]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/proc.go
Revert "runtime/cgo: store M for C-created thread in pthread key"
[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         raceFiniLock mutex
119 )
120
121 // This slice records the initializing tasks that need to be
122 // done to start up the runtime. It is built by the linker.
123 var runtime_inittasks []*initTask
124
125 // main_init_done is a signal used by cgocallbackg that initialization
126 // has been completed. It is made before _cgo_notify_runtime_init_done,
127 // so all cgo calls can rely on it existing. When main_init is complete,
128 // it is closed, meaning cgocallbackg can reliably receive from it.
129 var main_init_done chan bool
130
131 //go:linkname main_main main.main
132 func main_main()
133
134 // mainStarted indicates that the main M has started.
135 var mainStarted bool
136
137 // runtimeInitTime is the nanotime() at which the runtime started.
138 var runtimeInitTime int64
139
140 // Value to use for signal mask for newly created M's.
141 var initSigmask sigset
142
143 // The main goroutine.
144 func main() {
145         mp := getg().m
146
147         // Racectx of m0->g0 is used only as the parent of the main goroutine.
148         // It must not be used for anything else.
149         mp.g0.racectx = 0
150
151         // Max stack size is 1 GB on 64-bit, 250 MB on 32-bit.
152         // Using decimal instead of binary GB and MB because
153         // they look nicer in the stack overflow failure message.
154         if goarch.PtrSize == 8 {
155                 maxstacksize = 1000000000
156         } else {
157                 maxstacksize = 250000000
158         }
159
160         // An upper limit for max stack size. Used to avoid random crashes
161         // after calling SetMaxStack and trying to allocate a stack that is too big,
162         // since stackalloc works with 32-bit sizes.
163         maxstackceiling = 2 * maxstacksize
164
165         // Allow newproc to start new Ms.
166         mainStarted = true
167
168         if GOARCH != "wasm" { // no threads on wasm yet, so no sysmon
169                 systemstack(func() {
170                         newm(sysmon, nil, -1)
171                 })
172         }
173
174         // Lock the main goroutine onto this, the main OS thread,
175         // during initialization. Most programs won't care, but a few
176         // do require certain calls to be made by the main thread.
177         // Those can arrange for main.main to run in the main thread
178         // by calling runtime.LockOSThread during initialization
179         // to preserve the lock.
180         lockOSThread()
181
182         if mp != &m0 {
183                 throw("runtime.main not on m0")
184         }
185
186         // Record when the world started.
187         // Must be before doInit for tracing init.
188         runtimeInitTime = nanotime()
189         if runtimeInitTime == 0 {
190                 throw("nanotime returning zero")
191         }
192
193         if debug.inittrace != 0 {
194                 inittrace.id = getg().goid
195                 inittrace.active = true
196         }
197
198         doInit(runtime_inittasks) // Must be before defer.
199
200         // Defer unlock so that runtime.Goexit during init does the unlock too.
201         needUnlock := true
202         defer func() {
203                 if needUnlock {
204                         unlockOSThread()
205                 }
206         }()
207
208         gcenable()
209
210         main_init_done = make(chan bool)
211         if iscgo {
212                 if _cgo_thread_start == nil {
213                         throw("_cgo_thread_start missing")
214                 }
215                 if GOOS != "windows" {
216                         if _cgo_setenv == nil {
217                                 throw("_cgo_setenv missing")
218                         }
219                         if _cgo_unsetenv == nil {
220                                 throw("_cgo_unsetenv missing")
221                         }
222                 }
223                 if _cgo_notify_runtime_init_done == nil {
224                         throw("_cgo_notify_runtime_init_done missing")
225                 }
226                 // Start the template thread in case we enter Go from
227                 // a C-created thread and need to create a new thread.
228                 startTemplateThread()
229                 cgocall(_cgo_notify_runtime_init_done, nil)
230         }
231
232         // Run the initializing tasks. Depending on build mode this
233         // list can arrive a few different ways, but it will always
234         // contain the init tasks computed by the linker for all the
235         // packages in the program (excluding those added at runtime
236         // by package plugin).
237         for _, m := range activeModules() {
238                 doInit(m.inittasks)
239         }
240
241         // Disable init tracing after main init done to avoid overhead
242         // of collecting statistics in malloc and newproc
243         inittrace.active = false
244
245         close(main_init_done)
246
247         needUnlock = false
248         unlockOSThread()
249
250         if isarchive || islibrary {
251                 // A program compiled with -buildmode=c-archive or c-shared
252                 // has a main, but it is not executed.
253                 return
254         }
255         fn := main_main // make an indirect call, as the linker doesn't know the address of the main package when laying down the runtime
256         fn()
257         if raceenabled {
258                 runExitHooks(0) // run hooks now, since racefini does not return
259                 racefini()
260         }
261
262         // Make racy client program work: if panicking on
263         // another goroutine at the same time as main returns,
264         // let the other goroutine finish printing the panic trace.
265         // Once it does, it will exit. See issues 3934 and 20018.
266         if runningPanicDefers.Load() != 0 {
267                 // Running deferred functions should not take long.
268                 for c := 0; c < 1000; c++ {
269                         if runningPanicDefers.Load() == 0 {
270                                 break
271                         }
272                         Gosched()
273                 }
274         }
275         if panicking.Load() != 0 {
276                 gopark(nil, nil, waitReasonPanicWait, traceEvGoStop, 1)
277         }
278         runExitHooks(0)
279
280         exit(0)
281         for {
282                 var x *int32
283                 *x = 0
284         }
285 }
286
287 // os_beforeExit is called from os.Exit(0).
288 //
289 //go:linkname os_beforeExit os.runtime_beforeExit
290 func os_beforeExit(exitCode int) {
291         runExitHooks(exitCode)
292         if exitCode == 0 && raceenabled {
293                 racefini()
294         }
295 }
296
297 // start forcegc helper goroutine
298 func init() {
299         go forcegchelper()
300 }
301
302 func forcegchelper() {
303         forcegc.g = getg()
304         lockInit(&forcegc.lock, lockRankForcegc)
305         for {
306                 lock(&forcegc.lock)
307                 if forcegc.idle.Load() {
308                         throw("forcegc: phase error")
309                 }
310                 forcegc.idle.Store(true)
311                 goparkunlock(&forcegc.lock, waitReasonForceGCIdle, traceEvGoBlock, 1)
312                 // this goroutine is explicitly resumed by sysmon
313                 if debug.gctrace > 0 {
314                         println("GC forced")
315                 }
316                 // Time-triggered, fully concurrent.
317                 gcStart(gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: nanotime()})
318         }
319 }
320
321 // Gosched yields the processor, allowing other goroutines to run. It does not
322 // suspend the current goroutine, so execution resumes automatically.
323 //
324 //go:nosplit
325 func Gosched() {
326         checkTimeouts()
327         mcall(gosched_m)
328 }
329
330 // goschedguarded yields the processor like gosched, but also checks
331 // for forbidden states and opts out of the yield in those cases.
332 //
333 //go:nosplit
334 func goschedguarded() {
335         mcall(goschedguarded_m)
336 }
337
338 // goschedIfBusy yields the processor like gosched, but only does so if
339 // there are no idle Ps or if we're on the only P and there's nothing in
340 // the run queue. In both cases, there is freely available idle time.
341 //
342 //go:nosplit
343 func goschedIfBusy() {
344         gp := getg()
345         // Call gosched if gp.preempt is set; we may be in a tight loop that
346         // doesn't otherwise yield.
347         if !gp.preempt && sched.npidle.Load() > 0 {
348                 return
349         }
350         mcall(gosched_m)
351 }
352
353 // Puts the current goroutine into a waiting state and calls unlockf on the
354 // system stack.
355 //
356 // If unlockf returns false, the goroutine is resumed.
357 //
358 // unlockf must not access this G's stack, as it may be moved between
359 // the call to gopark and the call to unlockf.
360 //
361 // Note that because unlockf is called after putting the G into a waiting
362 // state, the G may have already been readied by the time unlockf is called
363 // unless there is external synchronization preventing the G from being
364 // readied. If unlockf returns false, it must guarantee that the G cannot be
365 // externally readied.
366 //
367 // Reason explains why the goroutine has been parked. It is displayed in stack
368 // traces and heap dumps. Reasons should be unique and descriptive. Do not
369 // re-use reasons, add new ones.
370 func gopark(unlockf func(*g, unsafe.Pointer) bool, lock unsafe.Pointer, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
371         if reason != waitReasonSleep {
372                 checkTimeouts() // timeouts may expire while two goroutines keep the scheduler busy
373         }
374         mp := acquirem()
375         gp := mp.curg
376         status := readgstatus(gp)
377         if status != _Grunning && status != _Gscanrunning {
378                 throw("gopark: bad g status")
379         }
380         mp.waitlock = lock
381         mp.waitunlockf = unlockf
382         gp.waitreason = reason
383         mp.waittraceev = traceEv
384         mp.waittraceskip = traceskip
385         releasem(mp)
386         // can't do anything that might move the G between Ms here.
387         mcall(park_m)
388 }
389
390 // Puts the current goroutine into a waiting state and unlocks the lock.
391 // The goroutine can be made runnable again by calling goready(gp).
392 func goparkunlock(lock *mutex, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
393         gopark(parkunlock_c, unsafe.Pointer(lock), reason, traceEv, traceskip)
394 }
395
396 func goready(gp *g, traceskip int) {
397         systemstack(func() {
398                 ready(gp, traceskip, true)
399         })
400 }
401
402 //go:nosplit
403 func acquireSudog() *sudog {
404         // Delicate dance: the semaphore implementation calls
405         // acquireSudog, acquireSudog calls new(sudog),
406         // new calls malloc, malloc can call the garbage collector,
407         // and the garbage collector calls the semaphore implementation
408         // in stopTheWorld.
409         // Break the cycle by doing acquirem/releasem around new(sudog).
410         // The acquirem/releasem increments m.locks during new(sudog),
411         // which keeps the garbage collector from being invoked.
412         mp := acquirem()
413         pp := mp.p.ptr()
414         if len(pp.sudogcache) == 0 {
415                 lock(&sched.sudoglock)
416                 // First, try to grab a batch from central cache.
417                 for len(pp.sudogcache) < cap(pp.sudogcache)/2 && sched.sudogcache != nil {
418                         s := sched.sudogcache
419                         sched.sudogcache = s.next
420                         s.next = nil
421                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
422                 }
423                 unlock(&sched.sudoglock)
424                 // If the central cache is empty, allocate a new one.
425                 if len(pp.sudogcache) == 0 {
426                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, new(sudog))
427                 }
428         }
429         n := len(pp.sudogcache)
430         s := pp.sudogcache[n-1]
431         pp.sudogcache[n-1] = nil
432         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
433         if s.elem != nil {
434                 throw("acquireSudog: found s.elem != nil in cache")
435         }
436         releasem(mp)
437         return s
438 }
439
440 //go:nosplit
441 func releaseSudog(s *sudog) {
442         if s.elem != nil {
443                 throw("runtime: sudog with non-nil elem")
444         }
445         if s.isSelect {
446                 throw("runtime: sudog with non-false isSelect")
447         }
448         if s.next != nil {
449                 throw("runtime: sudog with non-nil next")
450         }
451         if s.prev != nil {
452                 throw("runtime: sudog with non-nil prev")
453         }
454         if s.waitlink != nil {
455                 throw("runtime: sudog with non-nil waitlink")
456         }
457         if s.c != nil {
458                 throw("runtime: sudog with non-nil c")
459         }
460         gp := getg()
461         if gp.param != nil {
462                 throw("runtime: releaseSudog with non-nil gp.param")
463         }
464         mp := acquirem() // avoid rescheduling to another P
465         pp := mp.p.ptr()
466         if len(pp.sudogcache) == cap(pp.sudogcache) {
467                 // Transfer half of local cache to the central cache.
468                 var first, last *sudog
469                 for len(pp.sudogcache) > cap(pp.sudogcache)/2 {
470                         n := len(pp.sudogcache)
471                         p := pp.sudogcache[n-1]
472                         pp.sudogcache[n-1] = nil
473                         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
474                         if first == nil {
475                                 first = p
476                         } else {
477                                 last.next = p
478                         }
479                         last = p
480                 }
481                 lock(&sched.sudoglock)
482                 last.next = sched.sudogcache
483                 sched.sudogcache = first
484                 unlock(&sched.sudoglock)
485         }
486         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
487         releasem(mp)
488 }
489
490 // called from assembly.
491 func badmcall(fn func(*g)) {
492         throw("runtime: mcall called on m->g0 stack")
493 }
494
495 func badmcall2(fn func(*g)) {
496         throw("runtime: mcall function returned")
497 }
498
499 func badreflectcall() {
500         panic(plainError("arg size to reflect.call more than 1GB"))
501 }
502
503 //go:nosplit
504 //go:nowritebarrierrec
505 func badmorestackg0() {
506         writeErrStr("fatal: morestack on g0\n")
507 }
508
509 //go:nosplit
510 //go:nowritebarrierrec
511 func badmorestackgsignal() {
512         writeErrStr("fatal: morestack on gsignal\n")
513 }
514
515 //go:nosplit
516 func badctxt() {
517         throw("ctxt != 0")
518 }
519
520 func lockedOSThread() bool {
521         gp := getg()
522         return gp.lockedm != 0 && gp.m.lockedg != 0
523 }
524
525 var (
526         // allgs contains all Gs ever created (including dead Gs), and thus
527         // never shrinks.
528         //
529         // Access via the slice is protected by allglock or stop-the-world.
530         // Readers that cannot take the lock may (carefully!) use the atomic
531         // variables below.
532         allglock mutex
533         allgs    []*g
534
535         // allglen and allgptr are atomic variables that contain len(allgs) and
536         // &allgs[0] respectively. Proper ordering depends on totally-ordered
537         // loads and stores. Writes are protected by allglock.
538         //
539         // allgptr is updated before allglen. Readers should read allglen
540         // before allgptr to ensure that allglen is always <= len(allgptr). New
541         // Gs appended during the race can be missed. For a consistent view of
542         // all Gs, allglock must be held.
543         //
544         // allgptr copies should always be stored as a concrete type or
545         // unsafe.Pointer, not uintptr, to ensure that GC can still reach it
546         // even if it points to a stale array.
547         allglen uintptr
548         allgptr **g
549 )
550
551 func allgadd(gp *g) {
552         if readgstatus(gp) == _Gidle {
553                 throw("allgadd: bad status Gidle")
554         }
555
556         lock(&allglock)
557         allgs = append(allgs, gp)
558         if &allgs[0] != allgptr {
559                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allgptr), unsafe.Pointer(&allgs[0]))
560         }
561         atomic.Storeuintptr(&allglen, uintptr(len(allgs)))
562         unlock(&allglock)
563 }
564
565 // allGsSnapshot returns a snapshot of the slice of all Gs.
566 //
567 // The world must be stopped or allglock must be held.
568 func allGsSnapshot() []*g {
569         assertWorldStoppedOrLockHeld(&allglock)
570
571         // Because the world is stopped or allglock is held, allgadd
572         // cannot happen concurrently with this. allgs grows
573         // monotonically and existing entries never change, so we can
574         // simply return a copy of the slice header. For added safety,
575         // we trim everything past len because that can still change.
576         return allgs[:len(allgs):len(allgs)]
577 }
578
579 // atomicAllG returns &allgs[0] and len(allgs) for use with atomicAllGIndex.
580 func atomicAllG() (**g, uintptr) {
581         length := atomic.Loaduintptr(&allglen)
582         ptr := (**g)(atomic.Loadp(unsafe.Pointer(&allgptr)))
583         return ptr, length
584 }
585
586 // atomicAllGIndex returns ptr[i] with the allgptr returned from atomicAllG.
587 func atomicAllGIndex(ptr **g, i uintptr) *g {
588         return *(**g)(add(unsafe.Pointer(ptr), i*goarch.PtrSize))
589 }
590
591 // forEachG calls fn on every G from allgs.
592 //
593 // forEachG takes a lock to exclude concurrent addition of new Gs.
594 func forEachG(fn func(gp *g)) {
595         lock(&allglock)
596         for _, gp := range allgs {
597                 fn(gp)
598         }
599         unlock(&allglock)
600 }
601
602 // forEachGRace calls fn on every G from allgs.
603 //
604 // forEachGRace avoids locking, but does not exclude addition of new Gs during
605 // execution, which may be missed.
606 func forEachGRace(fn func(gp *g)) {
607         ptr, length := atomicAllG()
608         for i := uintptr(0); i < length; i++ {
609                 gp := atomicAllGIndex(ptr, i)
610                 fn(gp)
611         }
612         return
613 }
614
615 const (
616         // Number of goroutine ids to grab from sched.goidgen to local per-P cache at once.
617         // 16 seems to provide enough amortization, but other than that it's mostly arbitrary number.
618         _GoidCacheBatch = 16
619 )
620
621 // cpuinit sets up CPU feature flags and calls internal/cpu.Initialize. env should be the complete
622 // value of the GODEBUG environment variable.
623 func cpuinit(env string) {
624         switch GOOS {
625         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
626                 cpu.DebugOptions = true
627         }
628         cpu.Initialize(env)
629
630         // Support cpu feature variables are used in code generated by the compiler
631         // to guard execution of instructions that can not be assumed to be always supported.
632         switch GOARCH {
633         case "386", "amd64":
634                 x86HasPOPCNT = cpu.X86.HasPOPCNT
635                 x86HasSSE41 = cpu.X86.HasSSE41
636                 x86HasFMA = cpu.X86.HasFMA
637
638         case "arm":
639                 armHasVFPv4 = cpu.ARM.HasVFPv4
640
641         case "arm64":
642                 arm64HasATOMICS = cpu.ARM64.HasATOMICS
643         }
644 }
645
646 // getGodebugEarly extracts the environment variable GODEBUG from the environment on
647 // Unix-like operating systems and returns it. This function exists to extract GODEBUG
648 // early before much of the runtime is initialized.
649 func getGodebugEarly() string {
650         const prefix = "GODEBUG="
651         var env string
652         switch GOOS {
653         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
654                 // Similar to goenv_unix but extracts the environment value for
655                 // GODEBUG directly.
656                 // TODO(moehrmann): remove when general goenvs() can be called before cpuinit()
657                 n := int32(0)
658                 for argv_index(argv, argc+1+n) != nil {
659                         n++
660                 }
661
662                 for i := int32(0); i < n; i++ {
663                         p := argv_index(argv, argc+1+i)
664                         s := unsafe.String(p, findnull(p))
665
666                         if hasPrefix(s, prefix) {
667                                 env = gostring(p)[len(prefix):]
668                                 break
669                         }
670                 }
671         }
672         return env
673 }
674
675 // The bootstrap sequence is:
676 //
677 //      call osinit
678 //      call schedinit
679 //      make & queue new G
680 //      call runtime·mstart
681 //
682 // The new G calls runtime·main.
683 func schedinit() {
684         lockInit(&sched.lock, lockRankSched)
685         lockInit(&sched.sysmonlock, lockRankSysmon)
686         lockInit(&sched.deferlock, lockRankDefer)
687         lockInit(&sched.sudoglock, lockRankSudog)
688         lockInit(&deadlock, lockRankDeadlock)
689         lockInit(&paniclk, lockRankPanic)
690         lockInit(&allglock, lockRankAllg)
691         lockInit(&allpLock, lockRankAllp)
692         lockInit(&reflectOffs.lock, lockRankReflectOffs)
693         lockInit(&finlock, lockRankFin)
694         lockInit(&trace.bufLock, lockRankTraceBuf)
695         lockInit(&trace.stringsLock, lockRankTraceStrings)
696         lockInit(&trace.lock, lockRankTrace)
697         lockInit(&cpuprof.lock, lockRankCpuprof)
698         lockInit(&trace.stackTab.lock, lockRankTraceStackTab)
699         // Enforce that this lock is always a leaf lock.
700         // All of this lock's critical sections should be
701         // extremely short.
702         lockInit(&memstats.heapStats.noPLock, lockRankLeafRank)
703
704         // raceinit must be the first call to race detector.
705         // In particular, it must be done before mallocinit below calls racemapshadow.
706         gp := getg()
707         if raceenabled {
708                 gp.racectx, raceprocctx0 = raceinit()
709         }
710
711         sched.maxmcount = 10000
712
713         // The world starts stopped.
714         worldStopped()
715
716         moduledataverify()
717         stackinit()
718         mallocinit()
719         godebug := getGodebugEarly()
720         initPageTrace(godebug) // must run after mallocinit but before anything allocates
721         cpuinit(godebug)       // must run before alginit
722         alginit()              // maps, hash, fastrand must not be used before this call
723         fastrandinit()         // must run before mcommoninit
724         mcommoninit(gp.m, -1)
725         modulesinit()   // provides activeModules
726         typelinksinit() // uses maps, activeModules
727         itabsinit()     // uses activeModules
728         stkobjinit()    // must run before GC starts
729
730         sigsave(&gp.m.sigmask)
731         initSigmask = gp.m.sigmask
732
733         goargs()
734         goenvs()
735         parsedebugvars()
736         gcinit()
737
738         // if disableMemoryProfiling is set, update MemProfileRate to 0 to turn off memprofile.
739         // Note: parsedebugvars may update MemProfileRate, but when disableMemoryProfiling is
740         // set to true by the linker, it means that nothing is consuming the profile, it is
741         // safe to set MemProfileRate to 0.
742         if disableMemoryProfiling {
743                 MemProfileRate = 0
744         }
745
746         lock(&sched.lock)
747         sched.lastpoll.Store(nanotime())
748         procs := ncpu
749         if n, ok := atoi32(gogetenv("GOMAXPROCS")); ok && n > 0 {
750                 procs = n
751         }
752         if procresize(procs) != nil {
753                 throw("unknown runnable goroutine during bootstrap")
754         }
755         unlock(&sched.lock)
756
757         // World is effectively started now, as P's can run.
758         worldStarted()
759
760         if buildVersion == "" {
761                 // Condition should never trigger. This code just serves
762                 // to ensure runtime·buildVersion is kept in the resulting binary.
763                 buildVersion = "unknown"
764         }
765         if len(modinfo) == 1 {
766                 // Condition should never trigger. This code just serves
767                 // to ensure runtime·modinfo is kept in the resulting binary.
768                 modinfo = ""
769         }
770 }
771
772 func dumpgstatus(gp *g) {
773         thisg := getg()
774         print("runtime:   gp: gp=", gp, ", goid=", gp.goid, ", gp->atomicstatus=", readgstatus(gp), "\n")
775         print("runtime: getg:  g=", thisg, ", goid=", thisg.goid, ",  g->atomicstatus=", readgstatus(thisg), "\n")
776 }
777
778 // sched.lock must be held.
779 func checkmcount() {
780         assertLockHeld(&sched.lock)
781
782         if mcount() > sched.maxmcount {
783                 print("runtime: program exceeds ", sched.maxmcount, "-thread limit\n")
784                 throw("thread exhaustion")
785         }
786 }
787
788 // mReserveID returns the next ID to use for a new m. This new m is immediately
789 // considered 'running' by checkdead.
790 //
791 // sched.lock must be held.
792 func mReserveID() int64 {
793         assertLockHeld(&sched.lock)
794
795         if sched.mnext+1 < sched.mnext {
796                 throw("runtime: thread ID overflow")
797         }
798         id := sched.mnext
799         sched.mnext++
800         checkmcount()
801         return id
802 }
803
804 // Pre-allocated ID may be passed as 'id', or omitted by passing -1.
805 func mcommoninit(mp *m, id int64) {
806         gp := getg()
807
808         // g0 stack won't make sense for user (and is not necessary unwindable).
809         if gp != gp.m.g0 {
810                 callers(1, mp.createstack[:])
811         }
812
813         lock(&sched.lock)
814
815         if id >= 0 {
816                 mp.id = id
817         } else {
818                 mp.id = mReserveID()
819         }
820
821         lo := uint32(int64Hash(uint64(mp.id), fastrandseed))
822         hi := uint32(int64Hash(uint64(cputicks()), ^fastrandseed))
823         if lo|hi == 0 {
824                 hi = 1
825         }
826         // Same behavior as for 1.17.
827         // TODO: Simplify this.
828         if goarch.BigEndian {
829                 mp.fastrand = uint64(lo)<<32 | uint64(hi)
830         } else {
831                 mp.fastrand = uint64(hi)<<32 | uint64(lo)
832         }
833
834         mpreinit(mp)
835         if mp.gsignal != nil {
836                 mp.gsignal.stackguard1 = mp.gsignal.stack.lo + stackGuard
837         }
838
839         // Add to allm so garbage collector doesn't free g->m
840         // when it is just in a register or thread-local storage.
841         mp.alllink = allm
842
843         // NumCgoCall() iterates over allm w/o schedlock,
844         // so we need to publish it safely.
845         atomicstorep(unsafe.Pointer(&allm), unsafe.Pointer(mp))
846         unlock(&sched.lock)
847
848         // Allocate memory to hold a cgo traceback if the cgo call crashes.
849         if iscgo || GOOS == "solaris" || GOOS == "illumos" || GOOS == "windows" {
850                 mp.cgoCallers = new(cgoCallers)
851         }
852 }
853
854 func (mp *m) becomeSpinning() {
855         mp.spinning = true
856         sched.nmspinning.Add(1)
857         sched.needspinning.Store(0)
858 }
859
860 func (mp *m) hasCgoOnStack() bool {
861         return mp.ncgo > 0 || mp.isextra
862 }
863
864 var fastrandseed uintptr
865
866 func fastrandinit() {
867         s := (*[unsafe.Sizeof(fastrandseed)]byte)(unsafe.Pointer(&fastrandseed))[:]
868         getRandomData(s)
869 }
870
871 // Mark gp ready to run.
872 func ready(gp *g, traceskip int, next bool) {
873         if trace.enabled {
874                 traceGoUnpark(gp, traceskip)
875         }
876
877         status := readgstatus(gp)
878
879         // Mark runnable.
880         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
881         if status&^_Gscan != _Gwaiting {
882                 dumpgstatus(gp)
883                 throw("bad g->status in ready")
884         }
885
886         // status is Gwaiting or Gscanwaiting, make Grunnable and put on runq
887         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
888         runqput(mp.p.ptr(), gp, next)
889         wakep()
890         releasem(mp)
891 }
892
893 // freezeStopWait is a large value that freezetheworld sets
894 // sched.stopwait to in order to request that all Gs permanently stop.
895 const freezeStopWait = 0x7fffffff
896
897 // freezing is set to non-zero if the runtime is trying to freeze the
898 // world.
899 var freezing atomic.Bool
900
901 // Similar to stopTheWorld but best-effort and can be called several times.
902 // There is no reverse operation, used during crashing.
903 // This function must not lock any mutexes.
904 func freezetheworld() {
905         freezing.Store(true)
906         // stopwait and preemption requests can be lost
907         // due to races with concurrently executing threads,
908         // so try several times
909         for i := 0; i < 5; i++ {
910                 // this should tell the scheduler to not start any new goroutines
911                 sched.stopwait = freezeStopWait
912                 sched.gcwaiting.Store(true)
913                 // this should stop running goroutines
914                 if !preemptall() {
915                         break // no running goroutines
916                 }
917                 usleep(1000)
918         }
919         // to be sure
920         usleep(1000)
921         preemptall()
922         usleep(1000)
923 }
924
925 // All reads and writes of g's status go through readgstatus, casgstatus
926 // castogscanstatus, casfrom_Gscanstatus.
927 //
928 //go:nosplit
929 func readgstatus(gp *g) uint32 {
930         return gp.atomicstatus.Load()
931 }
932
933 // The Gscanstatuses are acting like locks and this releases them.
934 // If it proves to be a performance hit we should be able to make these
935 // simple atomic stores but for now we are going to throw if
936 // we see an inconsistent state.
937 func casfrom_Gscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
938         success := false
939
940         // Check that transition is valid.
941         switch oldval {
942         default:
943                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus bad oldval gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
944                 dumpgstatus(gp)
945                 throw("casfrom_Gscanstatus:top gp->status is not in scan state")
946         case _Gscanrunnable,
947                 _Gscanwaiting,
948                 _Gscanrunning,
949                 _Gscansyscall,
950                 _Gscanpreempted:
951                 if newval == oldval&^_Gscan {
952                         success = gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
953                 }
954         }
955         if !success {
956                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus failed gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
957                 dumpgstatus(gp)
958                 throw("casfrom_Gscanstatus: gp->status is not in scan state")
959         }
960         releaseLockRank(lockRankGscan)
961 }
962
963 // This will return false if the gp is not in the expected status and the cas fails.
