]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/proc.go
runtime: exclude extra M's from debug.SetMaxThreads
[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         // Exclude extra M's, which are used for cgocallback from threads
783         // created in C.
784         //
785         // The purpose of the SetMaxThreads limit is to avoid accidental fork
786         // bomb from something like millions of goroutines blocking on system
787         // calls, causing the runtime to create millions of threads. By
788         // definition, this isn't a problem for threads created in C, so we
789         // exclude them from the limit. See https://go.dev/issue/60004.
790         count := mcount() - int32(extraMInUse.Load()) - int32(extraMLength.Load())
791         if count > sched.maxmcount {
792                 print("runtime: program exceeds ", sched.maxmcount, "-thread limit\n")
793                 throw("thread exhaustion")
794         }
795 }
796
797 // mReserveID returns the next ID to use for a new m. This new m is immediately
798 // considered 'running' by checkdead.
799 //
800 // sched.lock must be held.
801 func mReserveID() int64 {
802         assertLockHeld(&sched.lock)
803
804         if sched.mnext+1 < sched.mnext {
805                 throw("runtime: thread ID overflow")
806         }
807         id := sched.mnext
808         sched.mnext++
809         checkmcount()
810         return id
811 }
812
813 // Pre-allocated ID may be passed as 'id', or omitted by passing -1.
814 func mcommoninit(mp *m, id int64) {
815         gp := getg()
816
817         // g0 stack won't make sense for user (and is not necessary unwindable).
818         if gp != gp.m.g0 {
819                 callers(1, mp.createstack[:])
820         }
821
822         lock(&sched.lock)
823
824         if id >= 0 {
825                 mp.id = id
826         } else {
827                 mp.id = mReserveID()
828         }
829
830         lo := uint32(int64Hash(uint64(mp.id), fastrandseed))
831         hi := uint32(int64Hash(uint64(cputicks()), ^fastrandseed))
832         if lo|hi == 0 {
833                 hi = 1
834         }
835         // Same behavior as for 1.17.
836         // TODO: Simplify this.
837         if goarch.BigEndian {
838                 mp.fastrand = uint64(lo)<<32 | uint64(hi)
839         } else {
840                 mp.fastrand = uint64(hi)<<32 | uint64(lo)
841         }
842
843         mpreinit(mp)
844         if mp.gsignal != nil {
845                 mp.gsignal.stackguard1 = mp.gsignal.stack.lo + stackGuard
846         }
847
848         // Add to allm so garbage collector doesn't free g->m
849         // when it is just in a register or thread-local storage.
850         mp.alllink = allm
851
852         // NumCgoCall() iterates over allm w/o schedlock,
853         // so we need to publish it safely.
854         atomicstorep(unsafe.Pointer(&allm), unsafe.Pointer(mp))
855         unlock(&sched.lock)
856
857         // Allocate memory to hold a cgo traceback if the cgo call crashes.
858         if iscgo || GOOS == "solaris" || GOOS == "illumos" || GOOS == "windows" {
859                 mp.cgoCallers = new(cgoCallers)
860         }
861 }
862
863 func (mp *m) becomeSpinning() {
864         mp.spinning = true
865         sched.nmspinning.Add(1)
866         sched.needspinning.Store(0)
867 }
868
869 func (mp *m) hasCgoOnStack() bool {
870         return mp.ncgo > 0 || mp.isextra
871 }
872
873 var fastrandseed uintptr
874
875 func fastrandinit() {
876         s := (*[unsafe.Sizeof(fastrandseed)]byte)(unsafe.Pointer(&fastrandseed))[:]
877         getRandomData(s)
878 }
879
880 // Mark gp ready to run.
881 func ready(gp *g, traceskip int, next bool) {
882         if trace.enabled {
883                 traceGoUnpark(gp, traceskip)
884         }
885
886         status := readgstatus(gp)
887
888         // Mark runnable.
889         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
890         if status&^_Gscan != _Gwaiting {
891                 dumpgstatus(gp)
892                 throw("bad g->status in ready")
893         }
894
895         // status is Gwaiting or Gscanwaiting, make Grunnable and put on runq
896         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
897         runqput(mp.p.ptr(), gp, next)
898         wakep()
899         releasem(mp)
900 }
901
902 // freezeStopWait is a large value that freezetheworld sets
903 // sched.stopwait to in order to request that all Gs permanently stop.
904 const freezeStopWait = 0x7fffffff
905
906 // freezing is set to non-zero if the runtime is trying to freeze the
907 // world.
908 var freezing atomic.Bool
909
910 // Similar to stopTheWorld but best-effort and can be called several times.
911 // There is no reverse operation, used during crashing.
912 // This function must not lock any mutexes.
913 func freezetheworld() {
914         freezing.Store(true)
915         // stopwait and preemption requests can be lost
916         // due to races with concurrently executing threads,
917         // so try several times
918         for i := 0; i < 5; i++ {
919                 // this should tell the scheduler to not start any new goroutines
920                 sched.stopwait = freezeStopWait
921                 sched.gcwaiting.Store(true)
922                 // this should stop running goroutines
923                 if !preemptall() {
924                         break // no running goroutines
925                 }
926                 usleep(1000)
927         }
928         // to be sure
929         usleep(1000)
930         preemptall()
931         usleep(1000)
932 }
933
934 // All reads and writes of g's status go through readgstatus, casgstatus
935 // castogscanstatus, casfrom_Gscanstatus.
936 //
937 //go:nosplit
938 func readgstatus(gp *g) uint32 {
939         return gp.atomicstatus.Load()
940 }
941
942 // The Gscanstatuses are acting like locks and this releases them.
943 // If it proves to be a performance hit we should be able to make these
944 // simple atomic stores but for now we are going to throw if
945 // we see an inconsistent state.
946 func casfrom_Gscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
947         success := false
948
949         // Check that transition is valid.
950         switch oldval {
951         default:
952                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus bad oldval gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
953                 dumpgstatus(gp)
954                 throw("casfrom_Gscanstatus:top gp->status is not in scan state")
955         case _Gscanrunnable,
956                 _Gscanwaiting,
957                 _Gscanrunning,
958                 _Gscansyscall,
959                 _Gscanpreempted:
960                 if newval == oldval&^_Gscan {
961                         success = gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
962                 }
963         }
964         if !success {
965                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus failed gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
966                 dumpgstatus(gp)
967                 throw("casfrom_Gscanstatus: gp->status is not in scan state")
968         }
969         releaseLockRank(lockRankGscan)
970 }
971
972 // This will return false if the gp is not in the expected status and the cas fails.
973 // This acts like a lock acquire while the casfromgstatus acts like a lock release.
974 func castogscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) bool {
975         switch oldval {
976         case _Grunnable,
977                 _Grunning,
978                 _Gwaiting,
979                 _Gsyscall:
980                 if newval == oldval|_Gscan {
981                         r := gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
982                         if r {
983                                 acquireLockRank(lockRankGscan)
984                         }
985                         return r
986
987                 }
988         }
989         print("runtime: castogscanstatus oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
990         throw("castogscanstatus")
991         panic("not reached")
992 }
993
994 // casgstatusAlwaysTrack is a debug flag that causes casgstatus to always track
995 // various latencies on every transition instead of sampling them.
996 var casgstatusAlwaysTrack = false
997
998 // If asked to move to or from a Gscanstatus this will throw. Use the castogscanstatus
999 // and casfrom_Gscanstatus instead.
1000 // casgstatus will loop if the g->atomicstatus is in a Gscan status until the routine that
1001 // put it in the Gscan state is finished.
1002 //
1003 //go:nosplit
1004 func casgstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
1005         if (oldval&_Gscan != 0) || (newval&_Gscan != 0) || oldval == newval {
1006                 systemstack(func() {
1007                         print("runtime: casgstatus: oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
1008                         throw("casgstatus: bad incoming values")
1009                 })
1010         }
1011
1012         acquireLockRank(lockRankGscan)
1013         releaseLockRank(lockRankGscan)
1014
1015         // See https://golang.org/cl/21503 for justification of the yield delay.
1016         const yieldDelay = 5 * 1000
1017         var nextYield int64
1018
1019         // loop if gp->atomicstatus is in a scan state giving
1020         // GC time to finish and change the state to oldval.
1021         for i := 0; !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval); i++ {
1022                 if oldval == _Gwaiting && gp.atomicstatus.Load() == _Grunnable {
1023                         throw("casgstatus: waiting for Gwaiting but is Grunnable")
1024                 }
1025                 if i == 0 {
1026                         nextYield = nanotime() + yieldDelay
1027                 }
1028                 if nanotime() < nextYield {
1029                         for x := 0; x < 10 && gp.atomicstatus.Load() != oldval; x++ {
1030                                 procyield(1)
1031                         }
1032                 } else {
1033                         osyield()
1034                         nextYield = nanotime() + yieldDelay/2
1035                 }
1036         }
1037
1038         if oldval == _Grunning {
1039                 // Track every gTrackingPeriod time a goroutine transitions out of running.
1040                 if casgstatusAlwaysTrack || gp.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
1041                         gp.tracking = true
1042                 }
1043                 gp.trackingSeq++
1044         }
1045         if !gp.tracking {
1046                 return
1047         }
1048
1049         // Handle various kinds of tracking.
1050         //
1051         // Currently:
1052         // - Time spent in runnable.
1053         // - Time spent blocked on a sync.Mutex or sync.RWMutex.
1054         switch oldval {
1055         case _Grunnable:
1056                 // We transitioned out of runnable, so measure how much
1057                 // time we spent in this state and add it to
1058                 // runnableTime.
1059                 now := nanotime()
1060                 gp.runnableTime += now - gp.trackingStamp
1061                 gp.trackingStamp = 0
1062         case _Gwaiting:
1063                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1064                         // Not blocking on a lock.
1065                         break
1066                 }
1067                 // Blocking on a lock, measure it. Note that because we're
1068                 // sampling, we have to multiply by our sampling period to get
1069                 // a more representative estimate of the absolute value.
1070                 // gTrackingPeriod also represents an accurate sampling period
1071                 // because we can only enter this state from _Grunning.
1072                 now := nanotime()
1073                 sched.totalMutexWaitTime.Add((now - gp.trackingStamp) * gTrackingPeriod)
1074                 gp.trackingStamp = 0
1075         }
1076         switch newval {
1077         case _Gwaiting:
1078                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1079                         // Not blocking on a lock.
1080                         break
1081                 }
1082                 // Blocking on a lock. Write down the timestamp.
1083                 now := nanotime()
1084                 gp.trackingStamp = now
1085         case _Grunnable:
1086                 // We just transitioned into runnable, so record what
1087                 // time that happened.
1088                 now := nanotime()
1089                 gp.trackingStamp = now
1090         case _Grunning:
1091                 // We're transitioning into running, so turn off
1092                 // tracking and record how much time we spent in
1093                 // runnable.
1094                 gp.tracking = false
1095                 sched.timeToRun.record(gp.runnableTime)
1096                 gp.runnableTime = 0
1097         }
1098 }
1099
1100 // casGToWaiting transitions gp from old to _Gwaiting, and sets the wait reason.
1101 //
1102 // Use this over casgstatus when possible to ensure that a waitreason is set.
1103 func casGToWaiting(gp *g, old uint32, reason waitReason) {
1104         // Set the wait reason before calling casgstatus, because casgstatus will use it.
1105         gp.waitreason = reason
1106         casgstatus(gp, old, _Gwaiting)
1107 }
1108
1109 // casgstatus(gp, oldstatus, Gcopystack), assuming oldstatus is Gwaiting or Grunnable.
1110 // Returns old status. Cannot call casgstatus directly, because we are racing with an
1111 // async wakeup that might come in from netpoll. If we see Gwaiting from the readgstatus,
1112 // it might have become Grunnable by the time we get to the cas. If we called casgstatus,
1113 // it would loop waiting for the status to go back to Gwaiting, which it never will.
1114 //
1115 //go:nosplit
1116 func casgcopystack(gp *g) uint32 {
1117         for {
1118                 oldstatus := readgstatus(gp) &^ _Gscan
1119                 if oldstatus != _Gwaiting && oldstatus != _Grunnable {
1120                         throw("copystack: bad status, not Gwaiting or Grunnable")
1121                 }
1122                 if gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldstatus, _Gcopystack) {
1123                         return oldstatus
1124                 }
1125         }
1126 }
1127
1128 // casGToPreemptScan transitions gp from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted.
1129 //
1130 // TODO(austin): This is the only status operation that both changes
1131 // the status and locks the _Gscan bit. Rethink this.
1132 func casGToPreemptScan(gp *g, old, new uint32) {
1133         if old != _Grunning || new != _Gscan|_Gpreempted {
1134                 throw("bad g transition")
1135         }
1136         acquireLockRank(lockRankGscan)
1137         for !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Grunning, _Gscan|_Gpreempted) {
1138         }
1139 }
1140
1141 // casGFromPreempted attempts to transition gp from _Gpreempted to
1142 // _Gwaiting. If successful, the caller is responsible for
1143 // re-scheduling gp.
1144 func casGFromPreempted(gp *g, old, new uint32) bool {
1145         if old != _Gpreempted || new != _Gwaiting {
1146                 throw("bad g transition")
1147         }
1148         gp.waitreason = waitReasonPreempted
1149         return gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Gpreempted, _Gwaiting)
1150 }
1151
1152 // stopTheWorld stops all P's from executing goroutines, interrupting
1153 // all goroutines at GC safe points and records reason as the reason
1154 // for the stop. On return, only the current goroutine's P is running.
1155 // stopTheWorld must not be called from a system stack and the caller
1156 // must not hold worldsema. The caller must call startTheWorld when
1157 // other P's should resume execution.
1158 //
1159 // stopTheWorld is safe for multiple goroutines to call at the
1160 // same time. Each will execute its own stop, and the stops will
1161 // be serialized.
1162 //
1163 // This is also used by routines that do stack dumps. If the system is
1164 // in panic or being exited, this may not reliably stop all
1165 // goroutines.
