mp := lockextra(true)
1933                 unlockextra(mp)
1934                 if mp == nil {
1935                         oneNewExtraM()
1936                 }
1937         }
1938 }
1939
1940 // oneNewExtraM allocates an m and puts it on the extra list.
1941 func oneNewExtraM() {
1942         // Create extra goroutine locked to extra m.
1943         // The goroutine is the context in which the cgo callback will run.
1944         // The sched.pc will never be returned to, but setting it to
1945         // goexit makes clear to the traceback routines where
1946         // the goroutine stack ends.
1947         mp := allocm(nil, nil, -1)
1948         gp := malg(4096)
1949         gp.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum
1950         gp.sched.sp = gp.stack.hi
1951         gp.sched.sp -= 4 * goarch.PtrSize // extra space in case of reads slightly beyond frame
1952         gp.sched.lr = 0
1953         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1954         gp.syscallpc = gp.sched.pc
1955         gp.syscallsp = gp.sched.sp
1956         gp.stktopsp = gp.sched.sp
1957         // malg returns status as _Gidle. Change to _Gdead before
1958         // adding to allg where GC can see it. We use _Gdead to hide
1959         // this from tracebacks and stack scans since it isn't a
1960         // "real" goroutine until needm grabs it.
1961         casgstatus(gp, _Gidle, _Gdead)
1962         gp.m = mp
1963         mp.curg = gp
1964         mp.lockedInt++
1965         mp.lockedg.set(gp)
1966         gp.lockedm.set(mp)
1967         gp.goid = sched.goidgen.Add(1)
1968         if raceenabled {
1969                 gp.racectx = racegostart(abi.FuncPCABIInternal(newextram) + sys.PCQuantum)
1970         }
1971         // put on allg for garbage collector
1972         allgadd(gp)
1973
1974         // gp is now on the allg list, but we don't want it to be
1975         // counted by gcount. It would be more "proper" to increment
1976         // sched.ngfree, but that requires locking. Incrementing ngsys
1977         // has the same effect.
1978         sched.ngsys.Add(1)
1979
1980         // Add m to the extra list.
1981         mnext := lockextra(true)
1982         mp.schedlink.set(mnext)
1983         extraMCount++
1984         unlockextra(mp)
1985 }
1986
1987 // dropm is called when a cgo callback has called needm but is now
1988 // done with the callback and returning back into the non-Go thread.
1989 // It puts the current m back onto the extra list.
1990 //
1991 // The main expense here is the call to signalstack to release the
1992 // m's signal stack, and then the call to needm on the next callback
1993 // from this thread. It is tempting to try to save the m for next time,
1994 // which would eliminate both these costs, but there might not be
1995 // a next time: the current thread (which Go does not control) might exit.
1996 // If we saved the m for that thread, there would be an m leak each time
1997 // such a thread exited. Instead, we acquire and release an m on each
1998 // call. These should typically not be scheduling operations, just a few
1999 // atomics, so the cost should be small.
2000 //
2001 // TODO(rsc): An alternative would be to allocate a dummy pthread per-thread
2002 // variable using pthread_key_create. Unlike the pthread keys we already use
2003 // on OS X, this dummy key would never be read by Go code. It would exist
2004 // only so that we could register at thread-exit-time destructor.
2005 // That destructor would put the m back onto the extra list.
2006 // This is purely a performance optimization. The current version,
2007 // in which dropm happens on each cgo call, is still correct too.
2008 // We may have to keep the current version on systems with cgo
2009 // but without pthreads, like Windows.
2010 func dropm() {
2011         // Clear m and g, and return m to the extra list.
2012         // After the call to setg we can only call nosplit functions
2013         // with no pointer manipulation.
2014         mp := getg().m
2015
2016         // Return mp.curg to dead state.
2017         casgstatus(mp.curg, _Gsyscall, _Gdead)
2018         mp.curg.preemptStop = false
2019         sched.ngsys.Add(1)
2020
2021         // Block signals before unminit.
2022         // Unminit unregisters the signal handling stack (but needs g on some systems).
2023         // Setg(nil) clears g, which is the signal handler's cue not to run Go handlers.
2024         // It's important not to try to handle a signal between those two steps.
2025         sigmask := mp.sigmask
2026         sigblock(false)
2027         unminit()
2028
2029         mnext := lockextra(true)
2030         extraMCount++
2031         mp.schedlink.set(mnext)
2032
2033         setg(nil)
2034
2035         // Commit the release of mp.
2036         unlockextra(mp)
2037
2038         msigrestore(sigmask)
2039 }
2040
2041 // A helper function for EnsureDropM.
2042 func getm() uintptr {
2043         return uintptr(unsafe.Pointer(getg().m))
2044 }
2045
2046 var extram atomic.Uintptr
2047 var extraMCount uint32 // Protected by lockextra
2048 var extraMWaiters atomic.Uint32
2049
2050 // lockextra locks the extra list and returns the list head.
2051 // The caller must unlock the list by storing a new list head
2052 // to extram. If nilokay is true, then lockextra will
2053 // return a nil list head if that's what it finds. If nilokay is false,
2054 // lockextra will keep waiting until the list head is no longer nil.
2055 //
2056 //go:nosplit
2057 func lockextra(nilokay bool) *m {
2058         const locked = 1
2059
2060         incr := false
2061         for {
2062                 old := extram.Load()
2063                 if old == locked {
2064                         osyield_no_g()
2065                         continue
2066                 }
2067                 if old == 0 && !nilokay {
2068                         if !incr {
2069                                 // Add 1 to the number of threads
2070                                 // waiting for an M.
2071                                 // This is cleared by newextram.
2072                                 extraMWaiters.Add(1)
2073                                 incr = true
2074                         }
2075                         usleep_no_g(1)
2076                         continue
2077                 }
2078                 if extram.CompareAndSwap(old, locked) {
2079                         return (*m)(unsafe.Pointer(old))
2080                 }
2081                 osyield_no_g()
2082                 continue
2083         }
2084 }
2085
2086 //go:nosplit
2087 func unlockextra(mp *m) {
2088         extram.Store(uintptr(unsafe.Pointer(mp)))
2089 }
2090
2091 var (
2092         // allocmLock is locked for read when creating new Ms in allocm and their
2093         // addition to allm. Thus acquiring this lock for write blocks the
2094         // creation of new Ms.
2095         allocmLock rwmutex
2096
2097         // execLock serializes exec and clone to avoid bugs or unspecified
2098         // behaviour around exec'ing while creating/destroying threads. See
2099         // issue #19546.
2100         execLock rwmutex
2101 )
2102
2103 // newmHandoff contains a list of m structures that need new OS threads.
2104 // This is used by newm in situations where newm itself can't safely
2105 // start an OS thread.
2106 var newmHandoff struct {
2107         lock mutex
2108
2109         // newm points to a list of M structures that need new OS
2110         // threads. The list is linked through m.schedlink.
2111         newm muintptr
2112
2113         // waiting indicates that wake needs to be notified when an m
2114         // is put on the list.
2115         waiting bool
2116         wake    note
2117
2118         // haveTemplateThread indicates that the templateThread has
2119         // been started. This is not protected by lock. Use cas to set
2120         // to 1.
2121         haveTemplateThread uint32
2122 }
2123
2124 // Create a new m. It will start off with a call to fn, or else the scheduler.
2125 // fn needs to be static and not a heap allocated closure.
2126 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2127 //
2128 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
2129 //
2130 //go:nowritebarrierrec
2131 func newm(fn func(), pp *p, id int64) {
2132         // allocm adds a new M to allm, but they do not start until created by
2133         // the OS in newm1 or the template thread.
2134         //
2135         // doAllThreadsSyscall requires that every M in allm will eventually
2136         // start and be signal-able, even with a STW.
2137         //
2138         // Disable preemption here until we start the thread to ensure that
2139         // newm is not preempted between allocm and starting the new thread,
2140         // ensuring that anything added to allm is guaranteed to eventually
2141         // start.
2142         acquirem()
2143
2144         mp := allocm(pp, fn, id)
2145         mp.nextp.set(pp)
2146         mp.sigmask = initSigmask
2147         if gp := getg(); gp != nil && gp.m != nil && (gp.m.lockedExt != 0 || gp.m.incgo) && GOOS != "plan9" {
2148                 // We're on a locked M or a thread that may have been
2149                 // started by C. The kernel state of this thread may
2150                 // be strange (the user may have locked it for that
2151                 // purpose). We don't want to clone that into another
2152                 // thread. Instead, ask a known-good thread to create
2153                 // the thread for us.
2154                 //
2155                 // This is disabled on Plan 9. See golang.org/issue/22227.
2156                 //
2157                 // TODO: This may be unnecessary on Windows, which
2158                 // doesn't model thread creation off fork.
2159                 lock(&newmHandoff.lock)
2160                 if newmHandoff.haveTemplateThread == 0 {
2161                         throw("on a locked thread with no template thread")
2162                 }
2163                 mp.schedlink = newmHandoff.newm
2164                 newmHandoff.newm.set(mp)
2165                 if newmHandoff.waiting {
2166                         newmHandoff.waiting = false
2167                         notewakeup(&newmHandoff.wake)
2168                 }
2169                 unlock(&newmHandoff.lock)
2170                 // The M has not started yet, but the template thread does not
2171                 // participate in STW, so it will always process queued Ms and
2172                 // it is safe to releasem.
2173                 releasem(getg().m)
2174                 return
2175         }
2176         newm1(mp)
2177         releasem(getg().m)
2178 }
2179
2180 func newm1(mp *m) {
2181         if iscgo {
2182                 var ts cgothreadstart
2183                 if _cgo_thread_start == nil {
2184                         throw("_cgo_thread_start missing")
2185                 }
2186                 ts.g.set(mp.g0)
2187                 ts.tls = (*uint64)(unsafe.Pointer(&mp.tls[0]))
2188                 ts.fn = unsafe.Pointer(abi.FuncPCABI0(mstart))
2189                 if msanenabled {
2190                         msanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2191                 }
2192                 if asanenabled {
2193                         asanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2194                 }
2195                 execLock.rlock() // Prevent process clone.
2196                 asmcgocall(_cgo_thread_start, unsafe.Pointer(&ts))
2197                 execLock.runlock()
2198                 return
2199         }
2200         execLock.rlock() // Prevent process clone.
2201         newosproc(mp)
2202         execLock.runlock()
2203 }
2204
2205 // startTemplateThread starts the template thread if it is not already
2206 // running.
2207 //
2208 // The calling thread must itself be in a known-good state.
2209 func startTemplateThread() {
2210         if GOARCH == "wasm" { // no threads on wasm yet
2211                 return
2212         }
2213
2214         // Disable preemption to guarantee that the template thread will be
2215         // created before a park once haveTemplateThread is set.
2216         mp := acquirem()
2217         if !atomic.Cas(&newmHandoff.haveTemplateThread, 0, 1) {
2218                 releasem(mp)
2219                 return
2220         }
2221         newm(templateThread, nil, -1)
2222         releasem(mp)
2223 }
2224
2225 // templateThread is a thread in a known-good state that exists solely
2226 // to start new threads in known-good states when the calling thread
2227 // may not be in a good state.
2228 //
2229 // Many programs never need this, so templateThread is started lazily
2230 // when we first enter a state that might lead to running on a thread
2231 // in an unknown state.
2232 //
2233 // templateThread runs on an M without a P, so it must not have write
2234 // barriers.
2235 //
2236 //go:nowritebarrierrec
2237 func templateThread() {
2238         lock(&sched.lock)
2239         sched.nmsys++
2240         checkdead()
2241         unlock(&sched.lock)
2242
2243         for {
2244                 lock(&newmHandoff.lock)
2245                 for newmHandoff.newm != 0 {
2246                         newm := newmHandoff.newm.ptr()
2247                         newmHandoff.newm = 0
2248                         unlock(&newmHandoff.lock)
2249                         for newm != nil {
2250                                 next := newm.schedlink.ptr()
2251                                 newm.schedlink = 0
2252                                 newm1(newm)
2253                                 newm = next
2254                         }
2255                         lock(&newmHandoff.lock)
2256                 }
2257                 newmHandoff.waiting = true
2258                 noteclear(&newmHandoff.wake)
2259                 unlock(&newmHandoff.lock)
2260                 notesleep(&newmHandoff.wake)
2261         }
2262 }
2263
2264 // Stops execution of the current m until new work is available.
2265 // Returns with acquired P.
2266 func stopm() {
2267         gp := getg()
2268
2269         if gp.m.locks != 0 {
2270                 throw("stopm holding locks")
2271         }
2272         if gp.m.p != 0 {
2273                 throw("stopm holding p")
2274         }
2275         if gp.m.spinning {
2276                 throw("stopm spinning")
2277         }
2278
2279         lock(&sched.lock)
2280         mput(gp.m)
2281         unlock(&sched.lock)
2282         mPark()
2283         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2284         gp.m.nextp = 0
2285 }
2286
2287 func mspinning() {
2288         // startm's caller incremented nmspinning. Set the new M's spinning.
2289         getg().m.spinning = true
2290 }
2291
2292 // Schedules some M to run the p (creates an M if necessary).
2293 // If p==nil, tries to get an idle P, if no idle P's does nothing.
2294 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2295 // If spinning is set, the caller has incremented nmspinning and must provide a
2296 // P. startm will set m.spinning in the newly started M.
2297 //
2298 // Callers passing a non-nil P must call from a non-preemptible context. See
2299 // comment on acquirem below.
2300 //
2301 // Must not have write barriers because this may be called without a P.
2302 //
2303 //go:nowritebarrierrec
2304 func startm(pp *p, spinning bool) {
2305         // Disable preemption.
2306         //
2307         // Every owned P must have an owner that will eventually stop it in the
2308         // event of a GC stop request. startm takes transient ownership of a P
2309         // (either from argument or pidleget below) and transfers ownership to
2310         // a started M, which will be responsible for performing the stop.
2311         //
2312         // Preemption must be disabled during this transient ownership,
2313         // otherwise the P this is running on may enter GC stop while still
2314         // holding the transient P, leaving that P in limbo and deadlocking the
2315         // STW.
2316         //
2317         // Callers passing a non-nil P must already be in non-preemptible
2318         // context, otherwise such preemption could occur on function entry to
2319         // startm. Callers passing a nil P may be preemptible, so we must
2320         // disable preemption before acquiring a P from pidleget below.
2321         mp := acquirem()
2322         lock(&sched.lock)
2323         if pp == nil {
2324                 if spinning {
2325                         // TODO(prattmic): All remaining calls to this function
2326                         // with _p_ == nil could be cleaned up to find a P
2327                         // before calling startm.
2328                         throw("startm: P required for spinning=true")
2329                 }
2330                 pp, _ = pidleget(0)
2331                 if pp == nil {
2332                         unlock(&sched.lock)
2333                         releasem(mp)
2334                         return
2335                 }
2336         }
2337         nmp := mget()
2338         if nmp == nil {
2339                 // No M is available, we must drop sched.lock and call newm.
2340                 // However, we already own a P to assign to the M.
2341                 //
2342                 // Once sched.lock is released, another G (e.g., in a syscall),
2343                 // could find no idle P while checkdead finds a runnable G but
2344                 // no running M's because this new M hasn't started yet, thus
2345                 // throwing in an apparent deadlock.
2346                 //
2347                 // Avoid this situation by pre-allocating the ID for the new M,
2348                 // thus marking it as 'running' before we drop sched.lock. This
2349                 // new M will eventually run the scheduler to execute any
2350                 // queued G's.
2351                 id := mReserveID()
2352                 unlock(&sched.lock)
2353
2354                 var fn func()
2355                 if spinning {
2356                         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2357                         fn = mspinning
2358                 }
2359                 newm(fn, pp, id)
2360                 // Ownership transfer of pp committed by start in newm.
2361                 // Preemption is now safe.
2362                 releasem(mp)
2363                 return
2364         }
2365         unlock(&sched.lock)
2366         if nmp.spinning {
2367                 throw("startm: m is spinning")
2368         }
2369         if nmp.nextp != 0 {
2370                 throw("startm: m has p")
2371         }
2372         if spinning && !runqempty(pp) {
2373                 throw("startm: p has runnable gs")
2374         }
2375         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2376         nmp.spinning = spinning
2377         nmp.nextp.set(pp)
2378         notewakeup(&nmp.park)
2379         // Ownership transfer of pp committed by wakeup. Preemption is now
2380         // safe.
2381         releasem(mp)
2382 }
2383
2384 // Hands off P from syscall or locked M.
2385 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
2386 //
2387 //go:nowritebarrierrec
2388 func handoffp(pp *p) {
2389         // handoffp must start an M in any situation where
2390         // findrunnable would return a G to run on pp.
2391
2392         // if it has local work, start it straight away
2393         if !runqempty(pp) || sched.runqsize != 0 {
2394                 startm(pp, false)
2395                 return
2396         }
2397         // if there's trace work to do, start it straight away
2398         if (trace.enabled || trace.shutdown) && traceReaderAvailable() != nil {
2399                 startm(pp, false)
2400                 return
2401         }
2402         // if it has GC work, start it straight away
2403         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) {
2404                 startm(pp, false)
2405                 return
2406         }
2407         // no local work, check that there are no spinning/idle M's,
2408         // otherwise our help is not required
2409         if sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() == 0 && sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) { // TODO: fast atomic
2410                 sched.needspinning.Store(0)
2411                 startm(pp, true)
2412                 return
2413         }
2414         lock(&sched.lock)
2415         if sched.gcwaiting.Load() {
2416                 pp.status = _Pgcstop
2417                 sched.stopwait--
2418                 if sched.stopwait == 0 {
2419                         notewakeup(&sched.stopnote)
2420                 }
2421                 unlock(&sched.lock)
2422                 return
2423         }
2424         if pp.runSafePointFn != 0 && atomic.Cas(&pp.runSafePointFn, 1, 0) {
2425                 sched.safePointFn(pp)
2426                 sched.safePointWait--
2427                 if sched.safePointWait == 0 {
2428                         notewakeup(&sched.safePointNote)
2429                 }
2430         }
2431         if sched.runqsize != 0 {
2432                 unlock(&sched.lock)
2433                 startm(pp, false)
2434                 return
2435         }
2436         // If this is the last running P and nobody is polling network,
2437         // need to wakeup another M to poll network.
2438         if sched.npidle.Load() == gomaxprocs-1 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2439                 unlock(&sched.lock)
2440                 startm(pp, false)
2441                 return
2442         }
2443
2444         // The scheduler lock cannot be held when calling wakeNetPoller below
2445         // because wakeNetPoller may call wakep which may call startm.
2446         when := nobarrierWakeTime(pp)
2447         pidleput(pp, 0)
2448         unlock(&sched.lock)
2449
2450         if when != 0 {
2451                 wakeNetPoller(when)
2452         }
2453 }
2454
2455 // Tries to add one more P to execute G's.
2456 // Called when a G is made runnable (newproc, ready).
2457 // Must be called with a P.
2458 func wakep() {
2459         // Be conservative about spinning threads, only start one if none exist
2460         // already.
2461         if sched.nmspinning.Load() != 0 || !sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) {
2462                 return
2463         }
2464
2465         // Disable preemption until ownership of pp transfers to the next M in
2466         // startm. Otherwise preemption here would leave pp stuck waiting to
2467         // enter _Pgcstop.
2468         //
2469         // See preemption comment on acquirem in startm for more details.
2470         mp := acquirem()
2471
2472         var pp *p
2473         lock(&sched.lock)
2474         pp, _ = pidlegetSpinning(0)
2475         if pp == nil {
2476                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2477                         throw("wakep: negative nmspinning")
2478                 }
2479                 unlock(&sched.lock)
2480                 releasem(mp)
2481                 return
2482         }
2483         // Since we always have a P, the race in the "No M is available"
2484         // comment in startm doesn't apply during the small window between the
2485         // unlock here and lock in startm. A checkdead in between will always
2486         // see at least one running M (ours).
2487         unlock(&sched.lock)
2488
2489         startm(pp, true)
2490
2491         releasem(mp)
2492 }
2493
2494 // Stops execution of the current m that is locked to a g until the g is runnable again.