964 // This acts like a lock acquire while the casfromgstatus acts like a lock release.
965 func castogscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) bool {
966         switch oldval {
967         case _Grunnable,
968                 _Grunning,
969                 _Gwaiting,
970                 _Gsyscall:
971                 if newval == oldval|_Gscan {
972                         r := gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
973                         if r {
974                                 acquireLockRank(lockRankGscan)
975                         }
976                         return r
977
978                 }
979         }
980         print("runtime: castogscanstatus oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
981         throw("castogscanstatus")
982         panic("not reached")
983 }
984
985 // casgstatusAlwaysTrack is a debug flag that causes casgstatus to always track
986 // various latencies on every transition instead of sampling them.
987 var casgstatusAlwaysTrack = false
988
989 // If asked to move to or from a Gscanstatus this will throw. Use the castogscanstatus
990 // and casfrom_Gscanstatus instead.
991 // casgstatus will loop if the g->atomicstatus is in a Gscan status until the routine that
992 // put it in the Gscan state is finished.
993 //
994 //go:nosplit
995 func casgstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
996         if (oldval&_Gscan != 0) || (newval&_Gscan != 0) || oldval == newval {
997                 systemstack(func() {
998                         print("runtime: casgstatus: oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
999                         throw("casgstatus: bad incoming values")
1000                 })
1001         }
1002
1003         acquireLockRank(lockRankGscan)
1004         releaseLockRank(lockRankGscan)
1005
1006         // See https://golang.org/cl/21503 for justification of the yield delay.
1007         const yieldDelay = 5 * 1000
1008         var nextYield int64
1009
1010         // loop if gp->atomicstatus is in a scan state giving
1011         // GC time to finish and change the state to oldval.
1012         for i := 0; !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval); i++ {
1013                 if oldval == _Gwaiting && gp.atomicstatus.Load() == _Grunnable {
1014                         throw("casgstatus: waiting for Gwaiting but is Grunnable")
1015                 }
1016                 if i == 0 {
1017                         nextYield = nanotime() + yieldDelay
1018                 }
1019                 if nanotime() < nextYield {
1020                         for x := 0; x < 10 && gp.atomicstatus.Load() != oldval; x++ {
1021                                 procyield(1)
1022                         }
1023                 } else {
1024                         osyield()
1025                         nextYield = nanotime() + yieldDelay/2
1026                 }
1027         }
1028
1029         if oldval == _Grunning {
1030                 // Track every gTrackingPeriod time a goroutine transitions out of running.
1031                 if casgstatusAlwaysTrack || gp.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
1032                         gp.tracking = true
1033                 }
1034                 gp.trackingSeq++
1035         }
1036         if !gp.tracking {
1037                 return
1038         }
1039
1040         // Handle various kinds of tracking.
1041         //
1042         // Currently:
1043         // - Time spent in runnable.
1044         // - Time spent blocked on a sync.Mutex or sync.RWMutex.
1045         switch oldval {
1046         case _Grunnable:
1047                 // We transitioned out of runnable, so measure how much
1048                 // time we spent in this state and add it to
1049                 // runnableTime.
1050                 now := nanotime()
1051                 gp.runnableTime += now - gp.trackingStamp
1052                 gp.trackingStamp = 0
1053         case _Gwaiting:
1054                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1055                         // Not blocking on a lock.
1056                         break
1057                 }
1058                 // Blocking on a lock, measure it. Note that because we're
1059                 // sampling, we have to multiply by our sampling period to get
1060                 // a more representative estimate of the absolute value.
1061                 // gTrackingPeriod also represents an accurate sampling period
1062                 // because we can only enter this state from _Grunning.
1063                 now := nanotime()
1064                 sched.totalMutexWaitTime.Add((now - gp.trackingStamp) * gTrackingPeriod)
1065                 gp.trackingStamp = 0
1066         }
1067         switch newval {
1068         case _Gwaiting:
1069                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1070                         // Not blocking on a lock.
1071                         break
1072                 }
1073                 // Blocking on a lock. Write down the timestamp.
1074                 now := nanotime()
1075                 gp.trackingStamp = now
1076         case _Grunnable:
1077                 // We just transitioned into runnable, so record what
1078                 // time that happened.
1079                 now := nanotime()
1080                 gp.trackingStamp = now
1081         case _Grunning:
1082                 // We're transitioning into running, so turn off
1083                 // tracking and record how much time we spent in
1084                 // runnable.
1085                 gp.tracking = false
1086                 sched.timeToRun.record(gp.runnableTime)
1087                 gp.runnableTime = 0
1088         }
1089 }
1090
1091 // casGToWaiting transitions gp from old to _Gwaiting, and sets the wait reason.
1092 //
1093 // Use this over casgstatus when possible to ensure that a waitreason is set.
1094 func casGToWaiting(gp *g, old uint32, reason waitReason) {
1095         // Set the wait reason before calling casgstatus, because casgstatus will use it.
1096         gp.waitreason = reason
1097         casgstatus(gp, old, _Gwaiting)
1098 }
1099
1100 // casgstatus(gp, oldstatus, Gcopystack), assuming oldstatus is Gwaiting or Grunnable.
1101 // Returns old status. Cannot call casgstatus directly, because we are racing with an
1102 // async wakeup that might come in from netpoll. If we see Gwaiting from the readgstatus,
1103 // it might have become Grunnable by the time we get to the cas. If we called casgstatus,
1104 // it would loop waiting for the status to go back to Gwaiting, which it never will.
1105 //
1106 //go:nosplit
1107 func casgcopystack(gp *g) uint32 {
1108         for {
1109                 oldstatus := readgstatus(gp) &^ _Gscan
1110                 if oldstatus != _Gwaiting && oldstatus != _Grunnable {
1111                         throw("copystack: bad status, not Gwaiting or Grunnable")
1112                 }
1113                 if gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldstatus, _Gcopystack) {
1114                         return oldstatus
1115                 }
1116         }
1117 }
1118
1119 // casGToPreemptScan transitions gp from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted.
1120 //
1121 // TODO(austin): This is the only status operation that both changes
1122 // the status and locks the _Gscan bit. Rethink this.
1123 func casGToPreemptScan(gp *g, old, new uint32) {
1124         if old != _Grunning || new != _Gscan|_Gpreempted {
1125                 throw("bad g transition")
1126         }
1127         acquireLockRank(lockRankGscan)
1128         for !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Grunning, _Gscan|_Gpreempted) {
1129         }
1130 }
1131
1132 // casGFromPreempted attempts to transition gp from _Gpreempted to
1133 // _Gwaiting. If successful, the caller is responsible for
1134 // re-scheduling gp.
1135 func casGFromPreempted(gp *g, old, new uint32) bool {
1136         if old != _Gpreempted || new != _Gwaiting {
1137                 throw("bad g transition")
1138         }
1139         gp.waitreason = waitReasonPreempted
1140         return gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Gpreempted, _Gwaiting)
1141 }
1142
1143 // stopTheWorld stops all P's from executing goroutines, interrupting
1144 // all goroutines at GC safe points and records reason as the reason
1145 // for the stop. On return, only the current goroutine's P is running.
1146 // stopTheWorld must not be called from a system stack and the caller
1147 // must not hold worldsema. The caller must call startTheWorld when
1148 // other P's should resume execution.
1149 //
1150 // stopTheWorld is safe for multiple goroutines to call at the
1151 // same time. Each will execute its own stop, and the stops will
1152 // be serialized.
1153 //
1154 // This is also used by routines that do stack dumps. If the system is
1155 // in panic or being exited, this may not reliably stop all
1156 // goroutines.
1157 func stopTheWorld(reason string) {
1158         semacquire(&worldsema)
1159         gp := getg()
1160         gp.m.preemptoff = reason
1161         systemstack(func() {
1162                 // Mark the goroutine which called stopTheWorld preemptible so its
1163                 // stack may be scanned.
1164                 // This lets a mark worker scan us while we try to stop the world
1165                 // since otherwise we could get in a mutual preemption deadlock.
1166                 // We must not modify anything on the G stack because a stack shrink
1167                 // may occur. A stack shrink is otherwise OK though because in order
1168                 // to return from this function (and to leave the system stack) we
1169                 // must have preempted all goroutines, including any attempting
1170                 // to scan our stack, in which case, any stack shrinking will
1171                 // have already completed by the time we exit.
1172                 // Don't provide a wait reason because we're still executing.
1173                 casGToWaiting(gp, _Grunning, waitReasonStoppingTheWorld)
1174                 stopTheWorldWithSema()
1175                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunning)
1176         })
1177 }
1178
1179 // startTheWorld undoes the effects of stopTheWorld.
1180 func startTheWorld() {
1181         systemstack(func() { startTheWorldWithSema(false) })
1182
1183         // worldsema must be held over startTheWorldWithSema to ensure
1184         // gomaxprocs cannot change while worldsema is held.
1185         //
1186         // Release worldsema with direct handoff to the next waiter, but
1187         // acquirem so that semrelease1 doesn't try to yield our time.
1188         //
1189         // Otherwise if e.g. ReadMemStats is being called in a loop,
1190         // it might stomp on other attempts to stop the world, such as
1191         // for starting or ending GC. The operation this blocks is
1192         // so heavy-weight that we should just try to be as fair as
1193         // possible here.
1194         //
1195         // We don't want to just allow us to get preempted between now
1196         // and releasing the semaphore because then we keep everyone
1197         // (including, for example, GCs) waiting longer.
1198         mp := acquirem()
1199         mp.preemptoff = ""
1200         semrelease1(&worldsema, true, 0)
1201         releasem(mp)
1202 }
1203
1204 // stopTheWorldGC has the same effect as stopTheWorld, but blocks
1205 // until the GC is not running. It also blocks a GC from starting
1206 // until startTheWorldGC is called.
1207 func stopTheWorldGC(reason string) {
1208         semacquire(&gcsema)
1209         stopTheWorld(reason)
1210 }
1211
1212 // startTheWorldGC undoes the effects of stopTheWorldGC.
1213 func startTheWorldGC() {
1214         startTheWorld()
1215         semrelease(&gcsema)
1216 }
1217
1218 // Holding worldsema grants an M the right to try to stop the world.
1219 var worldsema uint32 = 1
1220
1221 // Holding gcsema grants the M the right to block a GC, and blocks
1222 // until the current GC is done. In particular, it prevents gomaxprocs
1223 // from changing concurrently.
1224 //
1225 // TODO(mknyszek): Once gomaxprocs and the execution tracer can handle
1226 // being changed/enabled during a GC, remove this.
1227 var gcsema uint32 = 1
1228
1229 // stopTheWorldWithSema is the core implementation of stopTheWorld.
1230 // The caller is responsible for acquiring worldsema and disabling
1231 // preemption first and then should stopTheWorldWithSema on the system
1232 // stack:
1233 //
1234 //      semacquire(&worldsema, 0)
1235 //      m.preemptoff = "reason"
1236 //      systemstack(stopTheWorldWithSema)
1237 //
1238 // When finished, the caller must either call startTheWorld or undo
1239 // these three operations separately:
1240 //
1241 //      m.preemptoff = ""
1242 //      systemstack(startTheWorldWithSema)
1243 //      semrelease(&worldsema)
1244 //
1245 // It is allowed to acquire worldsema once and then execute multiple
1246 // startTheWorldWithSema/stopTheWorldWithSema pairs.
1247 // Other P's are able to execute between successive calls to
1248 // startTheWorldWithSema and stopTheWorldWithSema.
1249 // Holding worldsema causes any other goroutines invoking
1250 // stopTheWorld to block.
1251 func stopTheWorldWithSema() {
1252         gp := getg()
1253
1254         // If we hold a lock, then we won't be able to stop another M
1255         // that is blocked trying to acquire the lock.
1256         if gp.m.locks > 0 {
1257                 throw("stopTheWorld: holding locks")
1258         }
1259
1260         lock(&sched.lock)
1261         sched.stopwait = gomaxprocs
1262         sched.gcwaiting.Store(true)
1263         preemptall()
1264         // stop current P
1265         gp.m.p.ptr().status = _Pgcstop // Pgcstop is only diagnostic.
1266         sched.stopwait--
1267         // try to retake all P's in Psyscall status
1268         for _, pp := range allp {
1269                 s := pp.status
1270                 if s == _Psyscall && atomic.Cas(&pp.status, s, _Pgcstop) {
1271                         if trace.enabled {
1272                                 traceGoSysBlock(pp)
1273                                 traceProcStop(pp)
1274                         }
1275                         pp.syscalltick++
1276                         sched.stopwait--
1277                 }
1278         }
1279         // stop idle P's
1280         now := nanotime()
1281         for {
1282                 pp, _ := pidleget(now)
1283                 if pp == nil {
1284                         break
1285                 }
1286                 pp.status = _Pgcstop
1287                 sched.stopwait--
1288         }
1289         wait := sched.stopwait > 0
1290         unlock(&sched.lock)
1291
1292         // wait for remaining P's to stop voluntarily
1293         if wait {
1294                 for {
1295                         // wait for 100us, then try to re-preempt in case of any races
1296                         if notetsleep(&sched.stopnote, 100*1000) {
1297                                 noteclear(&sched.stopnote)
1298                                 break
1299                         }
1300                         preemptall()
1301                 }
1302         }
1303
1304         // sanity checks
1305         bad := ""
1306         if sched.stopwait != 0 {
1307                 bad = "stopTheWorld: not stopped (stopwait != 0)"
1308         } else {
1309                 for _, pp := range allp {
1310                         if pp.status != _Pgcstop {
1311                                 bad = "stopTheWorld: not stopped (status != _Pgcstop)"
1312                         }
1313                 }
1314         }
1315         if freezing.Load() {
1316                 // Some other thread is panicking. This can cause the
1317                 // sanity checks above to fail if the panic happens in
1318                 // the signal handler on a stopped thread. Either way,
1319                 // we should halt this thread.
1320                 lock(&deadlock)
1321                 lock(&deadlock)
1322         }
1323         if bad != "" {
1324                 throw(bad)
1325         }
1326
1327         worldStopped()
1328 }
1329
1330 func startTheWorldWithSema(emitTraceEvent bool) int64 {
1331         assertWorldStopped()
1332
1333         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
1334         if netpollinited() {
1335                 list := netpoll(0) // non-blocking
1336                 injectglist(&list)
1337         }
1338         lock(&sched.lock)
1339
1340         procs := gomaxprocs
1341         if newprocs != 0 {
1342                 procs = newprocs
1343                 newprocs = 0
1344         }
1345         p1 := procresize(procs)
1346         sched.gcwaiting.Store(false)
1347         if sched.sysmonwait.Load() {
1348                 sched.sysmonwait.Store(false)
1349                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
1350         }
1351         unlock(&sched.lock)
1352
1353         worldStarted()
1354
1355         for p1 != nil {
1356                 p := p1
1357                 p1 = p1.link.ptr()
1358                 if p.m != 0 {
1359                         mp := p.m.ptr()
1360                         p.m = 0
1361                         if mp.nextp != 0 {
1362                                 throw("startTheWorld: inconsistent mp->nextp")
1363                         }
1364                         mp.nextp.set(p)
1365                         notewakeup(&mp.park)
1366                 } else {
1367                         // Start M to run P.  Do not start another M below.
1368                         newm(nil, p, -1)
1369                 }
1370         }
1371
1372         // Capture start-the-world time before doing clean-up tasks.
1373         startTime := nanotime()
1374         if emitTraceEvent {
1375                 traceGCSTWDone()
1376         }
1377
1378         // Wakeup an additional proc in case we have excessive runnable goroutines
1379         // in local queues or in the global queue. If we don't, the proc will park itself.
1380         // If we have lots of excessive work, resetspinning will unpark additional procs as necessary.
1381         wakep()
1382
1383         releasem(mp)
1384
1385         return startTime
1386 }
1387
1388 // usesLibcall indicates whether this runtime performs system calls
1389 // via libcall.
1390 func usesLibcall() bool {
1391         switch GOOS {
1392         case "aix", "darwin", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1393                 return true
1394         case "openbsd":
1395                 return GOARCH == "386" || GOARCH == "amd64" || GOARCH == "arm" || GOARCH == "arm64"
1396         }
1397         return false
1398 }
1399
1400 // mStackIsSystemAllocated indicates whether this runtime starts on a
1401 // system-allocated stack.
1402 func mStackIsSystemAllocated() bool {
1403         switch GOOS {
1404         case "aix", "darwin", "plan9", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1405                 return true
1406         case "openbsd":
1407                 switch GOARCH {
1408                 case "386", "amd64", "arm", "arm64":
1409                         return true
1410                 }
1411         }
1412         return false
1413 }
1414
1415 // mstart is the entry-point for new Ms.
1416 // It is written in assembly, uses ABI0, is marked TOPFRAME, and calls mstart0.
1417 func mstart()
1418
1419 // mstart0 is the Go entry-point for new Ms.
1420 // This must not split the stack because we may not even have stack
1421 // bounds set up yet.
1422 //
1423 // May run during STW (because it doesn't have a P yet), so write
1424 // barriers are not allowed.
1425 //
1426 //go:nosplit
1427 //go:nowritebarrierrec
1428 func mstart0() {
1429         gp := getg()
1430
1431         osStack := gp.stack.lo == 0
1432         if osStack {
1433                 // Initialize stack bounds from system stack.
1434                 // Cgo may have left stack size in stack.hi.
1435                 // minit may update the stack bounds.
1436                 //
1437                 // Note: these bounds may not be very accurate.
1438                 // We set hi to &size, but there are things above
1439                 // it. The 1024 is supposed to compensate this,
1440                 // but is somewhat arbitrary.
1441                 size := gp.stack.hi
1442                 if size == 0 {
1443                         size = 8192 * sys.StackGuardMultiplier
1444                 }
1445                 gp.stack.hi = uintptr(noescape(unsafe.Pointer(&size)))
1446                 gp.stack.lo = gp.stack.hi - size + 1024
1447         }
1448         // Initialize stack guard so that we can start calling regular
1449         // Go code.
1450         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
1451         // This is the g0, so we can also call go:systemstack
1452         // functions, which check stackguard1.
1453         gp.stackguard1 = gp.stackguard0
1454         mstart1()
1455
1456         // Exit this thread.
1457         if mStackIsSystemAllocated() {
1458                 // Windows, Solaris, illumos, Darwin, AIX and Plan 9 always system-allocate
1459                 // the stack, but put it in gp.stack before mstart,
1460                 // so the logic above hasn't set osStack yet.
1461                 osStack = true
1462         }
1463         mexit(osStack)
1464 }
1465
1466 // The go:noinline is to guarantee the getcallerpc/getcallersp below are safe,
1467 // so that we can set up g0.sched to return to the call of mstart1 above.
1468 //
1469 //go:noinline
1470 func mstart1() {
1471         gp := getg()
1472
1473         if gp != gp.m.g0 {
1474                 throw("bad runtime·mstart")
1475         }
1476
1477         // Set up m.g0.sched as a label returning to just
1478         // after the mstart1 call in mstart0 above, for use by goexit0 and mcall.
1479         // We're never coming back to mstart1 after we call schedule,
1480         // so other calls can reuse the current frame.
1481         // And goexit0 does a gogo that needs to return from mstart1
1482         // and let mstart0 exit the thread.
1483         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1484         gp.sched.pc = getcallerpc()
1485         gp.sched.sp = getcallersp()
1486
1487         asminit()
1488         minit()
1489
1490         // Install signal handlers; after minit so that minit can
1491         // prepare the thread to be able to handle the signals.
1492         if gp.m == &m0 {
1493                 mstartm0()
1494         }
1495
1496         if fn := gp.m.mstartfn; fn != nil {
1497                 fn()
1498         }
1499
1500         if gp.m != &m0 {
1501                 acquirep(gp.m.nextp.ptr())
1502                 gp.m.nextp = 0
1503         }
1504         schedule()
1505 }
1506
1507 // mstartm0 implements part of mstart1 that only runs on the m0.
1508 //
1509 // Write barriers are allowed here because we know the GC can't be
1510 // running yet, so they'll be no-ops.
1511 //
1512 //go:yeswritebarrierrec
1513 func mstartm0() {
1514         // Create an extra M for callbacks on threads not created by Go.
1515         // An extra M is also needed on Windows for callbacks created by
1516         // syscall.NewCallback. See issue #6751 for details.
1517         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1518                 cgoHasExtraM = true
1519                 newextram()
1520         }
1521         initsig(false)
1522 }
1523
1524 // mPark causes a thread to park itself, returning once woken.
1525 //
1526 //go:nosplit
1527 func mPark() {
1528         gp := getg()
1529         notesleep(&gp.m.park)
1530         noteclear(&gp.m.park)
1531 }
1532
1533 // mexit tears down and exits the current thread.
1534 //
1535 // Don't call this directly to exit the thread, since it must run at
1536 // the top of the thread stack. Instead, use gogo(&gp.m.g0.sched) to
1537 // unwind the stack to the point that exits the thread.
1538 //
1539 // It is entered with m.p != nil, so write barriers are allowed. It
1540 // will release the P before exiting.
1541 //
1542 //go:yeswritebarrierrec
1543 func mexit(osStack bool) {
1544         mp := getg().m
1545
1546         if mp == &m0 {
1547                 // This is the main thread. Just wedge it.
1548                 //
1549                 // On Linux, exiting the main thread puts the process
1550                 // into a non-waitable zombie state. On Plan 9,
1551                 // exiting the main thread unblocks wait even though
1552                 // other threads are still running. On Solaris we can
1553                 // neither exitThread nor return from mstart. Other
1554                 // bad things probably happen on other platforms.
1555                 //
1556                 // We could try to clean up this M more before wedging
1557                 // it, but that complicates signal handling.
1558                 handoffp(releasep())
1559                 lock(&sched.lock)
1560                 sched.nmfreed++
1561                 checkdead()
1562                 unlock(&sched.lock)
1563                 mPark()
1564                 throw("locked m0 woke up")
1565         }
1566
1567         sigblock(true)
1568         unminit()
1569
1570         // Free the gsignal stack.
1571         if mp.gsignal != nil {
1572                 stackfree(mp.gsignal.stack)
1573                 // On some platforms, when calling into VDSO (e.g. nanotime)
1574                 // we store our g on the gsignal stack, if there is one.
1575                 // Now the stack is freed, unlink it from the m, so we
1576                 // won't write to it when calling VDSO code.
1577                 mp.gsignal = nil
1578         }
1579
1580         // Remove m from allm.
1581         lock(&sched.lock)
1582         for pprev := &allm; *pprev != nil; pprev = &(*pprev).alllink {
1583                 if *pprev == mp {
1584                         *pprev = mp.alllink
1585                         goto found
1586                 }
1587         }
1588         throw("m not found in allm")
1589 found:
1590         // Delay reaping m until it's done with the stack.
1591         //
1592         // Put mp on the free list, though it will not be reaped while freeWait
1593         // is freeMWait. mp is no longer reachable via allm, so even if it is
1594         // on an OS stack, we must keep a reference to mp alive so that the GC
1595         // doesn't free mp while we are still using it.
1596         //
1597         // Note that the free list must not be linked through alllink because
1598         // some functions walk allm without locking, so may be using alllink.
1599         mp.freeWait.Store(freeMWait)
1600         mp.freelink = sched.freem
1601         sched.freem = mp
1602         unlock(&sched.lock)
1603
1604         atomic.Xadd64(&ncgocall, int64(mp.ncgocall))
1605
1606         // Release the P.
1607         handoffp(releasep())
1608         // After this point we must not have write barriers.
1609
1610         // Invoke the deadlock detector. This must happen after
1611         // handoffp because it may have started a new M to take our
1612         // P's work.
1613         lock(&sched.lock)
1614         sched.nmfreed++
1615         checkdead()
1616         unlock(&sched.lock)
1617
1618         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
1619                 // Make sure pendingPreemptSignals is correct when an M exits.
1620                 // For #41702.
1621                 if mp.signalPending.Load() != 0 {
1622                         pendingPreemptSignals.Add(-1)
1623                 }
1624         }
1625
1626         // Destroy all allocated resources. After this is called, we may no
1627         // longer take any locks.
1628         mdestroy(mp)
1629
1630         if osStack {
1631                 // No more uses of mp, so it is safe to drop the reference.
1632                 mp.freeWait.Store(freeMRef)
1633
1634                 // Return from mstart and let the system thread
1635                 // library free the g0 stack and terminate the thread.
1636                 return
1637         }
1638
1639         // mstart is the thread's entry point, so there's nothing to
1640         // return to. Exit the thread directly. exitThread will clear
1641         // m.freeWait when it's done with the stack and the m can be
1642         // reaped.
1643         exitThread(&mp.freeWait)
1644 }
1645
1646 // forEachP calls fn(p) for every P p when p reaches a GC safe point.
1647 // If a P is currently executing code, this will bring the P to a GC
1648 // safe point and execute fn on that P. If the P is not executing code
1649 // (it is idle or in a syscall), this will call fn(p) directly while
1650 // preventing the P from exiting its state. This does not ensure that
1651 // fn will run on every CPU executing Go code, but it acts as a global
1652 // memory barrier. GC uses this as a "ragged barrier."
1653 //
1654 // The caller must hold worldsema.
1655 //
1656 //go:systemstack
1657 func forEachP(fn func(*p)) {
1658         mp := acquirem()
1659         pp := getg().m.p.ptr()
1660
1661         lock(&sched.lock)
1662         if sched.safePointWait != 0 {
1663                 throw("forEachP: sched.safePointWait != 0")
1664         }
1665         sched.safePointWait = gomaxprocs - 1
1666         sched.safePointFn = fn
1667
1668         // Ask all Ps to run the safe point function.
1669         for _, p2 := range allp {
1670                 if p2 != pp {
1671                         atomic.Store(&p2.runSafePointFn, 1)
1672                 }
1673         }
1674         preemptall()
1675
1676         // Any P entering _Pidle or _Psyscall from now on will observe
1677         // p.runSafePointFn == 1 and will call runSafePointFn when
1678         // changing its status to _Pidle/_Psyscall.
1679
1680         // Run safe point function for all idle Ps. sched.pidle will
1681         // not change because we hold sched.lock.
1682         for p := sched.pidle.ptr(); p != nil; p = p.link.ptr() {
1683                 if atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1684                         fn(p)
1685                         sched.safePointWait--
1686                 }
1687         }
1688
1689         wait := sched.safePointWait > 0
1690         unlock(&sched.lock)
1691
1692         // Run fn for the current P.
1693         fn(pp)
1694
1695         // Force Ps currently in _Psyscall into _Pidle and hand them
1696         // off to induce safe point function execution.
1697         for _, p2 := range allp {
1698                 s := p2.status
1699                 if s == _Psyscall && p2.runSafePointFn == 1 && atomic.Cas(&p2.status, s, _Pidle) {
1700                         if trace.enabled {
1701                                 traceGoSysBlock(p2)
1702                                 traceProcStop(p2)
1703                         }
1704                         p2.syscalltick++
1705                         handoffp(p2)
1706                 }
1707         }
1708
1709         // Wait for remaining Ps to run fn.
1710         if wait {
1711                 for {
1712                         // Wait for 100us, then try to re-preempt in
1713                         // case of any races.
1714                         //
1715                         // Requires system stack.
1716                         if notetsleep(&sched.safePointNote, 100*1000) {
1717                                 noteclear(&sched.safePointNote)
1718                                 break
1719                         }
1720                         preemptall()
1721                 }
1722         }
1723         if sched.safePointWait != 0 {
1724                 throw("forEachP: not done")
1725         }
1726         for _, p2 := range allp {
1727                 if p2.runSafePointFn != 0 {
1728                         throw("forEachP: P did not run fn")
1729                 }
1730         }
1731
1732         lock(&sched.lock)
1733         sched.safePointFn = nil
1734         unlock(&sched.lock)
1735         releasem(mp)
1736 }
1737
1738 // runSafePointFn runs the safe point function, if any, for this P.