1166 func stopTheWorld(reason string) {
1167         semacquire(&worldsema)
1168         gp := getg()
1169         gp.m.preemptoff = reason
1170         systemstack(func() {
1171                 // Mark the goroutine which called stopTheWorld preemptible so its
1172                 // stack may be scanned.
1173                 // This lets a mark worker scan us while we try to stop the world
1174                 // since otherwise we could get in a mutual preemption deadlock.
1175                 // We must not modify anything on the G stack because a stack shrink
1176                 // may occur. A stack shrink is otherwise OK though because in order
1177                 // to return from this function (and to leave the system stack) we
1178                 // must have preempted all goroutines, including any attempting
1179                 // to scan our stack, in which case, any stack shrinking will
1180                 // have already completed by the time we exit.
1181                 // Don't provide a wait reason because we're still executing.
1182                 casGToWaiting(gp, _Grunning, waitReasonStoppingTheWorld)
1183                 stopTheWorldWithSema()
1184                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunning)
1185         })
1186 }
1187
1188 // startTheWorld undoes the effects of stopTheWorld.
1189 func startTheWorld() {
1190         systemstack(func() { startTheWorldWithSema(false) })
1191
1192         // worldsema must be held over startTheWorldWithSema to ensure
1193         // gomaxprocs cannot change while worldsema is held.
1194         //
1195         // Release worldsema with direct handoff to the next waiter, but
1196         // acquirem so that semrelease1 doesn't try to yield our time.
1197         //
1198         // Otherwise if e.g. ReadMemStats is being called in a loop,
1199         // it might stomp on other attempts to stop the world, such as
1200         // for starting or ending GC. The operation this blocks is
1201         // so heavy-weight that we should just try to be as fair as
1202         // possible here.
1203         //
1204         // We don't want to just allow us to get preempted between now
1205         // and releasing the semaphore because then we keep everyone
1206         // (including, for example, GCs) waiting longer.
1207         mp := acquirem()
1208         mp.preemptoff = ""
1209         semrelease1(&worldsema, true, 0)
1210         releasem(mp)
1211 }
1212
1213 // stopTheWorldGC has the same effect as stopTheWorld, but blocks
1214 // until the GC is not running. It also blocks a GC from starting
1215 // until startTheWorldGC is called.
1216 func stopTheWorldGC(reason string) {
1217         semacquire(&gcsema)
1218         stopTheWorld(reason)
1219 }
1220
1221 // startTheWorldGC undoes the effects of stopTheWorldGC.
1222 func startTheWorldGC() {
1223         startTheWorld()
1224         semrelease(&gcsema)
1225 }
1226
1227 // Holding worldsema grants an M the right to try to stop the world.
1228 var worldsema uint32 = 1
1229
1230 // Holding gcsema grants the M the right to block a GC, and blocks
1231 // until the current GC is done. In particular, it prevents gomaxprocs
1232 // from changing concurrently.
1233 //
1234 // TODO(mknyszek): Once gomaxprocs and the execution tracer can handle
1235 // being changed/enabled during a GC, remove this.
1236 var gcsema uint32 = 1
1237
1238 // stopTheWorldWithSema is the core implementation of stopTheWorld.
1239 // The caller is responsible for acquiring worldsema and disabling
1240 // preemption first and then should stopTheWorldWithSema on the system
1241 // stack:
1242 //
1243 //      semacquire(&worldsema, 0)
1244 //      m.preemptoff = "reason"
1245 //      systemstack(stopTheWorldWithSema)
1246 //
1247 // When finished, the caller must either call startTheWorld or undo
1248 // these three operations separately:
1249 //
1250 //      m.preemptoff = ""
1251 //      systemstack(startTheWorldWithSema)
1252 //      semrelease(&worldsema)
1253 //
1254 // It is allowed to acquire worldsema once and then execute multiple
1255 // startTheWorldWithSema/stopTheWorldWithSema pairs.
1256 // Other P's are able to execute between successive calls to
1257 // startTheWorldWithSema and stopTheWorldWithSema.
1258 // Holding worldsema causes any other goroutines invoking
1259 // stopTheWorld to block.
1260 func stopTheWorldWithSema() {
1261         gp := getg()
1262
1263         // If we hold a lock, then we won't be able to stop another M
1264         // that is blocked trying to acquire the lock.
1265         if gp.m.locks > 0 {
1266                 throw("stopTheWorld: holding locks")
1267         }
1268
1269         lock(&sched.lock)
1270         sched.stopwait = gomaxprocs
1271         sched.gcwaiting.Store(true)
1272         preemptall()
1273         // stop current P
1274         gp.m.p.ptr().status = _Pgcstop // Pgcstop is only diagnostic.
1275         sched.stopwait--
1276         // try to retake all P's in Psyscall status
1277         for _, pp := range allp {
1278                 s := pp.status
1279                 if s == _Psyscall && atomic.Cas(&pp.status, s, _Pgcstop) {
1280                         if trace.enabled {
1281                                 traceGoSysBlock(pp)
1282                                 traceProcStop(pp)
1283                         }
1284                         pp.syscalltick++
1285                         sched.stopwait--
1286                 }
1287         }
1288         // stop idle P's
1289         now := nanotime()
1290         for {
1291                 pp, _ := pidleget(now)
1292                 if pp == nil {
1293                         break
1294                 }
1295                 pp.status = _Pgcstop
1296                 sched.stopwait--
1297         }
1298         wait := sched.stopwait > 0
1299         unlock(&sched.lock)
1300
1301         // wait for remaining P's to stop voluntarily
1302         if wait {
1303                 for {
1304                         // wait for 100us, then try to re-preempt in case of any races
1305                         if notetsleep(&sched.stopnote, 100*1000) {
1306                                 noteclear(&sched.stopnote)
1307                                 break
1308                         }
1309                         preemptall()
1310                 }
1311         }
1312
1313         // sanity checks
1314         bad := ""
1315         if sched.stopwait != 0 {
1316                 bad = "stopTheWorld: not stopped (stopwait != 0)"
1317         } else {
1318                 for _, pp := range allp {
1319                         if pp.status != _Pgcstop {
1320                                 bad = "stopTheWorld: not stopped (status != _Pgcstop)"
1321                         }
1322                 }
1323         }
1324         if freezing.Load() {
1325                 // Some other thread is panicking. This can cause the
1326                 // sanity checks above to fail if the panic happens in
1327                 // the signal handler on a stopped thread. Either way,
1328                 // we should halt this thread.
1329                 lock(&deadlock)
1330                 lock(&deadlock)
1331         }
1332         if bad != "" {
1333                 throw(bad)
1334         }
1335
1336         worldStopped()
1337 }
1338
1339 func startTheWorldWithSema(emitTraceEvent bool) int64 {
1340         assertWorldStopped()
1341
1342         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
1343         if netpollinited() {
1344                 list := netpoll(0) // non-blocking
1345                 injectglist(&list)
1346         }
1347         lock(&sched.lock)
1348
1349         procs := gomaxprocs
1350         if newprocs != 0 {
1351                 procs = newprocs
1352                 newprocs = 0
1353         }
1354         p1 := procresize(procs)
1355         sched.gcwaiting.Store(false)
1356         if sched.sysmonwait.Load() {
1357                 sched.sysmonwait.Store(false)
1358                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
1359         }
1360         unlock(&sched.lock)
1361
1362         worldStarted()
1363
1364         for p1 != nil {
1365                 p := p1
1366                 p1 = p1.link.ptr()
1367                 if p.m != 0 {
1368                         mp := p.m.ptr()
1369                         p.m = 0
1370                         if mp.nextp != 0 {
1371                                 throw("startTheWorld: inconsistent mp->nextp")
1372                         }
1373                         mp.nextp.set(p)
1374                         notewakeup(&mp.park)
1375                 } else {
1376                         // Start M to run P.  Do not start another M below.
1377                         newm(nil, p, -1)
1378                 }
1379         }
1380
1381         // Capture start-the-world time before doing clean-up tasks.
1382         startTime := nanotime()
1383         if emitTraceEvent {
1384                 traceGCSTWDone()
1385         }
1386
1387         // Wakeup an additional proc in case we have excessive runnable goroutines
1388         // in local queues or in the global queue. If we don't, the proc will park itself.
1389         // If we have lots of excessive work, resetspinning will unpark additional procs as necessary.
1390         wakep()
1391
1392         releasem(mp)
1393
1394         return startTime
1395 }
1396
1397 // usesLibcall indicates whether this runtime performs system calls
1398 // via libcall.
1399 func usesLibcall() bool {
1400         switch GOOS {
1401         case "aix", "darwin", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1402                 return true
1403         case "openbsd":
1404                 return GOARCH == "386" || GOARCH == "amd64" || GOARCH == "arm" || GOARCH == "arm64"
1405         }
1406         return false
1407 }
1408
1409 // mStackIsSystemAllocated indicates whether this runtime starts on a
1410 // system-allocated stack.
1411 func mStackIsSystemAllocated() bool {
1412         switch GOOS {
1413         case "aix", "darwin", "plan9", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1414                 return true
1415         case "openbsd":
1416                 switch GOARCH {
1417                 case "386", "amd64", "arm", "arm64":
1418                         return true
1419                 }
1420         }
1421         return false
1422 }
1423
1424 // mstart is the entry-point for new Ms.
1425 // It is written in assembly, uses ABI0, is marked TOPFRAME, and calls mstart0.
1426 func mstart()
1427
1428 // mstart0 is the Go entry-point for new Ms.
1429 // This must not split the stack because we may not even have stack
1430 // bounds set up yet.
1431 //
1432 // May run during STW (because it doesn't have a P yet), so write
1433 // barriers are not allowed.
1434 //
1435 //go:nosplit
1436 //go:nowritebarrierrec
1437 func mstart0() {
1438         gp := getg()
1439
1440         osStack := gp.stack.lo == 0
1441         if osStack {
1442                 // Initialize stack bounds from system stack.
1443                 // Cgo may have left stack size in stack.hi.
1444                 // minit may update the stack bounds.
1445                 //
1446                 // Note: these bounds may not be very accurate.
1447                 // We set hi to &size, but there are things above
1448                 // it. The 1024 is supposed to compensate this,
1449                 // but is somewhat arbitrary.
1450                 size := gp.stack.hi
1451                 if size == 0 {
1452                         size = 8192 * sys.StackGuardMultiplier
1453                 }
1454                 gp.stack.hi = uintptr(noescape(unsafe.Pointer(&size)))
1455                 gp.stack.lo = gp.stack.hi - size + 1024
1456         }
1457         // Initialize stack guard so that we can start calling regular
1458         // Go code.
1459         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
1460         // This is the g0, so we can also call go:systemstack
1461         // functions, which check stackguard1.
1462         gp.stackguard1 = gp.stackguard0
1463         mstart1()
1464
1465         // Exit this thread.
1466         if mStackIsSystemAllocated() {
1467                 // Windows, Solaris, illumos, Darwin, AIX and Plan 9 always system-allocate
1468                 // the stack, but put it in gp.stack before mstart,
1469                 // so the logic above hasn't set osStack yet.
1470                 osStack = true
1471         }
1472         mexit(osStack)
1473 }
1474
1475 // The go:noinline is to guarantee the getcallerpc/getcallersp below are safe,
1476 // so that we can set up g0.sched to return to the call of mstart1 above.
1477 //
1478 //go:noinline
1479 func mstart1() {
1480         gp := getg()
1481
1482         if gp != gp.m.g0 {
1483                 throw("bad runtime·mstart")
1484         }
1485
1486         // Set up m.g0.sched as a label returning to just
1487         // after the mstart1 call in mstart0 above, for use by goexit0 and mcall.
1488         // We're never coming back to mstart1 after we call schedule,
1489         // so other calls can reuse the current frame.
1490         // And goexit0 does a gogo that needs to return from mstart1
1491         // and let mstart0 exit the thread.
1492         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1493         gp.sched.pc = getcallerpc()
1494         gp.sched.sp = getcallersp()
1495
1496         asminit()
1497         minit()
1498
1499         // Install signal handlers; after minit so that minit can
1500         // prepare the thread to be able to handle the signals.
1501         if gp.m == &m0 {
1502                 mstartm0()
1503         }
1504
1505         if fn := gp.m.mstartfn; fn != nil {
1506                 fn()
1507         }
1508
1509         if gp.m != &m0 {
1510                 acquirep(gp.m.nextp.ptr())
1511                 gp.m.nextp = 0
1512         }
1513         schedule()
1514 }
1515
1516 // mstartm0 implements part of mstart1 that only runs on the m0.
1517 //
1518 // Write barriers are allowed here because we know the GC can't be
1519 // running yet, so they'll be no-ops.
1520 //
1521 //go:yeswritebarrierrec
1522 func mstartm0() {
1523         // Create an extra M for callbacks on threads not created by Go.
1524         // An extra M is also needed on Windows for callbacks created by
1525         // syscall.NewCallback. See issue #6751 for details.
1526         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1527                 cgoHasExtraM = true
1528                 newextram()
1529         }
1530         initsig(false)
1531 }
1532
1533 // mPark causes a thread to park itself, returning once woken.
1534 //
1535 //go:nosplit
1536 func mPark() {
1537         gp := getg()
1538         notesleep(&gp.m.park)
1539         noteclear(&gp.m.park)
1540 }
1541
1542 // mexit tears down and exits the current thread.
1543 //
1544 // Don't call this directly to exit the thread, since it must run at
1545 // the top of the thread stack. Instead, use gogo(&gp.m.g0.sched) to
1546 // unwind the stack to the point that exits the thread.
1547 //
1548 // It is entered with m.p != nil, so write barriers are allowed. It
1549 // will release the P before exiting.
1550 //
1551 //go:yeswritebarrierrec
1552 func mexit(osStack bool) {
1553         mp := getg().m
1554
1555         if mp == &m0 {
1556                 // This is the main thread. Just wedge it.