2495 // Returns with acquired P.
2496 func stoplockedm() {
2497         gp := getg()
2498
2499         if gp.m.lockedg == 0 || gp.m.lockedg.ptr().lockedm.ptr() != gp.m {
2500                 throw("stoplockedm: inconsistent locking")
2501         }
2502         if gp.m.p != 0 {
2503                 // Schedule another M to run this p.
2504                 pp := releasep()
2505                 handoffp(pp)
2506         }
2507         incidlelocked(1)
2508         // Wait until another thread schedules lockedg again.
2509         mPark()
2510         status := readgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2511         if status&^_Gscan != _Grunnable {
2512                 print("runtime:stoplockedm: lockedg (atomicstatus=", status, ") is not Grunnable or Gscanrunnable\n")
2513                 dumpgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2514                 throw("stoplockedm: not runnable")
2515         }
2516         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2517         gp.m.nextp = 0
2518 }
2519
2520 // Schedules the locked m to run the locked gp.
2521 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
2522 //
2523 //go:nowritebarrierrec
2524 func startlockedm(gp *g) {
2525         mp := gp.lockedm.ptr()
2526         if mp == getg().m {
2527                 throw("startlockedm: locked to me")
2528         }
2529         if mp.nextp != 0 {
2530                 throw("startlockedm: m has p")
2531         }
2532         // directly handoff current P to the locked m
2533         incidlelocked(-1)
2534         pp := releasep()
2535         mp.nextp.set(pp)
2536         notewakeup(&mp.park)
2537         stopm()
2538 }
2539
2540 // Stops the current m for stopTheWorld.
2541 // Returns when the world is restarted.
2542 func gcstopm() {
2543         gp := getg()
2544
2545         if !sched.gcwaiting.Load() {
2546                 throw("gcstopm: not waiting for gc")
2547         }
2548         if gp.m.spinning {
2549                 gp.m.spinning = false
2550                 // OK to just drop nmspinning here,
2551                 // startTheWorld will unpark threads as necessary.
2552                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2553                         throw("gcstopm: negative nmspinning")
2554                 }
2555         }
2556         pp := releasep()
2557         lock(&sched.lock)
2558         pp.status = _Pgcstop
2559         sched.stopwait--
2560         if sched.stopwait == 0 {
2561                 notewakeup(&sched.stopnote)
2562         }
2563         unlock(&sched.lock)
2564         stopm()
2565 }
2566
2567 // Schedules gp to run on the current M.
2568 // If inheritTime is true, gp inherits the remaining time in the
2569 // current time slice. Otherwise, it starts a new time slice.
2570 // Never returns.
2571 //
2572 // Write barriers are allowed because this is called immediately after
2573 // acquiring a P in several places.
2574 //
2575 //go:yeswritebarrierrec
2576 func execute(gp *g, inheritTime bool) {
2577         mp := getg().m
2578
2579         if goroutineProfile.active {
2580                 // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
2581                 // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first stopped
2582                 // the world.
2583                 tryRecordGoroutineProfile(gp, osyield)
2584         }
2585
2586         // Assign gp.m before entering _Grunning so running Gs have an
2587         // M.
2588         mp.curg = gp
2589         gp.m = mp
2590         casgstatus(gp, _Grunnable, _Grunning)
2591         gp.waitsince = 0
2592         gp.preempt = false
2593         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
2594         if !inheritTime {
2595                 mp.p.ptr().schedtick++
2596         }
2597
2598         // Check whether the profiler needs to be turned on or off.
2599         hz := sched.profilehz
2600         if mp.profilehz != hz {
2601                 setThreadCPUProfiler(hz)
2602         }
2603
2604         if trace.enabled {
2605                 // GoSysExit has to happen when we have a P, but before GoStart.
2606                 // So we emit it here.
2607                 if gp.syscallsp != 0 && gp.sysblocktraced {
2608                         traceGoSysExit(gp.sysexitticks)
2609                 }
2610                 traceGoStart()
2611         }
2612
2613         gogo(&gp.sched)
2614 }
2615
2616 // Finds a runnable goroutine to execute.
2617 // Tries to steal from other P's, get g from local or global queue, poll network.
2618 // tryWakeP indicates that the returned goroutine is not normal (GC worker, trace
2619 // reader) so the caller should try to wake a P.
2620 func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) {
2621         mp := getg().m
2622
2623         // The conditions here and in handoffp must agree: if
2624         // findrunnable would return a G to run, handoffp must start
2625         // an M.
2626
2627 top:
2628         pp := mp.p.ptr()
2629         if sched.gcwaiting.Load() {
2630                 gcstopm()
2631                 goto top
2632         }
2633         if pp.runSafePointFn != 0 {
2634                 runSafePointFn()
2635         }
2636
2637         // now and pollUntil are saved for work stealing later,
2638         // which may steal timers. It's important that between now
2639         // and then, nothing blocks, so these numbers remain mostly
2640         // relevant.
2641         now, pollUntil, _ := checkTimers(pp, 0)
2642
2643         // Try to schedule the trace reader.
2644         if trace.enabled || trace.shutdown {
2645                 gp := traceReader()
2646                 if gp != nil {
2647                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2648                         traceGoUnpark(gp, 0)
2649                         return gp, false, true
2650                 }
2651         }
2652
2653         // Try to schedule a GC worker.
2654         if gcBlackenEnabled != 0 {
2655                 gp, tnow := gcController.findRunnableGCWorker(pp, now)
2656                 if gp != nil {
2657                         return gp, false, true
2658                 }
2659                 now = tnow
2660         }
2661
2662         // Check the global runnable queue once in a while to ensure fairness.
2663         // Otherwise two goroutines can completely occupy the local runqueue
2664         // by constantly respawning each other.
2665         if pp.schedtick%61 == 0 && sched.runqsize > 0 {
2666                 lock(&sched.lock)
2667                 gp := globrunqget(pp, 1)
2668                 unlock(&sched.lock)
2669                 if gp != nil {
2670                         return gp, false, false
2671                 }
2672         }
2673
2674         // Wake up the finalizer G.
2675         if fingStatus.Load()&(fingWait|fingWake) == fingWait|fingWake {
2676                 if gp := wakefing(); gp != nil {
2677                         ready(gp, 0, true)
2678                 }
2679         }
2680         if *cgo_yield != nil {
2681                 asmcgocall(*cgo_yield, nil)
2682         }
2683
2684         // local runq
2685         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
2686                 return gp, inheritTime, false
2687         }
2688
2689         // global runq
2690         if sched.runqsize != 0 {
2691                 lock(&sched.lock)
2692                 gp := globrunqget(pp, 0)
2693                 unlock(&sched.lock)
2694                 if gp != nil {
2695                         return gp, false, false
2696                 }
2697         }
2698
2699         // Poll network.
2700         // This netpoll is only an optimization before we resort to stealing.
2701         // We can safely skip it if there are no waiters or a thread is blocked
2702         // in netpoll already. If there is any kind of logical race with that
2703         // blocked thread (e.g. it has already returned from netpoll, but does
2704         // not set lastpoll yet), this thread will do blocking netpoll below
2705         // anyway.
2706         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2707                 if list := netpoll(0); !list.empty() { // non-blocking
2708                         gp := list.pop()
2709                         injectglist(&list)
2710                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2711                         if trace.enabled {
2712                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2713                         }
2714                         return gp, false, false
2715                 }
2716         }
2717
2718         // Spinning Ms: steal work from other Ps.
2719         //
2720         // Limit the number of spinning Ms to half the number of busy Ps.
2721         // This is necessary to prevent excessive CPU consumption when
2722         // GOMAXPROCS>>1 but the program parallelism is low.
2723         if mp.spinning || 2*sched.nmspinning.Load() < gomaxprocs-sched.npidle.Load() {
2724                 if !mp.spinning {
2725                         mp.becomeSpinning()
2726                 }
2727
2728                 gp, inheritTime, tnow, w, newWork := stealWork(now)
2729                 if gp != nil {
2730                         // Successfully stole.
2731                         return gp, inheritTime, false
2732                 }
2733                 if newWork {
2734                         // There may be new timer or GC work; restart to
2735                         // discover.
2736                         goto top
2737                 }
2738
2739                 now = tnow
2740                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
2741                         // Earlier timer to wait for.
2742                         pollUntil = w
2743                 }
2744         }
2745
2746         // We have nothing to do.
2747         //
2748         // If we're in the GC mark phase, can safely scan and blacken objects,
2749         // and have work to do, run idle-time marking rather than give up the P.
2750         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) && gcController.addIdleMarkWorker() {
2751                 node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
2752                 if node != nil {
2753                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2754                         gp := node.gp.ptr()
2755                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2756                         if trace.enabled {
2757                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2758                         }
2759                         return gp, false, false
2760                 }
2761                 gcController.removeIdleMarkWorker()
2762         }
2763
2764         // wasm only:
2765         // If a callback returned and no other goroutine is awake,
2766         // then wake event handler goroutine which pauses execution
2767         // until a callback was triggered.
2768         gp, otherReady := beforeIdle(now, pollUntil)
2769         if gp != nil {
2770                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2771                 if trace.enabled {
2772                         traceGoUnpark(gp, 0)
2773                 }
2774                 return gp, false, false
2775         }
2776         if otherReady {
2777                 goto top
2778         }
2779
2780         // Before we drop our P, make a snapshot of the allp slice,
2781         // which can change underfoot once we no longer block
2782         // safe-points. We don't need to snapshot the contents because
2783         // everything up to cap(allp) is immutable.
2784         allpSnapshot := allp
2785         // Also snapshot masks. Value changes are OK, but we can't allow
2786         // len to change out from under us.
2787         idlepMaskSnapshot := idlepMask
2788         timerpMaskSnapshot := timerpMask
2789
2790         // return P and block
2791         lock(&sched.lock)
2792         if sched.gcwaiting.Load() || pp.runSafePointFn != 0 {
2793                 unlock(&sched.lock)
2794                 goto top
2795         }
2796         if sched.runqsize != 0 {
2797                 gp := globrunqget(pp, 0)
2798                 unlock(&sched.lock)
2799                 return gp, false, false
2800         }
2801         if !mp.spinning && sched.needspinning.Load() == 1 {
2802                 // See "Delicate dance" comment below.
2803                 mp.becomeSpinning()
2804                 unlock(&sched.lock)
2805                 goto top
2806         }
2807         if releasep() != pp {
2808                 throw("findrunnable: wrong p")
2809         }
2810         now = pidleput(pp, now)
2811         unlock(&sched.lock)
2812
2813         // Delicate dance: thread transitions from spinning to non-spinning
2814         // state, potentially concurrently with submission of new work. We must
2815         // drop nmspinning first and then check all sources again (with
2816         // #StoreLoad memory barrier in between). If we do it the other way
2817         // around, another thread can submit work after we've checked all
2818         // sources but before we drop nmspinning; as a result nobody will
2819         // unpark a thread to run the work.
2820         //
2821         // This applies to the following sources of work:
2822         //
2823         // * Goroutines added to a per-P run queue.
2824         // * New/modified-earlier timers on a per-P timer heap.
2825         // * Idle-priority GC work (barring golang.org/issue/19112).
2826         //
2827         // If we discover new work below, we need to restore m.spinning as a
2828         // signal for resetspinning to unpark a new worker thread (because
2829         // there can be more than one starving goroutine).
2830         //
2831         // However, if after discovering new work we also observe no idle Ps
2832         // (either here or in resetspinning), we have a problem. We may be
2833         // racing with a non-spinning M in the block above, having found no
2834         // work and preparing to release its P and park. Allowing that P to go
2835         // idle will result in loss of work conservation (idle P while there is
2836         // runnable work). This could result in complete deadlock in the
2837         // unlikely event that we discover new work (from netpoll) right as we
2838         // are racing with _all_ other Ps going idle.
2839         //
2840         // We use sched.needspinning to synchronize with non-spinning Ms going
2841         // idle. If needspinning is set when they are about to drop their P,
2842         // they abort the drop and instead become a new spinning M on our
2843         // behalf. If we are not racing and the system is truly fully loaded
2844         // then no spinning threads are required, and the next thread to
2845         // naturally become spinning will clear the flag.
2846         //
2847         // Also see "Worker thread parking/unparking" comment at the top of the
2848         // file.
2849         wasSpinning := mp.spinning
2850         if mp.spinning {
2851                 mp.spinning = false
2852                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2853                         throw("findrunnable: negative nmspinning")
2854                 }
2855
2856                 // Note the for correctness, only the last M transitioning from
2857                 // spinning to non-spinning must perform these rechecks to
2858                 // ensure no missed work. However, the runtime has some cases
2859                 // of transient increments of nmspinning that are decremented
2860                 // without going through this path, so we must be conservative
2861                 // and perform the check on all spinning Ms.
2862                 //
2863                 // See https://go.dev/issue/43997.
2864
2865                 // Check all runqueues once again.
2866                 pp := checkRunqsNoP(allpSnapshot, idlepMaskSnapshot)
2867                 if pp != nil {
2868                         acquirep(pp)
2869                         mp.becomeSpinning()
2870                         goto top
2871                 }
2872
2873                 // Check for idle-priority GC work again.
2874                 pp, gp := checkIdleGCNoP()
2875                 if pp != nil {
2876                         acquirep(pp)
2877                         mp.becomeSpinning()
2878
2879                         // Run the idle worker.
2880                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2881                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2882                         if trace.enabled {
2883                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2884                         }
2885                         return gp, false, false
2886                 }
2887
2888                 // Finally, check for timer creation or expiry concurrently with
2889                 // transitioning from spinning to non-spinning.
2890                 //
2891                 // Note that we cannot use checkTimers here because it calls
2892                 // adjusttimers which may need to allocate memory, and that isn't
2893                 // allowed when we don't have an active P.
2894                 pollUntil = checkTimersNoP(allpSnapshot, timerpMaskSnapshot, pollUntil)
2895         }
2896
2897         // Poll network until next timer.
2898         if netpollinited() && (netpollWaiters.Load() > 0 || pollUntil != 0) && sched.lastpoll.Swap(0) != 0 {
2899                 sched.pollUntil.Store(pollUntil)
2900                 if mp.p != 0 {
2901                         throw("findrunnable: netpoll with p")
2902                 }
2903                 if mp.spinning {
2904                         throw("findrunnable: netpoll with spinning")
2905                 }
2906                 // Refresh now.
2907                 now = nanotime()
2908                 delay := int64(-1)
2909                 if pollUntil != 0 {
2910                         delay = pollUntil - now
2911                         if delay < 0 {
2912                                 delay = 0
2913                         }
2914                 }
2915                 if faketime != 0 {
2916                         // When using fake time, just poll.
2917                         delay = 0
2918                 }
2919                 list := netpoll(delay) // block until new work is available
2920                 sched.pollUntil.Store(0)
2921                 sched.lastpoll.Store(now)
2922                 if faketime != 0 && list.empty() {
2923                         // Using fake time and nothing is ready; stop M.
2924                         // When all M's stop, checkdead will call timejump.
2925                         stopm()
2926                         goto top
2927                 }
2928                 lock(&sched.lock)
2929                 pp, _ := pidleget(now)
2930                 unlock(&sched.lock)
2931                 if pp == nil {
2932                         injectglist(&list)
2933                 } else {
2934                         acquirep(pp)
2935                         if !list.empty() {
2936                                 gp := list.pop()
2937                                 injectglist(&list)
2938                                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2939                                 if trace.enabled {
2940                                         traceGoUnpark(gp, 0)
2941                                 }
2942                                 return gp, false, false
2943                         }
2944                         if wasSpinning {
2945                                 mp.becomeSpinning()
2946                         }
2947                         goto top
2948                 }
2949         } else if pollUntil != 0 && netpollinited() {
2950                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
2951                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > pollUntil {
2952                         netpollBreak()
2953                 }
2954         }
2955         stopm()
2956         goto top
2957 }
2958
2959 // pollWork reports whether there is non-background work this P could
2960 // be doing. This is a fairly lightweight check to be used for
2961 // background work loops, like idle GC. It checks a subset of the
2962 // conditions checked by the actual scheduler.
2963 func pollWork() bool {
2964         if sched.runqsize != 0 {
2965                 return true
2966         }
2967         p := getg().m.p.ptr()
2968         if !runqempty(p) {
2969                 return true
2970         }
2971         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2972                 if list := netpoll(0); !list.empty() {
2973                         injectglist(&list)
2974                         return true
2975                 }
2976         }
2977         return false
2978 }
2979
2980 // stealWork attempts to steal a runnable goroutine or timer from any P.
2981 //
2982 // If newWork is true, new work may have been readied.
2983 //
2984 // If now is not 0 it is the current time. stealWork returns the passed time or
2985 // the current time if now was passed as 0.
2986 func stealWork(now int64) (gp *g, inheritTime bool, rnow, pollUntil int64, newWork bool) {
2987         pp := getg().m.p.ptr()
2988
2989         ranTimer := false
2990
2991         const stealTries = 4
2992         for i := 0; i < stealTries; i++ {
2993                 stealTimersOrRunNextG := i == stealTries-1
2994
2995                 for enum := stealOrder.start(fastrand()); !enum.done(); enum.next() {
2996                         if sched.gcwaiting.Load() {
2997                                 // GC work may be available.
2998                                 return nil, false, now, pollUntil, true
2999                         }
3000                         p2 := allp[enum.position()]
3001                         if pp == p2 {
3002                                 continue
3003                         }
3004
3005                         // Steal timers from p2. This call to checkTimers is the only place
3006                         // where we might hold a lock on a different P's timers. We do this
3007                         // once on the last pass before checking runnext because stealing
3008                         // from the other P's runnext should be the last resort, so if there
3009                         // are timers to steal do that first.
3010                         //
3011                         // We only check timers on one of the stealing iterations because
3012                         // the time stored in now doesn't change in this loop and checking
3013                         // the timers for each P more than once with the same value of now
3014                         // is probably a waste of time.
3015                         //
3016                         // timerpMask tells us whether the P may have timers at all. If it
3017                         // can't, no need to check at all.
3018                         if stealTimersOrRunNextG && timerpMask.read(enum.position()) {
3019                                 tnow, w, ran := checkTimers(p2, now)
3020                                 now = tnow
3021                                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3022                                         pollUntil = w
3023                                 }
3024                                 if ran {
3025                                         // Running the timers may have
3026                                         // made an arbitrary number of G's
3027                                         // ready and added them to this P's
3028                                         // local run queue. That invalidates
3029                                         // the assumption of runqsteal
3030                                         // that it always has room to add
3031                                         // stolen G's. So check now if there
3032                                         // is a local G to run.
3033                                         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
3034                                                 return gp, inheritTime, now, pollUntil, ranTimer
3035                                         }
3036                                         ranTimer = true
3037                                 }
3038                         }
3039
3040                         // Don't bother to attempt to steal if p2 is idle.
3041                         if !idlepMask.read(enum.position()) {
3042                                 if gp := runqsteal(pp, p2, stealTimersOrRunNextG); gp != nil {
3043                                         return gp, false, now, pollUntil, ranTimer
3044                                 }
3045                         }
3046                 }
3047         }
3048
3049         // No goroutines found to steal. Regardless, running a timer may have
3050         // made some goroutine ready that we missed. Indicate the next timer to
3051         // wait for.
3052         return nil, false, now, pollUntil, ranTimer
3053 }
3054
3055 // Check all Ps for a runnable G to steal.
3056 //
3057 // On entry we have no P. If a G is available to steal and a P is available,
3058 // the P is returned which the caller should acquire and attempt to steal the
3059 // work to.
3060 func checkRunqsNoP(allpSnapshot []*p, idlepMaskSnapshot pMask) *p {
3061         for id, p2 := range allpSnapshot {
3062                 if !idlepMaskSnapshot.read(uint32(id)) && !runqempty(p2) {
3063                         lock(&sched.lock)
3064                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3065                         if pp == nil {
3066                                 // Can't get a P, don't bother checking remaining Ps.
3067                                 unlock(&sched.lock)
3068                                 return nil
3069                         }
3070                         unlock(&sched.lock)
3071                         return pp
3072                 }
3073         }
3074
3075         // No work available.