1739 // This should be called like
1740 //
1741 //      if getg().m.p.runSafePointFn != 0 {
1742 //          runSafePointFn()
1743 //      }
1744 //
1745 // runSafePointFn must be checked on any transition in to _Pidle or
1746 // _Psyscall to avoid a race where forEachP sees that the P is running
1747 // just before the P goes into _Pidle/_Psyscall and neither forEachP
1748 // nor the P run the safe-point function.
1749 func runSafePointFn() {
1750         p := getg().m.p.ptr()
1751         // Resolve the race between forEachP running the safe-point
1752         // function on this P's behalf and this P running the
1753         // safe-point function directly.
1754         if !atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1755                 return
1756         }
1757         sched.safePointFn(p)
1758         lock(&sched.lock)
1759         sched.safePointWait--
1760         if sched.safePointWait == 0 {
1761                 notewakeup(&sched.safePointNote)
1762         }
1763         unlock(&sched.lock)
1764 }
1765
1766 // When running with cgo, we call _cgo_thread_start
1767 // to start threads for us so that we can play nicely with
1768 // foreign code.
1769 var cgoThreadStart unsafe.Pointer
1770
1771 type cgothreadstart struct {
1772         g   guintptr
1773         tls *uint64
1774         fn  unsafe.Pointer
1775 }
1776
1777 // Allocate a new m unassociated with any thread.
1778 // Can use p for allocation context if needed.
1779 // fn is recorded as the new m's m.mstartfn.
1780 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
1781 //
1782 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
1783 // isn't because it borrows pp.
1784 //
1785 //go:yeswritebarrierrec
1786 func allocm(pp *p, fn func(), id int64) *m {
1787         allocmLock.rlock()
1788
1789         // The caller owns pp, but we may borrow (i.e., acquirep) it. We must
1790         // disable preemption to ensure it is not stolen, which would make the
1791         // caller lose ownership.
1792         acquirem()
1793
1794         gp := getg()
1795         if gp.m.p == 0 {
1796                 acquirep(pp) // temporarily borrow p for mallocs in this function
1797         }
1798
1799         // Release the free M list. We need to do this somewhere and
1800         // this may free up a stack we can use.
1801         if sched.freem != nil {
1802                 lock(&sched.lock)
1803                 var newList *m
1804                 for freem := sched.freem; freem != nil; {
1805                         wait := freem.freeWait.Load()
1806                         if wait == freeMWait {
1807                                 next := freem.freelink
1808                                 freem.freelink = newList
1809                                 newList = freem
1810                                 freem = next
1811                                 continue
1812                         }
1813                         // Free the stack if needed. For freeMRef, there is
1814                         // nothing to do except drop freem from the sched.freem
1815                         // list.
1816                         if wait == freeMStack {
1817                                 // stackfree must be on the system stack, but allocm is
1818                                 // reachable off the system stack transitively from
1819                                 // startm.
1820                                 systemstack(func() {
1821                                         stackfree(freem.g0.stack)
1822                                 })
1823                         }
1824                         freem = freem.freelink
1825                 }
1826                 sched.freem = newList
1827                 unlock(&sched.lock)
1828         }
1829
1830         mp := new(m)
1831         mp.mstartfn = fn
1832         mcommoninit(mp, id)
1833
1834         // In case of cgo or Solaris or illumos or Darwin, pthread_create will make us a stack.
1835         // Windows and Plan 9 will layout sched stack on OS stack.
1836         if iscgo || mStackIsSystemAllocated() {
1837                 mp.g0 = malg(-1)
1838         } else {
1839                 mp.g0 = malg(8192 * sys.StackGuardMultiplier)
1840         }
1841         mp.g0.m = mp
1842
1843         if pp == gp.m.p.ptr() {
1844                 releasep()
1845         }
1846
1847         releasem(gp.m)
1848         allocmLock.runlock()
1849         return mp
1850 }
1851
1852 // needm is called when a cgo callback happens on a
1853 // thread without an m (a thread not created by Go).
1854 // In this case, needm is expected to find an m to use
1855 // and return with m, g initialized correctly.
1856 // Since m and g are not set now (likely nil, but see below)
1857 // needm is limited in what routines it can call. In particular
1858 // it can only call nosplit functions (textflag 7) and cannot
1859 // do any scheduling that requires an m.
1860 //
1861 // In order to avoid needing heavy lifting here, we adopt
1862 // the following strategy: there is a stack of available m's
1863 // that can be stolen. Using compare-and-swap
1864 // to pop from the stack has ABA races, so we simulate
1865 // a lock by doing an exchange (via Casuintptr) to steal the stack
1866 // head and replace the top pointer with MLOCKED (1).
1867 // This serves as a simple spin lock that we can use even
1868 // without an m. The thread that locks the stack in this way
1869 // unlocks the stack by storing a valid stack head pointer.
1870 //
1871 // In order to make sure that there is always an m structure
1872 // available to be stolen, we maintain the invariant that there
1873 // is always one more than needed. At the beginning of the
1874 // program (if cgo is in use) the list is seeded with a single m.
1875 // If needm finds that it has taken the last m off the list, its job
1876 // is - once it has installed its own m so that it can do things like
1877 // allocate memory - to create a spare m and put it on the list.
1878 //
1879 // Each of these extra m's also has a g0 and a curg that are
1880 // pressed into service as the scheduling stack and current
1881 // goroutine for the duration of the cgo callback.
1882 //
1883 // When the callback is done with the m, it calls dropm to
1884 // put the m back on the list.
1885 //
1886 //go:nosplit
1887 func needm() {
1888         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1889                 // Can happen if C/C++ code calls Go from a global ctor.
1890                 // Can also happen on Windows if a global ctor uses a
1891                 // callback created by syscall.NewCallback. See issue #6751
1892                 // for details.
1893                 //
1894                 // Can not throw, because scheduler is not initialized yet.
1895                 writeErrStr("fatal error: cgo callback before cgo call\n")
1896                 exit(1)
1897         }
1898
1899         // Save and block signals before getting an M.
1900         // The signal handler may call needm itself,
1901         // and we must avoid a deadlock. Also, once g is installed,
1902         // any incoming signals will try to execute,
1903         // but we won't have the sigaltstack settings and other data
1904         // set up appropriately until the end of minit, which will
1905         // unblock the signals. This is the same dance as when
1906         // starting a new m to run Go code via newosproc.
1907         var sigmask sigset
1908         sigsave(&sigmask)
1909         sigblock(false)
1910
1911         // Lock extra list, take head, unlock popped list.
1912         // nilokay=false is safe here because of the invariant above,
1913         // that the extra list always contains or will soon contain
1914         // at least one m.
1915         mp := lockextra(false)
1916
1917         // Set needextram when we've just emptied the list,
1918         // so that the eventual call into cgocallbackg will
1919         // allocate a new m for the extra list. We delay the
1920         // allocation until then so that it can be done
1921         // after exitsyscall makes sure it is okay to be
1922         // running at all (that is, there's no garbage collection
1923         // running right now).
1924         mp.needextram = mp.schedlink == 0
1925         extraMCount--
1926         unlockextra(mp.schedlink.ptr())
1927
1928         // Store the original signal mask for use by minit.
1929         mp.sigmask = sigmask
1930
1931         // Install TLS on some platforms (previously setg
1932         // would do this if necessary).
1933         osSetupTLS(mp)
1934
1935         // Install g (= m->g0) and set the stack bounds
1936         // to match the current stack. We don't actually know
1937         // how big the stack is, like we don't know how big any
1938         // scheduling stack is, but we assume there's at least 32 kB,
1939         // which is more than enough for us.
1940         setg(mp.g0)
1941         gp := getg()
1942         gp.stack.hi = getcallersp() + 1024
1943         gp.stack.lo = getcallersp() - 32*1024
1944         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
1945
1946         // Initialize this thread to use the m.
1947         asminit()
1948         minit()
1949
1950         // mp.curg is now a real goroutine.
1951         casgstatus(mp.curg, _Gdead, _Gsyscall)
1952         sched.ngsys.Add(-1)
1953 }
1954
1955 // newextram allocates m's and puts them on the extra list.
1956 // It is called with a working local m, so that it can do things
1957 // like call schedlock and allocate.
1958 func newextram() {
1959         c := extraMWaiters.Swap(0)
1960         if c > 0 {
1961                 for i := uint32(0); i < c; i++ {
1962                         oneNewExtraM()
1963                 }
1964         } else {
1965                 // Make sure there is at least one extra M.
1966                 mp := lockextra(true)
1967                 unlockextra(mp)
1968                 if mp == nil {
1969                         oneNewExtraM()
1970                 }
1971         }
1972 }
1973
1974 // oneNewExtraM allocates an m and puts it on the extra list.
1975 func oneNewExtraM() {
1976         // Create extra goroutine locked to extra m.
1977         // The goroutine is the context in which the cgo callback will run.
1978         // The sched.pc will never be returned to, but setting it to
1979         // goexit makes clear to the traceback routines where
1980         // the goroutine stack ends.
1981         mp := allocm(nil, nil, -1)
1982         gp := malg(4096)
1983         gp.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum
1984         gp.sched.sp = gp.stack.hi
1985         gp.sched.sp -= 4 * goarch.PtrSize // extra space in case of reads slightly beyond frame
1986         gp.sched.lr = 0
1987         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1988         gp.syscallpc = gp.sched.pc
1989         gp.syscallsp = gp.sched.sp
1990         gp.stktopsp = gp.sched.sp
1991         // malg returns status as _Gidle. Change to _Gdead before
1992         // adding to allg where GC can see it. We use _Gdead to hide
1993         // this from tracebacks and stack scans since it isn't a
1994         // "real" goroutine until needm grabs it.
1995         casgstatus(gp, _Gidle, _Gdead)
1996         gp.m = mp
1997         mp.curg = gp
1998         mp.isextra = true
1999         mp.lockedInt++
2000         mp.lockedg.set(gp)
2001         gp.lockedm.set(mp)
2002         gp.goid = sched.goidgen.Add(1)
2003         gp.sysblocktraced = true
2004         if raceenabled {
2005                 gp.racectx = racegostart(abi.FuncPCABIInternal(newextram) + sys.PCQuantum)
2006         }
2007         if trace.enabled {
2008                 // Trigger two trace events for the locked g in the extra m,
2009                 // since the next event of the g will be traceEvGoSysExit in exitsyscall,
2010                 // while calling from C thread to Go.
2011                 traceGoCreate(gp, 0) // no start pc
2012                 gp.traceseq++
2013                 traceEvent(traceEvGoInSyscall, -1, gp.goid)
2014         }
2015         // put on allg for garbage collector
2016         allgadd(gp)
2017
2018         // gp is now on the allg list, but we don't want it to be
2019         // counted by gcount. It would be more "proper" to increment
2020         // sched.ngfree, but that requires locking. Incrementing ngsys
2021         // has the same effect.
2022         sched.ngsys.Add(1)
2023
2024         // Add m to the extra list.
2025         mnext := lockextra(true)
2026         mp.schedlink.set(mnext)
2027         extraMCount++
2028         unlockextra(mp)
2029 }
2030
2031 // dropm is called when a cgo callback has called needm but is now
2032 // done with the callback and returning back into the non-Go thread.
2033 // It puts the current m back onto the extra list.
2034 //
2035 // The main expense here is the call to signalstack to release the
2036 // m's signal stack, and then the call to needm on the next callback
2037 // from this thread. It is tempting to try to save the m for next time,
2038 // which would eliminate both these costs, but there might not be
2039 // a next time: the current thread (which Go does not control) might exit.
2040 // If we saved the m for that thread, there would be an m leak each time
2041 // such a thread exited. Instead, we acquire and release an m on each
2042 // call. These should typically not be scheduling operations, just a few
2043 // atomics, so the cost should be small.
2044 //
2045 // TODO(rsc): An alternative would be to allocate a dummy pthread per-thread
2046 // variable using pthread_key_create. Unlike the pthread keys we already use
2047 // on OS X, this dummy key would never be read by Go code. It would exist
2048 // only so that we could register at thread-exit-time destructor.
2049 // That destructor would put the m back onto the extra list.
2050 // This is purely a performance optimization. The current version,
2051 // in which dropm happens on each cgo call, is still correct too.
2052 // We may have to keep the current version on systems with cgo
2053 // but without pthreads, like Windows.
2054 func dropm() {
2055         // Clear m and g, and return m to the extra list.
2056         // After the call to setg we can only call nosplit functions
2057         // with no pointer manipulation.
2058         mp := getg().m
2059
2060         // Return mp.curg to dead state.
2061         casgstatus(mp.curg, _Gsyscall, _Gdead)
2062         mp.curg.preemptStop = false
2063         sched.ngsys.Add(1)
2064
2065         // Block signals before unminit.
2066         // Unminit unregisters the signal handling stack (but needs g on some systems).
2067         // Setg(nil) clears g, which is the signal handler's cue not to run Go handlers.
2068         // It's important not to try to handle a signal between those two steps.
2069         sigmask := mp.sigmask
2070         sigblock(false)
2071         unminit()
2072
2073         mnext := lockextra(true)
2074         extraMCount++
2075         mp.schedlink.set(mnext)
2076
2077         setg(nil)
2078
2079         // Commit the release of mp.
2080         unlockextra(mp)
2081
2082         msigrestore(sigmask)
2083 }
2084
2085 // A helper function for EnsureDropM.
2086 func getm() uintptr {
2087         return uintptr(unsafe.Pointer(getg().m))
2088 }
2089
2090 var extram atomic.Uintptr
2091 var extraMCount uint32 // Protected by lockextra
2092 var extraMWaiters atomic.Uint32
2093
2094 // lockextra locks the extra list and returns the list head.
2095 // The caller must unlock the list by storing a new list head
2096 // to extram. If nilokay is true, then lockextra will
2097 // return a nil list head if that's what it finds. If nilokay is false,
2098 // lockextra will keep waiting until the list head is no longer nil.
2099 //
2100 //go:nosplit
2101 func lockextra(nilokay bool) *m {
2102         const locked = 1
2103
2104         incr := false
2105         for {
2106                 old := extram.Load()
2107                 if old == locked {
2108                         osyield_no_g()
2109                         continue
2110                 }
2111                 if old == 0 && !nilokay {
2112                         if !incr {
2113                                 // Add 1 to the number of threads
2114                                 // waiting for an M.
2115                                 // This is cleared by newextram.
2116                                 extraMWaiters.Add(1)
2117                                 incr = true
2118                         }
2119                         usleep_no_g(1)
2120                         continue
2121                 }
2122                 if extram.CompareAndSwap(old, locked) {
2123                         return (*m)(unsafe.Pointer(old))
2124                 }
2125                 osyield_no_g()
2126                 continue
2127         }
2128 }
2129
2130 //go:nosplit
2131 func unlockextra(mp *m) {
2132         extram.Store(uintptr(unsafe.Pointer(mp)))
2133 }
2134
2135 var (
2136         // allocmLock is locked for read when creating new Ms in allocm and their
2137         // addition to allm. Thus acquiring this lock for write blocks the
2138         // creation of new Ms.
2139         allocmLock rwmutex
2140
2141         // execLock serializes exec and clone to avoid bugs or unspecified
2142         // behaviour around exec'ing while creating/destroying threads. See
2143         // issue #19546.
2144         execLock rwmutex
2145 )
2146
2147 // These errors are reported (via writeErrStr) by some OS-specific
2148 // versions of newosproc and newosproc0.
2149 const (
2150         failthreadcreate  = "runtime: failed to create new OS thread\n"
2151         failallocatestack = "runtime: failed to allocate stack for the new OS thread\n"
2152 )
2153
2154 // newmHandoff contains a list of m structures that need new OS threads.
2155 // This is used by newm in situations where newm itself can't safely
2156 // start an OS thread.
2157 var newmHandoff struct {
2158         lock mutex
2159
2160         // newm points to a list of M structures that need new OS
2161         // threads. The list is linked through m.schedlink.
2162         newm muintptr
2163
2164         // waiting indicates that wake needs to be notified when an m
2165         // is put on the list.
2166         waiting bool
2167         wake    note
2168
2169         // haveTemplateThread indicates that the templateThread has
2170         // been started. This is not protected by lock. Use cas to set
2171         // to 1.
2172         haveTemplateThread uint32
2173 }
2174
2175 // Create a new m. It will start off with a call to fn, or else the scheduler.
2176 // fn needs to be static and not a heap allocated closure.
2177 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2178 //
2179 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
2180 //
2181 //go:nowritebarrierrec
2182 func newm(fn func(), pp *p, id int64) {
2183         // allocm adds a new M to allm, but they do not start until created by
2184         // the OS in newm1 or the template thread.
2185         //
2186         // doAllThreadsSyscall requires that every M in allm will eventually
2187         // start and be signal-able, even with a STW.
2188         //
2189         // Disable preemption here until we start the thread to ensure that
2190         // newm is not preempted between allocm and starting the new thread,
2191         // ensuring that anything added to allm is guaranteed to eventually
2192         // start.
2193         acquirem()
2194
2195         mp := allocm(pp, fn, id)
2196         mp.nextp.set(pp)
2197         mp.sigmask = initSigmask
2198         if gp := getg(); gp != nil && gp.m != nil && (gp.m.lockedExt != 0 || gp.m.incgo) && GOOS != "plan9" {
2199                 // We're on a locked M or a thread that may have been
2200                 // started by C. The kernel state of this thread may
2201                 // be strange (the user may have locked it for that
2202                 // purpose). We don't want to clone that into another
2203                 // thread. Instead, ask a known-good thread to create
2204                 // the thread for us.
2205                 //
2206                 // This is disabled on Plan 9. See golang.org/issue/22227.
2207                 //
2208                 // TODO: This may be unnecessary on Windows, which
2209                 // doesn't model thread creation off fork.
2210                 lock(&newmHandoff.lock)
2211                 if newmHandoff.haveTemplateThread == 0 {
2212                         throw("on a locked thread with no template thread")
2213                 }
2214                 mp.schedlink = newmHandoff.newm
2215                 newmHandoff.newm.set(mp)
2216                 if newmHandoff.waiting {
2217                         newmHandoff.waiting = false
2218                         notewakeup(&newmHandoff.wake)
2219                 }
2220                 unlock(&newmHandoff.lock)
2221                 // The M has not started yet, but the template thread does not
2222                 // participate in STW, so it will always process queued Ms and
2223                 // it is safe to releasem.
2224                 releasem(getg().m)
2225                 return
2226         }
2227         newm1(mp)
2228         releasem(getg().m)
2229 }
2230
2231 func newm1(mp *m) {
2232         if iscgo {
2233                 var ts cgothreadstart
2234                 if _cgo_thread_start == nil {
2235                         throw("_cgo_thread_start missing")
2236                 }
2237                 ts.g.set(mp.g0)
2238                 ts.tls = (*uint64)(unsafe.Pointer(&mp.tls[0]))
2239                 ts.fn = unsafe.Pointer(abi.FuncPCABI0(mstart))
2240                 if msanenabled {
2241                         msanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2242                 }
2243                 if asanenabled {
2244                         asanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2245                 }
2246                 execLock.rlock() // Prevent process clone.
2247                 asmcgocall(_cgo_thread_start, unsafe.Pointer(&ts))
2248                 execLock.runlock()
2249                 return
2250         }
2251         execLock.rlock() // Prevent process clone.
2252         newosproc(mp)
2253         execLock.runlock()
2254 }
2255
2256 // startTemplateThread starts the template thread if it is not already
2257 // running.
2258 //
2259 // The calling thread must itself be in a known-good state.
2260 func startTemplateThread() {
2261         if GOARCH == "wasm" { // no threads on wasm yet
2262                 return
2263         }
2264
2265         // Disable preemption to guarantee that the template thread will be
2266         // created before a park once haveTemplateThread is set.
2267         mp := acquirem()
2268         if !atomic.Cas(&newmHandoff.haveTemplateThread, 0, 1) {
2269                 releasem(mp)
2270                 return
2271         }
2272         newm(templateThread, nil, -1)
2273         releasem(mp)
2274 }
2275
2276 // templateThread is a thread in a known-good state that exists solely
2277 // to start new threads in known-good states when the calling thread
2278 // may not be in a good state.
2279 //
2280 // Many programs never need this, so templateThread is started lazily
2281 // when we first enter a state that might lead to running on a thread
2282 // in an unknown state.
2283 //
2284 // templateThread runs on an M without a P, so it must not have write
2285 // barriers.
2286 //
2287 //go:nowritebarrierrec
2288 func templateThread() {
2289         lock(&sched.lock)
2290         sched.nmsys++
2291         checkdead()
2292         unlock(&sched.lock)
2293
2294         for {
2295                 lock(&newmHandoff.lock)
2296                 for newmHandoff.newm != 0 {
2297                         newm := newmHandoff.newm.ptr()
2298                         newmHandoff.newm = 0
2299                         unlock(&newmHandoff.lock)
2300                         for newm != nil {
2301                                 next := newm.schedlink.ptr()
2302                                 newm.schedlink = 0
2303                                 newm1(newm)
2304                                 newm = next
2305                         }
2306                         lock(&newmHandoff.lock)
2307                 }
2308                 newmHandoff.waiting = true
2309                 noteclear(&newmHandoff.wake)
2310                 unlock(&newmHandoff.lock)
2311                 notesleep(&newmHandoff.wake)
2312         }
2313 }
2314
2315 // Stops execution of the current m until new work is available.
2316 // Returns with acquired P.
2317 func stopm() {
2318         gp := getg()
2319
2320         if gp.m.locks != 0 {
2321                 throw("stopm holding locks")
2322         }
2323         if gp.m.p != 0 {
2324                 throw("stopm holding p")
2325         }
2326         if gp.m.spinning {
2327                 throw("stopm spinning")
2328         }
2329
2330         lock(&sched.lock)
2331         mput(gp.m)
2332         unlock(&sched.lock)
2333         mPark()
2334         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2335         gp.m.nextp = 0
2336 }
2337
2338 func mspinning() {
2339         // startm's caller incremented nmspinning. Set the new M's spinning.
2340         getg().m.spinning = true
2341 }
2342
2343 // Schedules some M to run the p (creates an M if necessary).
2344 // If p==nil, tries to get an idle P, if no idle P's does nothing.
2345 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2346 // If spinning is set, the caller has incremented nmspinning and must provide a
2347 // P. startm will set m.spinning in the newly started M.
2348 //
2349 // Callers passing a non-nil P must call from a non-preemptible context. See
2350 // comment on acquirem below.
2351 //
2352 // Argument lockheld indicates whether the caller already acquired the
2353 // scheduler lock. Callers holding the lock when making the call must pass
2354 // true. The lock might be temporarily dropped, but will be reacquired before
2355 // returning.
2356 //
2357 // Must not have write barriers because this may be called without a P.
2358 //
2359 //go:nowritebarrierrec
2360 func startm(pp *p, spinning, lockheld bool) {
2361         // Disable preemption.
2362         //
2363         // Every owned P must have an owner that will eventually stop it in the
2364         // event of a GC stop request. startm takes transient ownership of a P
2365         // (either from argument or pidleget below) and transfers ownership to
2366         // a started M, which will be responsible for performing the stop.
2367         //
2368         // Preemption must be disabled during this transient ownership,
2369         // otherwise the P this is running on may enter GC stop while still
2370         // holding the transient P, leaving that P in limbo and deadlocking the
2371         // STW.
2372         //
2373         // Callers passing a non-nil P must already be in non-preemptible
2374         // context, otherwise such preemption could occur on function entry to
2375         // startm. Callers passing a nil P may be preemptible, so we must
2376         // disable preemption before acquiring a P from pidleget below.
2377         mp := acquirem()
2378         if !lockheld {
2379                 lock(&sched.lock)
2380         }
2381         if pp == nil {
2382                 if spinning {
2383                         // TODO(prattmic): All remaining calls to this function
2384                         // with _p_ == nil could be cleaned up to find a P
2385                         // before calling startm.
2386                         throw("startm: P required for spinning=true")
2387                 }
2388                 pp, _ = pidleget(0)
2389                 if pp == nil {
2390                         if !lockheld {
2391                                 unlock(&sched.lock)
2392                         }
2393                         releasem(mp)
2394                         return
2395                 }
2396         }
2397         nmp := mget()
2398         if nmp == nil {
2399                 // No M is available, we must drop sched.lock and call newm.
2400                 // However, we already own a P to assign to the M.
2401                 //
2402                 // Once sched.lock is released, another G (e.g., in a syscall),
2403                 // could find no idle P while checkdead finds a runnable G but
2404                 // no running M's because this new M hasn't started yet, thus
2405                 // throwing in an apparent deadlock.
2406                 // This apparent deadlock is possible when startm is called
2407                 // from sysmon, which doesn't count as a running M.
2408                 //
2409                 // Avoid this situation by pre-allocating the ID for the new M,
2410                 // thus marking it as 'running' before we drop sched.lock. This
2411                 // new M will eventually run the scheduler to execute any
2412                 // queued G's.
2413                 id := mReserveID()
2414                 unlock(&sched.lock)
2415
2416                 var fn func()
2417                 if spinning {
2418                         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2419                         fn = mspinning
2420                 }
2421                 newm(fn, pp, id)
2422
2423                 if lockheld {
2424                         lock(&sched.lock)
2425                 }
2426                 // Ownership transfer of pp committed by start in newm.
2427                 // Preemption is now safe.
2428                 releasem(mp)
2429                 return
2430         }
2431         if !lockheld {
2432                 unlock(&sched.lock)
2433         }
2434         if nmp.spinning {
2435                 throw("startm: m is spinning")
2436         }
2437         if nmp.nextp != 0 {
2438                 throw("startm: m has p")
2439         }
2440         if spinning && !runqempty(pp) {
2441                 throw("startm: p has runnable gs")
2442         }
2443         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2444         nmp.spinning = spinning
2445         nmp.nextp.set(pp)
2446         notewakeup(&nmp.park)
2447         // Ownership transfer of pp committed by wakeup. Preemption is now
2448         // safe.
2449         releasem(mp)
2450 }
2451
2452 // Hands off P from syscall or locked M.
2453 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
2454 //
2455 //go:nowritebarrierrec
2456 func handoffp(pp *p) {
2457         // handoffp must start an M in any situation where
2458         // findrunnable would return a G to run on pp.
2459
2460         // if it has local work, start it straight away
2461         if !runqempty(pp) || sched.runqsize != 0 {
2462                 startm(pp, false, false)
2463                 return
2464         }
2465         // if there's trace work to do, start it straight away
2466         if (trace.enabled || trace.shutdown) && traceReaderAvailable() != nil {
2467                 startm(pp, false, false)
2468                 return
2469         }
2470         // if it has GC work, start it straight away
2471         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) {
2472                 startm(pp, false, false)
2473                 return
2474         }
2475         // no local work, check that there are no spinning/idle M's,
2476         // otherwise our help is not required
2477         if sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() == 0 && sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) { // TODO: fast atomic
2478                 sched.needspinning.Store(0)
2479                 startm(pp, true, false)
2480                 return
2481         }
2482         lock(&sched.lock)
2483         if sched.gcwaiting.Load() {
2484                 pp.status = _Pgcstop
2485                 sched.stopwait--
2486                 if sched.stopwait == 0 {
2487                         notewakeup(&sched.stopnote)
2488                 }
2489                 unlock(&sched.lock)
2490                 return
2491         }
2492         if pp.runSafePointFn != 0 && atomic.Cas(&pp.runSafePointFn, 1, 0) {
2493                 sched.safePointFn(pp)
2494                 sched.safePointWait--
2495                 if sched.safePointWait == 0 {
2496                         notewakeup(&sched.safePointNote)
2497                 }
2498         }
2499         if sched.runqsize != 0 {
2500                 unlock(&sched.lock)
2501                 startm(pp, false, false)
2502                 return
2503         }
2504         // If this is the last running P and nobody is polling network,
2505         // need to wakeup another M to poll network.
2506         if sched.npidle.Load() == gomaxprocs-1 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2507                 unlock(&sched.lock)
2508                 startm(pp, false, false)
2509                 return
2510         }
2511
2512         // The scheduler lock cannot be held when calling wakeNetPoller below
2513         // because wakeNetPoller may call wakep which may call startm.