1557                 //
1558                 // On Linux, exiting the main thread puts the process
1559                 // into a non-waitable zombie state. On Plan 9,
1560                 // exiting the main thread unblocks wait even though
1561                 // other threads are still running. On Solaris we can
1562                 // neither exitThread nor return from mstart. Other
1563                 // bad things probably happen on other platforms.
1564                 //
1565                 // We could try to clean up this M more before wedging
1566                 // it, but that complicates signal handling.
1567                 handoffp(releasep())
1568                 lock(&sched.lock)
1569                 sched.nmfreed++
1570                 checkdead()
1571                 unlock(&sched.lock)
1572                 mPark()
1573                 throw("locked m0 woke up")
1574         }
1575
1576         sigblock(true)
1577         unminit()
1578
1579         // Free the gsignal stack.
1580         if mp.gsignal != nil {
1581                 stackfree(mp.gsignal.stack)
1582                 // On some platforms, when calling into VDSO (e.g. nanotime)
1583                 // we store our g on the gsignal stack, if there is one.
1584                 // Now the stack is freed, unlink it from the m, so we
1585                 // won't write to it when calling VDSO code.
1586                 mp.gsignal = nil
1587         }
1588
1589         // Remove m from allm.
1590         lock(&sched.lock)
1591         for pprev := &allm; *pprev != nil; pprev = &(*pprev).alllink {
1592                 if *pprev == mp {
1593                         *pprev = mp.alllink
1594                         goto found
1595                 }
1596         }
1597         throw("m not found in allm")
1598 found:
1599         // Delay reaping m until it's done with the stack.
1600         //
1601         // Put mp on the free list, though it will not be reaped while freeWait
1602         // is freeMWait. mp is no longer reachable via allm, so even if it is
1603         // on an OS stack, we must keep a reference to mp alive so that the GC
1604         // doesn't free mp while we are still using it.
1605         //
1606         // Note that the free list must not be linked through alllink because
1607         // some functions walk allm without locking, so may be using alllink.
1608         mp.freeWait.Store(freeMWait)
1609         mp.freelink = sched.freem
1610         sched.freem = mp
1611         unlock(&sched.lock)
1612
1613         atomic.Xadd64(&ncgocall, int64(mp.ncgocall))
1614
1615         // Release the P.
1616         handoffp(releasep())
1617         // After this point we must not have write barriers.
1618
1619         // Invoke the deadlock detector. This must happen after
1620         // handoffp because it may have started a new M to take our
1621         // P's work.
1622         lock(&sched.lock)
1623         sched.nmfreed++
1624         checkdead()
1625         unlock(&sched.lock)
1626
1627         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
1628                 // Make sure pendingPreemptSignals is correct when an M exits.
1629                 // For #41702.
1630                 if mp.signalPending.Load() != 0 {
1631                         pendingPreemptSignals.Add(-1)
1632                 }
1633         }
1634
1635         // Destroy all allocated resources. After this is called, we may no
1636         // longer take any locks.
1637         mdestroy(mp)
1638
1639         if osStack {
1640                 // No more uses of mp, so it is safe to drop the reference.
1641                 mp.freeWait.Store(freeMRef)
1642
1643                 // Return from mstart and let the system thread
1644                 // library free the g0 stack and terminate the thread.
1645                 return
1646         }
1647
1648         // mstart is the thread's entry point, so there's nothing to
1649         // return to. Exit the thread directly. exitThread will clear
1650         // m.freeWait when it's done with the stack and the m can be
1651         // reaped.
1652         exitThread(&mp.freeWait)
1653 }
1654
1655 // forEachP calls fn(p) for every P p when p reaches a GC safe point.
1656 // If a P is currently executing code, this will bring the P to a GC
1657 // safe point and execute fn on that P. If the P is not executing code
1658 // (it is idle or in a syscall), this will call fn(p) directly while
1659 // preventing the P from exiting its state. This does not ensure that
1660 // fn will run on every CPU executing Go code, but it acts as a global
1661 // memory barrier. GC uses this as a "ragged barrier."
1662 //
1663 // The caller must hold worldsema.
1664 //
1665 //go:systemstack
1666 func forEachP(fn func(*p)) {
1667         mp := acquirem()
1668         pp := getg().m.p.ptr()
1669
1670         lock(&sched.lock)
1671         if sched.safePointWait != 0 {
1672                 throw("forEachP: sched.safePointWait != 0")
1673         }
1674         sched.safePointWait = gomaxprocs - 1
1675         sched.safePointFn = fn
1676
1677         // Ask all Ps to run the safe point function.
1678         for _, p2 := range allp {
1679                 if p2 != pp {
1680                         atomic.Store(&p2.runSafePointFn, 1)
1681                 }
1682         }
1683         preemptall()
1684
1685         // Any P entering _Pidle or _Psyscall from now on will observe
1686         // p.runSafePointFn == 1 and will call runSafePointFn when
1687         // changing its status to _Pidle/_Psyscall.
1688
1689         // Run safe point function for all idle Ps. sched.pidle will
1690         // not change because we hold sched.lock.
1691         for p := sched.pidle.ptr(); p != nil; p = p.link.ptr() {
1692                 if atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1693                         fn(p)
1694                         sched.safePointWait--
1695                 }
1696         }
1697
1698         wait := sched.safePointWait > 0
1699         unlock(&sched.lock)
1700
1701         // Run fn for the current P.
1702         fn(pp)
1703
1704         // Force Ps currently in _Psyscall into _Pidle and hand them
1705         // off to induce safe point function execution.
1706         for _, p2 := range allp {
1707                 s := p2.status
1708                 if s == _Psyscall && p2.runSafePointFn == 1 && atomic.Cas(&p2.status, s, _Pidle) {
1709                         if trace.enabled {
1710                                 traceGoSysBlock(p2)
1711                                 traceProcStop(p2)
1712                         }
1713                         p2.syscalltick++
1714                         handoffp(p2)
1715                 }
1716         }
1717
1718         // Wait for remaining Ps to run fn.
1719         if wait {
1720                 for {
1721                         // Wait for 100us, then try to re-preempt in
1722                         // case of any races.
1723                         //
1724                         // Requires system stack.
1725                         if notetsleep(&sched.safePointNote, 100*1000) {
1726                                 noteclear(&sched.safePointNote)
1727                                 break
1728                         }
1729                         preemptall()
1730                 }
1731         }
1732         if sched.safePointWait != 0 {
1733                 throw("forEachP: not done")
1734         }
1735         for _, p2 := range allp {
1736                 if p2.runSafePointFn != 0 {
1737                         throw("forEachP: P did not run fn")
1738                 }
1739         }
1740
1741         lock(&sched.lock)
1742         sched.safePointFn = nil
1743         unlock(&sched.lock)
1744         releasem(mp)
1745 }
1746
1747 // runSafePointFn runs the safe point function, if any, for this P.
1748 // This should be called like
1749 //
1750 //      if getg().m.p.runSafePointFn != 0 {
1751 //          runSafePointFn()
1752 //      }
1753 //
1754 // runSafePointFn must be checked on any transition in to _Pidle or
1755 // _Psyscall to avoid a race where forEachP sees that the P is running
1756 // just before the P goes into _Pidle/_Psyscall and neither forEachP
1757 // nor the P run the safe-point function.
1758 func runSafePointFn() {
1759         p := getg().m.p.ptr()
1760         // Resolve the race between forEachP running the safe-point
1761         // function on this P's behalf and this P running the
1762         // safe-point function directly.
1763         if !atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1764                 return
1765         }
1766         sched.safePointFn(p)
1767         lock(&sched.lock)
1768         sched.safePointWait--
1769         if sched.safePointWait == 0 {
1770                 notewakeup(&sched.safePointNote)
1771         }
1772         unlock(&sched.lock)
1773 }
1774
1775 // When running with cgo, we call _cgo_thread_start
1776 // to start threads for us so that we can play nicely with
1777 // foreign code.
1778 var cgoThreadStart unsafe.Pointer
1779
1780 type cgothreadstart struct {
1781         g   guintptr
1782         tls *uint64
1783         fn  unsafe.Pointer
1784 }
1785
1786 // Allocate a new m unassociated with any thread.
1787 // Can use p for allocation context if needed.
1788 // fn is recorded as the new m's m.mstartfn.
1789 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
1790 //
1791 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
1792 // isn't because it borrows pp.
1793 //
1794 //go:yeswritebarrierrec
1795 func allocm(pp *p, fn func(), id int64) *m {
1796         allocmLock.rlock()
1797
1798         // The caller owns pp, but we may borrow (i.e., acquirep) it. We must
1799         // disable preemption to ensure it is not stolen, which would make the
1800         // caller lose ownership.
1801         acquirem()
1802
1803         gp := getg()
1804         if gp.m.p == 0 {
1805                 acquirep(pp) // temporarily borrow p for mallocs in this function
1806         }
1807
1808         // Release the free M list. We need to do this somewhere and
1809         // this may free up a stack we can use.
1810         if sched.freem != nil {
1811                 lock(&sched.lock)
1812                 var newList *m
1813                 for freem := sched.freem; freem != nil; {
1814                         wait := freem.freeWait.Load()
1815                         if wait == freeMWait {
1816                                 next := freem.freelink
1817                                 freem.freelink = newList
1818                                 newList = freem
1819                                 freem = next
1820                                 continue
1821                         }
1822                         // Free the stack if needed. For freeMRef, there is
1823                         // nothing to do except drop freem from the sched.freem
1824                         // list.
1825                         if wait == freeMStack {
1826                                 // stackfree must be on the system stack, but allocm is
1827                                 // reachable off the system stack transitively from
1828                                 // startm.
1829                                 systemstack(func() {
1830                                         stackfree(freem.g0.stack)
1831                                 })
1832                         }
1833                         freem = freem.freelink
1834                 }
1835                 sched.freem = newList
1836                 unlock(&sched.lock)
1837         }
1838
1839         mp := new(m)
1840         mp.mstartfn = fn
1841         mcommoninit(mp, id)
1842
1843         // In case of cgo or Solaris or illumos or Darwin, pthread_create will make us a stack.
1844         // Windows and Plan 9 will layout sched stack on OS stack.
1845         if iscgo || mStackIsSystemAllocated() {
1846                 mp.g0 = malg(-1)
1847         } else {
1848                 mp.g0 = malg(8192 * sys.StackGuardMultiplier)
1849         }
1850         mp.g0.m = mp
1851
1852         if pp == gp.m.p.ptr() {
1853                 releasep()
1854         }
1855
1856         releasem(gp.m)
1857         allocmLock.runlock()
1858         return mp
1859 }
1860
1861 // needm is called when a cgo callback happens on a
1862 // thread without an m (a thread not created by Go).
1863 // In this case, needm is expected to find an m to use
1864 // and return with m, g initialized correctly.
1865 // Since m and g are not set now (likely nil, but see below)
1866 // needm is limited in what routines it can call. In particular
1867 // it can only call nosplit functions (textflag 7) and cannot
1868 // do any scheduling that requires an m.
1869 //
1870 // In order to avoid needing heavy lifting here, we adopt
1871 // the following strategy: there is a stack of available m's
1872 // that can be stolen. Using compare-and-swap
1873 // to pop from the stack has ABA races, so we simulate
1874 // a lock by doing an exchange (via Casuintptr) to steal the stack
1875 // head and replace the top pointer with MLOCKED (1).
1876 // This serves as a simple spin lock that we can use even
1877 // without an m. The thread that locks the stack in this way
1878 // unlocks the stack by storing a valid stack head pointer.
1879 //
1880 // In order to make sure that there is always an m structure
1881 // available to be stolen, we maintain the invariant that there
1882 // is always one more than needed. At the beginning of the
1883 // program (if cgo is in use) the list is seeded with a single m.
1884 // If needm finds that it has taken the last m off the list, its job
1885 // is - once it has installed its own m so that it can do things like
1886 // allocate memory - to create a spare m and put it on the list.
1887 //
1888 // Each of these extra m's also has a g0 and a curg that are
1889 // pressed into service as the scheduling stack and current
1890 // goroutine for the duration of the cgo callback.
1891 //
1892 // When the callback is done with the m, it calls dropm to
1893 // put the m back on the list.
1894 //
1895 //go:nosplit
1896 func needm() {
1897         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1898                 // Can happen if C/C++ code calls Go from a global ctor.
1899                 // Can also happen on Windows if a global ctor uses a
1900                 // callback created by syscall.NewCallback. See issue #6751
1901                 // for details.
1902                 //
1903                 // Can not throw, because scheduler is not initialized yet.
1904                 writeErrStr("fatal error: cgo callback before cgo call\n")
1905                 exit(1)
1906         }
1907
1908         // Save and block signals before getting an M.
1909         // The signal handler may call needm itself,
1910         // and we must avoid a deadlock. Also, once g is installed,
1911         // any incoming signals will try to execute,
1912         // but we won't have the sigaltstack settings and other data
1913         // set up appropriately until the end of minit, which will
1914         // unblock the signals. This is the same dance as when
1915         // starting a new m to run Go code via newosproc.
1916         var sigmask sigset
1917         sigsave(&sigmask)
1918         sigblock(false)
1919
1920         // nilokay=false is safe here because of the invariant above,
1921         // that the extra list always contains or will soon contain
1922         // at least one m.
1923         mp, last := getExtraM(false)
1924
1925         // Set needextram when we've just emptied the list,
1926         // so that the eventual call into cgocallbackg will
1927         // allocate a new m for the extra list. We delay the
1928         // allocation until then so that it can be done
1929         // after exitsyscall makes sure it is okay to be
1930         // running at all (that is, there's no garbage collection
1931         // running right now).
1932         mp.needextram = last
1933
1934         // Store the original signal mask for use by minit.
1935         mp.sigmask = sigmask
1936
1937         // Install TLS on some platforms (previously setg
1938         // would do this if necessary).
1939         osSetupTLS(mp)
1940
1941         // Install g (= m->g0) and set the stack bounds
1942         // to match the current stack. We don't actually know
1943         // how big the stack is, like we don't know how big any
1944         // scheduling stack is, but we assume there's at least 32 kB,
1945         // which is more than enough for us.