3076         return nil
3077 }
3078
3079 // Check all Ps for a timer expiring sooner than pollUntil.
3080 //
3081 // Returns updated pollUntil value.
3082 func checkTimersNoP(allpSnapshot []*p, timerpMaskSnapshot pMask, pollUntil int64) int64 {
3083         for id, p2 := range allpSnapshot {
3084                 if timerpMaskSnapshot.read(uint32(id)) {
3085                         w := nobarrierWakeTime(p2)
3086                         if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3087                                 pollUntil = w
3088                         }
3089                 }
3090         }
3091
3092         return pollUntil
3093 }
3094
3095 // Check for idle-priority GC, without a P on entry.
3096 //
3097 // If some GC work, a P, and a worker G are all available, the P and G will be
3098 // returned. The returned P has not been wired yet.
3099 func checkIdleGCNoP() (*p, *g) {
3100         // N.B. Since we have no P, gcBlackenEnabled may change at any time; we
3101         // must check again after acquiring a P. As an optimization, we also check
3102         // if an idle mark worker is needed at all. This is OK here, because if we
3103         // observe that one isn't needed, at least one is currently running. Even if
3104         // it stops running, its own journey into the scheduler should schedule it
3105         // again, if need be (at which point, this check will pass, if relevant).
3106         if atomic.Load(&gcBlackenEnabled) == 0 || !gcController.needIdleMarkWorker() {
3107                 return nil, nil
3108         }
3109         if !gcMarkWorkAvailable(nil) {
3110                 return nil, nil
3111         }
3112
3113         // Work is available; we can start an idle GC worker only if there is
3114         // an available P and available worker G.
3115         //
3116         // We can attempt to acquire these in either order, though both have
3117         // synchronization concerns (see below). Workers are almost always
3118         // available (see comment in findRunnableGCWorker for the one case
3119         // there may be none). Since we're slightly less likely to find a P,
3120         // check for that first.
3121         //
3122         // Synchronization: note that we must hold sched.lock until we are
3123         // committed to keeping it. Otherwise we cannot put the unnecessary P
3124         // back in sched.pidle without performing the full set of idle
3125         // transition checks.
3126         //
3127         // If we were to check gcBgMarkWorkerPool first, we must somehow handle
3128         // the assumption in gcControllerState.findRunnableGCWorker that an
3129         // empty gcBgMarkWorkerPool is only possible if gcMarkDone is running.
3130         lock(&sched.lock)
3131         pp, now := pidlegetSpinning(0)
3132         if pp == nil {
3133                 unlock(&sched.lock)
3134                 return nil, nil
3135         }
3136
3137         // Now that we own a P, gcBlackenEnabled can't change (as it requires STW).
3138         if gcBlackenEnabled == 0 || !gcController.addIdleMarkWorker() {
3139                 pidleput(pp, now)
3140                 unlock(&sched.lock)
3141                 return nil, nil
3142         }
3143
3144         node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3145         if node == nil {
3146                 pidleput(pp, now)
3147                 unlock(&sched.lock)
3148                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3149                 return nil, nil
3150         }
3151
3152         unlock(&sched.lock)
3153
3154         return pp, node.gp.ptr()
3155 }
3156
3157 // wakeNetPoller wakes up the thread sleeping in the network poller if it isn't
3158 // going to wake up before the when argument; or it wakes an idle P to service
3159 // timers and the network poller if there isn't one already.
3160 func wakeNetPoller(when int64) {
3161         if sched.lastpoll.Load() == 0 {
3162                 // In findrunnable we ensure that when polling the pollUntil
3163                 // field is either zero or the time to which the current
3164                 // poll is expected to run. This can have a spurious wakeup
3165                 // but should never miss a wakeup.
3166                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3167                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > when {
3168                         netpollBreak()
3169                 }
3170         } else {
3171                 // There are no threads in the network poller, try to get
3172                 // one there so it can handle new timers.
3173                 if GOOS != "plan9" { // Temporary workaround - see issue #42303.
3174                         wakep()
3175                 }
3176         }
3177 }
3178
3179 func resetspinning() {
3180         gp := getg()
3181         if !gp.m.spinning {
3182                 throw("resetspinning: not a spinning m")
3183         }
3184         gp.m.spinning = false
3185         nmspinning := sched.nmspinning.Add(-1)
3186         if nmspinning < 0 {
3187                 throw("findrunnable: negative nmspinning")
3188         }
3189         // M wakeup policy is deliberately somewhat conservative, so check if we
3190         // need to wakeup another P here. See "Worker thread parking/unparking"
3191         // comment at the top of the file for details.
3192         wakep()
3193 }
3194
3195 // injectglist adds each runnable G on the list to some run queue,
3196 // and clears glist. If there is no current P, they are added to the
3197 // global queue, and up to npidle M's are started to run them.
3198 // Otherwise, for each idle P, this adds a G to the global queue
3199 // and starts an M. Any remaining G's are added to the current P's
3200 // local run queue.
3201 // This may temporarily acquire sched.lock.
3202 // Can run concurrently with GC.
3203 func injectglist(glist *gList) {
3204         if glist.empty() {
3205                 return
3206         }
3207         if trace.enabled {
3208                 for gp := glist.head.ptr(); gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3209                         traceGoUnpark(gp, 0)
3210                 }
3211         }
3212
3213         // Mark all the goroutines as runnable before we put them
3214         // on the run queues.
3215         head := glist.head.ptr()
3216         var tail *g
3217         qsize := 0
3218         for gp := head; gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3219                 tail = gp
3220                 qsize++
3221                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3222         }
3223
3224         // Turn the gList into a gQueue.
3225         var q gQueue
3226         q.head.set(head)
3227         q.tail.set(tail)
3228         *glist = gList{}
3229
3230         startIdle := func(n int) {
3231                 for i := 0; i < n; i++ {
3232                         mp := acquirem() // See comment in startm.
3233                         lock(&sched.lock)
3234
3235                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3236                         if pp == nil {
3237                                 unlock(&sched.lock)
3238                                 releasem(mp)
3239                                 break
3240                         }
3241
3242                         unlock(&sched.lock)
3243                         startm(pp, false)
3244                         releasem(mp)
3245                 }
3246         }
3247
3248         pp := getg().m.p.ptr()
3249         if pp == nil {
3250                 lock(&sched.lock)
3251                 globrunqputbatch(&q, int32(qsize))
3252                 unlock(&sched.lock)
3253                 startIdle(qsize)
3254                 return
3255         }
3256
3257         npidle := int(sched.npidle.Load())
3258         var globq gQueue
3259         var n int
3260         for n = 0; n < npidle && !q.empty(); n++ {
3261                 g := q.pop()
3262                 globq.pushBack(g)
3263         }
3264         if n > 0 {
3265                 lock(&sched.lock)
3266                 globrunqputbatch(&globq, int32(n))
3267                 unlock(&sched.lock)
3268                 startIdle(n)
3269                 qsize -= n
3270         }
3271
3272         if !q.empty() {
3273                 runqputbatch(pp, &q, qsize)
3274         }
3275 }
3276
3277 // One round of scheduler: find a runnable goroutine and execute it.
3278 // Never returns.
3279 func schedule() {
3280         mp := getg().m
3281
3282         if mp.locks != 0 {
3283                 throw("schedule: holding locks")
3284         }
3285
3286         if mp.lockedg != 0 {
3287                 stoplockedm()
3288                 execute(mp.lockedg.ptr(), false) // Never returns.
3289         }
3290
3291         // We should not schedule away from a g that is executing a cgo call,
3292         // since the cgo call is using the m's g0 stack.
3293         if mp.incgo {
3294                 throw("schedule: in cgo")
3295         }
3296
3297 top:
3298         pp := mp.p.ptr()
3299         pp.preempt = false
3300
3301         // Safety check: if we are spinning, the run queue should be empty.
3302         // Check this before calling checkTimers, as that might call
3303         // goready to put a ready goroutine on the local run queue.
3304         if mp.spinning && (pp.runnext != 0 || pp.runqhead != pp.runqtail) {
3305                 throw("schedule: spinning with local work")
3306         }
3307
3308         gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() // blocks until work is available
3309
3310         // This thread is going to run a goroutine and is not spinning anymore,
3311         // so if it was marked as spinning we need to reset it now and potentially
3312         // start a new spinning M.
3313         if mp.spinning {
3314                 resetspinning()
3315         }
3316
3317         if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3318                 // Scheduling of this goroutine is disabled. Put it on
3319                 // the list of pending runnable goroutines for when we
3320                 // re-enable user scheduling and look again.
3321                 lock(&sched.lock)
3322                 if schedEnabled(gp) {
3323                         // Something re-enabled scheduling while we
3324                         // were acquiring the lock.
3325                         unlock(&sched.lock)
3326                 } else {
3327                         sched.disable.runnable.pushBack(gp)
3328                         sched.disable.n++
3329                         unlock(&sched.lock)
3330                         goto top
3331                 }
3332         }
3333
3334         // If about to schedule a not-normal goroutine (a GCworker or tracereader),
3335         // wake a P if there is one.
3336         if tryWakeP {
3337                 wakep()
3338         }
3339         if gp.lockedm != 0 {
3340                 // Hands off own p to the locked m,
3341                 // then blocks waiting for a new p.
3342                 startlockedm(gp)
3343                 goto top
3344         }
3345
3346         execute(gp, inheritTime)
3347 }
3348
3349 // dropg removes the association between m and the current goroutine m->curg (gp for short).
3350 // Typically a caller sets gp's status away from Grunning and then
3351 // immediately calls dropg to finish the job. The caller is also responsible
3352 // for arranging that gp will be restarted using ready at an
3353 // appropriate time. After calling dropg and arranging for gp to be
3354 // readied later, the caller can do other work but eventually should
3355 // call schedule to restart the scheduling of goroutines on this m.
3356 func dropg() {
3357         gp := getg()
3358
3359         setMNoWB(&gp.m.curg.m, nil)
3360         setGNoWB(&gp.m.curg, nil)
3361 }
3362
3363 // checkTimers runs any timers for the P that are ready.
3364 // If now is not 0 it is the current time.
3365 // It returns the passed time or the current time if now was passed as 0.
3366 // and the time when the next timer should run or 0 if there is no next timer,
3367 // and reports whether it ran any timers.
3368 // If the time when the next timer should run is not 0,
3369 // it is always larger than the returned time.
3370 // We pass now in and out to avoid extra calls of nanotime.
3371 //
3372 //go:yeswritebarrierrec
3373 func checkTimers(pp *p, now int64) (rnow, pollUntil int64, ran bool) {
3374         // If it's not yet time for the first timer, or the first adjusted
3375         // timer, then there is nothing to do.
3376         next := pp.timer0When.Load()
3377         nextAdj := pp.timerModifiedEarliest.Load()
3378         if next == 0 || (nextAdj != 0 && nextAdj < next) {
3379                 next = nextAdj
3380         }
3381
3382         if next == 0 {
3383                 // No timers to run or adjust.
3384                 return now, 0, false
3385         }
3386
3387         if now == 0 {
3388                 now = nanotime()
3389         }
3390         if now < next {
3391                 // Next timer is not ready to run, but keep going
3392                 // if we would clear deleted timers.
3393                 // This corresponds to the condition below where
3394                 // we decide whether to call clearDeletedTimers.
3395                 if pp != getg().m.p.ptr() || int(pp.deletedTimers.Load()) <= int(pp.numTimers.Load()/4) {
3396                         return now, next, false
3397                 }
3398         }
3399
3400         lock(&pp.timersLock)
3401
3402         if len(pp.timers) > 0 {
3403                 adjusttimers(pp, now)
3404                 for len(pp.timers) > 0 {
3405                         // Note that runtimer may temporarily unlock
3406                         // pp.timersLock.
3407                         if tw := runtimer(pp, now); tw != 0 {
3408                                 if tw > 0 {
3409                                         pollUntil = tw
3410                                 }
3411                                 break
3412                         }
3413                         ran = true
3414                 }
3415         }
3416
3417         // If this is the local P, and there are a lot of deleted timers,
3418         // clear them out. We only do this for the local P to reduce
3419         // lock contention on timersLock.
3420         if pp == getg().m.p.ptr() && int(pp.deletedTimers.Load()) > len(pp.timers)/4 {
3421                 clearDeletedTimers(pp)
3422         }
3423
3424         unlock(&pp.timersLock)
3425
3426         return now, pollUntil, ran
3427 }
3428
3429 func parkunlock_c(gp *g, lock unsafe.Pointer) bool {
3430         unlock((*mutex)(lock))
3431         return true
3432 }
3433
3434 // park continuation on g0.
3435 func park_m(gp *g) {
3436         mp := getg().m
3437
3438         if trace.enabled {
3439                 traceGoPark(mp.waittraceev, mp.waittraceskip)
3440         }
3441
3442         // N.B. Not using casGToWaiting here because the waitreason is
3443         // set by park_m's caller.
3444         casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
3445         dropg()
3446
3447         if fn := mp.waitunlockf; fn != nil {
3448                 ok := fn(gp, mp.waitlock)
3449                 mp.waitunlockf = nil
3450                 mp.waitlock = nil
3451                 if !ok {
3452                         if trace.enabled {
3453                                 traceGoUnpark(gp, 2)
3454                         }
3455                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3456                         execute(gp, true) // Schedule it back, never returns.
3457                 }
3458         }
3459         schedule()
3460 }
3461
3462 func goschedImpl(gp *g) {
3463         status := readgstatus(gp)
3464         if status&^_Gscan != _Grunning {
3465                 dumpgstatus(gp)
3466                 throw("bad g status")
3467         }
3468         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3469         dropg()
3470         lock(&sched.lock)
3471         globrunqput(gp)
3472         unlock(&sched.lock)
3473
3474         schedule()
3475 }
3476
3477 // Gosched continuation on g0.
3478 func gosched_m(gp *g) {
3479         if trace.enabled {
3480                 traceGoSched()
3481         }
3482         goschedImpl(gp)
3483 }
3484
3485 // goschedguarded is a forbidden-states-avoided version of gosched_m
3486 func goschedguarded_m(gp *g) {
3487
3488         if !canPreemptM(gp.m) {
3489                 gogo(&gp.sched) // never return
3490         }
3491
3492         if trace.enabled {
3493                 traceGoSched()
3494         }
3495         goschedImpl(gp)
3496 }
3497
3498 func gopreempt_m(gp *g) {
3499         if trace.enabled {
3500                 traceGoPreempt()
3501         }
3502         goschedImpl(gp)
3503 }
3504
3505 // preemptPark parks gp and puts it in _Gpreempted.
3506 //
3507 //go:systemstack
3508 func preemptPark(gp *g) {
3509         if trace.enabled {
3510                 traceGoPark(traceEvGoBlock, 0)
3511         }
3512         status := readgstatus(gp)
3513         if status&^_Gscan != _Grunning {
3514                 dumpgstatus(gp)
3515                 throw("bad g status")
3516         }
3517
3518         if gp.asyncSafePoint {
3519                 // Double-check that async preemption does not
3520                 // happen in SPWRITE assembly functions.
3521                 // isAsyncSafePoint must exclude this case.
3522                 f := findfunc(gp.sched.pc)
3523                 if !f.valid() {
3524                         throw("preempt at unknown pc")
3525                 }
3526                 if f.flag&funcFlag_SPWRITE != 0 {
3527                         println("runtime: unexpected SPWRITE function", funcname(f), "in async preempt")
3528                         throw("preempt SPWRITE")
3529                 }
3530         }
3531
3532         // Transition from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted. We can't
3533         // be in _Grunning when we dropg because then we'd be running
3534         // without an M, but the moment we're in _Gpreempted,
3535         // something could claim this G before we've fully cleaned it
3536         // up. Hence, we set the scan bit to lock down further
3537         // transitions until we can dropg.
3538         casGToPreemptScan(gp, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted)
3539         dropg()
3540         casfrom_Gscanstatus(gp, _Gscan|_Gpreempted, _Gpreempted)
3541         schedule()
3542 }
3543
3544 // goyield is like Gosched, but it:
3545 // - emits a GoPreempt trace event instead of a GoSched trace event
3546 // - puts the current G on the runq of the current P instead of the globrunq
3547 func goyield() {
3548         checkTimeouts()
3549         mcall(goyield_m)
3550 }
3551
3552 func goyield_m(gp *g) {
3553         if trace.enabled {
3554                 traceGoPreempt()
3555         }
3556         pp := gp.m.p.ptr()
3557         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3558         dropg()
3559         runqput(pp, gp, false)
3560         schedule()
3561 }
3562
3563 // Finishes execution of the current goroutine.
3564 func goexit1() {
3565         if raceenabled {
3566                 racegoend()
3567         }
3568         if trace.enabled {
3569                 traceGoEnd()
3570         }
3571         mcall(goexit0)
3572 }
3573
3574 // goexit continuation on g0.
3575 func goexit0(gp *g) {
3576         mp := getg().m
3577         pp := mp.p.ptr()
3578
3579         casgstatus(gp, _Grunning, _Gdead)
3580         gcController.addScannableStack(pp, -int64(gp.stack.hi-gp.stack.lo))
3581         if isSystemGoroutine(gp, false) {
3582                 sched.ngsys.Add(-1)
3583         }
3584         gp.m = nil
3585         locked := gp.lockedm != 0
3586         gp.lockedm = 0
3587         mp.lockedg = 0
3588         gp.preemptStop = false
3589         gp.paniconfault = false
3590         gp._defer = nil // should be true already but just in case.
3591         gp._panic = nil // non-nil for Goexit during panic. points at stack-allocated data.
3592         gp.writebuf = nil
3593         gp.waitreason = waitReasonZero
3594         gp.param = nil
3595         gp.labels = nil
3596         gp.timer = nil
3597
3598         if gcBlackenEnabled != 0 && gp.gcAssistBytes > 0 {
3599                 // Flush assist credit to the global pool. This gives
3600                 // better information to pacing if the application is
3601                 // rapidly creating an exiting goroutines.
3602                 assistWorkPerByte := gcController.assistWorkPerByte.Load()
3603                 scanCredit := int64(assistWorkPerByte * float64(gp.gcAssistBytes))
3604                 gcController.bgScanCredit.Add(scanCredit)
3605                 gp.gcAssistBytes = 0
3606         }
3607
3608         dropg()
3609
3610         if GOARCH == "wasm" { // no threads yet on wasm
3611                 gfput(pp, gp)
3612                 schedule() // never returns
3613         }
3614
3615         if mp.lockedInt != 0 {
3616                 print("invalid m->lockedInt = ", mp.lockedInt, "\n")
3617                 throw("internal lockOSThread error")
3618         }
3619         gfput(pp, gp)
3620         if locked {
3621                 // The goroutine may have locked this thread because
3622                 // it put it in an unusual kernel state. Kill it
3623                 // rather than returning it to the thread pool.
3624
3625                 // Return to mstart, which will release the P and exit
3626                 // the thread.
3627                 if GOOS != "plan9" { // See golang.org/issue/22227.
3628                         gogo(&mp.g0.sched)
3629                 } else {
3630                         // Clear lockedExt on plan9 since we may end up re-using
3631                         // this thread.
3632                         mp.lockedExt = 0
3633                 }
3634         }
3635         schedule()
3636 }
3637
3638 // save updates getg().sched to refer to pc and sp so that a following
3639 // gogo will restore pc and sp.
3640 //
3641 // save must not have write barriers because invoking a write barrier
3642 // can clobber getg().sched.
3643 //
3644 //go:nosplit
3645 //go:nowritebarrierrec
3646 func save(pc, sp uintptr) {
3647         gp := getg()
3648
3649         if gp == gp.m.g0 || gp == gp.m.gsignal {
3650                 // m.g0.sched is special and must describe the context
3651                 // for exiting the thread. mstart1 writes to it directly.
3652                 // m.gsignal.sched should not be used at all.
3653                 // This check makes sure save calls do not accidentally
3654                 // run in contexts where they'd write to system g's.