2514         when := nobarrierWakeTime(pp)
2515         pidleput(pp, 0)
2516         unlock(&sched.lock)
2517
2518         if when != 0 {
2519                 wakeNetPoller(when)
2520         }
2521 }
2522
2523 // Tries to add one more P to execute G's.
2524 // Called when a G is made runnable (newproc, ready).
2525 // Must be called with a P.
2526 func wakep() {
2527         // Be conservative about spinning threads, only start one if none exist
2528         // already.
2529         if sched.nmspinning.Load() != 0 || !sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) {
2530                 return
2531         }
2532
2533         // Disable preemption until ownership of pp transfers to the next M in
2534         // startm. Otherwise preemption here would leave pp stuck waiting to
2535         // enter _Pgcstop.
2536         //
2537         // See preemption comment on acquirem in startm for more details.
2538         mp := acquirem()
2539
2540         var pp *p
2541         lock(&sched.lock)
2542         pp, _ = pidlegetSpinning(0)
2543         if pp == nil {
2544                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2545                         throw("wakep: negative nmspinning")
2546                 }
2547                 unlock(&sched.lock)
2548                 releasem(mp)
2549                 return
2550         }
2551         // Since we always have a P, the race in the "No M is available"
2552         // comment in startm doesn't apply during the small window between the
2553         // unlock here and lock in startm. A checkdead in between will always
2554         // see at least one running M (ours).
2555         unlock(&sched.lock)
2556
2557         startm(pp, true, false)
2558
2559         releasem(mp)
2560 }
2561
2562 // Stops execution of the current m that is locked to a g until the g is runnable again.
2563 // Returns with acquired P.
2564 func stoplockedm() {
2565         gp := getg()
2566
2567         if gp.m.lockedg == 0 || gp.m.lockedg.ptr().lockedm.ptr() != gp.m {
2568                 throw("stoplockedm: inconsistent locking")
2569         }
2570         if gp.m.p != 0 {
2571                 // Schedule another M to run this p.
2572                 pp := releasep()
2573                 handoffp(pp)
2574         }
2575         incidlelocked(1)
2576         // Wait until another thread schedules lockedg again.
2577         mPark()
2578         status := readgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2579         if status&^_Gscan != _Grunnable {
2580                 print("runtime:stoplockedm: lockedg (atomicstatus=", status, ") is not Grunnable or Gscanrunnable\n")
2581                 dumpgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2582                 throw("stoplockedm: not runnable")
2583         }
2584         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2585         gp.m.nextp = 0
2586 }
2587
2588 // Schedules the locked m to run the locked gp.
2589 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
2590 //
2591 //go:nowritebarrierrec
2592 func startlockedm(gp *g) {
2593         mp := gp.lockedm.ptr()
2594         if mp == getg().m {
2595                 throw("startlockedm: locked to me")
2596         }
2597         if mp.nextp != 0 {
2598                 throw("startlockedm: m has p")
2599         }
2600         // directly handoff current P to the locked m
2601         incidlelocked(-1)
2602         pp := releasep()
2603         mp.nextp.set(pp)
2604         notewakeup(&mp.park)
2605         stopm()
2606 }
2607
2608 // Stops the current m for stopTheWorld.
2609 // Returns when the world is restarted.
2610 func gcstopm() {
2611         gp := getg()
2612
2613         if !sched.gcwaiting.Load() {
2614                 throw("gcstopm: not waiting for gc")
2615         }
2616         if gp.m.spinning {
2617                 gp.m.spinning = false
2618                 // OK to just drop nmspinning here,
2619                 // startTheWorld will unpark threads as necessary.
2620                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2621                         throw("gcstopm: negative nmspinning")
2622                 }
2623         }
2624         pp := releasep()
2625         lock(&sched.lock)
2626         pp.status = _Pgcstop
2627         sched.stopwait--
2628         if sched.stopwait == 0 {
2629                 notewakeup(&sched.stopnote)
2630         }
2631         unlock(&sched.lock)
2632         stopm()
2633 }
2634
2635 // Schedules gp to run on the current M.
2636 // If inheritTime is true, gp inherits the remaining time in the
2637 // current time slice. Otherwise, it starts a new time slice.
2638 // Never returns.
2639 //
2640 // Write barriers are allowed because this is called immediately after
2641 // acquiring a P in several places.
2642 //
2643 //go:yeswritebarrierrec
2644 func execute(gp *g, inheritTime bool) {
2645         mp := getg().m
2646
2647         if goroutineProfile.active {
2648                 // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
2649                 // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first stopped
2650                 // the world.
2651                 tryRecordGoroutineProfile(gp, osyield)
2652         }
2653
2654         // Assign gp.m before entering _Grunning so running Gs have an
2655         // M.
2656         mp.curg = gp
2657         gp.m = mp
2658         casgstatus(gp, _Grunnable, _Grunning)
2659         gp.waitsince = 0
2660         gp.preempt = false
2661         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
2662         if !inheritTime {
2663                 mp.p.ptr().schedtick++
2664         }
2665
2666         // Check whether the profiler needs to be turned on or off.
2667         hz := sched.profilehz
2668         if mp.profilehz != hz {
2669                 setThreadCPUProfiler(hz)
2670         }
2671
2672         if trace.enabled {
2673                 // GoSysExit has to happen when we have a P, but before GoStart.
2674                 // So we emit it here.
2675                 if gp.syscallsp != 0 && gp.sysblocktraced {
2676                         traceGoSysExit(gp.sysexitticks)
2677                 }
2678                 traceGoStart()
2679         }
2680
2681         gogo(&gp.sched)
2682 }
2683
2684 // Finds a runnable goroutine to execute.
2685 // Tries to steal from other P's, get g from local or global queue, poll network.
2686 // tryWakeP indicates that the returned goroutine is not normal (GC worker, trace
2687 // reader) so the caller should try to wake a P.
2688 func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) {
2689         mp := getg().m
2690
2691         // The conditions here and in handoffp must agree: if
2692         // findrunnable would return a G to run, handoffp must start
2693         // an M.
2694
2695 top:
2696         pp := mp.p.ptr()
2697         if sched.gcwaiting.Load() {
2698                 gcstopm()
2699                 goto top
2700         }
2701         if pp.runSafePointFn != 0 {
2702                 runSafePointFn()
2703         }
2704
2705         // now and pollUntil are saved for work stealing later,
2706         // which may steal timers. It's important that between now
2707         // and then, nothing blocks, so these numbers remain mostly
2708         // relevant.
2709         now, pollUntil, _ := checkTimers(pp, 0)
2710
2711         // Try to schedule the trace reader.
2712         if trace.enabled || trace.shutdown {
2713                 gp := traceReader()
2714                 if gp != nil {
2715                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2716                         traceGoUnpark(gp, 0)
2717                         return gp, false, true
2718                 }
2719         }
2720
2721         // Try to schedule a GC worker.
2722         if gcBlackenEnabled != 0 {
2723                 gp, tnow := gcController.findRunnableGCWorker(pp, now)
2724                 if gp != nil {
2725                         return gp, false, true
2726                 }
2727                 now = tnow
2728         }
2729
2730         // Check the global runnable queue once in a while to ensure fairness.
2731         // Otherwise two goroutines can completely occupy the local runqueue
2732         // by constantly respawning each other.
2733         if pp.schedtick%61 == 0 && sched.runqsize > 0 {
2734                 lock(&sched.lock)
2735                 gp := globrunqget(pp, 1)
2736                 unlock(&sched.lock)
2737                 if gp != nil {
2738                         return gp, false, false
2739                 }
2740         }
2741
2742         // Wake up the finalizer G.
2743         if fingStatus.Load()&(fingWait|fingWake) == fingWait|fingWake {
2744                 if gp := wakefing(); gp != nil {
2745                         ready(gp, 0, true)
2746                 }
2747         }
2748         if *cgo_yield != nil {
2749                 asmcgocall(*cgo_yield, nil)
2750         }
2751
2752         // local runq
2753         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
2754                 return gp, inheritTime, false
2755         }
2756
2757         // global runq
2758         if sched.runqsize != 0 {
2759                 lock(&sched.lock)
2760                 gp := globrunqget(pp, 0)
2761                 unlock(&sched.lock)
2762                 if gp != nil {
2763                         return gp, false, false
2764                 }
2765         }
2766
2767         // Poll network.
2768         // This netpoll is only an optimization before we resort to stealing.
2769         // We can safely skip it if there are no waiters or a thread is blocked
2770         // in netpoll already. If there is any kind of logical race with that
2771         // blocked thread (e.g. it has already returned from netpoll, but does
2772         // not set lastpoll yet), this thread will do blocking netpoll below
2773         // anyway.
2774         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2775                 if list := netpoll(0); !list.empty() { // non-blocking
2776                         gp := list.pop()
2777                         injectglist(&list)
2778                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2779                         if trace.enabled {
2780                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2781                         }
2782                         return gp, false, false
2783                 }
2784         }
2785
2786         // Spinning Ms: steal work from other Ps.
2787         //
2788         // Limit the number of spinning Ms to half the number of busy Ps.
2789         // This is necessary to prevent excessive CPU consumption when
2790         // GOMAXPROCS>>1 but the program parallelism is low.
2791         if mp.spinning || 2*sched.nmspinning.Load() < gomaxprocs-sched.npidle.Load() {
2792                 if !mp.spinning {
2793                         mp.becomeSpinning()
2794                 }
2795
2796                 gp, inheritTime, tnow, w, newWork := stealWork(now)
2797                 if gp != nil {
2798                         // Successfully stole.
2799                         return gp, inheritTime, false
2800                 }
2801                 if newWork {
2802                         // There may be new timer or GC work; restart to
2803                         // discover.
2804                         goto top
2805                 }
2806
2807                 now = tnow
2808                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
2809                         // Earlier timer to wait for.
2810                         pollUntil = w
2811                 }
2812         }
2813
2814         // We have nothing to do.
2815         //
2816         // If we're in the GC mark phase, can safely scan and blacken objects,
2817         // and have work to do, run idle-time marking rather than give up the P.
2818         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) && gcController.addIdleMarkWorker() {
2819                 node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
2820                 if node != nil {
2821                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2822                         gp := node.gp.ptr()
2823                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2824                         if trace.enabled {
2825                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2826                         }
2827                         return gp, false, false
2828                 }
2829                 gcController.removeIdleMarkWorker()
2830         }
2831
2832         // wasm only:
2833         // If a callback returned and no other goroutine is awake,
2834         // then wake event handler goroutine which pauses execution
2835         // until a callback was triggered.
2836         gp, otherReady := beforeIdle(now, pollUntil)
2837         if gp != nil {
2838                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2839                 if trace.enabled {
2840                         traceGoUnpark(gp, 0)
2841                 }
2842                 return gp, false, false
2843         }
2844         if otherReady {
2845                 goto top
2846         }
2847
2848         // Before we drop our P, make a snapshot of the allp slice,
2849         // which can change underfoot once we no longer block
2850         // safe-points. We don't need to snapshot the contents because
2851         // everything up to cap(allp) is immutable.
2852         allpSnapshot := allp
2853         // Also snapshot masks. Value changes are OK, but we can't allow
2854         // len to change out from under us.
2855         idlepMaskSnapshot := idlepMask
2856         timerpMaskSnapshot := timerpMask
2857
2858         // return P and block
2859         lock(&sched.lock)
2860         if sched.gcwaiting.Load() || pp.runSafePointFn != 0 {
2861                 unlock(&sched.lock)
2862                 goto top
2863         }
2864         if sched.runqsize != 0 {
2865                 gp := globrunqget(pp, 0)
2866                 unlock(&sched.lock)
2867                 return gp, false, false
2868         }
2869         if !mp.spinning && sched.needspinning.Load() == 1 {
2870                 // See "Delicate dance" comment below.
2871                 mp.becomeSpinning()
2872                 unlock(&sched.lock)
2873                 goto top
2874         }
2875         if releasep() != pp {
2876                 throw("findrunnable: wrong p")
2877         }
2878         now = pidleput(pp, now)
2879         unlock(&sched.lock)
2880
2881         // Delicate dance: thread transitions from spinning to non-spinning
2882         // state, potentially concurrently with submission of new work. We must
2883         // drop nmspinning first and then check all sources again (with
2884         // #StoreLoad memory barrier in between). If we do it the other way
2885         // around, another thread can submit work after we've checked all
2886         // sources but before we drop nmspinning; as a result nobody will
2887         // unpark a thread to run the work.
2888         //
2889         // This applies to the following sources of work:
2890         //
2891         // * Goroutines added to a per-P run queue.
2892         // * New/modified-earlier timers on a per-P timer heap.
2893         // * Idle-priority GC work (barring golang.org/issue/19112).
2894         //
2895         // If we discover new work below, we need to restore m.spinning as a
2896         // signal for resetspinning to unpark a new worker thread (because
2897         // there can be more than one starving goroutine).
2898         //
2899         // However, if after discovering new work we also observe no idle Ps
2900         // (either here or in resetspinning), we have a problem. We may be
2901         // racing with a non-spinning M in the block above, having found no
2902         // work and preparing to release its P and park. Allowing that P to go
2903         // idle will result in loss of work conservation (idle P while there is
2904         // runnable work). This could result in complete deadlock in the
2905         // unlikely event that we discover new work (from netpoll) right as we
2906         // are racing with _all_ other Ps going idle.
2907         //
2908         // We use sched.needspinning to synchronize with non-spinning Ms going
2909         // idle. If needspinning is set when they are about to drop their P,
2910         // they abort the drop and instead become a new spinning M on our
2911         // behalf. If we are not racing and the system is truly fully loaded
2912         // then no spinning threads are required, and the next thread to
2913         // naturally become spinning will clear the flag.
2914         //
2915         // Also see "Worker thread parking/unparking" comment at the top of the
2916         // file.
2917         wasSpinning := mp.spinning
2918         if mp.spinning {
2919                 mp.spinning = false
2920                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2921                         throw("findrunnable: negative nmspinning")
2922                 }
2923
2924                 // Note the for correctness, only the last M transitioning from
2925                 // spinning to non-spinning must perform these rechecks to
2926                 // ensure no missed work. However, the runtime has some cases
2927                 // of transient increments of nmspinning that are decremented
2928                 // without going through this path, so we must be conservative
2929                 // and perform the check on all spinning Ms.
2930                 //
2931                 // See https://go.dev/issue/43997.
2932
2933                 // Check all runqueues once again.
2934                 pp := checkRunqsNoP(allpSnapshot, idlepMaskSnapshot)
2935                 if pp != nil {
2936                         acquirep(pp)
2937                         mp.becomeSpinning()
2938                         goto top
2939                 }
2940
2941                 // Check for idle-priority GC work again.
2942                 pp, gp := checkIdleGCNoP()
2943                 if pp != nil {
2944                         acquirep(pp)
2945                         mp.becomeSpinning()
2946
2947                         // Run the idle worker.
2948                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2949                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2950                         if trace.enabled {
2951                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2952                         }
2953                         return gp, false, false
2954                 }
2955
2956                 // Finally, check for timer creation or expiry concurrently with
2957                 // transitioning from spinning to non-spinning.
2958                 //
2959                 // Note that we cannot use checkTimers here because it calls
2960                 // adjusttimers which may need to allocate memory, and that isn't
2961                 // allowed when we don't have an active P.
2962                 pollUntil = checkTimersNoP(allpSnapshot, timerpMaskSnapshot, pollUntil)
2963         }
2964
2965         // Poll network until next timer.
2966         if netpollinited() && (netpollWaiters.Load() > 0 || pollUntil != 0) && sched.lastpoll.Swap(0) != 0 {
2967                 sched.pollUntil.Store(pollUntil)
2968                 if mp.p != 0 {
2969                         throw("findrunnable: netpoll with p")
2970                 }
2971                 if mp.spinning {
2972                         throw("findrunnable: netpoll with spinning")
2973                 }
2974                 // Refresh now.
2975                 now = nanotime()
2976                 delay := int64(-1)
2977                 if pollUntil != 0 {
2978                         delay = pollUntil - now
2979                         if delay < 0 {
2980                                 delay = 0
2981                         }
2982                 }
2983                 if faketime != 0 {
2984                         // When using fake time, just poll.
2985                         delay = 0
2986                 }
2987                 list := netpoll(delay) // block until new work is available
2988                 sched.pollUntil.Store(0)
2989                 sched.lastpoll.Store(now)
2990                 if faketime != 0 && list.empty() {
2991                         // Using fake time and nothing is ready; stop M.
2992                         // When all M's stop, checkdead will call timejump.
2993                         stopm()
2994                         goto top
2995                 }
2996                 lock(&sched.lock)
2997                 pp, _ := pidleget(now)
2998                 unlock(&sched.lock)
2999                 if pp == nil {
3000                         injectglist(&list)
3001                 } else {
3002                         acquirep(pp)
3003                         if !list.empty() {
3004                                 gp := list.pop()
3005                                 injectglist(&list)
3006                                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3007                                 if trace.enabled {
3008                                         traceGoUnpark(gp, 0)
3009                                 }
3010                                 return gp, false, false
3011                         }
3012                         if wasSpinning {
3013                                 mp.becomeSpinning()
3014                         }
3015                         goto top
3016                 }
3017         } else if pollUntil != 0 && netpollinited() {
3018                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3019                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > pollUntil {
3020                         netpollBreak()
3021                 }
3022         }
3023         stopm()
3024         goto top
3025 }
3026
3027 // pollWork reports whether there is non-background work this P could
3028 // be doing. This is a fairly lightweight check to be used for
3029 // background work loops, like idle GC. It checks a subset of the
3030 // conditions checked by the actual scheduler.
3031 func pollWork() bool {
3032         if sched.runqsize != 0 {
3033                 return true
3034         }
3035         p := getg().m.p.ptr()
3036         if !runqempty(p) {
3037                 return true
3038         }
3039         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
3040                 if list := netpoll(0); !list.empty() {
3041                         injectglist(&list)
3042                         return true
3043                 }
3044         }
3045         return false
3046 }
3047
3048 // stealWork attempts to steal a runnable goroutine or timer from any P.
3049 //
3050 // If newWork is true, new work may have been readied.
3051 //
3052 // If now is not 0 it is the current time. stealWork returns the passed time or
3053 // the current time if now was passed as 0.
3054 func stealWork(now int64) (gp *g, inheritTime bool, rnow, pollUntil int64, newWork bool) {
3055         pp := getg().m.p.ptr()
3056
3057         ranTimer := false
3058
3059         const stealTries = 4
3060         for i := 0; i < stealTries; i++ {
3061                 stealTimersOrRunNextG := i == stealTries-1
3062
3063                 for enum := stealOrder.start(fastrand()); !enum.done(); enum.next() {
3064                         if sched.gcwaiting.Load() {
3065                                 // GC work may be available.
3066                                 return nil, false, now, pollUntil, true
3067                         }
3068                         p2 := allp[enum.position()]
3069                         if pp == p2 {
3070                                 continue
3071                         }
3072
3073                         // Steal timers from p2. This call to checkTimers is the only place
3074                         // where we might hold a lock on a different P's timers. We do this
3075                         // once on the last pass before checking runnext because stealing
3076                         // from the other P's runnext should be the last resort, so if there
3077                         // are timers to steal do that first.
3078                         //
3079                         // We only check timers on one of the stealing iterations because
3080                         // the time stored in now doesn't change in this loop and checking
3081                         // the timers for each P more than once with the same value of now
3082                         // is probably a waste of time.
3083                         //
3084                         // timerpMask tells us whether the P may have timers at all. If it
3085                         // can't, no need to check at all.
3086                         if stealTimersOrRunNextG && timerpMask.read(enum.position()) {
3087                                 tnow, w, ran := checkTimers(p2, now)
3088                                 now = tnow
3089                                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3090                                         pollUntil = w
3091                                 }
3092                                 if ran {
3093                                         // Running the timers may have
3094                                         // made an arbitrary number of G's
3095                                         // ready and added them to this P's
3096                                         // local run queue. That invalidates
3097                                         // the assumption of runqsteal
3098                                         // that it always has room to add
3099                                         // stolen G's. So check now if there
3100                                         // is a local G to run.
3101                                         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
3102                                                 return gp, inheritTime, now, pollUntil, ranTimer
3103                                         }
3104                                         ranTimer = true
3105                                 }
3106                         }
3107
3108                         // Don't bother to attempt to steal if p2 is idle.
3109                         if !idlepMask.read(enum.position()) {
3110                                 if gp := runqsteal(pp, p2, stealTimersOrRunNextG); gp != nil {
3111                                         return gp, false, now, pollUntil, ranTimer
3112                                 }
3113                         }
3114                 }
3115         }
3116
3117         // No goroutines found to steal. Regardless, running a timer may have
3118         // made some goroutine ready that we missed. Indicate the next timer to
3119         // wait for.
3120         return nil, false, now, pollUntil, ranTimer
3121 }
3122
3123 // Check all Ps for a runnable G to steal.
3124 //
3125 // On entry we have no P. If a G is available to steal and a P is available,
3126 // the P is returned which the caller should acquire and attempt to steal the
3127 // work to.
3128 func checkRunqsNoP(allpSnapshot []*p, idlepMaskSnapshot pMask) *p {
3129         for id, p2 := range allpSnapshot {
3130                 if !idlepMaskSnapshot.read(uint32(id)) && !runqempty(p2) {
3131                         lock(&sched.lock)
3132                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3133                         if pp == nil {
3134                                 // Can't get a P, don't bother checking remaining Ps.
3135                                 unlock(&sched.lock)
3136                                 return nil
3137                         }
3138                         unlock(&sched.lock)
3139                         return pp
3140                 }
3141         }
3142
3143         // No work available.
3144         return nil
3145 }
3146
3147 // Check all Ps for a timer expiring sooner than pollUntil.
3148 //
3149 // Returns updated pollUntil value.
3150 func checkTimersNoP(allpSnapshot []*p, timerpMaskSnapshot pMask, pollUntil int64) int64 {
3151         for id, p2 := range allpSnapshot {
3152                 if timerpMaskSnapshot.read(uint32(id)) {
3153                         w := nobarrierWakeTime(p2)
3154                         if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3155                                 pollUntil = w
3156                         }
3157                 }
3158         }
3159
3160         return pollUntil
3161 }
3162
3163 // Check for idle-priority GC, without a P on entry.
3164 //
3165 // If some GC work, a P, and a worker G are all available, the P and G will be
3166 // returned. The returned P has not been wired yet.
3167 func checkIdleGCNoP() (*p, *g) {
3168         // N.B. Since we have no P, gcBlackenEnabled may change at any time; we
3169         // must check again after acquiring a P. As an optimization, we also check
3170         // if an idle mark worker is needed at all. This is OK here, because if we
3171         // observe that one isn't needed, at least one is currently running. Even if
3172         // it stops running, its own journey into the scheduler should schedule it
3173         // again, if need be (at which point, this check will pass, if relevant).
3174         if atomic.Load(&gcBlackenEnabled) == 0 || !gcController.needIdleMarkWorker() {
3175                 return nil, nil
3176         }
3177         if !gcMarkWorkAvailable(nil) {
3178                 return nil, nil
3179         }
3180
3181         // Work is available; we can start an idle GC worker only if there is
3182         // an available P and available worker G.
3183         //
3184         // We can attempt to acquire these in either order, though both have
3185         // synchronization concerns (see below). Workers are almost always
3186         // available (see comment in findRunnableGCWorker for the one case
3187         // there may be none). Since we're slightly less likely to find a P,
3188         // check for that first.
3189         //
3190         // Synchronization: note that we must hold sched.lock until we are
3191         // committed to keeping it. Otherwise we cannot put the unnecessary P
3192         // back in sched.pidle without performing the full set of idle
3193         // transition checks.
3194         //
3195         // If we were to check gcBgMarkWorkerPool first, we must somehow handle
3196         // the assumption in gcControllerState.findRunnableGCWorker that an
3197         // empty gcBgMarkWorkerPool is only possible if gcMarkDone is running.
3198         lock(&sched.lock)
3199         pp, now := pidlegetSpinning(0)
3200         if pp == nil {
3201                 unlock(&sched.lock)
3202                 return nil, nil
3203         }
3204
3205         // Now that we own a P, gcBlackenEnabled can't change (as it requires STW).
3206         if gcBlackenEnabled == 0 || !gcController.addIdleMarkWorker() {
3207                 pidleput(pp, now)
3208                 unlock(&sched.lock)
3209                 return nil, nil
3210         }
3211
3212         node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3213         if node == nil {
3214                 pidleput(pp, now)
3215                 unlock(&sched.lock)
3216                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3217                 return nil, nil
3218         }
3219
3220         unlock(&sched.lock)
3221
3222         return pp, node.gp.ptr()
3223 }
3224
3225 // wakeNetPoller wakes up the thread sleeping in the network poller if it isn't
3226 // going to wake up before the when argument; or it wakes an idle P to service
3227 // timers and the network poller if there isn't one already.
3228 func wakeNetPoller(when int64) {
3229         if sched.lastpoll.Load() == 0 {
3230                 // In findrunnable we ensure that when polling the pollUntil
3231                 // field is either zero or the time to which the current
3232                 // poll is expected to run. This can have a spurious wakeup
3233                 // but should never miss a wakeup.
3234                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3235                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > when {
3236                         netpollBreak()
3237                 }
3238         } else {
3239                 // There are no threads in the network poller, try to get
3240                 // one there so it can handle new timers.
3241                 if GOOS != "plan9" { // Temporary workaround - see issue #42303.
3242                         wakep()
3243                 }
3244         }
3245 }
3246
3247 func resetspinning() {
3248         gp := getg()
3249         if !gp.m.spinning {
3250                 throw("resetspinning: not a spinning m")
3251         }
3252         gp.m.spinning = false
3253         nmspinning := sched.nmspinning.Add(-1)
3254         if nmspinning < 0 {
3255                 throw("findrunnable: negative nmspinning")
3256         }
3257         // M wakeup policy is deliberately somewhat conservative, so check if we
3258         // need to wakeup another P here. See "Worker thread parking/unparking"
3259         // comment at the top of the file for details.
3260         wakep()
3261 }
3262
3263 // injectglist adds each runnable G on the list to some run queue,
3264 // and clears glist. If there is no current P, they are added to the
3265 // global queue, and up to npidle M's are started to run them.
3266 // Otherwise, for each idle P, this adds a G to the global queue
3267 // and starts an M. Any remaining G's are added to the current P's
3268 // local run queue.
3269 // This may temporarily acquire sched.lock.
3270 // Can run concurrently with GC.
3271 func injectglist(glist *gList) {
3272         if glist.empty() {
3273                 return
3274         }
3275         if trace.enabled {
3276                 for gp := glist.head.ptr(); gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3277                         traceGoUnpark(gp, 0)
3278                 }
3279         }
3280
3281         // Mark all the goroutines as runnable before we put them
3282         // on the run queues.
3283         head := glist.head.ptr()
3284         var tail *g
3285         qsize := 0
3286         for gp := head; gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3287                 tail = gp
3288                 qsize++
3289                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3290         }
3291
3292         // Turn the gList into a gQueue.
3293         var q gQueue
3294         q.head.set(head)
3295         q.tail.set(tail)
3296         *glist = gList{}
3297
3298         startIdle := func(n int) {
3299                 for i := 0; i < n; i++ {
3300                         mp := acquirem() // See comment in startm.
3301                         lock(&sched.lock)
3302
3303                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3304                         if pp == nil {
3305                                 unlock(&sched.lock)
3306                                 releasem(mp)
3307                                 break
3308                         }
3309
3310                         startm(pp, false, true)
3311                         unlock(&sched.lock)
3312                         releasem(mp)
3313                 }
3314         }
3315
3316         pp := getg().m.p.ptr()
3317         if pp == nil {
3318                 lock(&sched.lock)
3319                 globrunqputbatch(&q, int32(qsize))
3320                 unlock(&sched.lock)
3321                 startIdle(qsize)
3322                 return
3323         }
3324
3325         npidle := int(sched.npidle.Load())
3326         var globq gQueue
3327         var n int
3328         for n = 0; n < npidle && !q.empty(); n++ {
3329                 g := q.pop()
3330                 globq.pushBack(g)
3331         }
3332         if n > 0 {
3333                 lock(&sched.lock)
3334                 globrunqputbatch(&globq, int32(n))
3335                 unlock(&sched.lock)
3336                 startIdle(n)
3337                 qsize -= n
3338         }
3339
3340         if !q.empty() {
3341                 runqputbatch(pp, &q, qsize)
3342         }
3343 }
3344
3345 // One round of scheduler: find a runnable goroutine and execute it.