1946         setg(mp.g0)
1947         gp := getg()
1948         gp.stack.hi = getcallersp() + 1024
1949         gp.stack.lo = getcallersp() - 32*1024
1950         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
1951
1952         // Initialize this thread to use the m.
1953         asminit()
1954         minit()
1955
1956         // mp.curg is now a real goroutine.
1957         casgstatus(mp.curg, _Gdead, _Gsyscall)
1958         sched.ngsys.Add(-1)
1959 }
1960
1961 // newextram allocates m's and puts them on the extra list.
1962 // It is called with a working local m, so that it can do things
1963 // like call schedlock and allocate.
1964 func newextram() {
1965         c := extraMWaiters.Swap(0)
1966         if c > 0 {
1967                 for i := uint32(0); i < c; i++ {
1968                         oneNewExtraM()
1969                 }
1970         } else if extraMLength.Load() == 0 {
1971                 // Make sure there is at least one extra M.
1972                 oneNewExtraM()
1973         }
1974 }
1975
1976 // oneNewExtraM allocates an m and puts it on the extra list.
1977 func oneNewExtraM() {
1978         // Create extra goroutine locked to extra m.
1979         // The goroutine is the context in which the cgo callback will run.
1980         // The sched.pc will never be returned to, but setting it to
1981         // goexit makes clear to the traceback routines where
1982         // the goroutine stack ends.
1983         mp := allocm(nil, nil, -1)
1984         gp := malg(4096)
1985         gp.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum
1986         gp.sched.sp = gp.stack.hi
1987         gp.sched.sp -= 4 * goarch.PtrSize // extra space in case of reads slightly beyond frame
1988         gp.sched.lr = 0
1989         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1990         gp.syscallpc = gp.sched.pc
1991         gp.syscallsp = gp.sched.sp
1992         gp.stktopsp = gp.sched.sp
1993         // malg returns status as _Gidle. Change to _Gdead before
1994         // adding to allg where GC can see it. We use _Gdead to hide
1995         // this from tracebacks and stack scans since it isn't a
1996         // "real" goroutine until needm grabs it.
1997         casgstatus(gp, _Gidle, _Gdead)
1998         gp.m = mp
1999         mp.curg = gp
2000         mp.isextra = true
2001         mp.lockedInt++
2002         mp.lockedg.set(gp)
2003         gp.lockedm.set(mp)
2004         gp.goid = sched.goidgen.Add(1)
2005         gp.sysblocktraced = true
2006         if raceenabled {
2007                 gp.racectx = racegostart(abi.FuncPCABIInternal(newextram) + sys.PCQuantum)
2008         }
2009         if trace.enabled {
2010                 // Trigger two trace events for the locked g in the extra m,
2011                 // since the next event of the g will be traceEvGoSysExit in exitsyscall,
2012                 // while calling from C thread to Go.
2013                 traceGoCreate(gp, 0) // no start pc
2014                 gp.traceseq++
2015                 traceEvent(traceEvGoInSyscall, -1, gp.goid)
2016         }
2017         // put on allg for garbage collector
2018         allgadd(gp)
2019
2020         // gp is now on the allg list, but we don't want it to be
2021         // counted by gcount. It would be more "proper" to increment
2022         // sched.ngfree, but that requires locking. Incrementing ngsys
2023         // has the same effect.
2024         sched.ngsys.Add(1)
2025
2026         // Add m to the extra list.
2027         addExtraM(mp)
2028 }
2029
2030 // dropm is called when a cgo callback has called needm but is now
2031 // done with the callback and returning back into the non-Go thread.
2032 // It puts the current m back onto the extra list.
2033 //
2034 // The main expense here is the call to signalstack to release the
2035 // m's signal stack, and then the call to needm on the next callback
2036 // from this thread. It is tempting to try to save the m for next time,
2037 // which would eliminate both these costs, but there might not be
2038 // a next time: the current thread (which Go does not control) might exit.
2039 // If we saved the m for that thread, there would be an m leak each time
2040 // such a thread exited. Instead, we acquire and release an m on each
2041 // call. These should typically not be scheduling operations, just a few
2042 // atomics, so the cost should be small.
2043 //
2044 // TODO(rsc): An alternative would be to allocate a dummy pthread per-thread
2045 // variable using pthread_key_create. Unlike the pthread keys we already use
2046 // on OS X, this dummy key would never be read by Go code. It would exist
2047 // only so that we could register at thread-exit-time destructor.
2048 // That destructor would put the m back onto the extra list.
2049 // This is purely a performance optimization. The current version,
2050 // in which dropm happens on each cgo call, is still correct too.
2051 // We may have to keep the current version on systems with cgo
2052 // but without pthreads, like Windows.
2053 func dropm() {
2054         // Clear m and g, and return m to the extra list.
2055         // After the call to setg we can only call nosplit functions
2056         // with no pointer manipulation.
2057         mp := getg().m
2058
2059         // Return mp.curg to dead state.
2060         casgstatus(mp.curg, _Gsyscall, _Gdead)
2061         mp.curg.preemptStop = false
2062         sched.ngsys.Add(1)
2063
2064         // Block signals before unminit.
2065         // Unminit unregisters the signal handling stack (but needs g on some systems).
2066         // Setg(nil) clears g, which is the signal handler's cue not to run Go handlers.
2067         // It's important not to try to handle a signal between those two steps.
2068         sigmask := mp.sigmask
2069         sigblock(false)
2070         unminit()
2071
2072         setg(nil)
2073
2074         putExtraM(mp)
2075
2076         msigrestore(sigmask)
2077 }
2078
2079 // A helper function for EnsureDropM.
2080 func getm() uintptr {
2081         return uintptr(unsafe.Pointer(getg().m))
2082 }
2083
2084 var (
2085         // Locking linked list of extra M's, via mp.schedlink. Must be accessed
2086         // only via lockextra/unlockextra.
2087         //
2088         // Can't be atomic.Pointer[m] because we use an invalid pointer as a
2089         // "locked" sentinel value. M's on this list remain visible to the GC
2090         // because their mp.curg is on allgs.
2091         extraM atomic.Uintptr
2092         // Number of M's in the extraM list.
2093         extraMLength atomic.Uint32
2094         // Number of waiters in lockextra.
2095         extraMWaiters atomic.Uint32
2096
2097         // Number of extra M's in use by threads.
2098         extraMInUse atomic.Uint32
2099 )
2100
2101 // lockextra locks the extra list and returns the list head.
2102 // The caller must unlock the list by storing a new list head
2103 // to extram. If nilokay is true, then lockextra will
2104 // return a nil list head if that's what it finds. If nilokay is false,
2105 // lockextra will keep waiting until the list head is no longer nil.
2106 //
2107 //go:nosplit
2108 func lockextra(nilokay bool) *m {
2109         const locked = 1
2110
2111         incr := false
2112         for {
2113                 old := extraM.Load()
2114                 if old == locked {
2115                         osyield_no_g()
2116                         continue
2117                 }
2118                 if old == 0 && !nilokay {
2119                         if !incr {
2120                                 // Add 1 to the number of threads
2121                                 // waiting for an M.
2122                                 // This is cleared by newextram.
2123                                 extraMWaiters.Add(1)
2124                                 incr = true
2125                         }
2126                         usleep_no_g(1)
2127                         continue
2128                 }
2129                 if extraM.CompareAndSwap(old, locked) {
2130                         extraMInUse.Add(1)
2131                         return (*m)(unsafe.Pointer(old))
2132                 }
2133                 osyield_no_g()
2134                 continue
2135         }
2136 }
2137
2138 //go:nosplit
2139 func unlockextra(mp *m, delta int32) {
2140         extraMLength.Add(delta)
2141         extraM.Store(uintptr(unsafe.Pointer(mp)))
2142 }
2143
2144 // Return an M from the extra M list. Returns last == true if the list becomes
2145 // empty because of this call.
2146 //
2147 //go:nosplit
2148 func getExtraM(nilokay bool) (mp *m, last bool) {
2149         mp = lockextra(nilokay)
2150         if mp == nil {
2151                 unlockextra(nil, 0)
2152                 return nil, true
2153         }
2154         unlockextra(mp.schedlink.ptr(), -1)
2155         return mp, mp.schedlink.ptr() == nil
2156 }
2157
2158 // Returns an extra M back to the list. mp must be from getExtraM. Newly
2159 // allocated M's should use addExtraM.
2160 //
2161 //go:nosplit
2162 func putExtraM(mp *m) {
2163         extraMInUse.Add(-1)
2164         addExtraM(mp)
2165 }
2166
2167 // Adds a newly allocated M to the extra M list.
2168 //
2169 //go:nosplit
2170 func addExtraM(mp *m) {
2171         mnext := lockextra(true)
2172         mp.schedlink.set(mnext)
2173         unlockextra(mp, 1)
2174 }
2175
2176 var (
2177         // allocmLock is locked for read when creating new Ms in allocm and their
2178         // addition to allm. Thus acquiring this lock for write blocks the
2179         // creation of new Ms.
2180         allocmLock rwmutex
2181
2182         // execLock serializes exec and clone to avoid bugs or unspecified
2183         // behaviour around exec'ing while creating/destroying threads. See
2184         // issue #19546.
2185         execLock rwmutex
2186 )
2187
2188 // These errors are reported (via writeErrStr) by some OS-specific
2189 // versions of newosproc and newosproc0.
2190 const (
2191         failthreadcreate  = "runtime: failed to create new OS thread\n"
2192         failallocatestack = "runtime: failed to allocate stack for the new OS thread\n"
2193 )
2194
2195 // newmHandoff contains a list of m structures that need new OS threads.
2196 // This is used by newm in situations where newm itself can't safely
2197 // start an OS thread.
2198 var newmHandoff struct {
2199         lock mutex
2200
2201         // newm points to a list of M structures that need new OS
2202         // threads. The list is linked through m.schedlink.
2203         newm muintptr
2204
2205         // waiting indicates that wake needs to be notified when an m
2206         // is put on the list.
2207         waiting bool
2208         wake    note
2209
2210         // haveTemplateThread indicates that the templateThread has
2211         // been started. This is not protected by lock. Use cas to set
2212         // to 1.
2213         haveTemplateThread uint32
2214 }
2215
2216 // Create a new m. It will start off with a call to fn, or else the scheduler.
2217 // fn needs to be static and not a heap allocated closure.
2218 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2219 //
2220 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
2221 //
2222 //go:nowritebarrierrec
2223 func newm(fn func(), pp *p, id int64) {
2224         // allocm adds a new M to allm, but they do not start until created by
2225         // the OS in newm1 or the template thread.
2226         //
2227         // doAllThreadsSyscall requires that every M in allm will eventually
2228         // start and be signal-able, even with a STW.
2229         //
2230         // Disable preemption here until we start the thread to ensure that
2231         // newm is not preempted between allocm and starting the new thread,
2232         // ensuring that anything added to allm is guaranteed to eventually
2233         // start.
2234         acquirem()
2235
2236         mp := allocm(pp, fn, id)
2237         mp.nextp.set(pp)
2238         mp.sigmask = initSigmask
2239         if gp := getg(); gp != nil && gp.m != nil && (gp.m.lockedExt != 0 || gp.m.incgo) && GOOS != "plan9" {
2240                 // We're on a locked M or a thread that may have been
2241                 // started by C. The kernel state of this thread may
2242                 // be strange (the user may have locked it for that
2243                 // purpose). We don't want to clone that into another
2244                 // thread. Instead, ask a known-good thread to create
2245                 // the thread for us.
2246                 //
2247                 // This is disabled on Plan 9. See golang.org/issue/22227.
2248                 //
2249                 // TODO: This may be unnecessary on Windows, which
2250                 // doesn't model thread creation off fork.
2251                 lock(&newmHandoff.lock)
2252                 if newmHandoff.haveTemplateThread == 0 {
2253                         throw("on a locked thread with no template thread")
2254                 }
2255                 mp.schedlink = newmHandoff.newm
2256                 newmHandoff.newm.set(mp)
2257                 if newmHandoff.waiting {
2258                         newmHandoff.waiting = false
2259                         notewakeup(&newmHandoff.wake)
2260                 }
2261                 unlock(&newmHandoff.lock)
2262                 // The M has not started yet, but the template thread does not
2263                 // participate in STW, so it will always process queued Ms and
2264                 // it is safe to releasem.
2265                 releasem(getg().m)
2266                 return
2267         }
2268         newm1(mp)
2269         releasem(getg().m)
2270 }
2271
2272 func newm1(mp *m) {
2273         if iscgo {
2274                 var ts cgothreadstart
2275                 if _cgo_thread_start == nil {
2276                         throw("_cgo_thread_start missing")
2277                 }
2278                 ts.g.set(mp.g0)
2279                 ts.tls = (*uint64)(unsafe.Pointer(&mp.tls[0]))
2280                 ts.fn = unsafe.Pointer(abi.FuncPCABI0(mstart))
2281                 if msanenabled {
2282                         msanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2283                 }
2284                 if asanenabled {
2285                         asanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2286                 }
2287                 execLock.rlock() // Prevent process clone.
2288                 asmcgocall(_cgo_thread_start, unsafe.Pointer(&ts))
2289                 execLock.runlock()
2290                 return
2291         }
2292         execLock.rlock() // Prevent process clone.
2293         newosproc(mp)
2294         execLock.runlock()
2295 }
2296
2297 // startTemplateThread starts the template thread if it is not already
2298 // running.
2299 //
2300 // The calling thread must itself be in a known-good state.
2301 func startTemplateThread() {
2302         if GOARCH == "wasm" { // no threads on wasm yet
2303                 return
2304         }
2305
2306         // Disable preemption to guarantee that the template thread will be
2307         // created before a park once haveTemplateThread is set.
2308         mp := acquirem()
2309         if !atomic.Cas(&newmHandoff.haveTemplateThread, 0, 1) {
2310                 releasem(mp)
2311                 return
2312         }
2313         newm(templateThread, nil, -1)
2314         releasem(mp)
2315 }
2316
2317 // templateThread is a thread in a known-good state that exists solely
2318 // to start new threads in known-good states when the calling thread
2319 // may not be in a good state.
