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