3346 // Never returns.
3347 func schedule() {
3348         mp := getg().m
3349
3350         if mp.locks != 0 {
3351                 throw("schedule: holding locks")
3352         }
3353
3354         if mp.lockedg != 0 {
3355                 stoplockedm()
3356                 execute(mp.lockedg.ptr(), false) // Never returns.
3357         }
3358
3359         // We should not schedule away from a g that is executing a cgo call,
3360         // since the cgo call is using the m's g0 stack.
3361         if mp.incgo {
3362                 throw("schedule: in cgo")
3363         }
3364
3365 top:
3366         pp := mp.p.ptr()
3367         pp.preempt = false
3368
3369         // Safety check: if we are spinning, the run queue should be empty.
3370         // Check this before calling checkTimers, as that might call
3371         // goready to put a ready goroutine on the local run queue.
3372         if mp.spinning && (pp.runnext != 0 || pp.runqhead != pp.runqtail) {
3373                 throw("schedule: spinning with local work")
3374         }
3375
3376         gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() // blocks until work is available
3377
3378         // This thread is going to run a goroutine and is not spinning anymore,
3379         // so if it was marked as spinning we need to reset it now and potentially
3380         // start a new spinning M.
3381         if mp.spinning {
3382                 resetspinning()
3383         }
3384
3385         if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3386                 // Scheduling of this goroutine is disabled. Put it on
3387                 // the list of pending runnable goroutines for when we
3388                 // re-enable user scheduling and look again.
3389                 lock(&sched.lock)
3390                 if schedEnabled(gp) {
3391                         // Something re-enabled scheduling while we
3392                         // were acquiring the lock.
3393                         unlock(&sched.lock)
3394                 } else {
3395                         sched.disable.runnable.pushBack(gp)
3396                         sched.disable.n++
3397                         unlock(&sched.lock)
3398                         goto top
3399                 }
3400         }
3401
3402         // If about to schedule a not-normal goroutine (a GCworker or tracereader),
3403         // wake a P if there is one.
3404         if tryWakeP {
3405                 wakep()
3406         }
3407         if gp.lockedm != 0 {
3408                 // Hands off own p to the locked m,
3409                 // then blocks waiting for a new p.
3410                 startlockedm(gp)
3411                 goto top
3412         }
3413
3414         execute(gp, inheritTime)
3415 }
3416
3417 // dropg removes the association between m and the current goroutine m->curg (gp for short).
3418 // Typically a caller sets gp's status away from Grunning and then
3419 // immediately calls dropg to finish the job. The caller is also responsible
3420 // for arranging that gp will be restarted using ready at an
3421 // appropriate time. After calling dropg and arranging for gp to be
3422 // readied later, the caller can do other work but eventually should
3423 // call schedule to restart the scheduling of goroutines on this m.
3424 func dropg() {
3425         gp := getg()
3426
3427         setMNoWB(&gp.m.curg.m, nil)
3428         setGNoWB(&gp.m.curg, nil)
3429 }
3430
3431 // checkTimers runs any timers for the P that are ready.
3432 // If now is not 0 it is the current time.
3433 // It returns the passed time or the current time if now was passed as 0.
3434 // and the time when the next timer should run or 0 if there is no next timer,
3435 // and reports whether it ran any timers.
3436 // If the time when the next timer should run is not 0,
3437 // it is always larger than the returned time.
3438 // We pass now in and out to avoid extra calls of nanotime.
3439 //
3440 //go:yeswritebarrierrec
3441 func checkTimers(pp *p, now int64) (rnow, pollUntil int64, ran bool) {
3442         // If it's not yet time for the first timer, or the first adjusted
3443         // timer, then there is nothing to do.
3444         next := pp.timer0When.Load()
3445         nextAdj := pp.timerModifiedEarliest.Load()
3446         if next == 0 || (nextAdj != 0 && nextAdj < next) {
3447                 next = nextAdj
3448         }
3449
3450         if next == 0 {
3451                 // No timers to run or adjust.
3452                 return now, 0, false
3453         }
3454
3455         if now == 0 {
3456                 now = nanotime()
3457         }
3458         if now < next {
3459                 // Next timer is not ready to run, but keep going
3460                 // if we would clear deleted timers.
3461                 // This corresponds to the condition below where
3462                 // we decide whether to call clearDeletedTimers.
3463                 if pp != getg().m.p.ptr() || int(pp.deletedTimers.Load()) <= int(pp.numTimers.Load()/4) {
3464                         return now, next, false
3465                 }
3466         }
3467
3468         lock(&pp.timersLock)
3469
3470         if len(pp.timers) > 0 {
3471                 adjusttimers(pp, now)
3472                 for len(pp.timers) > 0 {
3473                         // Note that runtimer may temporarily unlock
3474                         // pp.timersLock.
3475                         if tw := runtimer(pp, now); tw != 0 {
3476                                 if tw > 0 {
3477                                         pollUntil = tw
3478                                 }
3479                                 break
3480                         }
3481                         ran = true
3482                 }
3483         }
3484
3485         // If this is the local P, and there are a lot of deleted timers,
3486         // clear them out. We only do this for the local P to reduce
3487         // lock contention on timersLock.
3488         if pp == getg().m.p.ptr() && int(pp.deletedTimers.Load()) > len(pp.timers)/4 {
3489                 clearDeletedTimers(pp)
3490         }
3491
3492         unlock(&pp.timersLock)
3493
3494         return now, pollUntil, ran
3495 }
3496
3497 func parkunlock_c(gp *g, lock unsafe.Pointer) bool {
3498         unlock((*mutex)(lock))
3499         return true
3500 }
3501
3502 // park continuation on g0.
3503 func park_m(gp *g) {
3504         mp := getg().m
3505
3506         if trace.enabled {
3507                 traceGoPark(mp.waittraceev, mp.waittraceskip)
3508         }
3509
3510         // N.B. Not using casGToWaiting here because the waitreason is
3511         // set by park_m's caller.
3512         casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
3513         dropg()
3514
3515         if fn := mp.waitunlockf; fn != nil {
3516                 ok := fn(gp, mp.waitlock)
3517                 mp.waitunlockf = nil
3518                 mp.waitlock = nil
3519                 if !ok {
3520                         if trace.enabled {
3521                                 traceGoUnpark(gp, 2)
3522                         }
3523                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3524                         execute(gp, true) // Schedule it back, never returns.
3525                 }
3526         }
3527         schedule()
3528 }
3529
3530 func goschedImpl(gp *g) {
3531         status := readgstatus(gp)
3532         if status&^_Gscan != _Grunning {
3533                 dumpgstatus(gp)
3534                 throw("bad g status")
3535         }
3536         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3537         dropg()
3538         lock(&sched.lock)
3539         globrunqput(gp)
3540         unlock(&sched.lock)
3541
3542         schedule()
3543 }
3544
3545 // Gosched continuation on g0.
3546 func gosched_m(gp *g) {
3547         if trace.enabled {
3548                 traceGoSched()
3549         }
3550         goschedImpl(gp)
3551 }
3552
3553 // goschedguarded is a forbidden-states-avoided version of gosched_m.
3554 func goschedguarded_m(gp *g) {
3555
3556         if !canPreemptM(gp.m) {
3557                 gogo(&gp.sched) // never return
3558         }
3559
3560         if trace.enabled {
3561                 traceGoSched()
3562         }
3563         goschedImpl(gp)
3564 }
3565
3566 func gopreempt_m(gp *g) {
3567         if trace.enabled {
3568                 traceGoPreempt()
3569         }
3570         goschedImpl(gp)
3571 }
3572
3573 // preemptPark parks gp and puts it in _Gpreempted.
3574 //
3575 //go:systemstack
3576 func preemptPark(gp *g) {
3577         if trace.enabled {
3578                 traceGoPark(traceEvGoBlock, 0)
3579         }
3580         status := readgstatus(gp)
3581         if status&^_Gscan != _Grunning {
3582                 dumpgstatus(gp)
3583                 throw("bad g status")
3584         }
3585
3586         if gp.asyncSafePoint {
3587                 // Double-check that async preemption does not
3588                 // happen in SPWRITE assembly functions.
3589                 // isAsyncSafePoint must exclude this case.
3590                 f := findfunc(gp.sched.pc)
3591                 if !f.valid() {
3592                         throw("preempt at unknown pc")
3593                 }
3594                 if f.flag&abi.FuncFlagSPWrite != 0 {
3595                         println("runtime: unexpected SPWRITE function", funcname(f), "in async preempt")
3596                         throw("preempt SPWRITE")
3597                 }
3598         }
3599
3600         // Transition from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted. We can't
3601         // be in _Grunning when we dropg because then we'd be running
3602         // without an M, but the moment we're in _Gpreempted,
3603         // something could claim this G before we've fully cleaned it
3604         // up. Hence, we set the scan bit to lock down further
3605         // transitions until we can dropg.
3606         casGToPreemptScan(gp, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted)
3607         dropg()
3608         casfrom_Gscanstatus(gp, _Gscan|_Gpreempted, _Gpreempted)
3609         schedule()
3610 }
3611
3612 // goyield is like Gosched, but it:
3613 // - emits a GoPreempt trace event instead of a GoSched trace event
3614 // - puts the current G on the runq of the current P instead of the globrunq
3615 func goyield() {
3616         checkTimeouts()
3617         mcall(goyield_m)
3618 }
3619
3620 func goyield_m(gp *g) {
3621         if trace.enabled {
3622                 traceGoPreempt()
3623         }
3624         pp := gp.m.p.ptr()
3625         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3626         dropg()
3627         runqput(pp, gp, false)
3628         schedule()
3629 }
3630
3631 // Finishes execution of the current goroutine.
3632 func goexit1() {
3633         if raceenabled {
3634                 racegoend()
3635         }
3636         if trace.enabled {
3637                 traceGoEnd()
3638         }
3639         mcall(goexit0)
3640 }
3641
3642 // goexit continuation on g0.
3643 func goexit0(gp *g) {
3644         mp := getg().m
3645         pp := mp.p.ptr()
3646
3647         casgstatus(gp, _Grunning, _Gdead)
3648         gcController.addScannableStack(pp, -int64(gp.stack.hi-gp.stack.lo))
3649         if isSystemGoroutine(gp, false) {
3650                 sched.ngsys.Add(-1)
3651         }
3652         gp.m = nil
3653         locked := gp.lockedm != 0
3654         gp.lockedm = 0
3655         mp.lockedg = 0
3656         gp.preemptStop = false
3657         gp.paniconfault = false
3658         gp._defer = nil // should be true already but just in case.
3659         gp._panic = nil // non-nil for Goexit during panic. points at stack-allocated data.
3660         gp.writebuf = nil
3661         gp.waitreason = waitReasonZero
3662         gp.param = nil
3663         gp.labels = nil
3664         gp.timer = nil
3665
3666         if gcBlackenEnabled != 0 && gp.gcAssistBytes > 0 {
3667                 // Flush assist credit to the global pool. This gives
3668                 // better information to pacing if the application is
3669                 // rapidly creating an exiting goroutines.
3670                 assistWorkPerByte := gcController.assistWorkPerByte.Load()
3671                 scanCredit := int64(assistWorkPerByte * float64(gp.gcAssistBytes))
3672                 gcController.bgScanCredit.Add(scanCredit)
3673                 gp.gcAssistBytes = 0
3674         }
3675
3676         dropg()
3677
3678         if GOARCH == "wasm" { // no threads yet on wasm
3679                 gfput(pp, gp)
3680                 schedule() // never returns
3681         }
3682
3683         if mp.lockedInt != 0 {
3684                 print("invalid m->lockedInt = ", mp.lockedInt, "\n")
3685                 throw("internal lockOSThread error")
3686         }
3687         gfput(pp, gp)
3688         if locked {
3689                 // The goroutine may have locked this thread because
3690                 // it put it in an unusual kernel state. Kill it
3691                 // rather than returning it to the thread pool.
3692
3693                 // Return to mstart, which will release the P and exit
3694                 // the thread.
3695                 if GOOS != "plan9" { // See golang.org/issue/22227.
3696                         gogo(&mp.g0.sched)
3697                 } else {
3698                         // Clear lockedExt on plan9 since we may end up re-using
3699                         // this thread.
3700                         mp.lockedExt = 0
3701                 }
3702         }
3703         schedule()
3704 }
3705
3706 // save updates getg().sched to refer to pc and sp so that a following
3707 // gogo will restore pc and sp.
3708 //
3709 // save must not have write barriers because invoking a write barrier
3710 // can clobber getg().sched.
3711 //
3712 //go:nosplit
3713 //go:nowritebarrierrec
3714 func save(pc, sp uintptr) {
3715         gp := getg()
3716
3717         if gp == gp.m.g0 || gp == gp.m.gsignal {
3718                 // m.g0.sched is special and must describe the context
3719                 // for exiting the thread. mstart1 writes to it directly.
3720                 // m.gsignal.sched should not be used at all.
3721                 // This check makes sure save calls do not accidentally
3722                 // run in contexts where they'd write to system g's.
3723                 throw("save on system g not allowed")
3724         }
3725
3726         gp.sched.pc = pc
3727         gp.sched.sp = sp
3728         gp.sched.lr = 0
3729         gp.sched.ret = 0
3730         // We need to ensure ctxt is zero, but can't have a write
3731         // barrier here. However, it should always already be zero.
3732         // Assert that.
3733         if gp.sched.ctxt != nil {
3734                 badctxt()
3735         }
3736 }
3737
3738 // The goroutine g is about to enter a system call.
3739 // Record that it's not using the cpu anymore.
3740 // This is called only from the go syscall library and cgocall,
3741 // not from the low-level system calls used by the runtime.
3742 //
3743 // Entersyscall cannot split the stack: the save must
3744 // make g->sched refer to the caller's stack segment, because
3745 // entersyscall is going to return immediately after.
3746 //
3747 // Nothing entersyscall calls can split the stack either.
3748 // We cannot safely move the stack during an active call to syscall,
3749 // because we do not know which of the uintptr arguments are
3750 // really pointers (back into the stack).
3751 // In practice, this means that we make the fast path run through
3752 // entersyscall doing no-split things, and the slow path has to use systemstack
3753 // to run bigger things on the system stack.
3754 //
3755 // reentersyscall is the entry point used by cgo callbacks, where explicitly
3756 // saved SP and PC are restored. This is needed when exitsyscall will be called
3757 // from a function further up in the call stack than the parent, as g->syscallsp
3758 // must always point to a valid stack frame. entersyscall below is the normal
3759 // entry point for syscalls, which obtains the SP and PC from the caller.
3760 //
3761 // Syscall tracing:
3762 // At the start of a syscall we emit traceGoSysCall to capture the stack trace.
3763 // If the syscall does not block, that is it, we do not emit any other events.
3764 // If the syscall blocks (that is, P is retaken), retaker emits traceGoSysBlock;
3765 // when syscall returns we emit traceGoSysExit and when the goroutine starts running
3766 // (potentially instantly, if exitsyscallfast returns true) we emit traceGoStart.
3767 // To ensure that traceGoSysExit is emitted strictly after traceGoSysBlock,
3768 // we remember current value of syscalltick in m (gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick),
3769 // whoever emits traceGoSysBlock increments p.syscalltick afterwards;
3770 // and we wait for the increment before emitting traceGoSysExit.
3771 // Note that the increment is done even if tracing is not enabled,
3772 // because tracing can be enabled in the middle of syscall. We don't want the wait to hang.
3773 //
3774 //go:nosplit
3775 func reentersyscall(pc, sp uintptr) {
3776         gp := getg()
3777
3778         // Disable preemption because during this function g is in Gsyscall status,
3779         // but can have inconsistent g->sched, do not let GC observe it.
3780         gp.m.locks++
3781
3782         // Entersyscall must not call any function that might split/grow the stack.
3783         // (See details in comment above.)
3784         // Catch calls that might, by replacing the stack guard with something that
3785         // will trip any stack check and leaving a flag to tell newstack to die.
3786         gp.stackguard0 = stackPreempt
3787         gp.throwsplit = true
3788
3789         // Leave SP around for GC and traceback.
3790         save(pc, sp)
3791         gp.syscallsp = sp
3792         gp.syscallpc = pc
3793         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3794         if staticLockRanking {
3795                 // When doing static lock ranking casgstatus can call
3796                 // systemstack which clobbers g.sched.
3797                 save(pc, sp)
3798         }
3799         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3800                 systemstack(func() {
3801                         print("entersyscall inconsistent ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3802                         throw("entersyscall")
3803                 })
3804         }
3805
3806         if trace.enabled {
3807                 systemstack(traceGoSysCall)
3808                 // systemstack itself clobbers g.sched.{pc,sp} and we might
3809                 // need them later when the G is genuinely blocked in a
3810                 // syscall
3811                 save(pc, sp)
3812         }
3813
3814         if sched.sysmonwait.Load() {
3815                 systemstack(entersyscall_sysmon)
3816                 save(pc, sp)
3817         }
3818
3819         if gp.m.p.ptr().runSafePointFn != 0 {
3820                 // runSafePointFn may stack split if run on this stack
3821                 systemstack(runSafePointFn)
3822                 save(pc, sp)
3823         }
3824
3825         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3826         gp.sysblocktraced = true
3827         pp := gp.m.p.ptr()
3828         pp.m = 0
3829         gp.m.oldp.set(pp)
3830         gp.m.p = 0
3831         atomic.Store(&pp.status, _Psyscall)
3832         if sched.gcwaiting.Load() {
3833                 systemstack(entersyscall_gcwait)
3834                 save(pc, sp)
3835         }
3836
3837         gp.m.locks--
3838 }
3839
3840 // Standard syscall entry used by the go syscall library and normal cgo calls.
3841 //
3842 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package and x/sys.
3843 //
3844 //go:nosplit
3845 //go:linkname entersyscall
3846 func entersyscall() {
3847         reentersyscall(getcallerpc(), getcallersp())
3848 }
3849
3850 func entersyscall_sysmon() {
3851         lock(&sched.lock)
3852         if sched.sysmonwait.Load() {
3853                 sched.sysmonwait.Store(false)
3854                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
3855         }
3856         unlock(&sched.lock)
3857 }
3858
3859 func entersyscall_gcwait() {
3860         gp := getg()
3861         pp := gp.m.oldp.ptr()
3862
3863         lock(&sched.lock)
3864         if sched.stopwait > 0 && atomic.Cas(&pp.status, _Psyscall, _Pgcstop) {
3865                 if trace.enabled {
3866                         traceGoSysBlock(pp)
3867                         traceProcStop(pp)
3868                 }
3869                 pp.syscalltick++
3870                 if sched.stopwait--; sched.stopwait == 0 {
3871                         notewakeup(&sched.stopnote)
3872                 }
3873         }
3874         unlock(&sched.lock)
3875 }
3876
3877 // The same as entersyscall(), but with a hint that the syscall is blocking.
3878 //
3879 //go:nosplit
3880 func entersyscallblock() {
3881         gp := getg()
3882
3883         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3884         gp.throwsplit = true
3885         gp.stackguard0 = stackPreempt // see comment in entersyscall
3886         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3887         gp.sysblocktraced = true
3888         gp.m.p.ptr().syscalltick++
3889
3890         // Leave SP around for GC and traceback.
3891         pc := getcallerpc()
3892         sp := getcallersp()
3893         save(pc, sp)
3894         gp.syscallsp = gp.sched.sp
3895         gp.syscallpc = gp.sched.pc
3896         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3897                 sp1 := sp
3898                 sp2 := gp.sched.sp
3899                 sp3 := gp.syscallsp
3900                 systemstack(func() {
3901                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp1), " ", hex(sp2), " ", hex(sp3), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3902                         throw("entersyscallblock")
3903                 })
3904         }
3905         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3906         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3907                 systemstack(func() {
3908                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp), " ", hex(gp.sched.sp), " ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3909                         throw("entersyscallblock")
3910                 })
3911         }
3912
3913         systemstack(entersyscallblock_handoff)
3914
3915         // Resave for traceback during blocked call.
3916         save(getcallerpc(), getcallersp())
3917
3918         gp.m.locks--
3919 }
3920
3921 func entersyscallblock_handoff() {
3922         if trace.enabled {
3923                 traceGoSysCall()
3924                 traceGoSysBlock(getg().m.p.ptr())
3925         }
3926         handoffp(releasep())
3927 }
3928
3929 // The goroutine g exited its system call.
3930 // Arrange for it to run on a cpu again.
3931 // This is called only from the go syscall library, not
3932 // from the low-level system calls used by the runtime.
3933 //
3934 // Write barriers are not allowed because our P may have been stolen.
3935 //
3936 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package.
3937 //
3938 //go:nosplit
3939 //go:nowritebarrierrec
3940 //go:linkname exitsyscall
3941 func exitsyscall() {
3942         gp := getg()
3943
3944         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3945         if getcallersp() > gp.syscallsp {
3946                 throw("exitsyscall: syscall frame is no longer valid")
3947         }
3948
3949         gp.waitsince = 0
3950         oldp := gp.m.oldp.ptr()
3951         gp.m.oldp = 0
3952         if exitsyscallfast(oldp) {
3953                 // When exitsyscallfast returns success, we have a P so can now use
3954                 // write barriers
3955                 if goroutineProfile.active {
3956                         // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
3957                         // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first
3958                         // stopped the world.
3959                         systemstack(func() {
3960                                 tryRecordGoroutineProfileWB(gp)
3961                         })
3962                 }
3963                 if trace.enabled {
3964                         if oldp != gp.m.p.ptr() || gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
3965                                 systemstack(traceGoStart)
3966                         }
3967                 }
3968                 // There's a cpu for us, so we can run.
3969                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
3970                 // We need to cas the status and scan before resuming...
3971                 casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunning)
3972
3973                 // Garbage collector isn't running (since we are),
3974                 // so okay to clear syscallsp.
3975                 gp.syscallsp = 0
3976                 gp.m.locks--
3977                 if gp.preempt {
3978                         // restore the preemption request in case we've cleared it in newstack
3979                         gp.stackguard0 = stackPreempt
3980                 } else {
3981                         // otherwise restore the real stackGuard, we've spoiled it in entersyscall/entersyscallblock
3982                         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
3983                 }
3984                 gp.throwsplit = false
3985
3986                 if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3987                         // Scheduling of this goroutine is disabled.
3988                         Gosched()
3989                 }
3990
3991                 return
3992         }
3993
3994         gp.sysexitticks = 0
3995         if trace.enabled {
3996                 // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
3997                 // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
3998                 for oldp != nil && oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
3999                         osyield()
4000                 }
4001                 // We can't trace syscall exit right now because we don't have a P.
4002                 // Tracing code can invoke write barriers that cannot run without a P.
4003                 // So instead we remember the syscall exit time and emit the event
4004                 // in execute when we have a P.
4005                 gp.sysexitticks = cputicks()
4006         }
4007
4008         gp.m.locks--
4009
4010         // Call the scheduler.
4011         mcall(exitsyscall0)
4012
4013         // Scheduler returned, so we're allowed to run now.
4014         // Delete the syscallsp information that we left for
4015         // the garbage collector during the system call.
4016         // Must wait until now because until gosched returns
4017         // we don't know for sure that the garbage collector
4018         // is not running.
4019         gp.syscallsp = 0
4020         gp.m.p.ptr().syscalltick++
4021         gp.throwsplit = false
4022 }
4023
4024 //go:nosplit
4025 func exitsyscallfast(oldp *p) bool {
4026         gp := getg()
4027
4028         // Freezetheworld sets stopwait but does not retake P's.
4029         if sched.stopwait == freezeStopWait {
4030                 return false
4031         }
4032
4033         // Try to re-acquire the last P.
4034         if oldp != nil && oldp.status == _Psyscall && atomic.Cas(&oldp.status, _Psyscall, _Pidle) {
4035                 // There's a cpu for us, so we can run.
4036                 wirep(oldp)
4037                 exitsyscallfast_reacquired()
4038                 return true
4039         }
4040
4041         // Try to get any other idle P.
4042         if sched.pidle != 0 {
4043                 var ok bool
4044                 systemstack(func() {
4045                         ok = exitsyscallfast_pidle()
4046                         if ok && trace.enabled {
4047                                 if oldp != nil {
4048                                         // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4049                                         // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4050                                         for oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4051                                                 osyield()
4052                                         }
4053                                 }
4054                                 traceGoSysExit(0)
4055                         }
4056                 })
4057                 if ok {
4058                         return true
4059                 }
4060         }
4061         return false
4062 }
4063
4064 // exitsyscallfast_reacquired is the exitsyscall path on which this G
4065 // has successfully reacquired the P it was running on before the
4066 // syscall.
4067 //
4068 //go:nosplit
4069 func exitsyscallfast_reacquired() {
4070         gp := getg()
4071         if gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4072                 if trace.enabled {
4073                         // The p was retaken and then enter into syscall again (since gp.m.syscalltick has changed).
4074                         // traceGoSysBlock for this syscall was already emitted,
4075                         // but here we effectively retake the p from the new syscall running on the same p.
4076                         systemstack(func() {
4077                                 // Denote blocking of the new syscall.
4078                                 traceGoSysBlock(gp.m.p.ptr())
4079                                 // Denote completion of the current syscall.
4080                                 traceGoSysExit(0)
4081                         })
4082                 }
4083                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4084         }
4085 }
4086
4087 func exitsyscallfast_pidle() bool {
4088         lock(&sched.lock)
4089         pp, _ := pidleget(0)
4090         if pp != nil && sched.sysmonwait.Load() {
4091                 sched.sysmonwait.Store(false)
4092                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4093         }
4094         unlock(&sched.lock)
4095         if pp != nil {
4096                 acquirep(pp)
4097                 return true
4098         }
4099         return false
4100 }
4101
4102 // exitsyscall slow path on g0.
4103 // Failed to acquire P, enqueue gp as runnable.
4104 //
4105 // Called via mcall, so gp is the calling g from this M.
4106 //
4107 //go:nowritebarrierrec
4108 func exitsyscall0(gp *g) {
4109         casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunnable)
4110         dropg()
4111         lock(&sched.lock)
4112         var pp *p
4113         if schedEnabled(gp) {
4114                 pp, _ = pidleget(0)
4115         }
4116         var locked bool
4117         if pp == nil {
4118                 globrunqput(gp)
4119
4120                 // Below, we stoplockedm if gp is locked. globrunqput releases
4121                 // ownership of gp, so we must check if gp is locked prior to
4122                 // committing the release by unlocking sched.lock, otherwise we
4123                 // could race with another M transitioning gp from unlocked to
4124                 // locked.
4125                 locked = gp.lockedm != 0
4126         } else if sched.sysmonwait.Load() {
4127                 sched.sysmonwait.Store(false)
4128                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4129         }
4130         unlock(&sched.lock)
4131         if pp != nil {
4132                 acquirep(pp)
4133                 execute(gp, false) // Never returns.
4134         }
4135         if locked {
4136                 // Wait until another thread schedules gp and so m again.
4137                 //
4138                 // N.B. lockedm must be this M, as this g was running on this M
4139                 // before entersyscall.
4140                 stoplockedm()
4141                 execute(gp, false) // Never returns.
4142         }
4143         stopm()
4144         schedule() // Never returns.
4145 }
4146
4147 // Called from syscall package before fork.
4148 //
4149 //go:linkname syscall_runtime_BeforeFork syscall.runtime_BeforeFork
4150 //go:nosplit
4151 func syscall_runtime_BeforeFork() {
4152         gp := getg().m.curg
4153
4154         // Block signals during a fork, so that the child does not run
4155         // a signal handler before exec if a signal is sent to the process
4156         // group. See issue #18600.
4157         gp.m.locks++
4158         sigsave(&gp.m.sigmask)
4159         sigblock(false)
4160
4161         // This function is called before fork in syscall package.
4162         // Code between fork and exec must not allocate memory nor even try to grow stack.
4163         // Here we spoil g.stackguard0 to reliably detect any attempts to grow stack.