2320 //
2321 // Many programs never need this, so templateThread is started lazily
2322 // when we first enter a state that might lead to running on a thread
2323 // in an unknown state.
2324 //
2325 // templateThread runs on an M without a P, so it must not have write
2326 // barriers.
2327 //
2328 //go:nowritebarrierrec
2329 func templateThread() {
2330         lock(&sched.lock)
2331         sched.nmsys++
2332         checkdead()
2333         unlock(&sched.lock)
2334
2335         for {
2336                 lock(&newmHandoff.lock)
2337                 for newmHandoff.newm != 0 {
2338                         newm := newmHandoff.newm.ptr()
2339                         newmHandoff.newm = 0
2340                         unlock(&newmHandoff.lock)
2341                         for newm != nil {
2342                                 next := newm.schedlink.ptr()
2343                                 newm.schedlink = 0
2344                                 newm1(newm)
2345                                 newm = next
2346                         }
2347                         lock(&newmHandoff.lock)
2348                 }
2349                 newmHandoff.waiting = true
2350                 noteclear(&newmHandoff.wake)
2351                 unlock(&newmHandoff.lock)
2352                 notesleep(&newmHandoff.wake)
2353         }
2354 }
2355
2356 // Stops execution of the current m until new work is available.
2357 // Returns with acquired P.
2358 func stopm() {
2359         gp := getg()
2360
2361         if gp.m.locks != 0 {
2362                 throw("stopm holding locks")
2363         }
2364         if gp.m.p != 0 {
2365                 throw("stopm holding p")
2366         }
2367         if gp.m.spinning {
2368                 throw("stopm spinning")
2369         }
2370
2371         lock(&sched.lock)
2372         mput(gp.m)
2373         unlock(&sched.lock)
2374         mPark()
2375         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2376         gp.m.nextp = 0
2377 }
2378
2379 func mspinning() {
2380         // startm's caller incremented nmspinning. Set the new M's spinning.
2381         getg().m.spinning = true
2382 }
2383
2384 // Schedules some M to run the p (creates an M if necessary).
2385 // If p==nil, tries to get an idle P, if no idle P's does nothing.
2386 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2387 // If spinning is set, the caller has incremented nmspinning and must provide a
2388 // P. startm will set m.spinning in the newly started M.
2389 //
2390 // Callers passing a non-nil P must call from a non-preemptible context. See
2391 // comment on acquirem below.
2392 //
2393 // Argument lockheld indicates whether the caller already acquired the
2394 // scheduler lock. Callers holding the lock when making the call must pass
2395 // true. The lock might be temporarily dropped, but will be reacquired before
2396 // returning.
2397 //
2398 // Must not have write barriers because this may be called without a P.
2399 //
2400 //go:nowritebarrierrec
2401 func startm(pp *p, spinning, lockheld bool) {
2402         // Disable preemption.
2403         //
2404         // Every owned P must have an owner that will eventually stop it in the
2405         // event of a GC stop request. startm takes transient ownership of a P
2406         // (either from argument or pidleget below) and transfers ownership to
2407         // a started M, which will be responsible for performing the stop.
2408         //
2409         // Preemption must be disabled during this transient ownership,
2410         // otherwise the P this is running on may enter GC stop while still
2411         // holding the transient P, leaving that P in limbo and deadlocking the
2412         // STW.
2413         //
2414         // Callers passing a non-nil P must already be in non-preemptible
2415         // context, otherwise such preemption could occur on function entry to
2416         // startm. Callers passing a nil P may be preemptible, so we must
2417         // disable preemption before acquiring a P from pidleget below.
2418         mp := acquirem()
2419         if !lockheld {
2420                 lock(&sched.lock)
2421         }
2422         if pp == nil {
2423                 if spinning {
2424                         // TODO(prattmic): All remaining calls to this function
2425                         // with _p_ == nil could be cleaned up to find a P
2426                         // before calling startm.
2427                         throw("startm: P required for spinning=true")
2428                 }
2429                 pp, _ = pidleget(0)
2430                 if pp == nil {
2431                         if !lockheld {
2432                                 unlock(&sched.lock)
2433                         }
2434                         releasem(mp)
2435                         return
2436                 }
2437         }
2438         nmp := mget()
2439         if nmp == nil {
2440                 // No M is available, we must drop sched.lock and call newm.
2441                 // However, we already own a P to assign to the M.
2442                 //
2443                 // Once sched.lock is released, another G (e.g., in a syscall),
2444                 // could find no idle P while checkdead finds a runnable G but
2445                 // no running M's because this new M hasn't started yet, thus
2446                 // throwing in an apparent deadlock.
2447                 // This apparent deadlock is possible when startm is called
2448                 // from sysmon, which doesn't count as a running M.
2449                 //
2450                 // Avoid this situation by pre-allocating the ID for the new M,
2451                 // thus marking it as 'running' before we drop sched.lock. This
2452                 // new M will eventually run the scheduler to execute any
2453                 // queued G's.
2454                 id := mReserveID()
2455                 unlock(&sched.lock)
2456
2457                 var fn func()
2458                 if spinning {
2459                         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2460                         fn = mspinning
2461                 }
2462                 newm(fn, pp, id)
2463
2464                 if lockheld {
2465                         lock(&sched.lock)
2466                 }
2467                 // Ownership transfer of pp committed by start in newm.
2468                 // Preemption is now safe.
2469                 releasem(mp)
2470                 return
2471         }
2472         if !lockheld {
2473                 unlock(&sched.lock)
2474         }
2475         if nmp.spinning {
2476                 throw("startm: m is spinning")
2477         }
2478         if nmp.nextp != 0 {
2479                 throw("startm: m has p")
2480         }
2481         if spinning && !runqempty(pp) {
2482                 throw("startm: p has runnable gs")
2483         }
2484         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2485         nmp.spinning = spinning
2486         nmp.nextp.set(pp)
2487         notewakeup(&nmp.park)
2488         // Ownership transfer of pp committed by wakeup. Preemption is now
2489         // safe.
2490         releasem(mp)
2491 }
2492
2493 // Hands off P from syscall or locked M.
2494 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
2495 //
2496 //go:nowritebarrierrec
2497 func handoffp(pp *p) {
2498         // handoffp must start an M in any situation where
2499         // findrunnable would return a G to run on pp.
2500
2501         // if it has local work, start it straight away
2502         if !runqempty(pp) || sched.runqsize != 0 {
2503                 startm(pp, false, false)
2504                 return
2505         }
2506         // if there's trace work to do, start it straight away
2507         if (trace.enabled || trace.shutdown) && traceReaderAvailable() != nil {
2508                 startm(pp, false, false)
2509                 return
2510         }
2511         // if it has GC work, start it straight away
2512         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) {
2513                 startm(pp, false, false)
2514                 return
2515         }
2516         // no local work, check that there are no spinning/idle M's,
2517         // otherwise our help is not required
2518         if sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() == 0 && sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) { // TODO: fast atomic
2519                 sched.needspinning.Store(0)
2520                 startm(pp, true, false)
2521                 return
2522         }
2523         lock(&sched.lock)
2524         if sched.gcwaiting.Load() {
2525                 pp.status = _Pgcstop
2526                 sched.stopwait--
2527                 if sched.stopwait == 0 {
2528                         notewakeup(&sched.stopnote)
2529                 }
2530                 unlock(&sched.lock)
2531                 return
2532         }
2533         if pp.runSafePointFn != 0 && atomic.Cas(&pp.runSafePointFn, 1, 0) {
2534                 sched.safePointFn(pp)
2535                 sched.safePointWait--
2536                 if sched.safePointWait == 0 {
2537                         notewakeup(&sched.safePointNote)
2538                 }
2539         }
2540         if sched.runqsize != 0 {
2541                 unlock(&sched.lock)
2542                 startm(pp, false, false)
2543                 return
2544         }
2545         // If this is the last running P and nobody is polling network,
2546         // need to wakeup another M to poll network.
2547         if sched.npidle.Load() == gomaxprocs-1 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2548                 unlock(&sched.lock)
2549                 startm(pp, false, false)
2550                 return
2551         }
2552
2553         // The scheduler lock cannot be held when calling wakeNetPoller below
2554         // because wakeNetPoller may call wakep which may call startm.
2555         when := nobarrierWakeTime(pp)
2556         pidleput(pp, 0)
2557         unlock(&sched.lock)
2558
2559         if when != 0 {
2560                 wakeNetPoller(when)
2561         }
2562 }
2563
2564 // Tries to add one more P to execute G's.
2565 // Called when a G is made runnable (newproc, ready).
2566 // Must be called with a P.
2567 func wakep() {
2568         // Be conservative about spinning threads, only start one if none exist
2569         // already.
2570         if sched.nmspinning.Load() != 0 || !sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) {
2571                 return
2572         }
2573
2574         // Disable preemption until ownership of pp transfers to the next M in
2575         // startm. Otherwise preemption here would leave pp stuck waiting to
2576         // enter _Pgcstop.
2577         //
2578         // See preemption comment on acquirem in startm for more details.
2579         mp := acquirem()
2580
2581         var pp *p
2582         lock(&sched.lock)
2583         pp, _ = pidlegetSpinning(0)
2584         if pp == nil {
2585                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2586                         throw("wakep: negative nmspinning")
2587                 }
2588                 unlock(&sched.lock)
2589                 releasem(mp)
2590                 return
2591         }
2592         // Since we always have a P, the race in the "No M is available"
2593         // comment in startm doesn't apply during the small window between the
2594         // unlock here and lock in startm. A checkdead in between will always
2595         // see at least one running M (ours).
2596         unlock(&sched.lock)
2597
2598         startm(pp, true, false)
2599
2600         releasem(mp)
2601 }
2602
2603 // Stops execution of the current m that is locked to a g until the g is runnable again.
2604 // Returns with acquired P.
2605 func stoplockedm() {
2606         gp := getg()
2607
2608         if gp.m.lockedg == 0 || gp.m.lockedg.ptr().lockedm.ptr() != gp.m {
2609                 throw("stoplockedm: inconsistent locking")
2610         }
2611         if gp.m.p != 0 {
2612                 // Schedule another M to run this p.
2613                 pp := releasep()
2614                 handoffp(pp)
2615         }
2616         incidlelocked(1)
2617         // Wait until another thread schedules lockedg again.
2618         mPark()
2619         status := readgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2620         if status&^_Gscan != _Grunnable {
2621                 print("runtime:stoplockedm: lockedg (atomicstatus=", status, ") is not Grunnable or Gscanrunnable\n")
2622                 dumpgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2623                 throw("stoplockedm: not runnable")
2624         }
2625         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2626         gp.m.nextp = 0
2627 }
2628
2629 // Schedules the locked m to run the locked gp.
2630 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
2631 //
2632 //go:nowritebarrierrec
2633 func startlockedm(gp *g) {
2634         mp := gp.lockedm.ptr()
2635         if mp == getg().m {
2636                 throw("startlockedm: locked to me")
2637         }
2638         if mp.nextp != 0 {
2639                 throw("startlockedm: m has p")
2640         }
2641         // directly handoff current P to the locked m
2642         incidlelocked(-1)
2643         pp := releasep()
2644         mp.nextp.set(pp)
2645         notewakeup(&mp.park)
2646         stopm()
2647 }
2648
2649 // Stops the current m for stopTheWorld.
2650 // Returns when the world is restarted.
2651 func gcstopm() {
2652         gp := getg()
2653
2654         if !sched.gcwaiting.Load() {
2655                 throw("gcstopm: not waiting for gc")
2656         }
2657         if gp.m.spinning {
2658                 gp.m.spinning = false
2659                 // OK to just drop nmspinning here,
2660                 // startTheWorld will unpark threads as necessary.
2661                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2662                         throw("gcstopm: negative nmspinning")
2663                 }
2664         }
2665         pp := releasep()
2666         lock(&sched.lock)
2667         pp.status = _Pgcstop
2668         sched.stopwait--
2669         if sched.stopwait == 0 {
2670                 notewakeup(&sched.stopnote)
2671         }
2672         unlock(&sched.lock)
2673         stopm()
2674 }
2675
2676 // Schedules gp to run on the current M.
2677 // If inheritTime is true, gp inherits the remaining time in the
2678 // current time slice. Otherwise, it starts a new time slice.
2679 // Never returns.
2680 //
2681 // Write barriers are allowed because this is called immediately after
2682 // acquiring a P in several places.
2683 //
2684 //go:yeswritebarrierrec
2685 func execute(gp *g, inheritTime bool) {
2686         mp := getg().m
2687
2688         if goroutineProfile.active {
2689                 // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
2690                 // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first stopped
2691                 // the world.
2692                 tryRecordGoroutineProfile(gp, osyield)
2693         }
2694
2695         // Assign gp.m before entering _Grunning so running Gs have an
2696         // M.
2697         mp.curg = gp
2698         gp.m = mp
2699         casgstatus(gp, _Grunnable, _Grunning)
2700         gp.waitsince = 0
2701         gp.preempt = false
2702         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
2703         if !inheritTime {
2704                 mp.p.ptr().schedtick++
2705         }
2706
2707         // Check whether the profiler needs to be turned on or off.
2708         hz := sched.profilehz
2709         if mp.profilehz != hz {
2710                 setThreadCPUProfiler(hz)
2711         }
2712
2713         if trace.enabled {
2714                 // GoSysExit has to happen when we have a P, but before GoStart.
2715                 // So we emit it here.
2716                 if gp.syscallsp != 0 && gp.sysblocktraced {
2717                         traceGoSysExit(gp.sysexitticks)
2718                 }
2719                 traceGoStart()
2720         }
2721
2722         gogo(&gp.sched)
2723 }
2724
2725 // Finds a runnable goroutine to execute.
2726 // Tries to steal from other P's, get g from local or global queue, poll network.
2727 // tryWakeP indicates that the returned goroutine is not normal (GC worker, trace
2728 // reader) so the caller should try to wake a P.
