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