4164         // runtime_AfterFork will undo this in parent process, but not in child.
4165         gp.stackguard0 = stackFork
4166 }
4167
4168 // Called from syscall package after fork in parent.
4169 //
4170 //go:linkname syscall_runtime_AfterFork syscall.runtime_AfterFork
4171 //go:nosplit
4172 func syscall_runtime_AfterFork() {
4173         gp := getg().m.curg
4174
4175         // See the comments in beforefork.
4176         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4177
4178         msigrestore(gp.m.sigmask)
4179
4180         gp.m.locks--
4181 }
4182
4183 // inForkedChild is true while manipulating signals in the child process.
4184 // This is used to avoid calling libc functions in case we are using vfork.
4185 var inForkedChild bool
4186
4187 // Called from syscall package after fork in child.
4188 // It resets non-sigignored signals to the default handler, and
4189 // restores the signal mask in preparation for the exec.
4190 //
4191 // Because this might be called during a vfork, and therefore may be
4192 // temporarily sharing address space with the parent process, this must
4193 // not change any global variables or calling into C code that may do so.
4194 //
4195 //go:linkname syscall_runtime_AfterForkInChild syscall.runtime_AfterForkInChild
4196 //go:nosplit
4197 //go:nowritebarrierrec
4198 func syscall_runtime_AfterForkInChild() {
4199         // It's OK to change the global variable inForkedChild here
4200         // because we are going to change it back. There is no race here,
4201         // because if we are sharing address space with the parent process,
4202         // then the parent process can not be running concurrently.
4203         inForkedChild = true
4204
4205         clearSignalHandlers()
4206
4207         // When we are the child we are the only thread running,
4208         // so we know that nothing else has changed gp.m.sigmask.
4209         msigrestore(getg().m.sigmask)
4210
4211         inForkedChild = false
4212 }
4213
4214 // pendingPreemptSignals is the number of preemption signals
4215 // that have been sent but not received. This is only used on Darwin.
4216 // For #41702.
4217 var pendingPreemptSignals atomic.Int32
4218
4219 // Called from syscall package before Exec.
4220 //
4221 //go:linkname syscall_runtime_BeforeExec syscall.runtime_BeforeExec
4222 func syscall_runtime_BeforeExec() {
4223         // Prevent thread creation during exec.
4224         execLock.lock()
4225
4226         // On Darwin, wait for all pending preemption signals to
4227         // be received. See issue #41702.
4228         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
4229                 for pendingPreemptSignals.Load() > 0 {
4230                         osyield()
4231                 }
4232         }
4233 }
4234
4235 // Called from syscall package after Exec.
4236 //
4237 //go:linkname syscall_runtime_AfterExec syscall.runtime_AfterExec
4238 func syscall_runtime_AfterExec() {
4239         execLock.unlock()
4240 }
4241
4242 // Allocate a new g, with a stack big enough for stacksize bytes.
4243 func malg(stacksize int32) *g {
4244         newg := new(g)
4245         if stacksize >= 0 {
4246                 stacksize = round2(stackSystem + stacksize)
4247                 systemstack(func() {
4248                         newg.stack = stackalloc(uint32(stacksize))
4249                 })
4250                 newg.stackguard0 = newg.stack.lo + stackGuard
4251                 newg.stackguard1 = ^uintptr(0)
4252                 // Clear the bottom word of the stack. We record g
4253                 // there on gsignal stack during VDSO on ARM and ARM64.
4254                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(newg.stack.lo)) = 0
4255         }
4256         return newg
4257 }
4258
4259 // Create a new g running fn.
4260 // Put it on the queue of g's waiting to run.
4261 // The compiler turns a go statement into a call to this.
4262 func newproc(fn *funcval) {
4263         gp := getg()
4264         pc := getcallerpc()
4265         systemstack(func() {
4266                 newg := newproc1(fn, gp, pc)
4267
4268                 pp := getg().m.p.ptr()
4269                 runqput(pp, newg, true)
4270
4271                 if mainStarted {
4272                         wakep()
4273                 }
4274         })
4275 }
4276
4277 // Create a new g in state _Grunnable, starting at fn. callerpc is the
4278 // address of the go statement that created this. The caller is responsible
4279 // for adding the new g to the scheduler.
4280 func newproc1(fn *funcval, callergp *g, callerpc uintptr) *g {
4281         if fn == nil {
4282                 fatal("go of nil func value")
4283         }
4284
4285         mp := acquirem() // disable preemption because we hold M and P in local vars.
4286         pp := mp.p.ptr()
4287         newg := gfget(pp)
4288         if newg == nil {
4289                 newg = malg(stackMin)
4290                 casgstatus(newg, _Gidle, _Gdead)
4291                 allgadd(newg) // publishes with a g->status of Gdead so GC scanner doesn't look at uninitialized stack.
4292         }
4293         if newg.stack.hi == 0 {
4294                 throw("newproc1: newg missing stack")
4295         }
4296
4297         if readgstatus(newg) != _Gdead {
4298                 throw("newproc1: new g is not Gdead")
4299         }
4300
4301         totalSize := uintptr(4*goarch.PtrSize + sys.MinFrameSize) // extra space in case of reads slightly beyond frame
4302         totalSize = alignUp(totalSize, sys.StackAlign)
4303         sp := newg.stack.hi - totalSize
4304         spArg := sp
4305         if usesLR {
4306                 // caller's LR
4307                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp)) = 0
4308                 prepGoExitFrame(sp)
4309                 spArg += sys.MinFrameSize
4310         }
4311
4312         memclrNoHeapPointers(unsafe.Pointer(&newg.sched), unsafe.Sizeof(newg.sched))
4313         newg.sched.sp = sp
4314         newg.stktopsp = sp
4315         newg.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum // +PCQuantum so that previous instruction is in same function
4316         newg.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(newg))
4317         gostartcallfn(&newg.sched, fn)
4318         newg.parentGoid = callergp.goid
4319         newg.gopc = callerpc
4320         newg.ancestors = saveAncestors(callergp)
4321         newg.startpc = fn.fn
4322         if isSystemGoroutine(newg, false) {
4323                 sched.ngsys.Add(1)
4324         } else {
4325                 // Only user goroutines inherit pprof labels.
4326                 if mp.curg != nil {
4327                         newg.labels = mp.curg.labels
4328                 }
4329                 if goroutineProfile.active {
4330                         // A concurrent goroutine profile is running. It should include
4331                         // exactly the set of goroutines that were alive when the goroutine
4332                         // profiler first stopped the world. That does not include newg, so
4333                         // mark it as not needing a profile before transitioning it from
4334                         // _Gdead.
4335                         newg.goroutineProfiled.Store(goroutineProfileSatisfied)
4336                 }
4337         }
4338         // Track initial transition?
4339         newg.trackingSeq = uint8(fastrand())
4340         if newg.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
4341                 newg.tracking = true
4342         }
4343         casgstatus(newg, _Gdead, _Grunnable)
4344         gcController.addScannableStack(pp, int64(newg.stack.hi-newg.stack.lo))
4345
4346         if pp.goidcache == pp.goidcacheend {
4347                 // Sched.goidgen is the last allocated id,
4348                 // this batch must be [sched.goidgen+1, sched.goidgen+GoidCacheBatch].
4349                 // At startup sched.goidgen=0, so main goroutine receives goid=1.
4350                 pp.goidcache = sched.goidgen.Add(_GoidCacheBatch)
4351                 pp.goidcache -= _GoidCacheBatch - 1
4352                 pp.goidcacheend = pp.goidcache + _GoidCacheBatch
4353         }
4354         newg.goid = pp.goidcache
4355         pp.goidcache++
4356         if raceenabled {
4357                 newg.racectx = racegostart(callerpc)
4358                 if newg.labels != nil {
4359                         // See note in proflabel.go on labelSync's role in synchronizing
4360                         // with the reads in the signal handler.
4361                         racereleasemergeg(newg, unsafe.Pointer(&labelSync))
4362                 }
4363         }
4364         if trace.enabled {
4365                 traceGoCreate(newg, newg.startpc)
4366         }
4367         releasem(mp)
4368
4369         return newg
4370 }
4371
4372 // saveAncestors copies previous ancestors of the given caller g and
4373 // includes info for the current caller into a new set of tracebacks for
4374 // a g being created.
4375 func saveAncestors(callergp *g) *[]ancestorInfo {
4376         // Copy all prior info, except for the root goroutine (goid 0).
4377         if debug.tracebackancestors <= 0 || callergp.goid == 0 {
4378                 return nil
4379         }
4380         var callerAncestors []ancestorInfo
4381         if callergp.ancestors != nil {
4382                 callerAncestors = *callergp.ancestors
4383         }
4384         n := int32(len(callerAncestors)) + 1
4385         if n > debug.tracebackancestors {
4386                 n = debug.tracebackancestors
4387         }
4388         ancestors := make([]ancestorInfo, n)
4389         copy(ancestors[1:], callerAncestors)
4390
4391         var pcs [tracebackInnerFrames]uintptr
4392         npcs := gcallers(callergp, 0, pcs[:])
4393         ipcs := make([]uintptr, npcs)
4394         copy(ipcs, pcs[:])
4395         ancestors[0] = ancestorInfo{
4396                 pcs:  ipcs,
4397                 goid: callergp.goid,
4398                 gopc: callergp.gopc,
4399         }
4400
4401         ancestorsp := new([]ancestorInfo)
4402         *ancestorsp = ancestors
4403         return ancestorsp
4404 }
4405
4406 // Put on gfree list.
4407 // If local list is too long, transfer a batch to the global list.
4408 func gfput(pp *p, gp *g) {
4409         if readgstatus(gp) != _Gdead {
4410                 throw("gfput: bad status (not Gdead)")
4411         }
4412
4413         stksize := gp.stack.hi - gp.stack.lo
4414
4415         if stksize != uintptr(startingStackSize) {
4416                 // non-standard stack size - free it.
4417                 stackfree(gp.stack)
4418                 gp.stack.lo = 0
4419                 gp.stack.hi = 0
4420                 gp.stackguard0 = 0
4421         }
4422
4423         pp.gFree.push(gp)
4424         pp.gFree.n++
4425         if pp.gFree.n >= 64 {
4426                 var (
4427                         inc      int32
4428                         stackQ   gQueue
4429                         noStackQ gQueue
4430                 )
4431                 for pp.gFree.n >= 32 {
4432                         gp := pp.gFree.pop()
4433                         pp.gFree.n--
4434                         if gp.stack.lo == 0 {
4435                                 noStackQ.push(gp)
4436                         } else {
4437                                 stackQ.push(gp)
4438                         }
4439                         inc++
4440                 }
4441                 lock(&sched.gFree.lock)
4442                 sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4443                 sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4444                 sched.gFree.n += inc
4445                 unlock(&sched.gFree.lock)
4446         }
4447 }
4448
4449 // Get from gfree list.
4450 // If local list is empty, grab a batch from global list.
4451 func gfget(pp *p) *g {
4452 retry:
4453         if pp.gFree.empty() && (!sched.gFree.stack.empty() || !sched.gFree.noStack.empty()) {
4454                 lock(&sched.gFree.lock)
4455                 // Move a batch of free Gs to the P.
4456                 for pp.gFree.n < 32 {
4457                         // Prefer Gs with stacks.
4458                         gp := sched.gFree.stack.pop()
4459                         if gp == nil {
4460                                 gp = sched.gFree.noStack.pop()
4461                                 if gp == nil {
4462                                         break
4463                                 }
4464                         }
4465                         sched.gFree.n--
4466                         pp.gFree.push(gp)
4467                         pp.gFree.n++
4468                 }
4469                 unlock(&sched.gFree.lock)
4470                 goto retry
4471         }
4472         gp := pp.gFree.pop()
4473         if gp == nil {
4474                 return nil
4475         }
4476         pp.gFree.n--
4477         if gp.stack.lo != 0 && gp.stack.hi-gp.stack.lo != uintptr(startingStackSize) {
4478                 // Deallocate old stack. We kept it in gfput because it was the
4479                 // right size when the goroutine was put on the free list, but
4480                 // the right size has changed since then.
4481                 systemstack(func() {
4482                         stackfree(gp.stack)
4483                         gp.stack.lo = 0
4484                         gp.stack.hi = 0
4485                         gp.stackguard0 = 0
4486                 })
4487         }
4488         if gp.stack.lo == 0 {
4489                 // Stack was deallocated in gfput or just above. Allocate a new one.
4490                 systemstack(func() {
4491                         gp.stack = stackalloc(startingStackSize)
4492                 })
4493                 gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4494         } else {
4495                 if raceenabled {
4496                         racemalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4497                 }
4498                 if msanenabled {
4499                         msanmalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4500                 }
4501                 if asanenabled {
4502                         asanunpoison(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4503                 }
4504         }
4505         return gp
4506 }
4507
4508 // Purge all cached G's from gfree list to the global list.
4509 func gfpurge(pp *p) {
4510         var (
4511                 inc      int32
4512                 stackQ   gQueue
4513                 noStackQ gQueue
4514         )
4515         for !pp.gFree.empty() {
4516                 gp := pp.gFree.pop()
4517                 pp.gFree.n--
4518                 if gp.stack.lo == 0 {
4519                         noStackQ.push(gp)
4520                 } else {
4521                         stackQ.push(gp)
4522                 }
4523                 inc++
4524         }
4525         lock(&sched.gFree.lock)
4526         sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4527         sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4528         sched.gFree.n += inc
4529         unlock(&sched.gFree.lock)
4530 }
4531
4532 // Breakpoint executes a breakpoint trap.
4533 func Breakpoint() {
4534         breakpoint()
4535 }
4536
4537 // dolockOSThread is called by LockOSThread and lockOSThread below
4538 // after they modify m.locked. Do not allow preemption during this call,
4539 // or else the m might be different in this function than in the caller.
4540 //
4541 //go:nosplit
4542 func dolockOSThread() {
4543         if GOARCH == "wasm" {
4544                 return // no threads on wasm yet
4545         }
4546         gp := getg()
4547         gp.m.lockedg.set(gp)
4548         gp.lockedm.set(gp.m)
4549 }
4550
4551 // LockOSThread wires the calling goroutine to its current operating system thread.
4552 // The calling goroutine will always execute in that thread,
4553 // and no other goroutine will execute in it,
4554 // until the calling goroutine has made as many calls to
4555 // UnlockOSThread as to LockOSThread.
4556 // If the calling goroutine exits without unlocking the thread,
4557 // the thread will be terminated.
4558 //
4559 // All init functions are run on the startup thread. Calling LockOSThread
4560 // from an init function will cause the main function to be invoked on
4561 // that thread.
4562 //
4563 // A goroutine should call LockOSThread before calling OS services or
4564 // non-Go library functions that depend on per-thread state.
4565 //
4566 //go:nosplit
4567 func LockOSThread() {
4568         if atomic.Load(&newmHandoff.haveTemplateThread) == 0 && GOOS != "plan9" {
4569                 // If we need to start a new thread from the locked
4570                 // thread, we need the template thread. Start it now
4571                 // while we're in a known-good state.
4572                 startTemplateThread()
4573         }
4574         gp := getg()
4575         gp.m.lockedExt++
4576         if gp.m.lockedExt == 0 {
4577                 gp.m.lockedExt--
4578                 panic("LockOSThread nesting overflow")
4579         }
4580         dolockOSThread()
4581 }
4582
4583 //go:nosplit
4584 func lockOSThread() {
4585         getg().m.lockedInt++
4586         dolockOSThread()
4587 }
4588
4589 // dounlockOSThread is called by UnlockOSThread and unlockOSThread below
4590 // after they update m->locked. Do not allow preemption during this call,
4591 // or else the m might be in different in this function than in the caller.
4592 //
4593 //go:nosplit
4594 func dounlockOSThread() {
4595         if GOARCH == "wasm" {
4596                 return // no threads on wasm yet
4597         }
4598         gp := getg()
4599         if gp.m.lockedInt != 0 || gp.m.lockedExt != 0 {
4600                 return
4601         }
4602         gp.m.lockedg = 0
4603         gp.lockedm = 0
4604 }
4605
4606 // UnlockOSThread undoes an earlier call to LockOSThread.
4607 // If this drops the number of active LockOSThread calls on the
4608 // calling goroutine to zero, it unwires the calling goroutine from
4609 // its fixed operating system thread.
4610 // If there are no active LockOSThread calls, this is a no-op.
4611 //
4612 // Before calling UnlockOSThread, the caller must ensure that the OS
4613 // thread is suitable for running other goroutines. If the caller made
4614 // any permanent changes to the state of the thread that would affect
4615 // other goroutines, it should not call this function and thus leave
4616 // the goroutine locked to the OS thread until the goroutine (and
4617 // hence the thread) exits.
4618 //
4619 //go:nosplit
4620 func UnlockOSThread() {
4621         gp := getg()
4622         if gp.m.lockedExt == 0 {
4623                 return
4624         }
4625         gp.m.lockedExt--
4626         dounlockOSThread()
4627 }
4628
4629 //go:nosplit
4630 func unlockOSThread() {
4631         gp := getg()
4632         if gp.m.lockedInt == 0 {
4633                 systemstack(badunlockosthread)
4634         }
4635         gp.m.lockedInt--
4636         dounlockOSThread()
4637 }
4638
4639 func badunlockosthread() {
4640         throw("runtime: internal error: misuse of lockOSThread/unlockOSThread")
4641 }
4642
4643 func gcount() int32 {
4644         n := int32(atomic.Loaduintptr(&allglen)) - sched.gFree.n - sched.ngsys.Load()
4645         for _, pp := range allp {
4646                 n -= pp.gFree.n
4647         }
4648
4649         // All these variables can be changed concurrently, so the result can be inconsistent.
4650         // But at least the current goroutine is running.
4651         if n < 1 {
4652                 n = 1
4653         }
4654         return n
4655 }
4656
4657 func mcount() int32 {
4658         return int32(sched.mnext - sched.nmfreed)
4659 }
4660
4661 var prof struct {
4662         signalLock atomic.Uint32
4663
4664         // Must hold signalLock to write. Reads may be lock-free, but
4665         // signalLock should be taken to synchronize with changes.
4666         hz atomic.Int32
4667 }
4668
4669 func _System()                    { _System() }
4670 func _ExternalCode()              { _ExternalCode() }
4671 func _LostExternalCode()          { _LostExternalCode() }
4672 func _GC()                        { _GC() }
4673 func _LostSIGPROFDuringAtomic64() { _LostSIGPROFDuringAtomic64() }
4674 func _VDSO()                      { _VDSO() }
4675
4676 // Called if we receive a SIGPROF signal.
4677 // Called by the signal handler, may run during STW.
4678 //
4679 //go:nowritebarrierrec
4680 func sigprof(pc, sp, lr uintptr, gp *g, mp *m) {
4681         if prof.hz.Load() == 0 {
4682                 return
4683         }
4684
4685         // If mp.profilehz is 0, then profiling is not enabled for this thread.
4686         // We must check this to avoid a deadlock between setcpuprofilerate
4687         // and the call to cpuprof.add, below.
4688         if mp != nil && mp.profilehz == 0 {
4689                 return
4690         }
4691
4692         // On mips{,le}/arm, 64bit atomics are emulated with spinlocks, in
4693         // runtime/internal/atomic. If SIGPROF arrives while the program is inside
4694         // the critical section, it creates a deadlock (when writing the sample).
4695         // As a workaround, create a counter of SIGPROFs while in critical section
4696         // to store the count, and pass it to sigprof.add() later when SIGPROF is
4697         // received from somewhere else (with _LostSIGPROFDuringAtomic64 as pc).
4698         if GOARCH == "mips" || GOARCH == "mipsle" || GOARCH == "arm" {
4699                 if f := findfunc(pc); f.valid() {
4700                         if hasPrefix(funcname(f), "runtime/internal/atomic") {
4701                                 cpuprof.lostAtomic++
4702                                 return
4703                         }
4704                 }
4705                 if GOARCH == "arm" && goarm < 7 && GOOS == "linux" && pc&0xffff0000 == 0xffff0000 {
4706                         // runtime/internal/atomic functions call into kernel
4707                         // helpers on arm < 7. See
4708                         // runtime/internal/atomic/sys_linux_arm.s.
4709                         cpuprof.lostAtomic++
4710                         return
4711                 }
4712         }
4713
4714         // Profiling runs concurrently with GC, so it must not allocate.
4715         // Set a trap in case the code does allocate.
4716         // Note that on windows, one thread takes profiles of all the
4717         // other threads, so mp is usually not getg().m.
4718         // In fact mp may not even be stopped.
4719         // See golang.org/issue/17165.
4720         getg().m.mallocing++
4721
4722         var u unwinder
4723         var stk [maxCPUProfStack]uintptr
4724         n := 0
4725         if mp.ncgo > 0 && mp.curg != nil && mp.curg.syscallpc != 0 && mp.curg.syscallsp != 0 {
4726                 cgoOff := 0
4727                 // Check cgoCallersUse to make sure that we are not
4728                 // interrupting other code that is fiddling with
4729                 // cgoCallers.  We are running in a signal handler
4730                 // with all signals blocked, so we don't have to worry
4731                 // about any other code interrupting us.
4732                 if mp.cgoCallersUse.Load() == 0 && mp.cgoCallers != nil && mp.cgoCallers[0] != 0 {
4733                         for cgoOff < len(mp.cgoCallers) && mp.cgoCallers[cgoOff] != 0 {
4734                                 cgoOff++
4735                         }
4736                         n += copy(stk[:], mp.cgoCallers[:cgoOff])
4737                         mp.cgoCallers[0] = 0
4738                 }
4739
4740                 // Collect Go stack that leads to the cgo call.
4741                 u.initAt(mp.curg.syscallpc, mp.curg.syscallsp, 0, mp.curg, unwindSilentErrors)
4742         } else if usesLibcall() && mp.libcallg != 0 && mp.libcallpc != 0 && mp.libcallsp != 0 {
4743                 // Libcall, i.e. runtime syscall on windows.
4744                 // Collect Go stack that leads to the call.
4745                 u.initAt(mp.libcallpc, mp.libcallsp, 0, mp.libcallg.ptr(), unwindSilentErrors)
4746         } else if mp != nil && mp.vdsoSP != 0 {
4747                 // VDSO call, e.g. nanotime1 on Linux.
4748                 // Collect Go stack that leads to the call.
4749                 u.initAt(mp.vdsoPC, mp.vdsoSP, 0, gp, unwindSilentErrors|unwindJumpStack)
4750         } else {
4751                 u.initAt(pc, sp, lr, gp, unwindSilentErrors|unwindTrap|unwindJumpStack)
4752         }
4753         n += tracebackPCs(&u, 0, stk[n:])
4754
4755         if n <= 0 {
4756                 // Normal traceback is impossible or has failed.
4757                 // Account it against abstract "System" or "GC".
4758                 n = 2
4759                 if inVDSOPage(pc) {
4760                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_VDSO) + sys.PCQuantum
4761                 } else if pc > firstmoduledata.etext {
4762                         // "ExternalCode" is better than "etext".
4763                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_ExternalCode) + sys.PCQuantum
4764                 }
4765                 stk[0] = pc
4766                 if mp.preemptoff != "" {
4767                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_GC) + sys.PCQuantum
4768                 } else {
4769                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_System) + sys.PCQuantum
4770                 }
4771         }
4772
4773         if prof.hz.Load() != 0 {
4774                 // Note: it can happen on Windows that we interrupted a system thread
4775                 // with no g, so gp could nil. The other nil checks are done out of
4776                 // caution, but not expected to be nil in practice.
4777                 var tagPtr *unsafe.Pointer
4778                 if gp != nil && gp.m != nil && gp.m.curg != nil {
4779                         tagPtr = &gp.m.curg.labels
4780                 }
4781                 cpuprof.add(tagPtr, stk[:n])
4782
4783                 gprof := gp
4784                 var pp *p
4785                 if gp != nil && gp.m != nil {
4786                         if gp.m.curg != nil {
4787                                 gprof = gp.m.curg
4788                         }
4789                         pp = gp.m.p.ptr()
4790                 }
4791                 traceCPUSample(gprof, pp, stk[:n])
4792         }
4793         getg().m.mallocing--
4794 }
4795
4796 // setcpuprofilerate sets the CPU profiling rate to hz times per second.
4797 // If hz <= 0, setcpuprofilerate turns off CPU profiling.
4798 func setcpuprofilerate(hz int32) {
4799         // Force sane arguments.
4800         if hz < 0 {
4801                 hz = 0
4802         }
4803
4804         // Disable preemption, otherwise we can be rescheduled to another thread
4805         // that has profiling enabled.
4806         gp := getg()
4807         gp.m.locks++
4808
4809         // Stop profiler on this thread so that it is safe to lock prof.
4810         // if a profiling signal came in while we had prof locked,
4811         // it would deadlock.
4812         setThreadCPUProfiler(0)
4813
4814         for !prof.signalLock.CompareAndSwap(0, 1) {
4815                 osyield()
4816         }
4817         if prof.hz.Load() != hz {
4818                 setProcessCPUProfiler(hz)
4819                 prof.hz.Store(hz)
4820         }
4821         prof.signalLock.Store(0)
4822
4823         lock(&sched.lock)
4824         sched.profilehz = hz
4825         unlock(&sched.lock)
4826
4827         if hz != 0 {
4828                 setThreadCPUProfiler(hz)
4829         }
4830
4831         gp.m.locks--
4832 }
4833
4834 // init initializes pp, which may be a freshly allocated p or a
4835 // previously destroyed p, and transitions it to status _Pgcstop.
4836 func (pp *p) init(id int32) {
4837         pp.id = id
4838         pp.status = _Pgcstop
4839         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4840         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4841         pp.wbBuf.reset()
4842         if pp.mcache == nil {
4843                 if id == 0 {
4844                         if mcache0 == nil {
4845                                 throw("missing mcache?")
4846                         }
4847                         // Use the bootstrap mcache0. Only one P will get
4848                         // mcache0: the one with ID 0.
4849                         pp.mcache = mcache0
4850                 } else {
4851                         pp.mcache = allocmcache()
4852                 }
4853         }
4854         if raceenabled && pp.raceprocctx == 0 {
4855                 if id == 0 {
4856                         pp.raceprocctx = raceprocctx0
4857                         raceprocctx0 = 0 // bootstrap
4858                 } else {
4859                         pp.raceprocctx = raceproccreate()
4860                 }
4861         }
4862         lockInit(&pp.timersLock, lockRankTimers)
4863
4864         // This P may get timers when it starts running. Set the mask here
4865         // since the P may not go through pidleget (notably P 0 on startup).
4866         timerpMask.set(id)
4867         // Similarly, we may not go through pidleget before this P starts
4868         // running if it is P 0 on startup.
4869         idlepMask.clear(id)
4870 }
4871
4872 // destroy releases all of the resources associated with pp and
4873 // transitions it to status _Pdead.
4874 //
4875 // sched.lock must be held and the world must be stopped.
4876 func (pp *p) destroy() {
4877         assertLockHeld(&sched.lock)
4878         assertWorldStopped()
4879
4880         // Move all runnable goroutines to the global queue
4881         for pp.runqhead != pp.runqtail {
4882                 // Pop from tail of local queue
4883                 pp.runqtail--
4884                 gp := pp.runq[pp.runqtail%uint32(len(pp.runq))].ptr()
4885                 // Push onto head of global queue
4886                 globrunqputhead(gp)
4887         }
4888         if pp.runnext != 0 {
4889                 globrunqputhead(pp.runnext.ptr())
4890                 pp.runnext = 0
4891         }
4892         if len(pp.timers) > 0 {
4893                 plocal := getg().m.p.ptr()
4894                 // The world is stopped, but we acquire timersLock to
4895                 // protect against sysmon calling timeSleepUntil.
4896                 // This is the only case where we hold the timersLock of
4897                 // more than one P, so there are no deadlock concerns.
4898                 lock(&plocal.timersLock)
4899                 lock(&pp.timersLock)
4900                 moveTimers(plocal, pp.timers)
4901                 pp.timers = nil
4902                 pp.numTimers.Store(0)
4903                 pp.deletedTimers.Store(0)
4904                 pp.timer0When.Store(0)
4905                 unlock(&pp.timersLock)
4906                 unlock(&plocal.timersLock)
4907         }
4908         // Flush p's write barrier buffer.