2729 func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) {
2730         mp := getg().m
2731
2732         // The conditions here and in handoffp must agree: if
2733         // findrunnable would return a G to run, handoffp must start
2734         // an M.
2735
2736 top:
2737         pp := mp.p.ptr()
2738         if sched.gcwaiting.Load() {
2739                 gcstopm()
2740                 goto top
2741         }
2742         if pp.runSafePointFn != 0 {
2743                 runSafePointFn()
2744         }
2745
2746         // now and pollUntil are saved for work stealing later,
2747         // which may steal timers. It's important that between now
2748         // and then, nothing blocks, so these numbers remain mostly
2749         // relevant.
2750         now, pollUntil, _ := checkTimers(pp, 0)
2751
2752         // Try to schedule the trace reader.
2753         if trace.enabled || trace.shutdown {
2754                 gp := traceReader()
2755                 if gp != nil {
2756                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2757                         traceGoUnpark(gp, 0)
2758                         return gp, false, true
2759                 }
2760         }
2761
2762         // Try to schedule a GC worker.
2763         if gcBlackenEnabled != 0 {
2764                 gp, tnow := gcController.findRunnableGCWorker(pp, now)
2765                 if gp != nil {
2766                         return gp, false, true
2767                 }
2768                 now = tnow
2769         }
2770
2771         // Check the global runnable queue once in a while to ensure fairness.
2772         // Otherwise two goroutines can completely occupy the local runqueue
2773         // by constantly respawning each other.
2774         if pp.schedtick%61 == 0 && sched.runqsize > 0 {
2775                 lock(&sched.lock)
2776                 gp := globrunqget(pp, 1)
2777                 unlock(&sched.lock)
2778                 if gp != nil {
2779                         return gp, false, false
2780                 }
2781         }
2782
2783         // Wake up the finalizer G.
2784         if fingStatus.Load()&(fingWait|fingWake) == fingWait|fingWake {
2785                 if gp := wakefing(); gp != nil {
2786                         ready(gp, 0, true)
2787                 }
2788         }
2789         if *cgo_yield != nil {
2790                 asmcgocall(*cgo_yield, nil)
2791         }
2792
2793         // local runq
2794         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
2795                 return gp, inheritTime, false
2796         }
2797
2798         // global runq
2799         if sched.runqsize != 0 {
2800                 lock(&sched.lock)
2801                 gp := globrunqget(pp, 0)
2802                 unlock(&sched.lock)
2803                 if gp != nil {
2804                         return gp, false, false
2805                 }
2806         }
2807
2808         // Poll network.
2809         // This netpoll is only an optimization before we resort to stealing.
2810         // We can safely skip it if there are no waiters or a thread is blocked
2811         // in netpoll already. If there is any kind of logical race with that
2812         // blocked thread (e.g. it has already returned from netpoll, but does
2813         // not set lastpoll yet), this thread will do blocking netpoll below
2814         // anyway.
2815         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2816                 if list := netpoll(0); !list.empty() { // non-blocking
2817                         gp := list.pop()
2818                         injectglist(&list)
2819                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2820                         if trace.enabled {
2821                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2822                         }
2823                         return gp, false, false
2824                 }
2825         }
2826
2827         // Spinning Ms: steal work from other Ps.
2828         //
2829         // Limit the number of spinning Ms to half the number of busy Ps.
2830         // This is necessary to prevent excessive CPU consumption when
2831         // GOMAXPROCS>>1 but the program parallelism is low.
2832         if mp.spinning || 2*sched.nmspinning.Load() < gomaxprocs-sched.npidle.Load() {
2833                 if !mp.spinning {
2834                         mp.becomeSpinning()
2835                 }
2836
2837                 gp, inheritTime, tnow, w, newWork := stealWork(now)
2838                 if gp != nil {
2839                         // Successfully stole.
2840                         return gp, inheritTime, false
2841                 }
2842                 if newWork {
2843                         // There may be new timer or GC work; restart to
2844                         // discover.
2845                         goto top
2846                 }
2847
2848                 now = tnow
2849                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
2850                         // Earlier timer to wait for.
2851                         pollUntil = w
2852                 }
2853         }
2854
2855         // We have nothing to do.
2856         //
2857         // If we're in the GC mark phase, can safely scan and blacken objects,
2858         // and have work to do, run idle-time marking rather than give up the P.
2859         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) && gcController.addIdleMarkWorker() {
2860                 node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
2861                 if node != nil {
2862                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2863                         gp := node.gp.ptr()
2864                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2865                         if trace.enabled {
2866                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2867                         }
2868                         return gp, false, false
2869                 }
2870                 gcController.removeIdleMarkWorker()
2871         }
2872
2873         // wasm only:
2874         // If a callback returned and no other goroutine is awake,
2875         // then wake event handler goroutine which pauses execution
2876         // until a callback was triggered.
2877         gp, otherReady := beforeIdle(now, pollUntil)
2878         if gp != nil {
2879                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2880                 if trace.enabled {
2881                         traceGoUnpark(gp, 0)
2882                 }
2883                 return gp, false, false
2884         }
2885         if otherReady {
2886                 goto top
2887         }
2888
2889         // Before we drop our P, make a snapshot of the allp slice,
2890         // which can change underfoot once we no longer block
2891         // safe-points. We don't need to snapshot the contents because
2892         // everything up to cap(allp) is immutable.
2893         allpSnapshot := allp
2894         // Also snapshot masks. Value changes are OK, but we can't allow
2895         // len to change out from under us.
2896         idlepMaskSnapshot := idlepMask
2897         timerpMaskSnapshot := timerpMask
2898
2899         // return P and block
2900         lock(&sched.lock)
2901         if sched.gcwaiting.Load() || pp.runSafePointFn != 0 {
2902                 unlock(&sched.lock)
2903                 goto top
2904         }
2905         if sched.runqsize != 0 {
2906                 gp := globrunqget(pp, 0)
2907                 unlock(&sched.lock)
2908                 return gp, false, false
2909         }
2910         if !mp.spinning && sched.needspinning.Load() == 1 {
2911                 // See "Delicate dance" comment below.
2912                 mp.becomeSpinning()
2913                 unlock(&sched.lock)
2914                 goto top
2915         }
2916         if releasep() != pp {
2917                 throw("findrunnable: wrong p")
2918         }
2919         now = pidleput(pp, now)
2920         unlock(&sched.lock)
2921
2922         // Delicate dance: thread transitions from spinning to non-spinning
2923         // state, potentially concurrently with submission of new work. We must
2924         // drop nmspinning first and then check all sources again (with
2925         // #StoreLoad memory barrier in between). If we do it the other way
2926         // around, another thread can submit work after we've checked all
2927         // sources but before we drop nmspinning; as a result nobody will
2928         // unpark a thread to run the work.
2929         //
2930         // This applies to the following sources of work:
2931         //
2932         // * Goroutines added to a per-P run queue.
2933         // * New/modified-earlier timers on a per-P timer heap.
2934         // * Idle-priority GC work (barring golang.org/issue/19112).
2935         //
2936         // If we discover new work below, we need to restore m.spinning as a
2937         // signal for resetspinning to unpark a new worker thread (because
2938         // there can be more than one starving goroutine).
2939         //
2940         // However, if after discovering new work we also observe no idle Ps
2941         // (either here or in resetspinning), we have a problem. We may be
2942         // racing with a non-spinning M in the block above, having found no
2943         // work and preparing to release its P and park. Allowing that P to go
2944         // idle will result in loss of work conservation (idle P while there is
2945         // runnable work). This could result in complete deadlock in the
2946         // unlikely event that we discover new work (from netpoll) right as we
2947         // are racing with _all_ other Ps going idle.
2948         //
2949         // We use sched.needspinning to synchronize with non-spinning Ms going
2950         // idle. If needspinning is set when they are about to drop their P,
2951         // they abort the drop and instead become a new spinning M on our
2952         // behalf. If we are not racing and the system is truly fully loaded
2953         // then no spinning threads are required, and the next thread to
2954         // naturally become spinning will clear the flag.
2955         //
2956         // Also see "Worker thread parking/unparking" comment at the top of the
2957         // file.
2958         wasSpinning := mp.spinning
2959         if mp.spinning {
2960                 mp.spinning = false
2961                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2962                         throw("findrunnable: negative nmspinning")
2963                 }
2964
2965                 // Note the for correctness, only the last M transitioning from
2966                 // spinning to non-spinning must perform these rechecks to
2967                 // ensure no missed work. However, the runtime has some cases
2968                 // of transient increments of nmspinning that are decremented
2969                 // without going through this path, so we must be conservative
2970                 // and perform the check on all spinning Ms.
2971                 //
2972                 // See https://go.dev/issue/43997.
2973
2974                 // Check all runqueues once again.
2975                 pp := checkRunqsNoP(allpSnapshot, idlepMaskSnapshot)
2976                 if pp != nil {
2977                         acquirep(pp)
2978                         mp.becomeSpinning()
2979                         goto top
2980                 }
2981
2982                 // Check for idle-priority GC work again.
2983                 pp, gp := checkIdleGCNoP()
2984                 if pp != nil {
2985                         acquirep(pp)
2986                         mp.becomeSpinning()
2987
2988                         // Run the idle worker.
2989                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2990                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2991                         if trace.enabled {
2992                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2993                         }
2994                         return gp, false, false
2995                 }
2996
2997                 // Finally, check for timer creation or expiry concurrently with
2998                 // transitioning from spinning to non-spinning.
2999                 //
3000                 // Note that we cannot use checkTimers here because it calls
3001                 // adjusttimers which may need to allocate memory, and that isn't
3002                 // allowed when we don't have an active P.
3003                 pollUntil = checkTimersNoP(allpSnapshot, timerpMaskSnapshot, pollUntil)
3004         }
3005
3006         // Poll network until next timer.
3007         if netpollinited() && (netpollWaiters.Load() > 0 || pollUntil != 0) && sched.lastpoll.Swap(0) != 0 {
3008                 sched.pollUntil.Store(pollUntil)
3009                 if mp.p != 0 {
3010                         throw("findrunnable: netpoll with p")
3011                 }
3012                 if mp.spinning {
3013                         throw("findrunnable: netpoll with spinning")
3014                 }
3015                 // Refresh now.
3016                 now = nanotime()
3017                 delay := int64(-1)
3018                 if pollUntil != 0 {
3019                         delay = pollUntil - now
3020                         if delay < 0 {
3021                                 delay = 0
3022                         }
3023                 }
3024                 if faketime != 0 {
3025                         // When using fake time, just poll.
3026                         delay = 0
3027                 }
3028                 list := netpoll(delay) // block until new work is available
3029                 sched.pollUntil.Store(0)
3030                 sched.lastpoll.Store(now)
3031                 if faketime != 0 && list.empty() {
3032                         // Using fake time and nothing is ready; stop M.
3033                         // When all M's stop, checkdead will call timejump.
3034                         stopm()
3035                         goto top
3036                 }
3037                 lock(&sched.lock)
3038                 pp, _ := pidleget(now)
3039                 unlock(&sched.lock)
3040                 if pp == nil {
3041                         injectglist(&list)
3042                 } else {
3043                         acquirep(pp)
3044                         if !list.empty() {
3045                                 gp := list.pop()
3046                                 injectglist(&list)
3047                                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3048                                 if trace.enabled {
3049                                         traceGoUnpark(gp, 0)
3050                                 }
3051                                 return gp, false, false
3052                         }
3053                         if wasSpinning {
3054                                 mp.becomeSpinning()
3055                         }
3056                         goto top
3057                 }
3058         } else if pollUntil != 0 && netpollinited() {
3059                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3060                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > pollUntil {
3061                         netpollBreak()
3062                 }
3063         }
3064         stopm()
3065         goto top
3066 }
3067
3068 // pollWork reports whether there is non-background work this P could
3069 // be doing. This is a fairly lightweight check to be used for
3070 // background work loops, like idle GC. It checks a subset of the
3071 // conditions checked by the actual scheduler.
3072 func pollWork() bool {
3073         if sched.runqsize != 0 {
3074                 return true
3075         }
3076         p := getg().m.p.ptr()
3077         if !runqempty(p) {
3078                 return true
3079         }
3080         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
3081                 if list := netpoll(0); !list.empty() {
3082                         injectglist(&list)
3083                         return true
3084                 }
3085         }
3086         return false
3087 }
3088
3089 // stealWork attempts to steal a runnable goroutine or timer from any P.
3090 //
3091 // If newWork is true, new work may have been readied.
3092 //
3093 // If now is not 0 it is the current time. stealWork returns the passed time or
3094 // the current time if now was passed as 0.
3095 func stealWork(now int64) (gp *g, inheritTime bool, rnow, pollUntil int64, newWork bool) {
3096         pp := getg().m.p.ptr()
3097
3098         ranTimer := false
3099
3100         const stealTries = 4
3101         for i := 0; i < stealTries; i++ {
3102                 stealTimersOrRunNextG := i == stealTries-1
3103
3104                 for enum := stealOrder.start(fastrand()); !enum.done(); enum.next() {
3105                         if sched.gcwaiting.Load() {
3106                                 // GC work may be available.
3107                                 return nil, false, now, pollUntil, true
3108                         }
3109                         p2 := allp[enum.position()]
3110                         if pp == p2 {
3111                                 continue
3112                         }
3113
3114                         // Steal timers from p2. This call to checkTimers is the only place
3115                         // where we might hold a lock on a different P's timers. We do this
3116                         // once on the last pass before checking runnext because stealing
3117                         // from the other P's runnext should be the last resort, so if there
3118                         // are timers to steal do that first.
3119                         //
3120                         // We only check timers on one of the stealing iterations because
3121                         // the time stored in now doesn't change in this loop and checking
3122                         // the timers for each P more than once with the same value of now
3123                         // is probably a waste of time.
3124                         //
3125                         // timerpMask tells us whether the P may have timers at all. If it
3126                         // can't, no need to check at all.