3655                 throw("save on system g not allowed")
3656         }
3657
3658         gp.sched.pc = pc
3659         gp.sched.sp = sp
3660         gp.sched.lr = 0
3661         gp.sched.ret = 0
3662         // We need to ensure ctxt is zero, but can't have a write
3663         // barrier here. However, it should always already be zero.
3664         // Assert that.
3665         if gp.sched.ctxt != nil {
3666                 badctxt()
3667         }
3668 }
3669
3670 // The goroutine g is about to enter a system call.
3671 // Record that it's not using the cpu anymore.
3672 // This is called only from the go syscall library and cgocall,
3673 // not from the low-level system calls used by the runtime.
3674 //
3675 // Entersyscall cannot split the stack: the save must
3676 // make g->sched refer to the caller's stack segment, because
3677 // entersyscall is going to return immediately after.
3678 //
3679 // Nothing entersyscall calls can split the stack either.
3680 // We cannot safely move the stack during an active call to syscall,
3681 // because we do not know which of the uintptr arguments are
3682 // really pointers (back into the stack).
3683 // In practice, this means that we make the fast path run through
3684 // entersyscall doing no-split things, and the slow path has to use systemstack
3685 // to run bigger things on the system stack.
3686 //
3687 // reentersyscall is the entry point used by cgo callbacks, where explicitly
3688 // saved SP and PC are restored. This is needed when exitsyscall will be called
3689 // from a function further up in the call stack than the parent, as g->syscallsp
3690 // must always point to a valid stack frame. entersyscall below is the normal
3691 // entry point for syscalls, which obtains the SP and PC from the caller.
3692 //
3693 // Syscall tracing:
3694 // At the start of a syscall we emit traceGoSysCall to capture the stack trace.
3695 // If the syscall does not block, that is it, we do not emit any other events.
3696 // If the syscall blocks (that is, P is retaken), retaker emits traceGoSysBlock;
3697 // when syscall returns we emit traceGoSysExit and when the goroutine starts running
3698 // (potentially instantly, if exitsyscallfast returns true) we emit traceGoStart.
3699 // To ensure that traceGoSysExit is emitted strictly after traceGoSysBlock,
3700 // we remember current value of syscalltick in m (gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick),
3701 // whoever emits traceGoSysBlock increments p.syscalltick afterwards;
3702 // and we wait for the increment before emitting traceGoSysExit.
3703 // Note that the increment is done even if tracing is not enabled,
3704 // because tracing can be enabled in the middle of syscall. We don't want the wait to hang.
3705 //
3706 //go:nosplit
3707 func reentersyscall(pc, sp uintptr) {
3708         gp := getg()
3709
3710         // Disable preemption because during this function g is in Gsyscall status,
3711         // but can have inconsistent g->sched, do not let GC observe it.
3712         gp.m.locks++
3713
3714         // Entersyscall must not call any function that might split/grow the stack.
3715         // (See details in comment above.)
3716         // Catch calls that might, by replacing the stack guard with something that
3717         // will trip any stack check and leaving a flag to tell newstack to die.
3718         gp.stackguard0 = stackPreempt
3719         gp.throwsplit = true
3720
3721         // Leave SP around for GC and traceback.
3722         save(pc, sp)
3723         gp.syscallsp = sp
3724         gp.syscallpc = pc
3725         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3726         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3727                 systemstack(func() {
3728                         print("entersyscall inconsistent ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3729                         throw("entersyscall")
3730                 })
3731         }
3732
3733         if trace.enabled {
3734                 systemstack(traceGoSysCall)
3735                 // systemstack itself clobbers g.sched.{pc,sp} and we might
3736                 // need them later when the G is genuinely blocked in a
3737                 // syscall
3738                 save(pc, sp)
3739         }
3740
3741         if sched.sysmonwait.Load() {
3742                 systemstack(entersyscall_sysmon)
3743                 save(pc, sp)
3744         }
3745
3746         if gp.m.p.ptr().runSafePointFn != 0 {
3747                 // runSafePointFn may stack split if run on this stack
3748                 systemstack(runSafePointFn)
3749                 save(pc, sp)
3750         }
3751
3752         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3753         gp.sysblocktraced = true
3754         pp := gp.m.p.ptr()
3755         pp.m = 0
3756         gp.m.oldp.set(pp)
3757         gp.m.p = 0
3758         atomic.Store(&pp.status, _Psyscall)
3759         if sched.gcwaiting.Load() {
3760                 systemstack(entersyscall_gcwait)
3761                 save(pc, sp)
3762         }
3763
3764         gp.m.locks--
3765 }
3766
3767 // Standard syscall entry used by the go syscall library and normal cgo calls.
3768 //
3769 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package and x/sys.
3770 //
3771 //go:nosplit
3772 //go:linkname entersyscall
3773 func entersyscall() {
3774         reentersyscall(getcallerpc(), getcallersp())
3775 }
3776
3777 func entersyscall_sysmon() {
3778         lock(&sched.lock)
3779         if sched.sysmonwait.Load() {
3780                 sched.sysmonwait.Store(false)
3781                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
3782         }
3783         unlock(&sched.lock)
3784 }
3785
3786 func entersyscall_gcwait() {
3787         gp := getg()
3788         pp := gp.m.oldp.ptr()
3789
3790         lock(&sched.lock)
3791         if sched.stopwait > 0 && atomic.Cas(&pp.status, _Psyscall, _Pgcstop) {
3792                 if trace.enabled {
3793                         traceGoSysBlock(pp)
3794                         traceProcStop(pp)
3795                 }
3796                 pp.syscalltick++
3797                 if sched.stopwait--; sched.stopwait == 0 {
3798                         notewakeup(&sched.stopnote)
3799                 }
3800         }
3801         unlock(&sched.lock)
3802 }
3803
3804 // The same as entersyscall(), but with a hint that the syscall is blocking.
3805 //
3806 //go:nosplit
3807 func entersyscallblock() {
3808         gp := getg()
3809
3810         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3811         gp.throwsplit = true
3812         gp.stackguard0 = stackPreempt // see comment in entersyscall
3813         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3814         gp.sysblocktraced = true
3815         gp.m.p.ptr().syscalltick++
3816
3817         // Leave SP around for GC and traceback.
3818         pc := getcallerpc()
3819         sp := getcallersp()
3820         save(pc, sp)
3821         gp.syscallsp = gp.sched.sp
3822         gp.syscallpc = gp.sched.pc
3823         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3824                 sp1 := sp
3825                 sp2 := gp.sched.sp
3826                 sp3 := gp.syscallsp
3827                 systemstack(func() {
3828                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp1), " ", hex(sp2), " ", hex(sp3), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3829                         throw("entersyscallblock")
3830                 })
3831         }
3832         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3833         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3834                 systemstack(func() {
3835                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp), " ", hex(gp.sched.sp), " ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3836                         throw("entersyscallblock")
3837                 })
3838         }
3839
3840         systemstack(entersyscallblock_handoff)
3841
3842         // Resave for traceback during blocked call.
3843         save(getcallerpc(), getcallersp())
3844
3845         gp.m.locks--
3846 }
3847
3848 func entersyscallblock_handoff() {
3849         if trace.enabled {
3850                 traceGoSysCall()
3851                 traceGoSysBlock(getg().m.p.ptr())
3852         }
3853         handoffp(releasep())
3854 }
3855
3856 // The goroutine g exited its system call.
3857 // Arrange for it to run on a cpu again.
3858 // This is called only from the go syscall library, not
3859 // from the low-level system calls used by the runtime.
3860 //
3861 // Write barriers are not allowed because our P may have been stolen.
3862 //
3863 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package.
3864 //
3865 //go:nosplit
3866 //go:nowritebarrierrec
3867 //go:linkname exitsyscall
3868 func exitsyscall() {
3869         gp := getg()
3870
3871         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3872         if getcallersp() > gp.syscallsp {
3873                 throw("exitsyscall: syscall frame is no longer valid")
3874         }
3875
3876         gp.waitsince = 0
3877         oldp := gp.m.oldp.ptr()
3878         gp.m.oldp = 0
3879         if exitsyscallfast(oldp) {
3880                 // When exitsyscallfast returns success, we have a P so can now use
3881                 // write barriers
3882                 if goroutineProfile.active {
3883                         // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
3884                         // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first
3885                         // stopped the world.
3886                         systemstack(func() {
3887                                 tryRecordGoroutineProfileWB(gp)
3888                         })
3889                 }
3890                 if trace.enabled {
3891                         if oldp != gp.m.p.ptr() || gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
3892                                 systemstack(traceGoStart)
3893                         }
3894                 }
3895                 // There's a cpu for us, so we can run.
3896                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
3897                 // We need to cas the status and scan before resuming...
3898                 casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunning)
3899
3900                 // Garbage collector isn't running (since we are),
3901                 // so okay to clear syscallsp.
3902                 gp.syscallsp = 0
3903                 gp.m.locks--
3904                 if gp.preempt {
3905                         // restore the preemption request in case we've cleared it in newstack
3906                         gp.stackguard0 = stackPreempt
3907                 } else {
3908                         // otherwise restore the real _StackGuard, we've spoiled it in entersyscall/entersyscallblock
3909                         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
3910                 }
3911                 gp.throwsplit = false
3912
3913                 if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3914                         // Scheduling of this goroutine is disabled.
3915                         Gosched()
3916                 }
3917
3918                 return
3919         }
3920
3921         gp.sysexitticks = 0
3922         if trace.enabled {
3923                 // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
3924                 // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
3925                 for oldp != nil && oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
3926                         osyield()
3927                 }
3928                 // We can't trace syscall exit right now because we don't have a P.
3929                 // Tracing code can invoke write barriers that cannot run without a P.
3930                 // So instead we remember the syscall exit time and emit the event
3931                 // in execute when we have a P.
3932                 gp.sysexitticks = cputicks()
3933         }
3934
3935         gp.m.locks--
3936
3937         // Call the scheduler.
3938         mcall(exitsyscall0)
3939
3940         // Scheduler returned, so we're allowed to run now.
3941         // Delete the syscallsp information that we left for
3942         // the garbage collector during the system call.
3943         // Must wait until now because until gosched returns
3944         // we don't know for sure that the garbage collector
3945         // is not running.
3946         gp.syscallsp = 0
3947         gp.m.p.ptr().syscalltick++
3948         gp.throwsplit = false
3949 }
3950
3951 //go:nosplit
3952 func exitsyscallfast(oldp *p) bool {
3953         gp := getg()
3954
3955         // Freezetheworld sets stopwait but does not retake P's.
3956         if sched.stopwait == freezeStopWait {
3957                 return false
3958         }
3959
3960         // Try to re-acquire the last P.
3961         if oldp != nil && oldp.status == _Psyscall && atomic.Cas(&oldp.status, _Psyscall, _Pidle) {
3962                 // There's a cpu for us, so we can run.
3963                 wirep(oldp)
3964                 exitsyscallfast_reacquired()
3965                 return true
3966         }
3967
3968         // Try to get any other idle P.
3969         if sched.pidle != 0 {
3970                 var ok bool
3971                 systemstack(func() {
3972                         ok = exitsyscallfast_pidle()
3973                         if ok && trace.enabled {
3974                                 if oldp != nil {
3975                                         // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
3976                                         // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
3977                                         for oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
3978                                                 osyield()
3979                                         }
3980                                 }
3981                                 traceGoSysExit(0)
3982                         }
3983                 })
3984                 if ok {
3985                         return true
3986                 }
3987         }
3988         return false
3989 }
3990
3991 // exitsyscallfast_reacquired is the exitsyscall path on which this G
3992 // has successfully reacquired the P it was running on before the
3993 // syscall.
3994 //
3995 //go:nosplit
3996 func exitsyscallfast_reacquired() {
3997         gp := getg()
3998         if gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
3999                 if trace.enabled {
4000                         // The p was retaken and then enter into syscall again (since gp.m.syscalltick has changed).
4001                         // traceGoSysBlock for this syscall was already emitted,
4002                         // but here we effectively retake the p from the new syscall running on the same p.
4003                         systemstack(func() {
4004                                 // Denote blocking of the new syscall.
4005                                 traceGoSysBlock(gp.m.p.ptr())
4006                                 // Denote completion of the current syscall.
4007                                 traceGoSysExit(0)
4008                         })
4009                 }
4010                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4011         }
4012 }
4013
4014 func exitsyscallfast_pidle() bool {
4015         lock(&sched.lock)
4016         pp, _ := pidleget(0)
4017         if pp != nil && sched.sysmonwait.Load() {
4018                 sched.sysmonwait.Store(false)
4019                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4020         }
4021         unlock(&sched.lock)
4022         if pp != nil {
4023                 acquirep(pp)
4024                 return true
4025         }
4026         return false
4027 }
4028
4029 // exitsyscall slow path on g0.
4030 // Failed to acquire P, enqueue gp as runnable.
4031 //
4032 // Called via mcall, so gp is the calling g from this M.
4033 //
4034 //go:nowritebarrierrec
4035 func exitsyscall0(gp *g) {
4036         casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunnable)
4037         dropg()
4038         lock(&sched.lock)
4039         var pp *p
4040         if schedEnabled(gp) {
4041                 pp, _ = pidleget(0)
4042         }
4043         var locked bool
4044         if pp == nil {
4045                 globrunqput(gp)
4046
4047                 // Below, we stoplockedm if gp is locked. globrunqput releases
4048                 // ownership of gp, so we must check if gp is locked prior to
4049                 // committing the release by unlocking sched.lock, otherwise we
4050                 // could race with another M transitioning gp from unlocked to
4051                 // locked.
4052                 locked = gp.lockedm != 0
4053         } else if sched.sysmonwait.Load() {
4054                 sched.sysmonwait.Store(false)
4055                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4056         }
4057         unlock(&sched.lock)
4058         if pp != nil {
4059                 acquirep(pp)
4060                 execute(gp, false) // Never returns.
4061         }
4062         if locked {
4063                 // Wait until another thread schedules gp and so m again.
4064                 //
4065                 // N.B. lockedm must be this M, as this g was running on this M
4066                 // before entersyscall.
4067                 stoplockedm()
4068                 execute(gp, false) // Never returns.
4069         }
4070         stopm()
4071         schedule() // Never returns.
4072 }
4073
4074 // Called from syscall package before fork.
4075 //
4076 //go:linkname syscall_runtime_BeforeFork syscall.runtime_BeforeFork
4077 //go:nosplit
4078 func syscall_runtime_BeforeFork() {
4079         gp := getg().m.curg
4080
4081         // Block signals during a fork, so that the child does not run
4082         // a signal handler before exec if a signal is sent to the process
4083         // group. See issue #18600.
4084         gp.m.locks++
4085         sigsave(&gp.m.sigmask)
4086         sigblock(false)
4087
4088         // This function is called before fork in syscall package.
4089         // Code between fork and exec must not allocate memory nor even try to grow stack.
4090         // Here we spoil g->_StackGuard to reliably detect any attempts to grow stack.
4091         // runtime_AfterFork will undo this in parent process, but not in child.
4092         gp.stackguard0 = stackFork
4093 }
4094
4095 // Called from syscall package after fork in parent.
4096 //
4097 //go:linkname syscall_runtime_AfterFork syscall.runtime_AfterFork
4098 //go:nosplit
4099 func syscall_runtime_AfterFork() {
4100         gp := getg().m.curg
4101
4102         // See the comments in beforefork.
4103         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
4104
4105         msigrestore(gp.m.sigmask)
4106
4107         gp.m.locks--
4108 }
4109
4110 // inForkedChild is true while manipulating signals in the child process.
4111 // This is used to avoid calling libc functions in case we are using vfork.
4112 var inForkedChild bool
4113
4114 // Called from syscall package after fork in child.
4115 // It resets non-sigignored signals to the default handler, and
4116 // restores the signal mask in preparation for the exec.
4117 //
4118 // Because this might be called during a vfork, and therefore may be
4119 // temporarily sharing address space with the parent process, this must
4120 // not change any global variables or calling into C code that may do so.
4121 //
4122 //go:linkname syscall_runtime_AfterForkInChild syscall.runtime_AfterForkInChild
4123 //go:nosplit
4124 //go:nowritebarrierrec
4125 func syscall_runtime_AfterForkInChild() {
4126         // It's OK to change the global variable inForkedChild here
4127         // because we are going to change it back. There is no race here,
4128         // because if we are sharing address space with the parent process,
4129         // then the parent process can not be running concurrently.
4130         inForkedChild = true
4131
4132         clearSignalHandlers()
4133
4134         // When we are the child we are the only thread running,
4135         // so we know that nothing else has changed gp.m.sigmask.
4136         msigrestore(getg().m.sigmask)
4137
4138         inForkedChild = false
4139 }
4140
4141 // pendingPreemptSignals is the number of preemption signals
4142 // that have been sent but not received. This is only used on Darwin.
4143 // For #41702.
4144 var pendingPreemptSignals atomic.Int32
4145
4146 // Called from syscall package before Exec.
4147 //
4148 //go:linkname syscall_runtime_BeforeExec syscall.runtime_BeforeExec
4149 func syscall_runtime_BeforeExec() {
4150         // Prevent thread creation during exec.
4151         execLock.lock()
4152
4153         // On Darwin, wait for all pending preemption signals to
4154         // be received. See issue #41702.
4155         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
4156                 for pendingPreemptSignals.Load() > 0 {
4157                         osyield()
4158                 }
4159         }
4160 }
4161
4162 // Called from syscall package after Exec.
4163 //
4164 //go:linkname syscall_runtime_AfterExec syscall.runtime_AfterExec
4165 func syscall_runtime_AfterExec() {
4166         execLock.unlock()
4167 }
4168
4169 // Allocate a new g, with a stack big enough for stacksize bytes.
4170 func malg(stacksize int32) *g {
4171         newg := new(g)
4172         if stacksize >= 0 {
4173                 stacksize = round2(_StackSystem + stacksize)
4174                 systemstack(func() {
4175                         newg.stack = stackalloc(uint32(stacksize))
4176                 })
4177                 newg.stackguard0 = newg.stack.lo + _StackGuard
4178                 newg.stackguard1 = ^uintptr(0)
4179                 // Clear the bottom word of the stack. We record g
4180                 // there on gsignal stack during VDSO on ARM and ARM64.
4181                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(newg.stack.lo)) = 0
4182         }
4183         return newg
4184 }
4185
4186 // Create a new g running fn.
4187 // Put it on the queue of g's waiting to run.
4188 // The compiler turns a go statement into a call to this.
4189 func newproc(fn *funcval) {
4190         gp := getg()
4191         pc := getcallerpc()
4192         systemstack(func() {
4193                 newg := newproc1(fn, gp, pc)
4194
4195                 pp := getg().m.p.ptr()
4196                 runqput(pp, newg, true)
4197
4198                 if mainStarted {
4199                         wakep()
4200                 }
4201         })
4202 }
4203
4204 // Create a new g in state _Grunnable, starting at fn. callerpc is the
4205 // address of the go statement that created this. The caller is responsible
4206 // for adding the new g to the scheduler.
4207 func newproc1(fn *funcval, callergp *g, callerpc uintptr) *g {
4208         if fn == nil {
4209                 fatal("go of nil func value")
4210         }
4211
4212         mp := acquirem() // disable preemption because we hold M and P in local vars.
4213         pp := mp.p.ptr()
4214         newg := gfget(pp)
4215         if newg == nil {
4216                 newg = malg(_StackMin)
4217                 casgstatus(newg, _Gidle, _Gdead)
4218                 allgadd(newg) // publishes with a g->status of Gdead so GC scanner doesn't look at uninitialized stack.