4909         if gcphase != _GCoff {
4910                 wbBufFlush1(pp)
4911                 pp.gcw.dispose()
4912         }
4913         for i := range pp.sudogbuf {
4914                 pp.sudogbuf[i] = nil
4915         }
4916         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4917         for j := range pp.deferpoolbuf {
4918                 pp.deferpoolbuf[j] = nil
4919         }
4920         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4921         systemstack(func() {
4922                 for i := 0; i < pp.mspancache.len; i++ {
4923                         // Safe to call since the world is stopped.
4924                         mheap_.spanalloc.free(unsafe.Pointer(pp.mspancache.buf[i]))
4925                 }
4926                 pp.mspancache.len = 0
4927                 lock(&mheap_.lock)
4928                 pp.pcache.flush(&mheap_.pages)
4929                 unlock(&mheap_.lock)
4930         })
4931         freemcache(pp.mcache)
4932         pp.mcache = nil
4933         gfpurge(pp)
4934         traceProcFree(pp)
4935         if raceenabled {
4936                 if pp.timerRaceCtx != 0 {
4937                         // The race detector code uses a callback to fetch
4938                         // the proc context, so arrange for that callback
4939                         // to see the right thing.
4940                         // This hack only works because we are the only
4941                         // thread running.
4942                         mp := getg().m
4943                         phold := mp.p.ptr()
4944                         mp.p.set(pp)
4945
4946                         racectxend(pp.timerRaceCtx)
4947                         pp.timerRaceCtx = 0
4948
4949                         mp.p.set(phold)
4950                 }
4951                 raceprocdestroy(pp.raceprocctx)
4952                 pp.raceprocctx = 0
4953         }
4954         pp.gcAssistTime = 0
4955         pp.status = _Pdead
4956 }
4957
4958 // Change number of processors.
4959 //
4960 // sched.lock must be held, and the world must be stopped.
4961 //
4962 // gcworkbufs must not be being modified by either the GC or the write barrier
4963 // code, so the GC must not be running if the number of Ps actually changes.
4964 //
4965 // Returns list of Ps with local work, they need to be scheduled by the caller.
4966 func procresize(nprocs int32) *p {
4967         assertLockHeld(&sched.lock)
4968         assertWorldStopped()
4969
4970         old := gomaxprocs
4971         if old < 0 || nprocs <= 0 {
4972                 throw("procresize: invalid arg")
4973         }
4974         if trace.enabled {
4975                 traceGomaxprocs(nprocs)
4976         }
4977
4978         // update statistics
4979         now := nanotime()
4980         if sched.procresizetime != 0 {
4981                 sched.totaltime += int64(old) * (now - sched.procresizetime)
4982         }
4983         sched.procresizetime = now
4984
4985         maskWords := (nprocs + 31) / 32
4986
4987         // Grow allp if necessary.
4988         if nprocs > int32(len(allp)) {
4989                 // Synchronize with retake, which could be running
4990                 // concurrently since it doesn't run on a P.
4991                 lock(&allpLock)
4992                 if nprocs <= int32(cap(allp)) {
4993                         allp = allp[:nprocs]
4994                 } else {
4995                         nallp := make([]*p, nprocs)
4996                         // Copy everything up to allp's cap so we
4997                         // never lose old allocated Ps.
4998                         copy(nallp, allp[:cap(allp)])
4999                         allp = nallp
5000                 }
5001
5002                 if maskWords <= int32(cap(idlepMask)) {
5003                         idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5004                         timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5005                 } else {
5006                         nidlepMask := make([]uint32, maskWords)
5007                         // No need to copy beyond len, old Ps are irrelevant.
5008                         copy(nidlepMask, idlepMask)
5009                         idlepMask = nidlepMask
5010
5011                         ntimerpMask := make([]uint32, maskWords)
5012                         copy(ntimerpMask, timerpMask)
5013                         timerpMask = ntimerpMask
5014                 }
5015                 unlock(&allpLock)
5016         }
5017
5018         // initialize new P's
5019         for i := old; i < nprocs; i++ {
5020                 pp := allp[i]
5021                 if pp == nil {
5022                         pp = new(p)
5023                 }
5024                 pp.init(i)
5025                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allp[i]), unsafe.Pointer(pp))
5026         }
5027
5028         gp := getg()
5029         if gp.m.p != 0 && gp.m.p.ptr().id < nprocs {
5030                 // continue to use the current P
5031                 gp.m.p.ptr().status = _Prunning
5032                 gp.m.p.ptr().mcache.prepareForSweep()
5033         } else {
5034                 // release the current P and acquire allp[0].
5035                 //
5036                 // We must do this before destroying our current P
5037                 // because p.destroy itself has write barriers, so we
5038                 // need to do that from a valid P.
5039                 if gp.m.p != 0 {
5040                         if trace.enabled {
5041                                 // Pretend that we were descheduled
5042                                 // and then scheduled again to keep
5043                                 // the trace sane.
5044                                 traceGoSched()
5045                                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5046                         }
5047                         gp.m.p.ptr().m = 0
5048                 }
5049                 gp.m.p = 0
5050                 pp := allp[0]
5051                 pp.m = 0
5052                 pp.status = _Pidle
5053                 acquirep(pp)
5054                 if trace.enabled {
5055                         traceGoStart()
5056                 }
5057         }
5058
5059         // g.m.p is now set, so we no longer need mcache0 for bootstrapping.
5060         mcache0 = nil
5061
5062         // release resources from unused P's
5063         for i := nprocs; i < old; i++ {
5064                 pp := allp[i]
5065                 pp.destroy()
5066                 // can't free P itself because it can be referenced by an M in syscall
5067         }
5068
5069         // Trim allp.
5070         if int32(len(allp)) != nprocs {
5071                 lock(&allpLock)
5072                 allp = allp[:nprocs]
5073                 idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5074                 timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5075                 unlock(&allpLock)
5076         }
5077
5078         var runnablePs *p
5079         for i := nprocs - 1; i >= 0; i-- {
5080                 pp := allp[i]
5081                 if gp.m.p.ptr() == pp {
5082                         continue
5083                 }
5084                 pp.status = _Pidle
5085                 if runqempty(pp) {
5086                         pidleput(pp, now)
5087                 } else {
5088                         pp.m.set(mget())
5089                         pp.link.set(runnablePs)
5090                         runnablePs = pp
5091                 }
5092         }
5093         stealOrder.reset(uint32(nprocs))
5094         var int32p *int32 = &gomaxprocs // make compiler check that gomaxprocs is an int32
5095         atomic.Store((*uint32)(unsafe.Pointer(int32p)), uint32(nprocs))
5096         if old != nprocs {
5097                 // Notify the limiter that the amount of procs has changed.
5098                 gcCPULimiter.resetCapacity(now, nprocs)
5099         }
5100         return runnablePs
5101 }
5102
5103 // Associate p and the current m.
5104 //
5105 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
5106 // isn't because it immediately acquires pp.
5107 //
5108 //go:yeswritebarrierrec
5109 func acquirep(pp *p) {
5110         // Do the part that isn't allowed to have write barriers.
5111         wirep(pp)
5112
5113         // Have p; write barriers now allowed.
5114
5115         // Perform deferred mcache flush before this P can allocate
5116         // from a potentially stale mcache.
5117         pp.mcache.prepareForSweep()
5118
5119         if trace.enabled {
5120                 traceProcStart()
5121         }
5122 }
5123
5124 // wirep is the first step of acquirep, which actually associates the
5125 // current M to pp. This is broken out so we can disallow write
5126 // barriers for this part, since we don't yet have a P.
5127 //
5128 //go:nowritebarrierrec
5129 //go:nosplit
5130 func wirep(pp *p) {
5131         gp := getg()
5132
5133         if gp.m.p != 0 {
5134                 throw("wirep: already in go")
5135         }
5136         if pp.m != 0 || pp.status != _Pidle {
5137                 id := int64(0)
5138                 if pp.m != 0 {
5139                         id = pp.m.ptr().id
5140                 }
5141                 print("wirep: p->m=", pp.m, "(", id, ") p->status=", pp.status, "\n")
5142                 throw("wirep: invalid p state")
5143         }
5144         gp.m.p.set(pp)
5145         pp.m.set(gp.m)
5146         pp.status = _Prunning
5147 }
5148
5149 // Disassociate p and the current m.
5150 func releasep() *p {
5151         gp := getg()
5152
5153         if gp.m.p == 0 {
5154                 throw("releasep: invalid arg")
5155         }
5156         pp := gp.m.p.ptr()
5157         if pp.m.ptr() != gp.m || pp.status != _Prunning {
5158                 print("releasep: m=", gp.m, " m->p=", gp.m.p.ptr(), " p->m=", hex(pp.m), " p->status=", pp.status, "\n")
5159                 throw("releasep: invalid p state")
5160         }
5161         if trace.enabled {
5162                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5163         }
5164         gp.m.p = 0
5165         pp.m = 0
5166         pp.status = _Pidle
5167         return pp
5168 }
5169
5170 func incidlelocked(v int32) {
5171         lock(&sched.lock)
5172         sched.nmidlelocked += v
5173         if v > 0 {
5174                 checkdead()
5175         }
5176         unlock(&sched.lock)
5177 }
5178
5179 // Check for deadlock situation.
5180 // The check is based on number of running M's, if 0 -> deadlock.
5181 // sched.lock must be held.
5182 func checkdead() {
5183         assertLockHeld(&sched.lock)
5184
5185         // For -buildmode=c-shared or -buildmode=c-archive it's OK if
5186         // there are no running goroutines. The calling program is
5187         // assumed to be running.
5188         if islibrary || isarchive {
5189                 return
5190         }
5191
5192         // If we are dying because of a signal caught on an already idle thread,
5193         // freezetheworld will cause all running threads to block.
5194         // And runtime will essentially enter into deadlock state,
5195         // except that there is a thread that will call exit soon.
5196         if panicking.Load() > 0 {
5197                 return
5198         }
5199
5200         // If we are not running under cgo, but we have an extra M then account
5201         // for it. (It is possible to have an extra M on Windows without cgo to
5202         // accommodate callbacks created by syscall.NewCallback. See issue #6751
5203         // for details.)
5204         var run0 int32
5205         if !iscgo && cgoHasExtraM {
5206                 mp := lockextra(true)
5207                 haveExtraM := extraMCount > 0
5208                 unlockextra(mp)
5209                 if haveExtraM {
5210                         run0 = 1
5211                 }
5212         }
5213
5214         run := mcount() - sched.nmidle - sched.nmidlelocked - sched.nmsys
5215         if run > run0 {
5216                 return
5217         }
5218         if run < 0 {
5219                 print("runtime: checkdead: nmidle=", sched.nmidle, " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " mcount=", mcount(), " nmsys=", sched.nmsys, "\n")
5220                 unlock(&sched.lock)
5221                 throw("checkdead: inconsistent counts")
5222         }
5223
5224         grunning := 0
5225         forEachG(func(gp *g) {
5226                 if isSystemGoroutine(gp, false) {
5227                         return
5228                 }
5229                 s := readgstatus(gp)
5230                 switch s &^ _Gscan {
5231                 case _Gwaiting,
5232                         _Gpreempted:
5233                         grunning++
5234                 case _Grunnable,
5235                         _Grunning,
5236                         _Gsyscall:
5237                         print("runtime: checkdead: find g ", gp.goid, " in status ", s, "\n")
5238                         unlock(&sched.lock)
5239                         throw("checkdead: runnable g")
5240                 }
5241         })
5242         if grunning == 0 { // possible if main goroutine calls runtime·Goexit()
5243                 unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5244                 fatal("no goroutines (main called runtime.Goexit) - deadlock!")
5245         }
5246
5247         // Maybe jump time forward for playground.
5248         if faketime != 0 {
5249                 if when := timeSleepUntil(); when < maxWhen {
5250                         faketime = when
5251
5252                         // Start an M to steal the timer.
5253                         pp, _ := pidleget(faketime)
5254                         if pp == nil {
5255                                 // There should always be a free P since
5256                                 // nothing is running.
5257                                 unlock(&sched.lock)
5258                                 throw("checkdead: no p for timer")
5259                         }
5260                         mp := mget()
5261                         if mp == nil {
5262                                 // There should always be a free M since
5263                                 // nothing is running.
5264                                 unlock(&sched.lock)
5265                                 throw("checkdead: no m for timer")
5266                         }
5267                         // M must be spinning to steal. We set this to be
5268                         // explicit, but since this is the only M it would
5269                         // become spinning on its own anyways.
5270                         sched.nmspinning.Add(1)
5271                         mp.spinning = true
5272                         mp.nextp.set(pp)
5273                         notewakeup(&mp.park)
5274                         return
5275                 }
5276         }
5277
5278         // There are no goroutines running, so we can look at the P's.
5279         for _, pp := range allp {
5280                 if len(pp.timers) > 0 {
5281                         return
5282                 }
5283         }
5284
5285         unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5286         fatal("all goroutines are asleep - deadlock!")
5287 }
5288
5289 // forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
5290 // collections. If we go this long without a garbage collection, one
5291 // is forced to run.
5292 //
5293 // This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
5294 var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9
5295
5296 // needSysmonWorkaround is true if the workaround for
5297 // golang.org/issue/42515 is needed on NetBSD.
5298 var needSysmonWorkaround bool = false
5299
5300 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
5301 //
5302 //go:nowritebarrierrec
5303 func sysmon() {
5304         lock(&sched.lock)
5305         sched.nmsys++
5306         checkdead()
5307         unlock(&sched.lock)
5308
5309         lasttrace := int64(0)
5310         idle := 0 // how many cycles in succession we had not wokeup somebody
5311         delay := uint32(0)
5312
5313         for {
5314                 if idle == 0 { // start with 20us sleep...
5315                         delay = 20
5316                 } else if idle > 50 { // start doubling the sleep after 1ms...
5317                         delay *= 2
5318                 }
5319                 if delay > 10*1000 { // up to 10ms
5320                         delay = 10 * 1000
5321                 }
5322                 usleep(delay)
5323
5324                 // sysmon should not enter deep sleep if schedtrace is enabled so that
5325                 // it can print that information at the right time.
5326                 //
5327                 // It should also not enter deep sleep if there are any active P's so
5328                 // that it can retake P's from syscalls, preempt long running G's, and
5329                 // poll the network if all P's are busy for long stretches.
5330                 //
5331                 // It should wakeup from deep sleep if any P's become active either due
5332                 // to exiting a syscall or waking up due to a timer expiring so that it
5333                 // can resume performing those duties. If it wakes from a syscall it
5334                 // resets idle and delay as a bet that since it had retaken a P from a
5335                 // syscall before, it may need to do it again shortly after the
5336                 // application starts work again. It does not reset idle when waking
5337                 // from a timer to avoid adding system load to applications that spend
5338                 // most of their time sleeping.
5339                 now := nanotime()
5340                 if debug.schedtrace <= 0 && (sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs) {
5341                         lock(&sched.lock)
5342                         if sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs {
5343                                 syscallWake := false
5344                                 next := timeSleepUntil()
5345                                 if next > now {
5346                                         sched.sysmonwait.Store(true)
5347                                         unlock(&sched.lock)
5348                                         // Make wake-up period small enough
5349                                         // for the sampling to be correct.
5350                                         sleep := forcegcperiod / 2
5351                                         if next-now < sleep {
5352                                                 sleep = next - now
5353                                         }
5354                                         shouldRelax := sleep >= osRelaxMinNS
5355                                         if shouldRelax {
5356                                                 osRelax(true)
5357                                         }
5358                                         syscallWake = notetsleep(&sched.sysmonnote, sleep)
5359                                         if shouldRelax {
5360                                                 osRelax(false)
5361                                         }
5362                                         lock(&sched.lock)
5363                                         sched.sysmonwait.Store(false)
5364                                         noteclear(&sched.sysmonnote)
5365                                 }
5366                                 if syscallWake {
5367                                         idle = 0
5368                                         delay = 20
5369                                 }
5370                         }
5371                         unlock(&sched.lock)
5372                 }
5373
5374                 lock(&sched.sysmonlock)
5375                 // Update now in case we blocked on sysmonnote or spent a long time
5376                 // blocked on schedlock or sysmonlock above.
5377                 now = nanotime()
5378
5379                 // trigger libc interceptors if needed
5380                 if *cgo_yield != nil {
5381                         asmcgocall(*cgo_yield, nil)
5382                 }
5383                 // poll network if not polled for more than 10ms
5384                 lastpoll := sched.lastpoll.Load()
5385                 if netpollinited() && lastpoll != 0 && lastpoll+10*1000*1000 < now {
5386                         sched.lastpoll.CompareAndSwap(lastpoll, now)
5387                         list := netpoll(0) // non-blocking - returns list of goroutines
5388                         if !list.empty() {
5389                                 // Need to decrement number of idle locked M's
5390                                 // (pretending that one more is running) before injectglist.
5391                                 // Otherwise it can lead to the following situation:
5392                                 // injectglist grabs all P's but before it starts M's to run the P's,
5393                                 // another M returns from syscall, finishes running its G,
5394                                 // observes that there is no work to do and no other running M's
5395                                 // and reports deadlock.
5396                                 incidlelocked(-1)
5397                                 injectglist(&list)
5398                                 incidlelocked(1)
5399                         }
5400                 }
5401                 if GOOS == "netbsd" && needSysmonWorkaround {
5402                         // netpoll is responsible for waiting for timer
5403                         // expiration, so we typically don't have to worry
5404                         // about starting an M to service timers. (Note that
5405                         // sleep for timeSleepUntil above simply ensures sysmon
5406                         // starts running again when that timer expiration may
5407                         // cause Go code to run again).
5408                         //
5409                         // However, netbsd has a kernel bug that sometimes
5410                         // misses netpollBreak wake-ups, which can lead to
5411                         // unbounded delays servicing timers. If we detect this
5412                         // overrun, then startm to get something to handle the
5413                         // timer.
5414                         //
5415                         // See issue 42515 and
5416                         // https://gnats.netbsd.org/cgi-bin/query-pr-single.pl?number=50094.
5417                         if next := timeSleepUntil(); next < now {
5418                                 startm(nil, false, false)
5419                         }
5420                 }
5421                 if scavenger.sysmonWake.Load() != 0 {
5422                         // Kick the scavenger awake if someone requested it.
5423                         scavenger.wake()
5424                 }
5425                 // retake P's blocked in syscalls
5426                 // and preempt long running G's
5427                 if retake(now) != 0 {
5428                         idle = 0
5429                 } else {
5430                         idle++
5431                 }
5432                 // check if we need to force a GC
5433                 if t := (gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: now}); t.test() && forcegc.idle.Load() {
5434                         lock(&forcegc.lock)
5435                         forcegc.idle.Store(false)
5436                         var list gList
5437                         list.push(forcegc.g)
5438                         injectglist(&list)
5439                         unlock(&forcegc.lock)
5440                 }
5441                 if debug.schedtrace > 0 && lasttrace+int64(debug.schedtrace)*1000000 <= now {
5442                         lasttrace = now
5443                         schedtrace(debug.scheddetail > 0)
5444                 }
5445                 unlock(&sched.sysmonlock)
5446         }
5447 }
5448
5449 type sysmontick struct {
5450         schedtick   uint32
5451         schedwhen   int64
5452         syscalltick uint32
5453         syscallwhen int64
5454 }
5455
5456 // forcePreemptNS is the time slice given to a G before it is
5457 // preempted.
5458 const forcePreemptNS = 10 * 1000 * 1000 // 10ms
5459
5460 func retake(now int64) uint32 {
5461         n := 0
5462         // Prevent allp slice changes. This lock will be completely
5463         // uncontended unless we're already stopping the world.
5464         lock(&allpLock)
5465         // We can't use a range loop over allp because we may
5466         // temporarily drop the allpLock. Hence, we need to re-fetch
5467         // allp each time around the loop.
5468         for i := 0; i < len(allp); i++ {
5469                 pp := allp[i]
5470                 if pp == nil {
5471                         // This can happen if procresize has grown
5472                         // allp but not yet created new Ps.
5473                         continue
5474                 }
5475                 pd := &pp.sysmontick
5476                 s := pp.status
5477                 sysretake := false
5478                 if s == _Prunning || s == _Psyscall {
5479                         // Preempt G if it's running for too long.
5480                         t := int64(pp.schedtick)
5481                         if int64(pd.schedtick) != t {
5482                                 pd.schedtick = uint32(t)
5483                                 pd.schedwhen = now
5484                         } else if pd.schedwhen+forcePreemptNS <= now {
5485                                 preemptone(pp)
5486                                 // In case of syscall, preemptone() doesn't
5487                                 // work, because there is no M wired to P.
5488                                 sysretake = true
5489                         }
5490                 }
5491                 if s == _Psyscall {
5492                         // Retake P from syscall if it's there for more than 1 sysmon tick (at least 20us).
5493                         t := int64(pp.syscalltick)
5494                         if !sysretake && int64(pd.syscalltick) != t {
5495                                 pd.syscalltick = uint32(t)
5496                                 pd.syscallwhen = now
5497                                 continue
5498                         }
5499                         // On the one hand we don't want to retake Ps if there is no other work to do,
5500                         // but on the other hand we want to retake them eventually
5501                         // because they can prevent the sysmon thread from deep sleep.
5502                         if runqempty(pp) && sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() > 0 && pd.syscallwhen+10*1000*1000 > now {
5503                                 continue
5504                         }
5505                         // Drop allpLock so we can take sched.lock.
5506                         unlock(&allpLock)
5507                         // Need to decrement number of idle locked M's
5508                         // (pretending that one more is running) before the CAS.
5509                         // Otherwise the M from which we retake can exit the syscall,
5510                         // increment nmidle and report deadlock.
5511                         incidlelocked(-1)
5512                         if atomic.Cas(&pp.status, s, _Pidle) {
5513                                 if trace.enabled {
5514                                         traceGoSysBlock(pp)
5515                                         traceProcStop(pp)
5516                                 }
5517                                 n++
5518                                 pp.syscalltick++
5519                                 handoffp(pp)
5520                         }
5521                         incidlelocked(1)
5522                         lock(&allpLock)
5523                 }
5524         }
5525         unlock(&allpLock)
5526         return uint32(n)
5527 }
5528
5529 // Tell all goroutines that they have been preempted and they should stop.
5530 // This function is purely best-effort. It can fail to inform a goroutine if a
5531 // processor just started running it.
5532 // No locks need to be held.
5533 // Returns true if preemption request was issued to at least one goroutine.
5534 func preemptall() bool {
5535         res := false
5536         for _, pp := range allp {
5537                 if pp.status != _Prunning {
5538                         continue
5539                 }
5540                 if preemptone(pp) {
5541                         res = true
5542                 }
5543         }
5544         return res
5545 }
5546
5547 // Tell the goroutine running on processor P to stop.
5548 // This function is purely best-effort. It can incorrectly fail to inform the
5549 // goroutine. It can inform the wrong goroutine. Even if it informs the
5550 // correct goroutine, that goroutine might ignore the request if it is
5551 // simultaneously executing newstack.
5552 // No lock needs to be held.
5553 // Returns true if preemption request was issued.
5554 // The actual preemption will happen at some point in the future
5555 // and will be indicated by the gp->status no longer being
5556 // Grunning
5557 func preemptone(pp *p) bool {
5558         mp := pp.m.ptr()
5559         if mp == nil || mp == getg().m {
5560                 return false
5561         }
5562         gp := mp.curg
5563         if gp == nil || gp == mp.g0 {
5564                 return false
5565         }
5566
5567         gp.preempt = true
5568
5569         // Every call in a goroutine checks for stack overflow by
5570         // comparing the current stack pointer to gp->stackguard0.
5571         // Setting gp->stackguard0 to StackPreempt folds
5572         // preemption into the normal stack overflow check.
5573         gp.stackguard0 = stackPreempt
5574
5575         // Request an async preemption of this P.
5576         if preemptMSupported && debug.asyncpreemptoff == 0 {
5577                 pp.preempt = true
5578                 preemptM(mp)
5579         }
5580
5581         return true
5582 }
5583
5584 var starttime int64
5585
5586 func schedtrace(detailed bool) {
5587         now := nanotime()
5588         if starttime == 0 {
5589                 starttime = now
5590         }
5591
5592         lock(&sched.lock)
5593         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)
5594         if detailed {
5595                 print(" gcwaiting=", sched.gcwaiting.Load(), " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " stopwait=", sched.stopwait, " sysmonwait=", sched.sysmonwait.Load(), "\n")
5596         }
5597         // We must be careful while reading data from P's, M's and G's.
5598         // Even if we hold schedlock, most data can be changed concurrently.
5599         // E.g. (p->m ? p->m->id : -1) can crash if p->m changes from non-nil to nil.
5600         for i, pp := range allp {
5601                 mp := pp.m.ptr()
5602                 h := atomic.Load(&pp.runqhead)
5603                 t := atomic.Load(&pp.runqtail)
5604                 if detailed {
5605                         print("  P", i, ": status=", pp.status, " schedtick=", pp.schedtick, " syscalltick=", pp.syscalltick, " m=")
5606                         if mp != nil {
5607                                 print(mp.id)
5608                         } else {
5609                                 print("nil")
5610                         }
5611                         print(" runqsize=", t-h, " gfreecnt=", pp.gFree.n, " timerslen=", len(pp.timers), "\n")
5612                 } else {
5613                         // In non-detailed mode format lengths of per-P run queues as:
5614                         // [len1 len2 len3 len4]
5615                         print(" ")
5616                         if i == 0 {
5617                                 print("[")
5618                         }
5619                         print(t - h)
5620                         if i == len(allp)-1 {
5621                                 print("]\n")
5622                         }
5623                 }
5624         }
5625
5626         if !detailed {
5627                 unlock(&sched.lock)
5628                 return
5629         }
5630
5631         for mp := allm; mp != nil; mp = mp.alllink {
5632                 pp := mp.p.ptr()
5633                 print("  M", mp.id, ": p=")
5634                 if pp != nil {
5635                         print(pp.id)
5636                 } else {
5637                         print("nil")
5638                 }
5639                 print(" curg=")
5640                 if mp.curg != nil {
5641                         print(mp.curg.goid)
5642                 } else {
5643                         print("nil")
5644                 }
5645                 print(" mallocing=", mp.mallocing, " throwing=", mp.throwing, " preemptoff=", mp.preemptoff, " locks=", mp.locks, " dying=", mp.dying, " spinning=", mp.spinning, " blocked=", mp.blocked, " lockedg=")
5646                 if lockedg := mp.lockedg.ptr(); lockedg != nil {
5647                         print(lockedg.goid)
5648                 } else {
5649                         print("nil")
5650                 }
5651                 print("\n")
5652         }
5653
5654         forEachG(func(gp *g) {
5655                 print("  G", gp.goid, ": status=", readgstatus(gp), "(", gp.waitreason.String(), ") m=")
5656                 if gp.m != nil {
5657                         print(gp.m.id)
5658                 } else {
5659                         print("nil")
5660                 }
5661                 print(" lockedm=")
5662                 if lockedm := gp.lockedm.ptr(); lockedm != nil {
5663                         print(lockedm.id)
5664                 } else {
5665                         print("nil")
5666                 }
5667                 print("\n")
5668         })
5669         unlock(&sched.lock)
5670 }
5671
5672 // schedEnableUser enables or disables the scheduling of user
5673 // goroutines.
5674 //
5675 // This does not stop already running user goroutines, so the caller
5676 // should first stop the world when disabling user goroutines.
5677 func schedEnableUser(enable bool) {
5678         lock(&sched.lock)
5679         if sched.disable.user == !enable {
5680                 unlock(&sched.lock)
5681                 return
5682         }
5683         sched.disable.user = !enable
5684         if enable {
5685                 n := sched.disable.n
5686                 sched.disable.n = 0
5687                 globrunqputbatch(&sched.disable.runnable, n)
5688                 unlock(&sched.lock)
5689                 for ; n != 0 && sched.npidle.Load() != 0; n-- {
5690                         startm(nil, false, false)
5691                 }
5692         } else {
5693                 unlock(&sched.lock)
5694         }
5695 }
5696
5697 // schedEnabled reports whether gp should be scheduled. It returns
5698 // false is scheduling of gp is disabled.