3127                         if stealTimersOrRunNextG && timerpMask.read(enum.position()) {
3128                                 tnow, w, ran := checkTimers(p2, now)
3129                                 now = tnow
3130                                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3131                                         pollUntil = w
3132                                 }
3133                                 if ran {
3134                                         // Running the timers may have
3135                                         // made an arbitrary number of G's
3136                                         // ready and added them to this P's
3137                                         // local run queue. That invalidates
3138                                         // the assumption of runqsteal
3139                                         // that it always has room to add
3140                                         // stolen G's. So check now if there
3141                                         // is a local G to run.
3142                                         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
3143                                                 return gp, inheritTime, now, pollUntil, ranTimer
3144                                         }
3145                                         ranTimer = true
3146                                 }
3147                         }
3148
3149                         // Don't bother to attempt to steal if p2 is idle.
3150                         if !idlepMask.read(enum.position()) {
3151                                 if gp := runqsteal(pp, p2, stealTimersOrRunNextG); gp != nil {
3152                                         return gp, false, now, pollUntil, ranTimer
3153                                 }
3154                         }
3155                 }
3156         }
3157
3158         // No goroutines found to steal. Regardless, running a timer may have
3159         // made some goroutine ready that we missed. Indicate the next timer to
3160         // wait for.
3161         return nil, false, now, pollUntil, ranTimer
3162 }
3163
3164 // Check all Ps for a runnable G to steal.
3165 //
3166 // On entry we have no P. If a G is available to steal and a P is available,
3167 // the P is returned which the caller should acquire and attempt to steal the
3168 // work to.
3169 func checkRunqsNoP(allpSnapshot []*p, idlepMaskSnapshot pMask) *p {
3170         for id, p2 := range allpSnapshot {
3171                 if !idlepMaskSnapshot.read(uint32(id)) && !runqempty(p2) {
3172                         lock(&sched.lock)
3173                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3174                         if pp == nil {
3175                                 // Can't get a P, don't bother checking remaining Ps.
3176                                 unlock(&sched.lock)
3177                                 return nil
3178                         }
3179                         unlock(&sched.lock)
3180                         return pp
3181                 }
3182         }
3183
3184         // No work available.
3185         return nil
3186 }
3187
3188 // Check all Ps for a timer expiring sooner than pollUntil.
3189 //
3190 // Returns updated pollUntil value.
3191 func checkTimersNoP(allpSnapshot []*p, timerpMaskSnapshot pMask, pollUntil int64) int64 {
3192         for id, p2 := range allpSnapshot {
3193                 if timerpMaskSnapshot.read(uint32(id)) {
3194                         w := nobarrierWakeTime(p2)
3195                         if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3196                                 pollUntil = w
3197                         }
3198                 }
3199         }
3200
3201         return pollUntil
3202 }
3203
3204 // Check for idle-priority GC, without a P on entry.
3205 //
3206 // If some GC work, a P, and a worker G are all available, the P and G will be
3207 // returned. The returned P has not been wired yet.
3208 func checkIdleGCNoP() (*p, *g) {
3209         // N.B. Since we have no P, gcBlackenEnabled may change at any time; we
3210         // must check again after acquiring a P. As an optimization, we also check
3211         // if an idle mark worker is needed at all. This is OK here, because if we
3212         // observe that one isn't needed, at least one is currently running. Even if
3213         // it stops running, its own journey into the scheduler should schedule it
3214         // again, if need be (at which point, this check will pass, if relevant).
3215         if atomic.Load(&gcBlackenEnabled) == 0 || !gcController.needIdleMarkWorker() {
3216                 return nil, nil
3217         }
3218         if !gcMarkWorkAvailable(nil) {
3219                 return nil, nil
3220         }
3221
3222         // Work is available; we can start an idle GC worker only if there is
3223         // an available P and available worker G.
3224         //
3225         // We can attempt to acquire these in either order, though both have
3226         // synchronization concerns (see below). Workers are almost always
3227         // available (see comment in findRunnableGCWorker for the one case
3228         // there may be none). Since we're slightly less likely to find a P,
3229         // check for that first.
3230         //
3231         // Synchronization: note that we must hold sched.lock until we are
3232         // committed to keeping it. Otherwise we cannot put the unnecessary P
3233         // back in sched.pidle without performing the full set of idle
3234         // transition checks.
3235         //
3236         // If we were to check gcBgMarkWorkerPool first, we must somehow handle
3237         // the assumption in gcControllerState.findRunnableGCWorker that an
3238         // empty gcBgMarkWorkerPool is only possible if gcMarkDone is running.
3239         lock(&sched.lock)
3240         pp, now := pidlegetSpinning(0)
3241         if pp == nil {
3242                 unlock(&sched.lock)
3243                 return nil, nil
3244         }
3245
3246         // Now that we own a P, gcBlackenEnabled can't change (as it requires STW).
3247         if gcBlackenEnabled == 0 || !gcController.addIdleMarkWorker() {
3248                 pidleput(pp, now)
3249                 unlock(&sched.lock)
3250                 return nil, nil
3251         }
3252
3253         node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3254         if node == nil {
3255                 pidleput(pp, now)
3256                 unlock(&sched.lock)
3257                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3258                 return nil, nil
3259         }
3260
3261         unlock(&sched.lock)
3262
3263         return pp, node.gp.ptr()
3264 }
3265
3266 // wakeNetPoller wakes up the thread sleeping in the network poller if it isn't
3267 // going to wake up before the when argument; or it wakes an idle P to service
3268 // timers and the network poller if there isn't one already.
3269 func wakeNetPoller(when int64) {
3270         if sched.lastpoll.Load() == 0 {
3271                 // In findrunnable we ensure that when polling the pollUntil
3272                 // field is either zero or the time to which the current
3273                 // poll is expected to run. This can have a spurious wakeup
3274                 // but should never miss a wakeup.
3275                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3276                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > when {
3277                         netpollBreak()
3278                 }
3279         } else {
3280                 // There are no threads in the network poller, try to get
3281                 // one there so it can handle new timers.
3282                 if GOOS != "plan9" { // Temporary workaround - see issue #42303.
3283                         wakep()
3284                 }
3285         }
3286 }
3287
3288 func resetspinning() {
3289         gp := getg()
3290         if !gp.m.spinning {
3291                 throw("resetspinning: not a spinning m")
3292         }
3293         gp.m.spinning = false
3294         nmspinning := sched.nmspinning.Add(-1)
3295         if nmspinning < 0 {
3296                 throw("findrunnable: negative nmspinning")
3297         }
3298         // M wakeup policy is deliberately somewhat conservative, so check if we
3299         // need to wakeup another P here. See "Worker thread parking/unparking"
3300         // comment at the top of the file for details.
3301         wakep()
3302 }
3303
3304 // injectglist adds each runnable G on the list to some run queue,
3305 // and clears glist. If there is no current P, they are added to the
3306 // global queue, and up to npidle M's are started to run them.
3307 // Otherwise, for each idle P, this adds a G to the global queue
3308 // and starts an M. Any remaining G's are added to the current P's
3309 // local run queue.
3310 // This may temporarily acquire sched.lock.
3311 // Can run concurrently with GC.
3312 func injectglist(glist *gList) {
3313         if glist.empty() {
3314                 return
3315         }
3316         if trace.enabled {
3317                 for gp := glist.head.ptr(); gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3318                         traceGoUnpark(gp, 0)
3319                 }
3320         }
3321
3322         // Mark all the goroutines as runnable before we put them
3323         // on the run queues.
3324         head := glist.head.ptr()
3325         var tail *g
3326         qsize := 0
3327         for gp := head; gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3328                 tail = gp
3329                 qsize++
3330                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3331         }
3332
3333         // Turn the gList into a gQueue.
3334         var q gQueue
3335         q.head.set(head)
3336         q.tail.set(tail)
3337         *glist = gList{}
3338
3339         startIdle := func(n int) {
3340                 for i := 0; i < n; i++ {
3341                         mp := acquirem() // See comment in startm.
3342                         lock(&sched.lock)
3343
3344                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3345                         if pp == nil {
3346                                 unlock(&sched.lock)
3347                                 releasem(mp)
3348                                 break
3349                         }
3350
3351                         startm(pp, false, true)
3352                         unlock(&sched.lock)
3353                         releasem(mp)
3354                 }
3355         }
3356
3357         pp := getg().m.p.ptr()
3358         if pp == nil {
3359                 lock(&sched.lock)
3360                 globrunqputbatch(&q, int32(qsize))
3361                 unlock(&sched.lock)
3362                 startIdle(qsize)
3363                 return
3364         }
3365
3366         npidle := int(sched.npidle.Load())
3367         var globq gQueue
3368         var n int
3369         for n = 0; n < npidle && !q.empty(); n++ {
3370                 g := q.pop()
3371                 globq.pushBack(g)
3372         }
3373         if n > 0 {
3374                 lock(&sched.lock)
3375                 globrunqputbatch(&globq, int32(n))
3376                 unlock(&sched.lock)
3377                 startIdle(n)
3378                 qsize -= n
3379         }
3380
3381         if !q.empty() {
3382                 runqputbatch(pp, &q, qsize)
3383         }
3384 }
3385
3386 // One round of scheduler: find a runnable goroutine and execute it.
3387 // Never returns.
3388 func schedule() {
3389         mp := getg().m
3390
3391         if mp.locks != 0 {
3392                 throw("schedule: holding locks")
3393         }
3394
3395         if mp.lockedg != 0 {
3396                 stoplockedm()
3397                 execute(mp.lockedg.ptr(), false) // Never returns.
3398         }
3399
3400         // We should not schedule away from a g that is executing a cgo call,
3401         // since the cgo call is using the m's g0 stack.
3402         if mp.incgo {
3403                 throw("schedule: in cgo")
3404         }
3405
3406 top:
3407         pp := mp.p.ptr()
3408         pp.preempt = false
3409
3410         // Safety check: if we are spinning, the run queue should be empty.
3411         // Check this before calling checkTimers, as that might call
3412         // goready to put a ready goroutine on the local run queue.
3413         if mp.spinning && (pp.runnext != 0 || pp.runqhead != pp.runqtail) {
3414                 throw("schedule: spinning with local work")
3415         }
3416
3417         gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() // blocks until work is available
3418
3419         // This thread is going to run a goroutine and is not spinning anymore,
3420         // so if it was marked as spinning we need to reset it now and potentially
3421         // start a new spinning M.
3422         if mp.spinning {
3423                 resetspinning()
3424         }
3425
3426         if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3427                 // Scheduling of this goroutine is disabled. Put it on
3428                 // the list of pending runnable goroutines for when we
3429                 // re-enable user scheduling and look again.
3430                 lock(&sched.lock)
3431                 if schedEnabled(gp) {
3432                         // Something re-enabled scheduling while we
3433                         // were acquiring the lock.
3434                         unlock(&sched.lock)
3435                 } else {
3436                         sched.disable.runnable.pushBack(gp)
3437                         sched.disable.n++
3438                         unlock(&sched.lock)
3439                         goto top
3440                 }
3441         }
3442
3443         // If about to schedule a not-normal goroutine (a GCworker or tracereader),
3444         // wake a P if there is one.
3445         if tryWakeP {
3446                 wakep()
3447         }
3448         if gp.lockedm != 0 {
3449                 // Hands off own p to the locked m,
3450                 // then blocks waiting for a new p.
3451                 startlockedm(gp)
3452                 goto top
3453         }
3454
3455         execute(gp, inheritTime)
3456 }
3457
3458 // dropg removes the association between m and the current goroutine m->curg (gp for short).
3459 // Typically a caller sets gp's status away from Grunning and then
3460 // immediately calls dropg to finish the job. The caller is also responsible
3461 // for arranging that gp will be restarted using ready at an
3462 // appropriate time. After calling dropg and arranging for gp to be
3463 // readied later, the caller can do other work but eventually should
3464 // call schedule to restart the scheduling of goroutines on this m.
3465 func dropg() {
3466         gp := getg()
3467
3468         setMNoWB(&gp.m.curg.m, nil)
3469         setGNoWB(&gp.m.curg, nil)
3470 }
3471
3472 // checkTimers runs any timers for the P that are ready.
3473 // If now is not 0 it is the current time.
3474 // It returns the passed time or the current time if now was passed as 0.
3475 // and the time when the next timer should run or 0 if there is no next timer,
3476 // and reports whether it ran any timers.
3477 // If the time when the next timer should run is not 0,
3478 // it is always larger than the returned time.
3479 // We pass now in and out to avoid extra calls of nanotime.
3480 //
3481 //go:yeswritebarrierrec
3482 func checkTimers(pp *p, now int64) (rnow, pollUntil int64, ran bool) {
3483         // If it's not yet time for the first timer, or the first adjusted
3484         // timer, then there is nothing to do.
3485         next := pp.timer0When.Load()
3486         nextAdj := pp.timerModifiedEarliest.Load()
3487         if next == 0 || (nextAdj != 0 && nextAdj < next) {
3488                 next = nextAdj
3489         }
3490
3491         if next == 0 {
3492                 // No timers to run or adjust.
3493                 return now, 0, false
3494         }
3495
3496         if now == 0 {
3497                 now = nanotime()
3498         }
3499         if now < next {
3500                 // Next timer is not ready to run, but keep going
3501                 // if we would clear deleted timers.
3502                 // This corresponds to the condition below where
3503                 // we decide whether to call clearDeletedTimers.
3504                 if pp != getg().m.p.ptr() || int(pp.deletedTimers.Load()) <= int(pp.numTimers.Load()/4) {
3505                         return now, next, false
3506                 }
3507         }
3508
3509         lock(&pp.timersLock)
3510
3511         if len(pp.timers) > 0 {
3512                 adjusttimers(pp, now)
3513                 for len(pp.timers) > 0 {
3514                         // Note that runtimer may temporarily unlock
3515                         // pp.timersLock.