4219         }
4220         if newg.stack.hi == 0 {
4221                 throw("newproc1: newg missing stack")
4222         }
4223
4224         if readgstatus(newg) != _Gdead {
4225                 throw("newproc1: new g is not Gdead")
4226         }
4227
4228         totalSize := uintptr(4*goarch.PtrSize + sys.MinFrameSize) // extra space in case of reads slightly beyond frame
4229         totalSize = alignUp(totalSize, sys.StackAlign)
4230         sp := newg.stack.hi - totalSize
4231         spArg := sp
4232         if usesLR {
4233                 // caller's LR
4234                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp)) = 0
4235                 prepGoExitFrame(sp)
4236                 spArg += sys.MinFrameSize
4237         }
4238
4239         memclrNoHeapPointers(unsafe.Pointer(&newg.sched), unsafe.Sizeof(newg.sched))
4240         newg.sched.sp = sp
4241         newg.stktopsp = sp
4242         newg.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum // +PCQuantum so that previous instruction is in same function
4243         newg.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(newg))
4244         gostartcallfn(&newg.sched, fn)
4245         newg.gopc = callerpc
4246         newg.ancestors = saveAncestors(callergp)
4247         newg.startpc = fn.fn
4248         if isSystemGoroutine(newg, false) {
4249                 sched.ngsys.Add(1)
4250         } else {
4251                 // Only user goroutines inherit pprof labels.
4252                 if mp.curg != nil {
4253                         newg.labels = mp.curg.labels
4254                 }
4255                 if goroutineProfile.active {
4256                         // A concurrent goroutine profile is running. It should include
4257                         // exactly the set of goroutines that were alive when the goroutine
4258                         // profiler first stopped the world. That does not include newg, so
4259                         // mark it as not needing a profile before transitioning it from
4260                         // _Gdead.
4261                         newg.goroutineProfiled.Store(goroutineProfileSatisfied)
4262                 }
4263         }
4264         // Track initial transition?
4265         newg.trackingSeq = uint8(fastrand())
4266         if newg.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
4267                 newg.tracking = true
4268         }
4269         casgstatus(newg, _Gdead, _Grunnable)
4270         gcController.addScannableStack(pp, int64(newg.stack.hi-newg.stack.lo))
4271
4272         if pp.goidcache == pp.goidcacheend {
4273                 // Sched.goidgen is the last allocated id,
4274                 // this batch must be [sched.goidgen+1, sched.goidgen+GoidCacheBatch].
4275                 // At startup sched.goidgen=0, so main goroutine receives goid=1.
4276                 pp.goidcache = sched.goidgen.Add(_GoidCacheBatch)
4277                 pp.goidcache -= _GoidCacheBatch - 1
4278                 pp.goidcacheend = pp.goidcache + _GoidCacheBatch
4279         }
4280         newg.goid = pp.goidcache
4281         pp.goidcache++
4282         if raceenabled {
4283                 newg.racectx = racegostart(callerpc)
4284                 if newg.labels != nil {
4285                         // See note in proflabel.go on labelSync's role in synchronizing
4286                         // with the reads in the signal handler.
4287                         racereleasemergeg(newg, unsafe.Pointer(&labelSync))
4288                 }
4289         }
4290         if trace.enabled {
4291                 traceGoCreate(newg, newg.startpc)
4292         }
4293         releasem(mp)
4294
4295         return newg
4296 }
4297
4298 // saveAncestors copies previous ancestors of the given caller g and
4299 // includes infor for the current caller into a new set of tracebacks for
4300 // a g being created.
4301 func saveAncestors(callergp *g) *[]ancestorInfo {
4302         // Copy all prior info, except for the root goroutine (goid 0).
4303         if debug.tracebackancestors <= 0 || callergp.goid == 0 {
4304                 return nil
4305         }
4306         var callerAncestors []ancestorInfo
4307         if callergp.ancestors != nil {
4308                 callerAncestors = *callergp.ancestors
4309         }
4310         n := int32(len(callerAncestors)) + 1
4311         if n > debug.tracebackancestors {
4312                 n = debug.tracebackancestors
4313         }
4314         ancestors := make([]ancestorInfo, n)
4315         copy(ancestors[1:], callerAncestors)
4316
4317         var pcs [_TracebackMaxFrames]uintptr
4318         npcs := gcallers(callergp, 0, pcs[:])
4319         ipcs := make([]uintptr, npcs)
4320         copy(ipcs, pcs[:])
4321         ancestors[0] = ancestorInfo{
4322                 pcs:  ipcs,
4323                 goid: callergp.goid,
4324                 gopc: callergp.gopc,
4325         }
4326
4327         ancestorsp := new([]ancestorInfo)
4328         *ancestorsp = ancestors
4329         return ancestorsp
4330 }
4331
4332 // Put on gfree list.
4333 // If local list is too long, transfer a batch to the global list.
4334 func gfput(pp *p, gp *g) {
4335         if readgstatus(gp) != _Gdead {
4336                 throw("gfput: bad status (not Gdead)")
4337         }
4338
4339         stksize := gp.stack.hi - gp.stack.lo
4340
4341         if stksize != uintptr(startingStackSize) {
4342                 // non-standard stack size - free it.
4343                 stackfree(gp.stack)
4344                 gp.stack.lo = 0
4345                 gp.stack.hi = 0
4346                 gp.stackguard0 = 0
4347         }
4348
4349         pp.gFree.push(gp)
4350         pp.gFree.n++
4351         if pp.gFree.n >= 64 {
4352                 var (
4353                         inc      int32
4354                         stackQ   gQueue
4355                         noStackQ gQueue
4356                 )
4357                 for pp.gFree.n >= 32 {
4358                         gp := pp.gFree.pop()
4359                         pp.gFree.n--
4360                         if gp.stack.lo == 0 {
4361                                 noStackQ.push(gp)
4362                         } else {
4363                                 stackQ.push(gp)
4364                         }
4365                         inc++
4366                 }
4367                 lock(&sched.gFree.lock)
4368                 sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4369                 sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4370                 sched.gFree.n += inc
4371                 unlock(&sched.gFree.lock)
4372         }
4373 }
4374
4375 // Get from gfree list.
4376 // If local list is empty, grab a batch from global list.
4377 func gfget(pp *p) *g {
4378 retry:
4379         if pp.gFree.empty() && (!sched.gFree.stack.empty() || !sched.gFree.noStack.empty()) {
4380                 lock(&sched.gFree.lock)
4381                 // Move a batch of free Gs to the P.
4382                 for pp.gFree.n < 32 {
4383                         // Prefer Gs with stacks.
4384                         gp := sched.gFree.stack.pop()
4385                         if gp == nil {
4386                                 gp = sched.gFree.noStack.pop()
4387                                 if gp == nil {
4388                                         break
4389                                 }
4390                         }
4391                         sched.gFree.n--
4392                         pp.gFree.push(gp)
4393                         pp.gFree.n++
4394                 }
4395                 unlock(&sched.gFree.lock)
4396                 goto retry
4397         }
4398         gp := pp.gFree.pop()
4399         if gp == nil {
4400                 return nil
4401         }
4402         pp.gFree.n--
4403         if gp.stack.lo != 0 && gp.stack.hi-gp.stack.lo != uintptr(startingStackSize) {
4404                 // Deallocate old stack. We kept it in gfput because it was the
4405                 // right size when the goroutine was put on the free list, but
4406                 // the right size has changed since then.
4407                 systemstack(func() {
4408                         stackfree(gp.stack)
4409                         gp.stack.lo = 0
4410                         gp.stack.hi = 0
4411                         gp.stackguard0 = 0
4412                 })
4413         }
4414         if gp.stack.lo == 0 {
4415                 // Stack was deallocated in gfput or just above. Allocate a new one.
4416                 systemstack(func() {
4417                         gp.stack = stackalloc(startingStackSize)
4418                 })
4419                 gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
4420         } else {
4421                 if raceenabled {
4422                         racemalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4423                 }
4424                 if msanenabled {
4425                         msanmalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4426                 }
4427                 if asanenabled {
4428                         asanunpoison(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4429                 }
4430         }
4431         return gp
4432 }
4433
4434 // Purge all cached G's from gfree list to the global list.
4435 func gfpurge(pp *p) {
4436         var (
4437                 inc      int32
4438                 stackQ   gQueue
4439                 noStackQ gQueue
4440         )
4441         for !pp.gFree.empty() {
4442                 gp := pp.gFree.pop()
4443                 pp.gFree.n--
4444                 if gp.stack.lo == 0 {
4445                         noStackQ.push(gp)
4446                 } else {
4447                         stackQ.push(gp)
4448                 }
4449                 inc++
4450         }
4451         lock(&sched.gFree.lock)
4452         sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4453         sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4454         sched.gFree.n += inc
4455         unlock(&sched.gFree.lock)
4456 }
4457
4458 // Breakpoint executes a breakpoint trap.
4459 func Breakpoint() {
4460         breakpoint()
4461 }
4462
4463 // dolockOSThread is called by LockOSThread and lockOSThread below
4464 // after they modify m.locked. Do not allow preemption during this call,
4465 // or else the m might be different in this function than in the caller.
4466 //
4467 //go:nosplit
4468 func dolockOSThread() {
4469         if GOARCH == "wasm" {
4470                 return // no threads on wasm yet
4471         }
4472         gp := getg()
4473         gp.m.lockedg.set(gp)
4474         gp.lockedm.set(gp.m)
4475 }
4476
4477 //go:nosplit
4478
4479 // LockOSThread wires the calling goroutine to its current operating system thread.
4480 // The calling goroutine will always execute in that thread,
4481 // and no other goroutine will execute in it,
4482 // until the calling goroutine has made as many calls to
4483 // UnlockOSThread as to LockOSThread.
4484 // If the calling goroutine exits without unlocking the thread,
4485 // the thread will be terminated.
4486 //
4487 // All init functions are run on the startup thread. Calling LockOSThread
4488 // from an init function will cause the main function to be invoked on
4489 // that thread.
4490 //
4491 // A goroutine should call LockOSThread before calling OS services or
4492 // non-Go library functions that depend on per-thread state.
4493 func LockOSThread() {
4494         if atomic.Load(&newmHandoff.haveTemplateThread) == 0 && GOOS != "plan9" {
4495                 // If we need to start a new thread from the locked
4496                 // thread, we need the template thread. Start it now
4497                 // while we're in a known-good state.
4498                 startTemplateThread()
4499         }
4500         gp := getg()
4501         gp.m.lockedExt++
4502         if gp.m.lockedExt == 0 {
4503                 gp.m.lockedExt--
4504                 panic("LockOSThread nesting overflow")
4505         }
4506         dolockOSThread()
4507 }
4508
4509 //go:nosplit
4510 func lockOSThread() {
4511         getg().m.lockedInt++
4512         dolockOSThread()
4513 }
4514
4515 // dounlockOSThread is called by UnlockOSThread and unlockOSThread below
4516 // after they update m->locked. Do not allow preemption during this call,
4517 // or else the m might be in different in this function than in the caller.
4518 //
4519 //go:nosplit
4520 func dounlockOSThread() {
4521         if GOARCH == "wasm" {
4522                 return // no threads on wasm yet
4523         }
4524         gp := getg()
4525         if gp.m.lockedInt != 0 || gp.m.lockedExt != 0 {
4526                 return
4527         }
4528         gp.m.lockedg = 0
4529         gp.lockedm = 0
4530 }
4531
4532 //go:nosplit
4533
4534 // UnlockOSThread undoes an earlier call to LockOSThread.
4535 // If this drops the number of active LockOSThread calls on the
4536 // calling goroutine to zero, it unwires the calling goroutine from
4537 // its fixed operating system thread.
4538 // If there are no active LockOSThread calls, this is a no-op.
4539 //
4540 // Before calling UnlockOSThread, the caller must ensure that the OS
4541 // thread is suitable for running other goroutines. If the caller made
4542 // any permanent changes to the state of the thread that would affect
4543 // other goroutines, it should not call this function and thus leave
4544 // the goroutine locked to the OS thread until the goroutine (and
4545 // hence the thread) exits.
4546 func UnlockOSThread() {
4547         gp := getg()
4548         if gp.m.lockedExt == 0 {
4549                 return
4550         }
4551         gp.m.lockedExt--
4552         dounlockOSThread()
4553 }
4554
4555 //go:nosplit
4556 func unlockOSThread() {
4557         gp := getg()
4558         if gp.m.lockedInt == 0 {
4559                 systemstack(badunlockosthread)
4560         }
4561         gp.m.lockedInt--
4562         dounlockOSThread()
4563 }
4564
4565 func badunlockosthread() {
4566         throw("runtime: internal error: misuse of lockOSThread/unlockOSThread")
4567 }
4568
4569 func gcount() int32 {
4570         n := int32(atomic.Loaduintptr(&allglen)) - sched.gFree.n - sched.ngsys.Load()
4571         for _, pp := range allp {
4572                 n -= pp.gFree.n
4573         }
4574
4575         // All these variables can be changed concurrently, so the result can be inconsistent.
4576         // But at least the current goroutine is running.
4577         if n < 1 {
4578                 n = 1
4579         }
4580         return n
4581 }
4582
4583 func mcount() int32 {
4584         return int32(sched.mnext - sched.nmfreed)
4585 }
4586
4587 var prof struct {
4588         signalLock atomic.Uint32
4589
4590         // Must hold signalLock to write. Reads may be lock-free, but
4591         // signalLock should be taken to synchronize with changes.
4592         hz atomic.Int32
4593 }
4594
4595 func _System()                    { _System() }
4596 func _ExternalCode()              { _ExternalCode() }
4597 func _LostExternalCode()          { _LostExternalCode() }
4598 func _GC()                        { _GC() }
4599 func _LostSIGPROFDuringAtomic64() { _LostSIGPROFDuringAtomic64() }
4600 func _VDSO()                      { _VDSO() }
4601
4602 // Called if we receive a SIGPROF signal.
4603 // Called by the signal handler, may run during STW.
4604 //
4605 //go:nowritebarrierrec
4606 func sigprof(pc, sp, lr uintptr, gp *g, mp *m) {
4607         if prof.hz.Load() == 0 {
4608                 return
4609         }
4610
4611         // If mp.profilehz is 0, then profiling is not enabled for this thread.
4612         // We must check this to avoid a deadlock between setcpuprofilerate
4613         // and the call to cpuprof.add, below.
4614         if mp != nil && mp.profilehz == 0 {
4615                 return
4616         }
4617
4618         // On mips{,le}/arm, 64bit atomics are emulated with spinlocks, in
4619         // runtime/internal/atomic. If SIGPROF arrives while the program is inside
4620         // the critical section, it creates a deadlock (when writing the sample).
4621         // As a workaround, create a counter of SIGPROFs while in critical section
4622         // to store the count, and pass it to sigprof.add() later when SIGPROF is
4623         // received from somewhere else (with _LostSIGPROFDuringAtomic64 as pc).
4624         if GOARCH == "mips" || GOARCH == "mipsle" || GOARCH == "arm" {
4625                 if f := findfunc(pc); f.valid() {
4626                         if hasPrefix(funcname(f), "runtime/internal/atomic") {
4627                                 cpuprof.lostAtomic++
4628                                 return
4629                         }
4630                 }
4631                 if GOARCH == "arm" && goarm < 7 && GOOS == "linux" && pc&0xffff0000 == 0xffff0000 {
4632                         // runtime/internal/atomic functions call into kernel
4633                         // helpers on arm < 7. See
4634                         // runtime/internal/atomic/sys_linux_arm.s.
4635                         cpuprof.lostAtomic++
4636                         return
4637                 }
4638         }
4639
4640         // Profiling runs concurrently with GC, so it must not allocate.
4641         // Set a trap in case the code does allocate.
4642         // Note that on windows, one thread takes profiles of all the
4643         // other threads, so mp is usually not getg().m.
4644         // In fact mp may not even be stopped.
4645         // See golang.org/issue/17165.
4646         getg().m.mallocing++
4647
4648         var stk [maxCPUProfStack]uintptr
4649         n := 0
4650         if mp.ncgo > 0 && mp.curg != nil && mp.curg.syscallpc != 0 && mp.curg.syscallsp != 0 {
4651                 cgoOff := 0
4652                 // Check cgoCallersUse to make sure that we are not
4653                 // interrupting other code that is fiddling with
4654                 // cgoCallers.  We are running in a signal handler
4655                 // with all signals blocked, so we don't have to worry
4656                 // about any other code interrupting us.
4657                 if mp.cgoCallersUse.Load() == 0 && mp.cgoCallers != nil && mp.cgoCallers[0] != 0 {
4658                         for cgoOff < len(mp.cgoCallers) && mp.cgoCallers[cgoOff] != 0 {
4659                                 cgoOff++
4660                         }
4661                         copy(stk[:], mp.cgoCallers[:cgoOff])
4662                         mp.cgoCallers[0] = 0
4663                 }
4664
4665                 // Collect Go stack that leads to the cgo call.
4666                 n = gentraceback(mp.curg.syscallpc, mp.curg.syscallsp, 0, mp.curg, 0, &stk[cgoOff], len(stk)-cgoOff, nil, nil, 0)
4667                 if n > 0 {
4668                         n += cgoOff
4669                 }
4670         } else {
4671                 n = gentraceback(pc, sp, lr, gp, 0, &stk[0], len(stk), nil, nil, _TraceTrap|_TraceJumpStack)
4672         }
4673
4674         if n <= 0 {
4675                 // Normal traceback is impossible or has failed.
4676                 // See if it falls into several common cases.
4677                 n = 0
4678                 if usesLibcall() && mp.libcallg != 0 && mp.libcallpc != 0 && mp.libcallsp != 0 {
4679                         // Libcall, i.e. runtime syscall on windows.
4680                         // Collect Go stack that leads to the call.
4681                         n = gentraceback(mp.libcallpc, mp.libcallsp, 0, mp.libcallg.ptr(), 0, &stk[0], len(stk), nil, nil, 0)
4682                 }
4683                 if n == 0 && mp != nil && mp.vdsoSP != 0 {
4684                         n = gentraceback(mp.vdsoPC, mp.vdsoSP, 0, gp, 0, &stk[0], len(stk), nil, nil, _TraceTrap|_TraceJumpStack)
4685                 }
4686                 if n == 0 {
4687                         // If all of the above has failed, account it against abstract "System" or "GC".
4688                         n = 2
4689                         if inVDSOPage(pc) {
4690                                 pc = abi.FuncPCABIInternal(_VDSO) + sys.PCQuantum
4691                         } else if pc > firstmoduledata.etext {
4692                                 // "ExternalCode" is better than "etext".
4693                                 pc = abi.FuncPCABIInternal(_ExternalCode) + sys.PCQuantum
4694                         }
4695                         stk[0] = pc
4696                         if mp.preemptoff != "" {
4697                                 stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_GC) + sys.PCQuantum
4698                         } else {
4699                                 stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_System) + sys.PCQuantum
4700                         }
4701                 }
4702         }
4703
4704         if prof.hz.Load() != 0 {
4705                 // Note: it can happen on Windows that we interrupted a system thread
4706                 // with no g, so gp could nil. The other nil checks are done out of
4707                 // caution, but not expected to be nil in practice.
4708                 var tagPtr *unsafe.Pointer
4709                 if gp != nil && gp.m != nil && gp.m.curg != nil {
4710                         tagPtr = &gp.m.curg.labels
4711                 }
4712                 cpuprof.add(tagPtr, stk[:n])
4713
4714                 gprof := gp
4715                 var pp *p
4716                 if gp != nil && gp.m != nil {
4717                         if gp.m.curg != nil {
4718                                 gprof = gp.m.curg
4719                         }
4720                         pp = gp.m.p.ptr()
4721                 }
4722                 traceCPUSample(gprof, pp, stk[:n])
4723         }
4724         getg().m.mallocing--
4725 }
4726
4727 // setcpuprofilerate sets the CPU profiling rate to hz times per second.
4728 // If hz <= 0, setcpuprofilerate turns off CPU profiling.
4729 func setcpuprofilerate(hz int32) {
4730         // Force sane arguments.
4731         if hz < 0 {
4732                 hz = 0
4733         }
4734
4735         // Disable preemption, otherwise we can be rescheduled to another thread
4736         // that has profiling enabled.
4737         gp := getg()
4738         gp.m.locks++
4739
4740         // Stop profiler on this thread so that it is safe to lock prof.
4741         // if a profiling signal came in while we had prof locked,
4742         // it would deadlock.