5699 //
5700 // sched.lock must be held.
5701 func schedEnabled(gp *g) bool {
5702         assertLockHeld(&sched.lock)
5703
5704         if sched.disable.user {
5705                 return isSystemGoroutine(gp, true)
5706         }
5707         return true
5708 }
5709
5710 // Put mp on midle list.
5711 // sched.lock must be held.
5712 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5713 //
5714 //go:nowritebarrierrec
5715 func mput(mp *m) {
5716         assertLockHeld(&sched.lock)
5717
5718         mp.schedlink = sched.midle
5719         sched.midle.set(mp)
5720         sched.nmidle++
5721         checkdead()
5722 }
5723
5724 // Try to get an m from midle list.
5725 // sched.lock must be held.
5726 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5727 //
5728 //go:nowritebarrierrec
5729 func mget() *m {
5730         assertLockHeld(&sched.lock)
5731
5732         mp := sched.midle.ptr()
5733         if mp != nil {
5734                 sched.midle = mp.schedlink
5735                 sched.nmidle--
5736         }
5737         return mp
5738 }
5739
5740 // Put gp on the global runnable queue.
5741 // sched.lock must be held.
5742 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5743 //
5744 //go:nowritebarrierrec
5745 func globrunqput(gp *g) {
5746         assertLockHeld(&sched.lock)
5747
5748         sched.runq.pushBack(gp)
5749         sched.runqsize++
5750 }
5751
5752 // Put gp at the head of the global runnable queue.
5753 // sched.lock must be held.
5754 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5755 //
5756 //go:nowritebarrierrec
5757 func globrunqputhead(gp *g) {
5758         assertLockHeld(&sched.lock)
5759
5760         sched.runq.push(gp)
5761         sched.runqsize++
5762 }
5763
5764 // Put a batch of runnable goroutines on the global runnable queue.
5765 // This clears *batch.
5766 // sched.lock must be held.
5767 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5768 //
5769 //go:nowritebarrierrec
5770 func globrunqputbatch(batch *gQueue, n int32) {
5771         assertLockHeld(&sched.lock)
5772
5773         sched.runq.pushBackAll(*batch)
5774         sched.runqsize += n
5775         *batch = gQueue{}
5776 }
5777
5778 // Try get a batch of G's from the global runnable queue.
5779 // sched.lock must be held.
5780 func globrunqget(pp *p, max int32) *g {
5781         assertLockHeld(&sched.lock)
5782
5783         if sched.runqsize == 0 {
5784                 return nil
5785         }
5786
5787         n := sched.runqsize/gomaxprocs + 1
5788         if n > sched.runqsize {
5789                 n = sched.runqsize
5790         }
5791         if max > 0 && n > max {
5792                 n = max
5793         }
5794         if n > int32(len(pp.runq))/2 {
5795                 n = int32(len(pp.runq)) / 2
5796         }
5797
5798         sched.runqsize -= n
5799
5800         gp := sched.runq.pop()
5801         n--
5802         for ; n > 0; n-- {
5803                 gp1 := sched.runq.pop()
5804                 runqput(pp, gp1, false)
5805         }
5806         return gp
5807 }
5808
5809 // pMask is an atomic bitstring with one bit per P.
5810 type pMask []uint32
5811
5812 // read returns true if P id's bit is set.
5813 func (p pMask) read(id uint32) bool {
5814         word := id / 32
5815         mask := uint32(1) << (id % 32)
5816         return (atomic.Load(&p[word]) & mask) != 0
5817 }
5818
5819 // set sets P id's bit.
5820 func (p pMask) set(id int32) {
5821         word := id / 32
5822         mask := uint32(1) << (id % 32)
5823         atomic.Or(&p[word], mask)
5824 }
5825
5826 // clear clears P id's bit.
5827 func (p pMask) clear(id int32) {
5828         word := id / 32
5829         mask := uint32(1) << (id % 32)
5830         atomic.And(&p[word], ^mask)
5831 }
5832
5833 // updateTimerPMask clears pp's timer mask if it has no timers on its heap.
5834 //
5835 // Ideally, the timer mask would be kept immediately consistent on any timer
5836 // operations. Unfortunately, updating a shared global data structure in the
5837 // timer hot path adds too much overhead in applications frequently switching
5838 // between no timers and some timers.
5839 //
5840 // As a compromise, the timer mask is updated only on pidleget / pidleput. A
5841 // running P (returned by pidleget) may add a timer at any time, so its mask
5842 // must be set. An idle P (passed to pidleput) cannot add new timers while
5843 // idle, so if it has no timers at that time, its mask may be cleared.
5844 //
5845 // Thus, we get the following effects on timer-stealing in findrunnable:
5846 //
5847 //   - Idle Ps with no timers when they go idle are never checked in findrunnable
5848 //     (for work- or timer-stealing; this is the ideal case).
5849 //   - Running Ps must always be checked.
5850 //   - Idle Ps whose timers are stolen must continue to be checked until they run
5851 //     again, even after timer expiration.
5852 //
5853 // When the P starts running again, the mask should be set, as a timer may be
5854 // added at any time.
5855 //
5856 // TODO(prattmic): Additional targeted updates may improve the above cases.
5857 // e.g., updating the mask when stealing a timer.
5858 func updateTimerPMask(pp *p) {
5859         if pp.numTimers.Load() > 0 {
5860                 return
5861         }
5862
5863         // Looks like there are no timers, however another P may transiently
5864         // decrement numTimers when handling a timerModified timer in
5865         // checkTimers. We must take timersLock to serialize with these changes.
5866         lock(&pp.timersLock)
5867         if pp.numTimers.Load() == 0 {
5868                 timerpMask.clear(pp.id)
5869         }
5870         unlock(&pp.timersLock)
5871 }
5872
5873 // pidleput puts p on the _Pidle list. now must be a relatively recent call
5874 // to nanotime or zero. Returns now or the current time if now was zero.
5875 //
5876 // This releases ownership of p. Once sched.lock is released it is no longer
5877 // safe to use p.
5878 //
5879 // sched.lock must be held.
5880 //
5881 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5882 //
5883 //go:nowritebarrierrec
5884 func pidleput(pp *p, now int64) int64 {
5885         assertLockHeld(&sched.lock)
5886
5887         if !runqempty(pp) {
5888                 throw("pidleput: P has non-empty run queue")
5889         }
5890         if now == 0 {
5891                 now = nanotime()
5892         }
5893         updateTimerPMask(pp) // clear if there are no timers.
5894         idlepMask.set(pp.id)
5895         pp.link = sched.pidle
5896         sched.pidle.set(pp)
5897         sched.npidle.Add(1)
5898         if !pp.limiterEvent.start(limiterEventIdle, now) {
5899                 throw("must be able to track idle limiter event")
5900         }
5901         return now
5902 }
5903
5904 // pidleget tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5905 //
5906 // sched.lock must be held.
5907 //
5908 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5909 //
5910 //go:nowritebarrierrec
5911 func pidleget(now int64) (*p, int64) {
5912         assertLockHeld(&sched.lock)
5913
5914         pp := sched.pidle.ptr()
5915         if pp != nil {
5916                 // Timer may get added at any time now.
5917                 if now == 0 {
5918                         now = nanotime()
5919                 }
5920                 timerpMask.set(pp.id)
5921                 idlepMask.clear(pp.id)
5922                 sched.pidle = pp.link
5923                 sched.npidle.Add(-1)
5924                 pp.limiterEvent.stop(limiterEventIdle, now)
5925         }
5926         return pp, now
5927 }
5928
5929 // pidlegetSpinning tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5930 // This is called by spinning Ms (or callers than need a spinning M) that have
5931 // found work. If no P is available, this must synchronized with non-spinning
5932 // Ms that may be preparing to drop their P without discovering this work.
5933 //
5934 // sched.lock must be held.
5935 //
5936 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5937 //
5938 //go:nowritebarrierrec
5939 func pidlegetSpinning(now int64) (*p, int64) {
5940         assertLockHeld(&sched.lock)
5941
5942         pp, now := pidleget(now)
5943         if pp == nil {
5944                 // See "Delicate dance" comment in findrunnable. We found work
5945                 // that we cannot take, we must synchronize with non-spinning
5946                 // Ms that may be preparing to drop their P.
5947                 sched.needspinning.Store(1)
5948                 return nil, now
5949         }
5950
5951         return pp, now
5952 }
5953
5954 // runqempty reports whether pp has no Gs on its local run queue.
5955 // It never returns true spuriously.
5956 func runqempty(pp *p) bool {
5957         // Defend against a race where 1) pp has G1 in runqnext but runqhead == runqtail,
5958         // 2) runqput on pp kicks G1 to the runq, 3) runqget on pp empties runqnext.
5959         // Simply observing that runqhead == runqtail and then observing that runqnext == nil
5960         // does not mean the queue is empty.
5961         for {
5962                 head := atomic.Load(&pp.runqhead)
5963                 tail := atomic.Load(&pp.runqtail)
5964                 runnext := atomic.Loaduintptr((*uintptr)(unsafe.Pointer(&pp.runnext)))
5965                 if tail == atomic.Load(&pp.runqtail) {
5966                         return head == tail && runnext == 0
5967                 }
5968         }
5969 }
5970
5971 // To shake out latent assumptions about scheduling order,
5972 // we introduce some randomness into scheduling decisions
5973 // when running with the race detector.
5974 // The need for this was made obvious by changing the
5975 // (deterministic) scheduling order in Go 1.5 and breaking
5976 // many poorly-written tests.
5977 // With the randomness here, as long as the tests pass
5978 // consistently with -race, they shouldn't have latent scheduling
5979 // assumptions.
5980 const randomizeScheduler = raceenabled
5981
5982 // runqput tries to put g on the local runnable queue.
5983 // If next is false, runqput adds g to the tail of the runnable queue.
5984 // If next is true, runqput puts g in the pp.runnext slot.
5985 // If the run queue is full, runnext puts g on the global queue.
5986 // Executed only by the owner P.
5987 func runqput(pp *p, gp *g, next bool) {
5988         if randomizeScheduler && next && fastrandn(2) == 0 {
5989                 next = false
5990         }
5991
5992         if next {
5993         retryNext:
5994                 oldnext := pp.runnext
5995                 if !pp.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
5996                         goto retryNext
5997                 }
5998                 if oldnext == 0 {
5999                         return
6000                 }
6001                 // Kick the old runnext out to the regular run queue.
6002                 gp = oldnext.ptr()
6003         }
6004
6005 retry:
6006         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6007         t := pp.runqtail
6008         if t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6009                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6010                 atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+1) // store-release, makes the item available for consumption
6011                 return
6012         }
6013         if runqputslow(pp, gp, h, t) {
6014                 return
6015         }
6016         // the queue is not full, now the put above must succeed
6017         goto retry
6018 }
6019
6020 // Put g and a batch of work from local runnable queue on global queue.
6021 // Executed only by the owner P.
6022 func runqputslow(pp *p, gp *g, h, t uint32) bool {
6023         var batch [len(pp.runq)/2 + 1]*g
6024
6025         // First, grab a batch from local queue.
6026         n := t - h
6027         n = n / 2
6028         if n != uint32(len(pp.runq)/2) {
6029                 throw("runqputslow: queue is not full")
6030         }
6031         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6032                 batch[i] = pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6033         }
6034         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6035                 return false
6036         }
6037         batch[n] = gp
6038
6039         if randomizeScheduler {
6040                 for i := uint32(1); i <= n; i++ {
6041                         j := fastrandn(i + 1)
6042                         batch[i], batch[j] = batch[j], batch[i]
6043                 }
6044         }
6045
6046         // Link the goroutines.
6047         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6048                 batch[i].schedlink.set(batch[i+1])
6049         }
6050         var q gQueue
6051         q.head.set(batch[0])
6052         q.tail.set(batch[n])
6053
6054         // Now put the batch on global queue.
6055         lock(&sched.lock)
6056         globrunqputbatch(&q, int32(n+1))
6057         unlock(&sched.lock)
6058         return true
6059 }
6060
6061 // runqputbatch tries to put all the G's on q on the local runnable queue.
6062 // If the queue is full, they are put on the global queue; in that case
6063 // this will temporarily acquire the scheduler lock.
6064 // Executed only by the owner P.
6065 func runqputbatch(pp *p, q *gQueue, qsize int) {
6066         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead)
6067         t := pp.runqtail
6068         n := uint32(0)
6069         for !q.empty() && t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6070                 gp := q.pop()
6071                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6072                 t++
6073                 n++
6074         }
6075         qsize -= int(n)
6076
6077         if randomizeScheduler {
6078                 off := func(o uint32) uint32 {
6079                         return (pp.runqtail + o) % uint32(len(pp.runq))
6080                 }
6081                 for i := uint32(1); i < n; i++ {
6082                         j := fastrandn(i + 1)
6083                         pp.runq[off(i)], pp.runq[off(j)] = pp.runq[off(j)], pp.runq[off(i)]
6084                 }
6085         }
6086
6087         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t)
6088         if !q.empty() {
6089                 lock(&sched.lock)
6090                 globrunqputbatch(q, int32(qsize))
6091                 unlock(&sched.lock)
6092         }
6093 }
6094
6095 // Get g from local runnable queue.
6096 // If inheritTime is true, gp should inherit the remaining time in the
6097 // current time slice. Otherwise, it should start a new time slice.
6098 // Executed only by the owner P.
6099 func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) {
6100         // If there's a runnext, it's the next G to run.
6101         next := pp.runnext
6102         // If the runnext is non-0 and the CAS fails, it could only have been stolen by another P,
6103         // because other Ps can race to set runnext to 0, but only the current P can set it to non-0.
6104         // Hence, there's no need to retry this CAS if it fails.
6105         if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) {
6106                 return next.ptr(), true
6107         }
6108
6109         for {
6110                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6111                 t := pp.runqtail
6112                 if t == h {
6113                         return nil, false
6114                 }
6115                 gp := pp.runq[h%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6116                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+1) { // cas-release, commits consume
6117                         return gp, false
6118                 }
6119         }
6120 }
6121
6122 // runqdrain drains the local runnable queue of pp and returns all goroutines in it.
6123 // Executed only by the owner P.
6124 func runqdrain(pp *p) (drainQ gQueue, n uint32) {
6125         oldNext := pp.runnext
6126         if oldNext != 0 && pp.runnext.cas(oldNext, 0) {
6127                 drainQ.pushBack(oldNext.ptr())
6128                 n++
6129         }
6130
6131 retry:
6132         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6133         t := pp.runqtail
6134         qn := t - h
6135         if qn == 0 {
6136                 return
6137         }
6138         if qn > uint32(len(pp.runq)) { // read inconsistent h and t
6139                 goto retry
6140         }
6141
6142         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+qn) { // cas-release, commits consume
6143                 goto retry
6144         }
6145
6146         // We've inverted the order in which it gets G's from the local P's runnable queue
6147         // and then advances the head pointer because we don't want to mess up the statuses of G's
6148         // while runqdrain() and runqsteal() are running in parallel.
6149         // Thus we should advance the head pointer before draining the local P into a gQueue,
6150         // so that we can update any gp.schedlink only after we take the full ownership of G,
6151         // meanwhile, other P's can't access to all G's in local P's runnable queue and steal them.
6152         // See https://groups.google.com/g/golang-dev/c/0pTKxEKhHSc/m/6Q85QjdVBQAJ for more details.
6153         for i := uint32(0); i < qn; i++ {
6154                 gp := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6155                 drainQ.pushBack(gp)
6156                 n++
6157         }
6158         return
6159 }
6160
6161 // Grabs a batch of goroutines from pp's runnable queue into batch.
6162 // Batch is a ring buffer starting at batchHead.
6163 // Returns number of grabbed goroutines.
6164 // Can be executed by any P.
6165 func runqgrab(pp *p, batch *[256]guintptr, batchHead uint32, stealRunNextG bool) uint32 {
6166         for {
6167                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6168                 t := atomic.LoadAcq(&pp.runqtail) // load-acquire, synchronize with the producer
6169                 n := t - h
6170                 n = n - n/2
6171                 if n == 0 {
6172                         if stealRunNextG {
6173                                 // Try to steal from pp.runnext.
6174                                 if next := pp.runnext; next != 0 {
6175                                         if pp.status == _Prunning {
6176                                                 // Sleep to ensure that pp isn't about to run the g
6177                                                 // we are about to steal.
6178                                                 // The important use case here is when the g running
6179                                                 // on pp ready()s another g and then almost
6180                                                 // immediately blocks. Instead of stealing runnext
6181                                                 // in this window, back off to give pp a chance to
6182                                                 // schedule runnext. This will avoid thrashing gs
6183                                                 // between different Ps.
6184                                                 // A sync chan send/recv takes ~50ns as of time of
6185                                                 // writing, so 3us gives ~50x overshoot.
6186                                                 if GOOS != "windows" && GOOS != "openbsd" && GOOS != "netbsd" {
6187                                                         usleep(3)
6188                                                 } else {
6189                                                         // On some platforms system timer granularity is
6190                                                         // 1-15ms, which is way too much for this
6191                                                         // optimization. So just yield.
6192                                                         osyield()
6193                                                 }
6194                                         }
6195                                         if !pp.runnext.cas(next, 0) {
6196                                                 continue
6197                                         }
6198                                         batch[batchHead%uint32(len(batch))] = next
6199                                         return 1
6200                                 }
6201                         }
6202                         return 0
6203                 }
6204                 if n > uint32(len(pp.runq)/2) { // read inconsistent h and t
6205                         continue
6206                 }
6207                 for i := uint32(0); i < n; i++ {
6208                         g := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))]
6209                         batch[(batchHead+i)%uint32(len(batch))] = g
6210                 }
6211                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6212                         return n
6213                 }
6214         }
6215 }
6216
6217 // Steal half of elements from local runnable queue of p2
6218 // and put onto local runnable queue of p.
6219 // Returns one of the stolen elements (or nil if failed).
6220 func runqsteal(pp, p2 *p, stealRunNextG bool) *g {
6221         t := pp.runqtail
6222         n := runqgrab(p2, &pp.runq, t, stealRunNextG)
6223         if n == 0 {
6224                 return nil
6225         }
6226         n--
6227         gp := pp.runq[(t+n)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6228         if n == 0 {
6229                 return gp
6230         }
6231         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6232         if t-h+n >= uint32(len(pp.runq)) {
6233                 throw("runqsteal: runq overflow")
6234         }
6235         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+n) // store-release, makes the item available for consumption
6236         return gp
6237 }
6238
6239 // A gQueue is a dequeue of Gs linked through g.schedlink. A G can only
6240 // be on one gQueue or gList at a time.
6241 type gQueue struct {
6242         head guintptr
6243         tail guintptr
6244 }
6245
6246 // empty reports whether q is empty.
6247 func (q *gQueue) empty() bool {
6248         return q.head == 0
6249 }
6250
6251 // push adds gp to the head of q.
6252 func (q *gQueue) push(gp *g) {
6253         gp.schedlink = q.head
6254         q.head.set(gp)
6255         if q.tail == 0 {
6256                 q.tail.set(gp)
6257         }
6258 }
6259
6260 // pushBack adds gp to the tail of q.
6261 func (q *gQueue) pushBack(gp *g) {
6262         gp.schedlink = 0
6263         if q.tail != 0 {
6264                 q.tail.ptr().schedlink.set(gp)
6265         } else {
6266                 q.head.set(gp)
6267         }
6268         q.tail.set(gp)
6269 }
6270
6271 // pushBackAll adds all Gs in q2 to the tail of q. After this q2 must
6272 // not be used.
6273 func (q *gQueue) pushBackAll(q2 gQueue) {
6274         if q2.tail == 0 {
6275                 return
6276         }
6277         q2.tail.ptr().schedlink = 0
6278         if q.tail != 0 {
6279                 q.tail.ptr().schedlink = q2.head
6280         } else {
6281                 q.head = q2.head
6282         }
6283         q.tail = q2.tail
6284 }
6285
6286 // pop removes and returns the head of queue q. It returns nil if
6287 // q is empty.
6288 func (q *gQueue) pop() *g {
6289         gp := q.head.ptr()
6290         if gp != nil {
6291                 q.head = gp.schedlink
6292                 if q.head == 0 {
6293                         q.tail = 0
6294                 }
6295         }
6296         return gp
6297 }
6298
6299 // popList takes all Gs in q and returns them as a gList.
6300 func (q *gQueue) popList() gList {
6301         stack := gList{q.head}
6302         *q = gQueue{}
6303         return stack
6304 }
6305
6306 // A gList is a list of Gs linked through g.schedlink. A G can only be
6307 // on one gQueue or gList at a time.
6308 type gList struct {
6309         head guintptr
6310 }
6311
6312 // empty reports whether l is empty.
6313 func (l *gList) empty() bool {
6314         return l.head == 0
6315 }
6316
6317 // push adds gp to the head of l.
6318 func (l *gList) push(gp *g) {
6319         gp.schedlink = l.head
6320         l.head.set(gp)
6321 }
6322
6323 // pushAll prepends all Gs in q to l.
6324 func (l *gList) pushAll(q gQueue) {
6325         if !q.empty() {
6326                 q.tail.ptr().schedlink = l.head
6327                 l.head = q.head
6328         }
6329 }
6330
6331 // pop removes and returns the head of l. If l is empty, it returns nil.
6332 func (l *gList) pop() *g {
6333         gp := l.head.ptr()
6334         if gp != nil {
6335                 l.head = gp.schedlink
6336         }
6337         return gp
6338 }
6339
6340 //go:linkname setMaxThreads runtime/debug.setMaxThreads
6341 func setMaxThreads(in int) (out int) {
6342         lock(&sched.lock)
6343         out = int(sched.maxmcount)
6344         if in > 0x7fffffff { // MaxInt32
6345                 sched.maxmcount = 0x7fffffff
6346         } else {
6347                 sched.maxmcount = int32(in)
6348         }
6349         checkmcount()
6350         unlock(&sched.lock)
6351         return
6352 }
6353
6354 //go:nosplit
6355 func procPin() int {
6356         gp := getg()
6357         mp := gp.m
6358
6359         mp.locks++
6360         return int(mp.p.ptr().id)
6361 }
6362
6363 //go:nosplit
6364 func procUnpin() {
6365         gp := getg()
6366         gp.m.locks--
6367 }
6368
6369 //go:linkname sync_runtime_procPin sync.runtime_procPin
6370 //go:nosplit
6371 func sync_runtime_procPin() int {
6372         return procPin()
6373 }
6374
6375 //go:linkname sync_runtime_procUnpin sync.runtime_procUnpin
6376 //go:nosplit
6377 func sync_runtime_procUnpin() {
6378         procUnpin()
6379 }
6380
6381 //go:linkname sync_atomic_runtime_procPin sync/atomic.runtime_procPin
6382 //go:nosplit
6383 func sync_atomic_runtime_procPin() int {
6384         return procPin()
6385 }
6386
6387 //go:linkname sync_atomic_runtime_procUnpin sync/atomic.runtime_procUnpin
6388 //go:nosplit
6389 func sync_atomic_runtime_procUnpin() {
6390         procUnpin()
6391 }
6392
6393 // Active spinning for sync.Mutex.
6394 //
6395 //go:linkname sync_runtime_canSpin sync.runtime_canSpin
6396 //go:nosplit
6397 func sync_runtime_canSpin(i int) bool {
6398         // sync.Mutex is cooperative, so we are conservative with spinning.
6399         // Spin only few times and only if running on a multicore machine and
6400         // GOMAXPROCS>1 and there is at least one other running P and local runq is empty.
6401         // As opposed to runtime mutex we don't do passive spinning here,
6402         // because there can be work on global runq or on other Ps.
6403         if i >= active_spin || ncpu <= 1 || gomaxprocs <= sched.npidle.Load()+sched.nmspinning.Load()+1 {
6404                 return false
6405         }
6406         if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) {
6407                 return false
6408         }
6409         return true
6410 }
6411
6412 //go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpin
6413 //go:nosplit
6414 func sync_runtime_doSpin() {
6415         procyield(active_spin_cnt)
6416 }
6417
6418 var stealOrder randomOrder
6419
6420 // randomOrder/randomEnum are helper types for randomized work stealing.
6421 // They allow to enumerate all Ps in different pseudo-random orders without repetitions.
6422 // The algorithm is based on the fact that if we have X such that X and GOMAXPROCS
6423 // are coprime, then a sequences of (i + X) % GOMAXPROCS gives the required enumeration.
6424 type randomOrder struct {
6425         count    uint32
6426         coprimes []uint32
6427 }
6428
6429 type randomEnum struct {
6430         i     uint32
6431         count uint32
6432         pos   uint32
6433         inc   uint32
6434 }
6435
6436 func (ord *randomOrder) reset(count uint32) {
6437         ord.count = count
6438         ord.coprimes = ord.coprimes[:0]
6439         for i := uint32(1); i <= count; i++ {
6440                 if gcd(i, count) == 1 {
6441                         ord.coprimes = append(ord.coprimes, i)
6442                 }
6443         }
6444 }
6445
6446 func (ord *randomOrder) start(i uint32) randomEnum {
6447         return randomEnum{
6448                 count: ord.count,
6449                 pos:   i % ord.count,
6450                 inc:   ord.coprimes[i/ord.count%uint32(len(ord.coprimes))],
6451         }
6452 }
6453
6454 func (enum *randomEnum) done() bool {
6455         return enum.i == enum.count
6456 }
6457
6458 func (enum *randomEnum) next() {
6459         enum.i++
6460         enum.pos = (enum.pos + enum.inc) % enum.count
6461 }
6462
6463 func (enum *randomEnum) position() uint32 {
6464         return enum.pos
6465 }
6466
6467 func gcd(a, b uint32) uint32 {
6468         for b != 0 {
6469                 a, b = b, a%b
6470         }
6471         return a
6472 }
6473
6474 // An initTask represents the set of initializations that need to be done for a package.
6475 // Keep in sync with ../../test/noinit.go:initTask
6476 type initTask struct {
6477         state uint32 // 0 = uninitialized, 1 = in progress, 2 = done
6478         nfns  uint32
6479         // followed by nfns pcs, uintptr sized, one per init function to run
6480 }
6481
6482 // inittrace stores statistics for init functions which are
6483 // updated by malloc and newproc when active is true.
6484 var inittrace tracestat
6485
6486 type tracestat struct {
6487         active bool   // init tracing activation status
6488         id     uint64 // init goroutine id
6489         allocs uint64 // heap allocations
6490         bytes  uint64 // heap allocated bytes
6491 }
6492
6493 func doInit(ts []*initTask) {
6494         for _, t := range ts {
6495                 doInit1(t)
6496         }
6497 }
6498
6499 func doInit1(t *initTask) {
6500         switch t.state {
6501         case 2: // fully initialized
6502                 return
6503         case 1: // initialization in progress
6504                 throw("recursive call during initialization - linker skew")
6505         default: // not initialized yet
6506                 t.state = 1 // initialization in progress
6507
6508                 var (
6509                         start  int64
6510                         before tracestat
6511                 )
6512
6513                 if inittrace.active {
6514                         start = nanotime()
6515                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6516                         before = inittrace
6517                 }
6518
6519                 if t.nfns == 0 {
6520                         // We should have pruned all of these in the linker.
6521                         throw("inittask with no functions")
6522                 }
6523
6524                 firstFunc := add(unsafe.Pointer(t), 8)
6525                 for i := uint32(0); i < t.nfns; i++ {
6526                         p := add(firstFunc, uintptr(i)*goarch.PtrSize)
6527                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&p))
6528                         f()
6529                 }
6530
6531                 if inittrace.active {
6532                         end := nanotime()
6533                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6534                         after := inittrace
6535
6536                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&firstFunc))
6537                         pkg := funcpkgpath(findfunc(abi.FuncPCABIInternal(f)))
6538
6539                         var sbuf [24]byte
6540                         print("init ", pkg, " @")
6541                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(start-runtimeInitTime))), " ms, ")
6542                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(end-start))), " ms clock, ")
6543                         print(string(itoa(sbuf[:], after.bytes-before.bytes)), " bytes, ")
6544                         print(string(itoa(sbuf[:], after.allocs-before.allocs)), " allocs")
6545                         print("\n")
6546                 }
6547
6548                 t.state = 2 // initialization done
6549         }
6550 }