4743         setThreadCPUProfiler(0)
4744
4745         for !prof.signalLock.CompareAndSwap(0, 1) {
4746                 osyield()
4747         }
4748         if prof.hz.Load() != hz {
4749                 setProcessCPUProfiler(hz)
4750                 prof.hz.Store(hz)
4751         }
4752         prof.signalLock.Store(0)
4753
4754         lock(&sched.lock)
4755         sched.profilehz = hz
4756         unlock(&sched.lock)
4757
4758         if hz != 0 {
4759                 setThreadCPUProfiler(hz)
4760         }
4761
4762         gp.m.locks--
4763 }
4764
4765 // init initializes pp, which may be a freshly allocated p or a
4766 // previously destroyed p, and transitions it to status _Pgcstop.
4767 func (pp *p) init(id int32) {
4768         pp.id = id
4769         pp.status = _Pgcstop
4770         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4771         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4772         pp.wbBuf.reset()
4773         if pp.mcache == nil {
4774                 if id == 0 {
4775                         if mcache0 == nil {
4776                                 throw("missing mcache?")
4777                         }
4778                         // Use the bootstrap mcache0. Only one P will get
4779                         // mcache0: the one with ID 0.
4780                         pp.mcache = mcache0
4781                 } else {
4782                         pp.mcache = allocmcache()
4783                 }
4784         }
4785         if raceenabled && pp.raceprocctx == 0 {
4786                 if id == 0 {
4787                         pp.raceprocctx = raceprocctx0
4788                         raceprocctx0 = 0 // bootstrap
4789                 } else {
4790                         pp.raceprocctx = raceproccreate()
4791                 }
4792         }
4793         lockInit(&pp.timersLock, lockRankTimers)
4794
4795         // This P may get timers when it starts running. Set the mask here
4796         // since the P may not go through pidleget (notably P 0 on startup).
4797         timerpMask.set(id)
4798         // Similarly, we may not go through pidleget before this P starts
4799         // running if it is P 0 on startup.
4800         idlepMask.clear(id)
4801 }
4802
4803 // destroy releases all of the resources associated with pp and
4804 // transitions it to status _Pdead.
4805 //
4806 // sched.lock must be held and the world must be stopped.
4807 func (pp *p) destroy() {
4808         assertLockHeld(&sched.lock)
4809         assertWorldStopped()
4810
4811         // Move all runnable goroutines to the global queue
4812         for pp.runqhead != pp.runqtail {
4813                 // Pop from tail of local queue
4814                 pp.runqtail--
4815                 gp := pp.runq[pp.runqtail%uint32(len(pp.runq))].ptr()
4816                 // Push onto head of global queue
4817                 globrunqputhead(gp)
4818         }
4819         if pp.runnext != 0 {
4820                 globrunqputhead(pp.runnext.ptr())
4821                 pp.runnext = 0
4822         }
4823         if len(pp.timers) > 0 {
4824                 plocal := getg().m.p.ptr()
4825                 // The world is stopped, but we acquire timersLock to
4826                 // protect against sysmon calling timeSleepUntil.
4827                 // This is the only case where we hold the timersLock of
4828                 // more than one P, so there are no deadlock concerns.
4829                 lock(&plocal.timersLock)
4830                 lock(&pp.timersLock)
4831                 moveTimers(plocal, pp.timers)
4832                 pp.timers = nil
4833                 pp.numTimers.Store(0)
4834                 pp.deletedTimers.Store(0)
4835                 pp.timer0When.Store(0)
4836                 unlock(&pp.timersLock)
4837                 unlock(&plocal.timersLock)
4838         }
4839         // Flush p's write barrier buffer.
4840         if gcphase != _GCoff {
4841                 wbBufFlush1(pp)
4842                 pp.gcw.dispose()
4843         }
4844         for i := range pp.sudogbuf {
4845                 pp.sudogbuf[i] = nil
4846         }
4847         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4848         for j := range pp.deferpoolbuf {
4849                 pp.deferpoolbuf[j] = nil
4850         }
4851         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4852         systemstack(func() {
4853                 for i := 0; i < pp.mspancache.len; i++ {
4854                         // Safe to call since the world is stopped.
4855                         mheap_.spanalloc.free(unsafe.Pointer(pp.mspancache.buf[i]))
4856                 }
4857                 pp.mspancache.len = 0
4858                 lock(&mheap_.lock)
4859                 pp.pcache.flush(&mheap_.pages)
4860                 unlock(&mheap_.lock)
4861         })
4862         freemcache(pp.mcache)
4863         pp.mcache = nil
4864         gfpurge(pp)
4865         traceProcFree(pp)
4866         if raceenabled {
4867                 if pp.timerRaceCtx != 0 {
4868                         // The race detector code uses a callback to fetch
4869                         // the proc context, so arrange for that callback
4870                         // to see the right thing.
4871                         // This hack only works because we are the only
4872                         // thread running.
4873                         mp := getg().m
4874                         phold := mp.p.ptr()
4875                         mp.p.set(pp)
4876
4877                         racectxend(pp.timerRaceCtx)
4878                         pp.timerRaceCtx = 0
4879
4880                         mp.p.set(phold)
4881                 }
4882                 raceprocdestroy(pp.raceprocctx)
4883                 pp.raceprocctx = 0
4884         }
4885         pp.gcAssistTime = 0
4886         pp.status = _Pdead
4887 }
4888
4889 // Change number of processors.
4890 //
4891 // sched.lock must be held, and the world must be stopped.
4892 //
4893 // gcworkbufs must not be being modified by either the GC or the write barrier
4894 // code, so the GC must not be running if the number of Ps actually changes.
4895 //
4896 // Returns list of Ps with local work, they need to be scheduled by the caller.
4897 func procresize(nprocs int32) *p {
4898         assertLockHeld(&sched.lock)
4899         assertWorldStopped()
4900
4901         old := gomaxprocs
4902         if old < 0 || nprocs <= 0 {
4903                 throw("procresize: invalid arg")
4904         }
4905         if trace.enabled {
4906                 traceGomaxprocs(nprocs)
4907         }
4908
4909         // update statistics
4910         now := nanotime()
4911         if sched.procresizetime != 0 {
4912                 sched.totaltime += int64(old) * (now - sched.procresizetime)
4913         }
4914         sched.procresizetime = now
4915
4916         maskWords := (nprocs + 31) / 32
4917
4918         // Grow allp if necessary.
4919         if nprocs > int32(len(allp)) {
4920                 // Synchronize with retake, which could be running
4921                 // concurrently since it doesn't run on a P.
4922                 lock(&allpLock)
4923                 if nprocs <= int32(cap(allp)) {
4924                         allp = allp[:nprocs]
4925                 } else {
4926                         nallp := make([]*p, nprocs)
4927                         // Copy everything up to allp's cap so we
4928                         // never lose old allocated Ps.
4929                         copy(nallp, allp[:cap(allp)])
4930                         allp = nallp
4931                 }
4932
4933                 if maskWords <= int32(cap(idlepMask)) {
4934                         idlepMask = idlepMask[:maskWords]
4935                         timerpMask = timerpMask[:maskWords]
4936                 } else {
4937                         nidlepMask := make([]uint32, maskWords)
4938                         // No need to copy beyond len, old Ps are irrelevant.
4939                         copy(nidlepMask, idlepMask)
4940                         idlepMask = nidlepMask
4941
4942                         ntimerpMask := make([]uint32, maskWords)
4943                         copy(ntimerpMask, timerpMask)
4944                         timerpMask = ntimerpMask
4945                 }
4946                 unlock(&allpLock)
4947         }
4948
4949         // initialize new P's
4950         for i := old; i < nprocs; i++ {
4951                 pp := allp[i]
4952                 if pp == nil {
4953                         pp = new(p)
4954                 }
4955                 pp.init(i)
4956                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allp[i]), unsafe.Pointer(pp))
4957         }
4958
4959         gp := getg()
4960         if gp.m.p != 0 && gp.m.p.ptr().id < nprocs {
4961                 // continue to use the current P
4962                 gp.m.p.ptr().status = _Prunning
4963                 gp.m.p.ptr().mcache.prepareForSweep()
4964         } else {
4965                 // release the current P and acquire allp[0].
4966                 //
4967                 // We must do this before destroying our current P
4968                 // because p.destroy itself has write barriers, so we
4969                 // need to do that from a valid P.
4970                 if gp.m.p != 0 {
4971                         if trace.enabled {
4972                                 // Pretend that we were descheduled
4973                                 // and then scheduled again to keep
4974                                 // the trace sane.
4975                                 traceGoSched()
4976                                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
4977                         }
4978                         gp.m.p.ptr().m = 0
4979                 }
4980                 gp.m.p = 0
4981                 pp := allp[0]
4982                 pp.m = 0
4983                 pp.status = _Pidle
4984                 acquirep(pp)
4985                 if trace.enabled {
4986                         traceGoStart()
4987                 }
4988         }
4989
4990         // g.m.p is now set, so we no longer need mcache0 for bootstrapping.
4991         mcache0 = nil
4992
4993         // release resources from unused P's
4994         for i := nprocs; i < old; i++ {
4995                 pp := allp[i]
4996                 pp.destroy()
4997                 // can't free P itself because it can be referenced by an M in syscall
4998         }
4999
5000         // Trim allp.
5001         if int32(len(allp)) != nprocs {
5002                 lock(&allpLock)
5003                 allp = allp[:nprocs]
5004                 idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5005                 timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5006                 unlock(&allpLock)
5007         }
5008
5009         var runnablePs *p
5010         for i := nprocs - 1; i >= 0; i-- {
5011                 pp := allp[i]
5012                 if gp.m.p.ptr() == pp {
5013                         continue
5014                 }
5015                 pp.status = _Pidle
5016                 if runqempty(pp) {
5017                         pidleput(pp, now)
5018                 } else {
5019                         pp.m.set(mget())
5020                         pp.link.set(runnablePs)
5021                         runnablePs = pp
5022                 }
5023         }
5024         stealOrder.reset(uint32(nprocs))
5025         var int32p *int32 = &gomaxprocs // make compiler check that gomaxprocs is an int32
5026         atomic.Store((*uint32)(unsafe.Pointer(int32p)), uint32(nprocs))
5027         if old != nprocs {
5028                 // Notify the limiter that the amount of procs has changed.
5029                 gcCPULimiter.resetCapacity(now, nprocs)
5030         }
5031         return runnablePs
5032 }
5033
5034 // Associate p and the current m.
5035 //
5036 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
5037 // isn't because it immediately acquires pp.
5038 //
5039 //go:yeswritebarrierrec
5040 func acquirep(pp *p) {
5041         // Do the part that isn't allowed to have write barriers.
5042         wirep(pp)
5043
5044         // Have p; write barriers now allowed.
5045
5046         // Perform deferred mcache flush before this P can allocate
5047         // from a potentially stale mcache.
5048         pp.mcache.prepareForSweep()
5049
5050         if trace.enabled {
5051                 traceProcStart()
5052         }
5053 }
5054
5055 // wirep is the first step of acquirep, which actually associates the
5056 // current M to pp. This is broken out so we can disallow write
5057 // barriers for this part, since we don't yet have a P.
5058 //
5059 //go:nowritebarrierrec
5060 //go:nosplit
5061 func wirep(pp *p) {
5062         gp := getg()
5063
5064         if gp.m.p != 0 {
5065                 throw("wirep: already in go")
5066         }
5067         if pp.m != 0 || pp.status != _Pidle {
5068                 id := int64(0)
5069                 if pp.m != 0 {
5070                         id = pp.m.ptr().id
5071                 }
5072                 print("wirep: p->m=", pp.m, "(", id, ") p->status=", pp.status, "\n")
5073                 throw("wirep: invalid p state")
5074         }
5075         gp.m.p.set(pp)
5076         pp.m.set(gp.m)
5077         pp.status = _Prunning
5078 }
5079
5080 // Disassociate p and the current m.
5081 func releasep() *p {
5082         gp := getg()
5083
5084         if gp.m.p == 0 {
5085                 throw("releasep: invalid arg")
5086         }
5087         pp := gp.m.p.ptr()
5088         if pp.m.ptr() != gp.m || pp.status != _Prunning {
5089                 print("releasep: m=", gp.m, " m->p=", gp.m.p.ptr(), " p->m=", hex(pp.m), " p->status=", pp.status, "\n")
5090                 throw("releasep: invalid p state")
5091         }
5092         if trace.enabled {
5093                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5094         }
5095         gp.m.p = 0
5096         pp.m = 0
5097         pp.status = _Pidle
5098         return pp
5099 }
5100
5101 func incidlelocked(v int32) {
5102         lock(&sched.lock)
5103         sched.nmidlelocked += v
5104         if v > 0 {
5105                 checkdead()
5106         }
5107         unlock(&sched.lock)
5108 }
5109
5110 // Check for deadlock situation.
5111 // The check is based on number of running M's, if 0 -> deadlock.
5112 // sched.lock must be held.
5113 func checkdead() {
5114         assertLockHeld(&sched.lock)
5115
5116         // For -buildmode=c-shared or -buildmode=c-archive it's OK if
5117         // there are no running goroutines. The calling program is
5118         // assumed to be running.
5119         if islibrary || isarchive {
5120                 return
5121         }
5122
5123         // If we are dying because of a signal caught on an already idle thread,
5124         // freezetheworld will cause all running threads to block.
5125         // And runtime will essentially enter into deadlock state,
5126         // except that there is a thread that will call exit soon.
5127         if panicking.Load() > 0 {
5128                 return
5129         }
5130
5131         // If we are not running under cgo, but we have an extra M then account
5132         // for it. (It is possible to have an extra M on Windows without cgo to
5133         // accommodate callbacks created by syscall.NewCallback. See issue #6751
5134         // for details.)
5135         var run0 int32
5136         if !iscgo && cgoHasExtraM {
5137                 mp := lockextra(true)
5138                 haveExtraM := extraMCount > 0
5139                 unlockextra(mp)
5140                 if haveExtraM {
5141                         run0 = 1
5142                 }
5143         }
5144
5145         run := mcount() - sched.nmidle - sched.nmidlelocked - sched.nmsys
5146         if run > run0 {
5147                 return
5148         }
5149         if run < 0 {
5150                 print("runtime: checkdead: nmidle=", sched.nmidle, " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " mcount=", mcount(), " nmsys=", sched.nmsys, "\n")
5151                 throw("checkdead: inconsistent counts")
5152         }
5153
5154         grunning := 0
5155         forEachG(func(gp *g) {
5156                 if isSystemGoroutine(gp, false) {
5157                         return
5158                 }
5159                 s := readgstatus(gp)
5160                 switch s &^ _Gscan {
5161                 case _Gwaiting,
5162                         _Gpreempted:
5163                         grunning++
5164                 case _Grunnable,
5165                         _Grunning,
5166                         _Gsyscall:
5167                         print("runtime: checkdead: find g ", gp.goid, " in status ", s, "\n")
5168                         throw("checkdead: runnable g")
5169                 }
5170         })
5171         if grunning == 0 { // possible if main goroutine calls runtime·Goexit()
5172                 unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5173                 fatal("no goroutines (main called runtime.Goexit) - deadlock!")
5174         }
5175
5176         // Maybe jump time forward for playground.
5177         if faketime != 0 {
5178                 if when := timeSleepUntil(); when < maxWhen {
5179                         faketime = when
5180
5181                         // Start an M to steal the timer.
5182                         pp, _ := pidleget(faketime)
5183                         if pp == nil {
5184                                 // There should always be a free P since
5185                                 // nothing is running.
5186                                 throw("checkdead: no p for timer")
5187                         }
5188                         mp := mget()
5189                         if mp == nil {
5190                                 // There should always be a free M since
5191                                 // nothing is running.
5192                                 throw("checkdead: no m for timer")
5193                         }
5194                         // M must be spinning to steal. We set this to be
5195                         // explicit, but since this is the only M it would
5196                         // become spinning on its own anyways.
5197                         sched.nmspinning.Add(1)
5198                         mp.spinning = true
5199                         mp.nextp.set(pp)
5200                         notewakeup(&mp.park)
5201                         return
5202                 }
5203         }
5204
5205         // There are no goroutines running, so we can look at the P's.
5206         for _, pp := range allp {
5207                 if len(pp.timers) > 0 {
5208                         return
5209                 }
5210         }
5211
5212         unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5213         fatal("all goroutines are asleep - deadlock!")
5214 }
5215
5216 // forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
5217 // collections. If we go this long without a garbage collection, one
5218 // is forced to run.
5219 //
5220 // This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
5221 var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9
5222
5223 // needSysmonWorkaround is true if the workaround for
5224 // golang.org/issue/42515 is needed on NetBSD.
5225 var needSysmonWorkaround bool = false
5226
5227 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
5228 //
5229 //go:nowritebarrierrec
5230 func sysmon() {
5231         lock(&sched.lock)
5232         sched.nmsys++
5233         checkdead()
5234         unlock(&sched.lock)
5235
5236         lasttrace := int64(0)
5237         idle := 0 // how many cycles in succession we had not wokeup somebody
5238         delay := uint32(0)
5239
5240         for {
5241                 if idle == 0 { // start with 20us sleep...
5242                         delay = 20
5243                 } else if idle > 50 { // start doubling the sleep after 1ms...
5244                         delay *= 2
5245                 }
5246                 if delay > 10*1000 { // up to 10ms
5247                         delay = 10 * 1000
5248                 }
5249                 usleep(delay)
5250
5251                 // sysmon should not enter deep sleep if schedtrace is enabled so that
5252                 // it can print that information at the right time.
5253                 //
5254                 // It should also not enter deep sleep if there are any active P's so
5255                 // that it can retake P's from syscalls, preempt long running G's, and
5256                 // poll the network if all P's are busy for long stretches.
5257                 //
5258                 // It should wakeup from deep sleep if any P's become active either due
5259                 // to exiting a syscall or waking up due to a timer expiring so that it
5260                 // can resume performing those duties. If it wakes from a syscall it
5261                 // resets idle and delay as a bet that since it had retaken a P from a
5262                 // syscall before, it may need to do it again shortly after the
5263                 // application starts work again. It does not reset idle when waking
5264                 // from a timer to avoid adding system load to applications that spend
5265                 // most of their time sleeping.
5266                 now := nanotime()
5267                 if debug.schedtrace <= 0 && (sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs) {
5268                         lock(&sched.lock)
5269                         if sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs {
5270                                 syscallWake := false
5271                                 next := timeSleepUntil()
5272                                 if next > now {
5273                                         sched.sysmonwait.Store(true)
5274                                         unlock(&sched.lock)
5275                                         // Make wake-up period small enough
5276                                         // for the sampling to be correct.
5277                                         sleep := forcegcperiod / 2
5278                                         if next-now < sleep {
5279                                                 sleep = next - now
5280                                         }
5281                                         shouldRelax := sleep >= osRelaxMinNS
5282                                         if shouldRelax {
5283                                                 osRelax(true)
5284                                         }
5285                                         syscallWake = notetsleep(&sched.sysmonnote, sleep)
5286                                         if shouldRelax {
5287                                                 osRelax(false)
5288                                         }
5289                                         lock(&sched.lock)
5290                                         sched.sysmonwait.Store(false)
5291                                         noteclear(&sched.sysmonnote)
5292                                 }
5293                                 if syscallWake {
5294                                         idle = 0
5295                                         delay = 20
5296                                 }
5297                         }
5298                         unlock(&sched.lock)
5299                 }
5300
5301                 lock(&sched.sysmonlock)
5302                 // Update now in case we blocked on sysmonnote or spent a long time
5303                 // blocked on schedlock or sysmonlock above.
5304                 now = nanotime()
5305
5306                 // trigger libc interceptors if needed
5307                 if *cgo_yield != nil {
5308                         asmcgocall(*cgo_yield, nil)
5309                 }
5310                 // poll network if not polled for more than 10ms
5311                 lastpoll := sched.lastpoll.Load()
5312                 if netpollinited() && lastpoll != 0 && lastpoll+10*1000*1000 < now {
5313                         sched.lastpoll.CompareAndSwap(lastpoll, now)
5314                         list := netpoll(0) // non-blocking - returns list of goroutines
5315                         if !list.empty() {
5316                                 // Need to decrement number of idle locked M's
5317                                 // (pretending that one more is running) before injectglist.
5318                                 // Otherwise it can lead to the following situation:
5319                                 // injectglist grabs all P's but before it starts M's to run the P's,
5320                                 // another M returns from syscall, finishes running its G,
5321                                 // observes that there is no work to do and no other running M's
5322                                 // and reports deadlock.
5323                                 incidlelocked(-1)
5324                                 injectglist(&list)
5325                                 incidlelocked(1)
5326                         }
5327                 }
5328                 if GOOS == "netbsd" && needSysmonWorkaround {
5329                         // netpoll is responsible for waiting for timer
5330                         // expiration, so we typically don't have to worry
5331                         // about starting an M to service timers. (Note that
5332                         // sleep for timeSleepUntil above simply ensures sysmon
5333                         // starts running again when that timer expiration may
5334                         // cause Go code to run again).
5335                         //
5336                         // However, netbsd has a kernel bug that sometimes
5337                         // misses netpollBreak wake-ups, which can lead to
5338                         // unbounded delays servicing timers. If we detect this
5339                         // overrun, then startm to get something to handle the
5340                         // timer.
5341                         //
5342                         // See issue 42515 and
5343                         // https://gnats.netbsd.org/cgi-bin/query-pr-single.pl?number=50094.
5344                         if next := timeSleepUntil(); next < now {
5345                                 startm(nil, false)
5346                         }
5347                 }
5348                 if scavenger.sysmonWake.Load() != 0 {
5349                         // Kick the scavenger awake if someone requested it.
5350                         scavenger.wake()
5351                 }
5352                 // retake P's blocked in syscalls
5353                 // and preempt long running G's
5354                 if retake(now) != 0 {
5355                         idle = 0
5356                 } else {
5357                         idle++
5358                 }
5359                 // check if we need to force a GC
5360                 if t := (gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: now}); t.test() && forcegc.idle.Load() {
5361                         lock(&forcegc.lock)
5362                         forcegc.idle.Store(false)
5363                         var list gList
5364                         list.push(forcegc.g)
5365                         injectglist(&list)
5366                         unlock(&forcegc.lock)
5367                 }
5368                 if debug.schedtrace > 0 && lasttrace+int64(debug.schedtrace)*1000000 <= now {
5369                         lasttrace = now
5370                         schedtrace(debug.scheddetail > 0)
5371                 }
5372                 unlock(&sched.sysmonlock)
5373         }
5374 }
5375
5376 type sysmontick struct {
5377         schedtick   uint32
5378         schedwhen   int64
5379         syscalltick uint32
5380         syscallwhen int64
5381 }
5382
5383 // forcePreemptNS is the time slice given to a G before it is
5384 // preempted.
5385 const forcePreemptNS = 10 * 1000 * 1000 // 10ms
5386
5387 func retake(now int64) uint32 {
5388         n := 0
5389         // Prevent allp slice changes. This lock will be completely
5390         // uncontended unless we're already stopping the world.
5391         lock(&allpLock)
5392         // We can't use a range loop over allp because we may
5393         // temporarily drop the allpLock. Hence, we need to re-fetch
5394         // allp each time around the loop.
5395         for i := 0; i < len(allp); i++ {
5396                 pp := allp[i]
5397                 if pp == nil {
5398                         // This can happen if procresize has grown
5399                         // allp but not yet created new Ps.
5400                         continue
5401                 }
5402                 pd := &pp.sysmontick
5403                 s := pp.status
5404                 sysretake := false
5405                 if s == _Prunning || s == _Psyscall {
5406                         // Preempt G if it's running for too long.
5407                         t := int64(pp.schedtick)
5408                         if int64(pd.schedtick) != t {
5409                                 pd.schedtick = uint32(t)
5410                                 pd.schedwhen = now
5411                         } else if pd.schedwhen+forcePreemptNS <= now {
5412                                 preemptone(pp)
5413                                 // In case of syscall, preemptone() doesn't
5414                                 // work, because there is no M wired to P.
5415                                 sysretake = true
5416                         }
5417                 }
5418                 if s == _Psyscall {
5419                         // Retake P from syscall if it's there for more than 1 sysmon tick (at least 20us).
5420                         t := int64(pp.syscalltick)
5421                         if !sysretake && int64(pd.syscalltick) != t {
5422                                 pd.syscalltick = uint32(t)
5423                                 pd.syscallwhen = now
5424                                 continue
5425                         }
5426                         // On the one hand we don't want to retake Ps if there is no other work to do,
5427                         // but on the other hand we want to retake them eventually
5428                         // because they can prevent the sysmon thread from deep sleep.
5429                         if runqempty(pp) && sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() > 0 && pd.syscallwhen+10*1000*1000 > now {
5430                                 continue
5431                         }
5432                         // Drop allpLock so we can take sched.lock.
5433                         unlock(&allpLock)
5434                         // Need to decrement number of idle locked M's
5435                         // (pretending that one more is running) before the CAS.
5436                         // Otherwise the M from which we retake can exit the syscall,
5437                         // increment nmidle and report deadlock.
5438                         incidlelocked(-1)
5439                         if atomic.Cas(&pp.status, s, _Pidle) {
5440                                 if trace.enabled {
5441                                         traceGoSysBlock(pp)
5442                                         traceProcStop(pp)
5443                                 }
5444                                 n++
5445                                 pp.syscalltick++
5446                                 handoffp(pp)
5447                         }
5448                         incidlelocked(1)
5449                         lock(&allpLock)
5450                 }
5451         }
5452         unlock(&allpLock)
5453         return uint32(n)
5454 }
5455
5456 // Tell all goroutines that they have been preempted and they should stop.
5457 // This function is purely best-effort. It can fail to inform a goroutine if a
5458 // processor just started running it.
5459 // No locks need to be held.
5460 // Returns true if preemption request was issued to at least one goroutine.
5461 func preemptall() bool {
5462         res := false
5463         for _, pp := range allp {
5464                 if pp.status != _Prunning {
5465                         continue
5466                 }
5467                 if preemptone(pp) {
5468                         res = true
5469                 }
5470         }
5471         return res
5472 }
5473
5474 // Tell the goroutine running on processor P to stop.
5475 // This function is purely best-effort. It can incorrectly fail to inform the
5476 // goroutine. It can inform the wrong goroutine. Even if it informs the
5477 // correct goroutine, that goroutine might ignore the request if it is
5478 // simultaneously executing newstack.
5479 // No lock needs to be held.
5480 // Returns true if preemption request was issued.
5481 // The actual preemption will happen at some point in the future
5482 // and will be indicated by the gp->status no longer being
5483 // Grunning
5484 func preemptone(pp *p) bool {
5485         mp := pp.m.ptr()
5486         if mp == nil || mp == getg().m {
5487                 return false
5488         }
5489         gp := mp.curg
5490         if gp == nil || gp == mp.g0 {
5491                 return false
5492         }
5493
5494         gp.preempt = true
5495
5496         // Every call in a goroutine checks for stack overflow by
5497         // comparing the current stack pointer to gp->stackguard0.
5498         // Setting gp->stackguard0 to StackPreempt folds
5499         // preemption into the normal stack overflow check.
5500         gp.stackguard0 = stackPreempt
5501
5502         // Request an async preemption of this P.
5503         if preemptMSupported && debug.asyncpreemptoff == 0 {
5504                 pp.preempt = true
5505                 preemptM(mp)
5506         }
5507
5508         return true
5509 }
5510
5511 var starttime int64
5512
5513 func schedtrace(detailed bool) {
5514         now := nanotime()
5515         if starttime == 0 {
5516                 starttime = now
5517         }
5518
5519         lock(&sched.lock)
5520         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)
5521         if detailed {
5522                 print(" gcwaiting=", sched.gcwaiting.Load(), " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " stopwait=", sched.stopwait, " sysmonwait=", sched.sysmonwait.Load(), "\n")
5523         }
5524         // We must be careful while reading data from P's, M's and G's.
5525         // Even if we hold schedlock, most data can be changed concurrently.
5526         // E.g. (p->m ? p->m->id : -1) can crash if p->m changes from non-nil to nil.
5527         for i, pp := range allp {
5528                 mp := pp.m.ptr()
5529                 h := atomic.Load(&pp.runqhead)
5530                 t := atomic.Load(&pp.runqtail)
5531                 if detailed {
5532                         print("  P", i, ": status=", pp.status, " schedtick=", pp.schedtick, " syscalltick=", pp.syscalltick, " m=")
5533                         if mp != nil {
5534                                 print(mp.id)
5535                         } else {
5536                                 print("nil")
5537                         }
5538                         print(" runqsize=", t-h, " gfreecnt=", pp.gFree.n, " timerslen=", len(pp.timers), "\n")
5539                 } else {
5540                         // In non-detailed mode format lengths of per-P run queues as:
5541                         // [len1 len2 len3 len4]
5542                         print(" ")
5543                         if i == 0 {
5544                                 print("[")
5545                         }
5546                         print(t - h)
5547                         if i == len(allp)-1 {
5548                                 print("]\n")
5549                         }
5550                 }
5551         }
5552
5553         if !detailed {
5554                 unlock(&sched.lock)
5555                 return
5556         }
5557
5558         for mp := allm; mp != nil; mp = mp.alllink {
5559                 pp := mp.p.ptr()
5560                 print("  M", mp.id, ": p=")
5561                 if pp != nil {
5562                         print(pp.id)
5563                 } else {
5564                         print("nil")
5565                 }
5566                 print(" curg=")
5567                 if mp.curg != nil {
5568                         print(mp.curg.goid)
5569                 } else {
5570                         print("nil")
5571                 }
5572                 print(" mallocing=", mp.mallocing, " throwing=", mp.throwing, " preemptoff=", mp.preemptoff, " locks=", mp.locks, " dying=", mp.dying, " spinning=", mp.spinning, " blocked=", mp.blocked, " lockedg=")
5573                 if lockedg := mp.lockedg.ptr(); lockedg != nil {
5574                         print(lockedg.goid)
5575                 } else {
5576                         print("nil")
5577                 }
5578                 print("\n")
5579         }
5580
5581         forEachG(func(gp *g) {
5582                 print("  G", gp.goid, ": status=", readgstatus(gp), "(", gp.waitreason.String(), ") m=")
5583                 if gp.m != nil {
5584                         print(gp.m.id)
5585                 } else {
5586                         print("nil")
5587                 }
5588                 print(" lockedm=")
5589                 if lockedm := gp.lockedm.ptr(); lockedm != nil {
5590                         print(lockedm.id)
5591                 } else {
5592                         print("nil")
5593                 }
5594                 print("\n")
5595         })
5596         unlock(&sched.lock)
5597 }
5598
5599 // schedEnableUser enables or disables the scheduling of user
5600 // goroutines.
5601 //
5602 // This does not stop already running user goroutines, so the caller
5603 // should first stop the world when disabling user goroutines.
5604 func schedEnableUser(enable bool) {
5605         lock(&sched.lock)
5606         if sched.disable.user == !enable {
5607                 unlock(&sched.lock)
5608                 return
5609         }
5610         sched.disable.user = !enable
5611         if enable {
5612                 n := sched.disable.n
5613                 sched.disable.n = 0
5614                 globrunqputbatch(&sched.disable.runnable, n)
5615                 unlock(&sched.lock)
5616                 for ; n != 0 && sched.npidle.Load() != 0; n-- {
5617                         startm(nil, false)
5618                 }
5619         } else {
5620                 unlock(&sched.lock)
5621         }
5622 }
5623
5624 // schedEnabled reports whether gp should be scheduled. It returns
5625 // false is scheduling of gp is disabled.
5626 //
5627 // sched.lock must be held.
5628 func schedEnabled(gp *g) bool {
5629         assertLockHeld(&sched.lock)
5630
5631         if sched.disable.user {
5632                 return isSystemGoroutine(gp, true)
5633         }
5634         return true
5635 }
5636
5637 // Put mp on midle list.
5638 // sched.lock must be held.
5639 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5640 //
5641 //go:nowritebarrierrec
5642 func mput(mp *m) {
5643         assertLockHeld(&sched.lock)
5644
5645         mp.schedlink = sched.midle
5646         sched.midle.set(mp)
5647         sched.nmidle++
5648         checkdead()
5649 }
5650
5651 // Try to get an m from midle list.
5652 // sched.lock must be held.
5653 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5654 //
5655 //go:nowritebarrierrec
5656 func mget() *m {
5657         assertLockHeld(&sched.lock)
5658
5659         mp := sched.midle.ptr()
5660         if mp != nil {
5661                 sched.midle = mp.schedlink
5662                 sched.nmidle--
5663         }
5664         return mp
5665 }
5666
5667 // Put gp on the global runnable queue.
5668 // sched.lock must be held.
5669 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5670 //
5671 //go:nowritebarrierrec
5672 func globrunqput(gp *g) {
5673         assertLockHeld(&sched.lock)
5674
5675         sched.runq.pushBack(gp)
5676         sched.runqsize++
5677 }
5678
5679 // Put gp at the head of the global runnable queue.
5680 // sched.lock must be held.
5681 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5682 //
5683 //go:nowritebarrierrec
5684 func globrunqputhead(gp *g) {
5685         assertLockHeld(&sched.lock)
5686
5687         sched.runq.push(gp)
5688         sched.runqsize++
5689 }
5690
5691 // Put a batch of runnable goroutines on the global runnable queue.
5692 // This clears *batch.
5693 // sched.lock must be held.
5694 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5695 //
5696 //go:nowritebarrierrec
5697 func globrunqputbatch(batch *gQueue, n int32) {
5698         assertLockHeld(&sched.lock)
5699
5700         sched.runq.pushBackAll(*batch)
5701         sched.runqsize += n
5702         *batch = gQueue{}
5703 }
5704
5705 // Try get a batch of G's from the global runnable queue.
5706 // sched.lock must be held.
5707 func globrunqget(pp *p, max int32) *g {
5708         assertLockHeld(&sched.lock)
5709
5710         if sched.runqsize == 0 {
5711                 return nil
5712         }
5713
5714         n := sched.runqsize/gomaxprocs + 1
5715         if n > sched.runqsize {
5716                 n = sched.runqsize
5717         }
5718         if max > 0 && n > max {
5719                 n = max
5720         }
5721         if n > int32(len(pp.runq))/2 {
5722                 n = int32(len(pp.runq)) / 2
5723         }
5724
5725         sched.runqsize -= n
5726
5727         gp := sched.runq.pop()
5728         n--
5729         for ; n > 0; n-- {
5730                 gp1 := sched.runq.pop()
5731                 runqput(pp, gp1, false)
5732         }
5733         return gp
5734 }
5735
5736 // pMask is an atomic bitstring with one bit per P.
5737 type pMask []uint32
5738
5739 // read returns true if P id's bit is set.
5740 func (p pMask) read(id uint32) bool {
5741         word := id / 32
5742         mask := uint32(1) << (id % 32)
5743         return (atomic.Load(&p[word]) & mask) != 0
5744 }
5745
5746 // set sets P id's bit.
5747 func (p pMask) set(id int32) {
5748         word := id / 32
5749         mask := uint32(1) << (id % 32)
5750         atomic.Or(&p[word], mask)
5751 }
5752
5753 // clear clears P id's bit.
5754 func (p pMask) clear(id int32) {
5755         word := id / 32
5756         mask := uint32(1) << (id % 32)
5757         atomic.And(&p[word], ^mask)
5758 }
5759
5760 // updateTimerPMask clears pp's timer mask if it has no timers on its heap.
5761 //
5762 // Ideally, the timer mask would be kept immediately consistent on any timer
5763 // operations. Unfortunately, updating a shared global data structure in the
5764 // timer hot path adds too much overhead in applications frequently switching
5765 // between no timers and some timers.
5766 //
5767 // As a compromise, the timer mask is updated only on pidleget / pidleput. A
5768 // running P (returned by pidleget) may add a timer at any time, so its mask
5769 // must be set. An idle P (passed to pidleput) cannot add new timers while
5770 // idle, so if it has no timers at that time, its mask may be cleared.
5771 //
5772 // Thus, we get the following effects on timer-stealing in findrunnable:
5773 //
5774 //   - Idle Ps with no timers when they go idle are never checked in findrunnable
5775 //     (for work- or timer-stealing; this is the ideal case).
5776 //   - Running Ps must always be checked.
5777 //   - Idle Ps whose timers are stolen must continue to be checked until they run
5778 //     again, even after timer expiration.
5779 //
5780 // When the P starts running again, the mask should be set, as a timer may be
5781 // added at any time.
5782 //
5783 // TODO(prattmic): Additional targeted updates may improve the above cases.
5784 // e.g., updating the mask when stealing a timer.
5785 func updateTimerPMask(pp *p) {
5786         if pp.numTimers.Load() > 0 {
5787                 return
5788         }
5789
5790         // Looks like there are no timers, however another P may transiently
5791         // decrement numTimers when handling a timerModified timer in
5792         // checkTimers. We must take timersLock to serialize with these changes.
5793         lock(&pp.timersLock)
5794         if pp.numTimers.Load() == 0 {
5795                 timerpMask.clear(pp.id)
5796         }
5797         unlock(&pp.timersLock)
5798 }
5799
5800 // pidleput puts p on the _Pidle list. now must be a relatively recent call
5801 // to nanotime or zero. Returns now or the current time if now was zero.
5802 //
5803 // This releases ownership of p. Once sched.lock is released it is no longer
5804 // safe to use p.
5805 //
5806 // sched.lock must be held.
5807 //
5808 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5809 //
5810 //go:nowritebarrierrec
5811 func pidleput(pp *p, now int64) int64 {
5812         assertLockHeld(&sched.lock)
5813
5814         if !runqempty(pp) {
5815                 throw("pidleput: P has non-empty run queue")
5816         }
5817         if now == 0 {
5818                 now = nanotime()
5819         }
5820         updateTimerPMask(pp) // clear if there are no timers.
5821         idlepMask.set(pp.id)
5822         pp.link = sched.pidle
5823         sched.pidle.set(pp)
5824         sched.npidle.Add(1)
5825         if !pp.limiterEvent.start(limiterEventIdle, now) {
5826                 throw("must be able to track idle limiter event")
5827         }
5828         return now
5829 }
5830
5831 // pidleget tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5832 //
5833 // sched.lock must be held.
5834 //
5835 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5836 //
5837 //go:nowritebarrierrec
5838 func pidleget(now int64) (*p, int64) {
5839         assertLockHeld(&sched.lock)
5840
5841         pp := sched.pidle.ptr()
5842         if pp != nil {
5843                 // Timer may get added at any time now.
5844                 if now == 0 {
5845                         now = nanotime()
5846                 }
5847                 timerpMask.set(pp.id)
5848                 idlepMask.clear(pp.id)
5849                 sched.pidle = pp.link
5850                 sched.npidle.Add(-1)
5851                 pp.limiterEvent.stop(limiterEventIdle, now)
5852         }
5853         return pp, now
5854 }
5855
5856 // pidlegetSpinning tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5857 // This is called by spinning Ms (or callers than need a spinning M) that have
5858 // found work. If no P is available, this must synchronized with non-spinning
5859 // Ms that may be preparing to drop their P without discovering this work.
5860 //
5861 // sched.lock must be held.
5862 //
5863 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5864 //
5865 //go:nowritebarrierrec
5866 func pidlegetSpinning(now int64) (*p, int64) {
5867         assertLockHeld(&sched.lock)
5868
5869         pp, now := pidleget(now)
5870         if pp == nil {
5871                 // See "Delicate dance" comment in findrunnable. We found work
5872                 // that we cannot take, we must synchronize with non-spinning
5873                 // Ms that may be preparing to drop their P.
5874                 sched.needspinning.Store(1)
5875                 return nil, now
5876         }
5877
5878         return pp, now
5879 }
5880
5881 // runqempty reports whether pp has no Gs on its local run queue.
5882 // It never returns true spuriously.
5883 func runqempty(pp *p) bool {
5884         // Defend against a race where 1) pp has G1 in runqnext but runqhead == runqtail,
5885         // 2) runqput on pp kicks G1 to the runq, 3) runqget on pp empties runqnext.
5886         // Simply observing that runqhead == runqtail and then observing that runqnext == nil
5887         // does not mean the queue is empty.
5888         for {
5889                 head := atomic.Load(&pp.runqhead)
5890                 tail := atomic.Load(&pp.runqtail)
5891                 runnext := atomic.Loaduintptr((*uintptr)(unsafe.Pointer(&pp.runnext)))
5892                 if tail == atomic.Load(&pp.runqtail) {
5893                         return head == tail && runnext == 0
5894                 }
5895         }
5896 }
5897
5898 // To shake out latent assumptions about scheduling order,
5899 // we introduce some randomness into scheduling decisions
5900 // when running with the race detector.
5901 // The need for this was made obvious by changing the
5902 // (deterministic) scheduling order in Go 1.5 and breaking
5903 // many poorly-written tests.
5904 // With the randomness here, as long as the tests pass
5905 // consistently with -race, they shouldn't have latent scheduling
5906 // assumptions.
5907 const randomizeScheduler = raceenabled
5908
5909 // runqput tries to put g on the local runnable queue.
5910 // If next is false, runqput adds g to the tail of the runnable queue.
5911 // If next is true, runqput puts g in the pp.runnext slot.
5912 // If the run queue is full, runnext puts g on the global queue.
5913 // Executed only by the owner P.
5914 func runqput(pp *p, gp *g, next bool) {
5915         if randomizeScheduler && next && fastrandn(2) == 0 {
5916                 next = false
5917         }
5918
5919         if next {
5920         retryNext:
5921                 oldnext := pp.runnext
5922                 if !pp.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
5923                         goto retryNext
5924                 }
5925                 if oldnext == 0 {
5926                         return
5927                 }
5928                 // Kick the old runnext out to the regular run queue.
5929                 gp = oldnext.ptr()
5930         }
5931
5932 retry:
5933         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
5934         t := pp.runqtail
5935         if t-h < uint32(len(pp.runq)) {
5936                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
5937                 atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+1) // store-release, makes the item available for consumption
5938                 return
5939         }
5940         if runqputslow(pp, gp, h, t) {
5941                 return
5942         }
5943         // the queue is not full, now the put above must succeed
5944         goto retry
5945 }
5946
5947 // Put g and a batch of work from local runnable queue on global queue.
5948 // Executed only by the owner P.
5949 func runqputslow(pp *p, gp *g, h, t uint32) bool {
5950         var batch [len(pp.runq)/2 + 1]*g
5951
5952         // First, grab a batch from local queue.
5953         n := t - h
5954         n = n / 2
5955         if n != uint32(len(pp.runq)/2) {
5956                 throw("runqputslow: queue is not full")
5957         }
5958         for i := uint32(0); i < n; i++ {
5959                 batch[i] = pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
5960         }
5961         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
5962                 return false
5963         }
5964         batch[n] = gp
5965
5966         if randomizeScheduler {
5967                 for i := uint32(1); i <= n; i++ {
5968                         j := fastrandn(i + 1)
5969                         batch[i], batch[j] = batch[j], batch[i]
5970                 }
5971         }
5972
5973         // Link the goroutines.
5974         for i := uint32(0); i < n; i++ {
5975                 batch[i].schedlink.set(batch[i+1])
5976         }
5977         var q gQueue
5978         q.head.set(batch[0])
5979         q.tail.set(batch[n])
5980
5981         // Now put the batch on global queue.
5982         lock(&sched.lock)
5983         globrunqputbatch(&q, int32(n+1))
5984         unlock(&sched.lock)
5985         return true
5986 }
5987
5988 // runqputbatch tries to put all the G's on q on the local runnable queue.
5989 // If the queue is full, they are put on the global queue; in that case
5990 // this will temporarily acquire the scheduler lock.
5991 // Executed only by the owner P.
5992 func runqputbatch(pp *p, q *gQueue, qsize int) {
5993         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead)
5994         t := pp.runqtail
5995         n := uint32(0)
5996         for !q.empty() && t-h < uint32(len(pp.runq)) {
5997                 gp := q.pop()
5998                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
5999                 t++
6000                 n++
6001         }
6002         qsize -= int(n)
6003
6004         if randomizeScheduler {
6005                 off := func(o uint32) uint32 {
6006                         return (pp.runqtail + o) % uint32(len(pp.runq))
6007                 }
6008                 for i := uint32(1); i < n; i++ {
6009                         j := fastrandn(i + 1)
6010                         pp.runq[off(i)], pp.runq[off(j)] = pp.runq[off(j)], pp.runq[off(i)]
6011                 }
6012         }
6013
6014         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t)
6015         if !q.empty() {
6016                 lock(&sched.lock)
6017                 globrunqputbatch(q, int32(qsize))
6018                 unlock(&sched.lock)
6019         }
6020 }
6021
6022 // Get g from local runnable queue.
6023 // If inheritTime is true, gp should inherit the remaining time in the
6024 // current time slice. Otherwise, it should start a new time slice.
6025 // Executed only by the owner P.
6026 func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) {
6027         // If there's a runnext, it's the next G to run.
6028         next := pp.runnext
6029         // If the runnext is non-0 and the CAS fails, it could only have been stolen by another P,
6030         // because other Ps can race to set runnext to 0, but only the current P can set it to non-0.
6031         // Hence, there's no need to retry this CAS if it fails.
6032         if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) {
6033                 return next.ptr(), true
6034         }
6035
6036         for {
6037                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6038                 t := pp.runqtail
6039                 if t == h {
6040                         return nil, false
6041                 }
6042                 gp := pp.runq[h%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6043                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+1) { // cas-release, commits consume
6044                         return gp, false
6045                 }
6046         }
6047 }
6048
6049 // runqdrain drains the local runnable queue of pp and returns all goroutines in it.
6050 // Executed only by the owner P.
6051 func runqdrain(pp *p) (drainQ gQueue, n uint32) {
6052         oldNext := pp.runnext
6053         if oldNext != 0 && pp.runnext.cas(oldNext, 0) {
6054                 drainQ.pushBack(oldNext.ptr())
6055                 n++
6056         }
6057
6058 retry:
6059         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6060         t := pp.runqtail
6061         qn := t - h
6062         if qn == 0 {
6063                 return
6064         }
6065         if qn > uint32(len(pp.runq)) { // read inconsistent h and t
6066                 goto retry
6067         }
6068
6069         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+qn) { // cas-release, commits consume
6070                 goto retry
6071         }
6072
6073         // We've inverted the order in which it gets G's from the local P's runnable queue
6074         // and then advances the head pointer because we don't want to mess up the statuses of G's
6075         // while runqdrain() and runqsteal() are running in parallel.
6076         // Thus we should advance the head pointer before draining the local P into a gQueue,
6077         // so that we can update any gp.schedlink only after we take the full ownership of G,
6078         // meanwhile, other P's can't access to all G's in local P's runnable queue and steal them.
6079         // See https://groups.google.com/g/golang-dev/c/0pTKxEKhHSc/m/6Q85QjdVBQAJ for more details.
6080         for i := uint32(0); i < qn; i++ {
6081                 gp := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6082                 drainQ.pushBack(gp)
6083                 n++
6084         }
6085         return
6086 }
6087
6088 // Grabs a batch of goroutines from pp's runnable queue into batch.
6089 // Batch is a ring buffer starting at batchHead.
6090 // Returns number of grabbed goroutines.
6091 // Can be executed by any P.
6092 func runqgrab(pp *p, batch *[256]guintptr, batchHead uint32, stealRunNextG bool) uint32 {
6093         for {
6094                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6095                 t := atomic.LoadAcq(&pp.runqtail) // load-acquire, synchronize with the producer
6096                 n := t - h
6097                 n = n - n/2
6098                 if n == 0 {
6099                         if stealRunNextG {
6100                                 // Try to steal from pp.runnext.
6101                                 if next := pp.runnext; next != 0 {
6102                                         if pp.status == _Prunning {
6103                                                 // Sleep to ensure that pp isn't about to run the g
6104                                                 // we are about to steal.
6105                                                 // The important use case here is when the g running
6106                                                 // on pp ready()s another g and then almost
6107                                                 // immediately blocks. Instead of stealing runnext
6108                                                 // in this window, back off to give pp a chance to
6109                                                 // schedule runnext. This will avoid thrashing gs
6110                                                 // between different Ps.
6111                                                 // A sync chan send/recv takes ~50ns as of time of
6112                                                 // writing, so 3us gives ~50x overshoot.
6113                                                 if GOOS != "windows" && GOOS != "openbsd" && GOOS != "netbsd" {
6114                                                         usleep(3)
6115                                                 } else {
6116                                                         // On some platforms system timer granularity is
6117                                                         // 1-15ms, which is way too much for this
6118                                                         // optimization. So just yield.
6119                                                         osyield()
6120                                                 }
6121                                         }
6122                                         if !pp.runnext.cas(next, 0) {
6123                                                 continue
6124                                         }
6125                                         batch[batchHead%uint32(len(batch))] = next
6126                                         return 1
6127                                 }
6128                         }
6129                         return 0
6130                 }
6131                 if n > uint32(len(pp.runq)/2) { // read inconsistent h and t
6132                         continue
6133                 }
6134                 for i := uint32(0); i < n; i++ {
6135                         g := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))]
6136                         batch[(batchHead+i)%uint32(len(batch))] = g
6137                 }
6138                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6139                         return n
6140                 }
6141         }
6142 }
6143
6144 // Steal half of elements from local runnable queue of p2
6145 // and put onto local runnable queue of p.
6146 // Returns one of the stolen elements (or nil if failed).
6147 func runqsteal(pp, p2 *p, stealRunNextG bool) *g {
6148         t := pp.runqtail
6149         n := runqgrab(p2, &pp.runq, t, stealRunNextG)
6150         if n == 0 {
6151                 return nil
6152         }
6153         n--
6154         gp := pp.runq[(t+n)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6155         if n == 0 {
6156                 return gp
6157         }
6158         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6159         if t-h+n >= uint32(len(pp.runq)) {
6160                 throw("runqsteal: runq overflow")
6161         }
6162         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+n) // store-release, makes the item available for consumption
6163         return gp
6164 }
6165
6166 // A gQueue is a dequeue of Gs linked through g.schedlink. A G can only
6167 // be on one gQueue or gList at a time.
6168 type gQueue struct {
6169         head guintptr
6170         tail guintptr
6171 }
6172
6173 // empty reports whether q is empty.
6174 func (q *gQueue) empty() bool {
6175         return q.head == 0
6176 }
6177
6178 // push adds gp to the head of q.
6179 func (q *gQueue) push(gp *g) {
6180         gp.schedlink = q.head
6181         q.head.set(gp)
6182         if q.tail == 0 {
6183                 q.tail.set(gp)
6184         }
6185 }
6186
6187 // pushBack adds gp to the tail of q.
6188 func (q *gQueue) pushBack(gp *g) {
6189         gp.schedlink = 0
6190         if q.tail != 0 {
6191                 q.tail.ptr().schedlink.set(gp)
6192         } else {
6193                 q.head.set(gp)
6194         }
6195         q.tail.set(gp)
6196 }
6197
6198 // pushBackAll adds all Gs in q2 to the tail of q. After this q2 must
6199 // not be used.
6200 func (q *gQueue) pushBackAll(q2 gQueue) {
6201         if q2.tail == 0 {
6202                 return
6203         }
6204         q2.tail.ptr().schedlink = 0
6205         if q.tail != 0 {
6206                 q.tail.ptr().schedlink = q2.head
6207         } else {
6208                 q.head = q2.head
6209         }
6210         q.tail = q2.tail
6211 }
6212
6213 // pop removes and returns the head of queue q. It returns nil if
6214 // q is empty.
6215 func (q *gQueue) pop() *g {
6216         gp := q.head.ptr()
6217         if gp != nil {
6218                 q.head = gp.schedlink
6219                 if q.head == 0 {
6220                         q.tail = 0
6221                 }
6222         }
6223         return gp
6224 }
6225
6226 // popList takes all Gs in q and returns them as a gList.
6227 func (q *gQueue) popList() gList {
6228         stack := gList{q.head}
6229         *q = gQueue{}
6230         return stack
6231 }
6232
6233 // A gList is a list of Gs linked through g.schedlink. A G can only be
6234 // on one gQueue or gList at a time.
6235 type gList struct {
6236         head guintptr
6237 }
6238
6239 // empty reports whether l is empty.
6240 func (l *gList) empty() bool {
6241         return l.head == 0
6242 }
6243
6244 // push adds gp to the head of l.
6245 func (l *gList) push(gp *g) {
6246         gp.schedlink = l.head
6247         l.head.set(gp)
6248 }
6249
6250 // pushAll prepends all Gs in q to l.
6251 func (l *gList) pushAll(q gQueue) {
6252         if !q.empty() {
6253                 q.tail.ptr().schedlink = l.head
6254                 l.head = q.head
6255         }
6256 }
6257
6258 // pop removes and returns the head of l. If l is empty, it returns nil.
6259 func (l *gList) pop() *g {
6260         gp := l.head.ptr()
6261         if gp != nil {
6262                 l.head = gp.schedlink
6263         }
6264         return gp
6265 }
6266
6267 //go:linkname setMaxThreads runtime/debug.setMaxThreads
6268 func setMaxThreads(in int) (out int) {
6269         lock(&sched.lock)
6270         out = int(sched.maxmcount)
6271         if in > 0x7fffffff { // MaxInt32
6272                 sched.maxmcount = 0x7fffffff
6273         } else {
6274                 sched.maxmcount = int32(in)
6275         }
6276         checkmcount()
6277         unlock(&sched.lock)
6278         return
6279 }
6280
6281 //go:nosplit
6282 func procPin() int {
6283         gp := getg()
6284         mp := gp.m
6285
6286         mp.locks++
6287         return int(mp.p.ptr().id)
6288 }
6289
6290 //go:nosplit
6291 func procUnpin() {
6292         gp := getg()
6293         gp.m.locks--
6294 }
6295
6296 //go:linkname sync_runtime_procPin sync.runtime_procPin
6297 //go:nosplit
6298 func sync_runtime_procPin() int {
6299         return procPin()
6300 }
6301
6302 //go:linkname sync_runtime_procUnpin sync.runtime_procUnpin
6303 //go:nosplit
6304 func sync_runtime_procUnpin() {
6305         procUnpin()
6306 }
6307
6308 //go:linkname sync_atomic_runtime_procPin sync/atomic.runtime_procPin
6309 //go:nosplit
6310 func sync_atomic_runtime_procPin() int {
6311         return procPin()
6312 }
6313
6314 //go:linkname sync_atomic_runtime_procUnpin sync/atomic.runtime_procUnpin
6315 //go:nosplit
6316 func sync_atomic_runtime_procUnpin() {
6317         procUnpin()
6318 }
6319
6320 // Active spinning for sync.Mutex.
6321 //
6322 //go:linkname sync_runtime_canSpin sync.runtime_canSpin
6323 //go:nosplit
6324 func sync_runtime_canSpin(i int) bool {
6325         // sync.Mutex is cooperative, so we are conservative with spinning.
6326         // Spin only few times and only if running on a multicore machine and
6327         // GOMAXPROCS>1 and there is at least one other running P and local runq is empty.
6328         // As opposed to runtime mutex we don't do passive spinning here,
6329         // because there can be work on global runq or on other Ps.
6330         if i >= active_spin || ncpu <= 1 || gomaxprocs <= sched.npidle.Load()+sched.nmspinning.Load()+1 {
6331                 return false
6332         }
6333         if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) {
6334                 return false
6335         }
6336         return true
6337 }
6338
6339 //go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpin
6340 //go:nosplit
6341 func sync_runtime_doSpin() {
6342         procyield(active_spin_cnt)
6343 }
6344
6345 var stealOrder randomOrder
6346
6347 // randomOrder/randomEnum are helper types for randomized work stealing.
6348 // They allow to enumerate all Ps in different pseudo-random orders without repetitions.
6349 // The algorithm is based on the fact that if we have X such that X and GOMAXPROCS
6350 // are coprime, then a sequences of (i + X) % GOMAXPROCS gives the required enumeration.
6351 type randomOrder struct {
6352         count    uint32
6353         coprimes []uint32
6354 }
6355
6356 type randomEnum struct {
6357         i     uint32
6358         count uint32
6359         pos   uint32
6360         inc   uint32
6361 }
6362
6363 func (ord *randomOrder) reset(count uint32) {
6364         ord.count = count
6365         ord.coprimes = ord.coprimes[:0]
6366         for i := uint32(1); i <= count; i++ {
6367                 if gcd(i, count) == 1 {
6368                         ord.coprimes = append(ord.coprimes, i)
6369                 }
6370         }
6371 }
6372
6373 func (ord *randomOrder) start(i uint32) randomEnum {
6374         return randomEnum{
6375                 count: ord.count,
6376                 pos:   i % ord.count,
6377                 inc:   ord.coprimes[i/ord.count%uint32(len(ord.coprimes))],
6378         }
6379 }
6380
6381 func (enum *randomEnum) done() bool {
6382         return enum.i == enum.count
6383 }
6384
6385 func (enum *randomEnum) next() {
6386         enum.i++
6387         enum.pos = (enum.pos + enum.inc) % enum.count
6388 }
6389
6390 func (enum *randomEnum) position() uint32 {
6391         return enum.pos
6392 }
6393
6394 func gcd(a, b uint32) uint32 {
6395         for b != 0 {
6396                 a, b = b, a%b
6397         }
6398         return a
6399 }
6400
6401 // An initTask represents the set of initializations that need to be done for a package.
6402 // Keep in sync with ../../test/initempty.go:initTask
6403 type initTask struct {
6404         // TODO: pack the first 3 fields more tightly?
6405         state uintptr // 0 = uninitialized, 1 = in progress, 2 = done
6406         ndeps uintptr
6407         nfns  uintptr
6408         // followed by ndeps instances of an *initTask, one per package depended on
6409         // followed by nfns pcs, one per init function to run
6410 }
6411
6412 // inittrace stores statistics for init functions which are
6413 // updated by malloc and newproc when active is true.
6414 var inittrace tracestat
6415
6416 type tracestat struct {
6417         active bool   // init tracing activation status
6418         id     uint64 // init goroutine id
6419         allocs uint64 // heap allocations
6420         bytes  uint64 // heap allocated bytes
6421 }
6422
6423 func doInit(t *initTask) {
6424         switch t.state {
6425         case 2: // fully initialized
6426                 return
6427         case 1: // initialization in progress
6428                 throw("recursive call during initialization - linker skew")
6429         default: // not initialized yet
6430                 t.state = 1 // initialization in progress
6431
6432                 for i := uintptr(0); i < t.ndeps; i++ {
6433                         p := add(unsafe.Pointer(t), (3+i)*goarch.PtrSize)
6434                         t2 := *(**initTask)(p)
6435                         doInit(t2)
6436                 }
6437
6438                 if t.nfns == 0 {
6439                         t.state = 2 // initialization done
6440                         return
6441                 }
6442
6443                 var (
6444                         start  int64
6445                         before tracestat
6446                 )
6447
6448                 if inittrace.active {
6449                         start = nanotime()
6450                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6451                         before = inittrace
6452                 }
6453
6454                 firstFunc := add(unsafe.Pointer(t), (3+t.ndeps)*goarch.PtrSize)
6455                 for i := uintptr(0); i < t.nfns; i++ {
6456                         p := add(firstFunc, i*goarch.PtrSize)
6457                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&p))
6458                         f()
6459                 }
6460
6461                 if inittrace.active {
6462                         end := nanotime()
6463                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6464                         after := inittrace
6465
6466                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&firstFunc))
6467                         pkg := funcpkgpath(findfunc(abi.FuncPCABIInternal(f)))
6468
6469                         var sbuf [24]byte
6470                         print("init ", pkg, " @")
6471                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(start-runtimeInitTime))), " ms, ")
6472                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(end-start))), " ms clock, ")
6473                         print(string(itoa(sbuf[:], after.bytes-before.bytes)), " bytes, ")
6474                         print(string(itoa(sbuf[:], after.allocs-before.allocs)), " allocs")
6475                         print("\n")
6476                 }
6477
6478                 t.state = 2 // initialization done
6479         }
6480 }