3516                         if tw := runtimer(pp, now); tw != 0 {
3517                                 if tw > 0 {
3518                                         pollUntil = tw
3519                                 }
3520                                 break
3521                         }
3522                         ran = true
3523                 }
3524         }
3525
3526         // If this is the local P, and there are a lot of deleted timers,
3527         // clear them out. We only do this for the local P to reduce
3528         // lock contention on timersLock.
3529         if pp == getg().m.p.ptr() && int(pp.deletedTimers.Load()) > len(pp.timers)/4 {
3530                 clearDeletedTimers(pp)
3531         }
3532
3533         unlock(&pp.timersLock)
3534
3535         return now, pollUntil, ran
3536 }
3537
3538 func parkunlock_c(gp *g, lock unsafe.Pointer) bool {
3539         unlock((*mutex)(lock))
3540         return true
3541 }
3542
3543 // park continuation on g0.
3544 func park_m(gp *g) {
3545         mp := getg().m
3546
3547         if trace.enabled {
3548                 traceGoPark(mp.waittraceev, mp.waittraceskip)
3549         }
3550
3551         // N.B. Not using casGToWaiting here because the waitreason is
3552         // set by park_m's caller.
3553         casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
3554         dropg()
3555
3556         if fn := mp.waitunlockf; fn != nil {
3557                 ok := fn(gp, mp.waitlock)
3558                 mp.waitunlockf = nil
3559                 mp.waitlock = nil
3560                 if !ok {
3561                         if trace.enabled {
3562                                 traceGoUnpark(gp, 2)
3563                         }
3564                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3565                         execute(gp, true) // Schedule it back, never returns.
3566                 }
3567         }
3568         schedule()
3569 }
3570
3571 func goschedImpl(gp *g) {
3572         status := readgstatus(gp)
3573         if status&^_Gscan != _Grunning {
3574                 dumpgstatus(gp)
3575                 throw("bad g status")
3576         }
3577         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3578         dropg()
3579         lock(&sched.lock)
3580         globrunqput(gp)
3581         unlock(&sched.lock)
3582
3583         schedule()
3584 }
3585
3586 // Gosched continuation on g0.
3587 func gosched_m(gp *g) {
3588         if trace.enabled {
3589                 traceGoSched()
3590         }
3591         goschedImpl(gp)
3592 }
3593
3594 // goschedguarded is a forbidden-states-avoided version of gosched_m.
3595 func goschedguarded_m(gp *g) {
3596
3597         if !canPreemptM(gp.m) {
3598                 gogo(&gp.sched) // never return
3599         }
3600
3601         if trace.enabled {
3602                 traceGoSched()
3603         }
3604         goschedImpl(gp)
3605 }
3606
3607 func gopreempt_m(gp *g) {
3608         if trace.enabled {
3609                 traceGoPreempt()
3610         }
3611         goschedImpl(gp)
3612 }
3613
3614 // preemptPark parks gp and puts it in _Gpreempted.
3615 //
3616 //go:systemstack
3617 func preemptPark(gp *g) {
3618         if trace.enabled {
3619                 traceGoPark(traceEvGoBlock, 0)
3620         }
3621         status := readgstatus(gp)
3622         if status&^_Gscan != _Grunning {
3623                 dumpgstatus(gp)
3624                 throw("bad g status")
3625         }
3626
3627         if gp.asyncSafePoint {
3628                 // Double-check that async preemption does not
3629                 // happen in SPWRITE assembly functions.
3630                 // isAsyncSafePoint must exclude this case.
3631                 f := findfunc(gp.sched.pc)
3632                 if !f.valid() {
3633                         throw("preempt at unknown pc")
3634                 }
3635                 if f.flag&abi.FuncFlagSPWrite != 0 {
3636                         println("runtime: unexpected SPWRITE function", funcname(f), "in async preempt")
3637                         throw("preempt SPWRITE")
3638                 }
3639         }
3640
3641         // Transition from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted. We can't
3642         // be in _Grunning when we dropg because then we'd be running
3643         // without an M, but the moment we're in _Gpreempted,
3644         // something could claim this G before we've fully cleaned it
3645         // up. Hence, we set the scan bit to lock down further
3646         // transitions until we can dropg.
3647         casGToPreemptScan(gp, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted)
3648         dropg()
3649         casfrom_Gscanstatus(gp, _Gscan|_Gpreempted, _Gpreempted)
3650         schedule()
3651 }
3652
3653 // goyield is like Gosched, but it:
3654 // - emits a GoPreempt trace event instead of a GoSched trace event
3655 // - puts the current G on the runq of the current P instead of the globrunq
3656 func goyield() {
3657         checkTimeouts()
3658         mcall(goyield_m)
3659 }
3660
3661 func goyield_m(gp *g) {
3662         if trace.enabled {
3663                 traceGoPreempt()
3664         }
3665         pp := gp.m.p.ptr()
3666         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3667         dropg()
3668         runqput(pp, gp, false)
3669         schedule()
3670 }
3671
3672 // Finishes execution of the current goroutine.
3673 func goexit1() {
3674         if raceenabled {
3675                 racegoend()
3676         }
3677         if trace.enabled {
3678                 traceGoEnd()
3679         }
3680         mcall(goexit0)
3681 }
3682
3683 // goexit continuation on g0.
3684 func goexit0(gp *g) {
3685         mp := getg().m
3686         pp := mp.p.ptr()
3687
3688         casgstatus(gp, _Grunning, _Gdead)
3689         gcController.addScannableStack(pp, -int64(gp.stack.hi-gp.stack.lo))
3690         if isSystemGoroutine(gp, false) {
3691                 sched.ngsys.Add(-1)
3692         }
3693         gp.m = nil
3694         locked := gp.lockedm != 0
3695         gp.lockedm = 0
3696         mp.lockedg = 0
3697         gp.preemptStop = false
3698         gp.paniconfault = false
3699         gp._defer = nil // should be true already but just in case.
3700         gp._panic = nil // non-nil for Goexit during panic. points at stack-allocated data.
3701         gp.writebuf = nil
3702         gp.waitreason = waitReasonZero
3703         gp.param = nil
3704         gp.labels = nil
3705         gp.timer = nil
3706
3707         if gcBlackenEnabled != 0 && gp.gcAssistBytes > 0 {
3708                 // Flush assist credit to the global pool. This gives
3709                 // better information to pacing if the application is
3710                 // rapidly creating an exiting goroutines.
3711                 assistWorkPerByte := gcController.assistWorkPerByte.Load()
3712                 scanCredit := int64(assistWorkPerByte * float64(gp.gcAssistBytes))
3713                 gcController.bgScanCredit.Add(scanCredit)
3714                 gp.gcAssistBytes = 0
3715         }
3716
3717         dropg()
3718
3719         if GOARCH == "wasm" { // no threads yet on wasm
3720                 gfput(pp, gp)
3721                 schedule() // never returns
3722         }
3723
3724         if mp.lockedInt != 0 {
3725                 print("invalid m->lockedInt = ", mp.lockedInt, "\n")
3726                 throw("internal lockOSThread error")
3727         }
3728         gfput(pp, gp)
3729         if locked {
3730                 // The goroutine may have locked this thread because
3731                 // it put it in an unusual kernel state. Kill it
3732                 // rather than returning it to the thread pool.
3733
3734                 // Return to mstart, which will release the P and exit
3735                 // the thread.
3736                 if GOOS != "plan9" { // See golang.org/issue/22227.
3737                         gogo(&mp.g0.sched)
3738                 } else {
3739                         // Clear lockedExt on plan9 since we may end up re-using
3740                         // this thread.
3741                         mp.lockedExt = 0
3742                 }
3743         }
3744         schedule()
3745 }
3746
3747 // save updates getg().sched to refer to pc and sp so that a following
3748 // gogo will restore pc and sp.
3749 //
3750 // save must not have write barriers because invoking a write barrier
3751 // can clobber getg().sched.
3752 //
3753 //go:nosplit
3754 //go:nowritebarrierrec
3755 func save(pc, sp uintptr) {
3756         gp := getg()
3757
3758         if gp == gp.m.g0 || gp == gp.m.gsignal {
3759                 // m.g0.sched is special and must describe the context
3760                 // for exiting the thread. mstart1 writes to it directly.
3761                 // m.gsignal.sched should not be used at all.
3762                 // This check makes sure save calls do not accidentally
3763                 // run in contexts where they'd write to system g's.
3764                 throw("save on system g not allowed")
3765         }
3766
3767         gp.sched.pc = pc
3768         gp.sched.sp = sp
3769         gp.sched.lr = 0
3770         gp.sched.ret = 0
3771         // We need to ensure ctxt is zero, but can't have a write
3772         // barrier here. However, it should always already be zero.
3773         // Assert that.
3774         if gp.sched.ctxt != nil {
3775                 badctxt()
3776         }
3777 }
3778
3779 // The goroutine g is about to enter a system call.
3780 // Record that it's not using the cpu anymore.
3781 // This is called only from the go syscall library and cgocall,
3782 // not from the low-level system calls used by the runtime.
3783 //
3784 // Entersyscall cannot split the stack: the save must
3785 // make g->sched refer to the caller's stack segment, because
3786 // entersyscall is going to return immediately after.
3787 //
3788 // Nothing entersyscall calls can split the stack either.
3789 // We cannot safely move the stack during an active call to syscall,
3790 // because we do not know which of the uintptr arguments are
3791 // really pointers (back into the stack).
3792 // In practice, this means that we make the fast path run through
3793 // entersyscall doing no-split things, and the slow path has to use systemstack
3794 // to run bigger things on the system stack.
3795 //
3796 // reentersyscall is the entry point used by cgo callbacks, where explicitly
3797 // saved SP and PC are restored. This is needed when exitsyscall will be called
3798 // from a function further up in the call stack than the parent, as g->syscallsp
3799 // must always point to a valid stack frame. entersyscall below is the normal
3800 // entry point for syscalls, which obtains the SP and PC from the caller.
3801 //
3802 // Syscall tracing:
3803 // At the start of a syscall we emit traceGoSysCall to capture the stack trace.
3804 // If the syscall does not block, that is it, we do not emit any other events.
3805 // If the syscall blocks (that is, P is retaken), retaker emits traceGoSysBlock;
3806 // when syscall returns we emit traceGoSysExit and when the goroutine starts running
3807 // (potentially instantly, if exitsyscallfast returns true) we emit traceGoStart.
3808 // To ensure that traceGoSysExit is emitted strictly after traceGoSysBlock,
3809 // we remember current value of syscalltick in m (gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick),
3810 // whoever emits traceGoSysBlock increments p.syscalltick afterwards;
3811 // and we wait for the increment before emitting traceGoSysExit.
3812 // Note that the increment is done even if tracing is not enabled,
3813 // because tracing can be enabled in the middle of syscall. We don't want the wait to hang.
3814 //
3815 //go:nosplit
3816 func reentersyscall(pc, sp uintptr) {
3817         gp := getg()
3818
3819         // Disable preemption because during this function g is in Gsyscall status,
3820         // but can have inconsistent g->sched, do not let GC observe it.
3821         gp.m.locks++
3822
3823         // Entersyscall must not call any function that might split/grow the stack.
3824         // (See details in comment above.)
3825         // Catch calls that might, by replacing the stack guard with something that
3826         // will trip any stack check and leaving a flag to tell newstack to die.
3827         gp.stackguard0 = stackPreempt
3828         gp.throwsplit = true
3829
3830         // Leave SP around for GC and traceback.
3831         save(pc, sp)
3832         gp.syscallsp = sp
3833         gp.syscallpc = pc
3834         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3835         if staticLockRanking {
3836                 // When doing static lock ranking casgstatus can call
3837                 // systemstack which clobbers g.sched.
3838                 save(pc, sp)
3839         }
3840         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3841                 systemstack(func() {
3842                         print("entersyscall inconsistent ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3843                         throw("entersyscall")
3844                 })
3845         }
3846
3847         if trace.enabled {
3848                 systemstack(traceGoSysCall)
3849                 // systemstack itself clobbers g.sched.{pc,sp} and we might
3850                 // need them later when the G is genuinely blocked in a
3851                 // syscall
3852                 save(pc, sp)
3853         }
3854
3855         if sched.sysmonwait.Load() {
3856                 systemstack(entersyscall_sysmon)
3857                 save(pc, sp)
3858         }
3859
3860         if gp.m.p.ptr().runSafePointFn != 0 {
3861                 // runSafePointFn may stack split if run on this stack
3862                 systemstack(runSafePointFn)
3863                 save(pc, sp)
3864         }
3865
3866         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3867         gp.sysblocktraced = true
3868         pp := gp.m.p.ptr()
3869         pp.m = 0
3870         gp.m.oldp.set(pp)
3871         gp.m.p = 0
3872         atomic.Store(&pp.status, _Psyscall)
3873         if sched.gcwaiting.Load() {
3874                 systemstack(entersyscall_gcwait)
3875                 save(pc, sp)
3876         }
3877
3878         gp.m.locks--
3879 }
3880
3881 // Standard syscall entry used by the go syscall library and normal cgo calls.
3882 //
3883 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package and x/sys.
3884 //
3885 //go:nosplit
3886 //go:linkname entersyscall
3887 func entersyscall() {
3888         reentersyscall(getcallerpc(), getcallersp())
3889 }
3890
3891 func entersyscall_sysmon() {
3892         lock(&sched.lock)
3893         if sched.sysmonwait.Load() {
3894                 sched.sysmonwait.Store(false)
3895                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
3896         }
3897         unlock(&sched.lock)
3898 }
3899
3900 func entersyscall_gcwait() {
3901         gp := getg()
3902         pp := gp.m.oldp.ptr()
3903
3904         lock(&sched.lock)
3905         if sched.stopwait > 0 && atomic.Cas(&pp.status, _Psyscall, _Pgcstop) {
3906                 if trace.enabled {
3907                         traceGoSysBlock(pp)
3908                         traceProcStop(pp)
3909                 }
3910                 pp.syscalltick++
3911                 if sched.stopwait--; sched.stopwait == 0 {
3912                         notewakeup(&sched.stopnote)
3913                 }
3914         }
3915         unlock(&sched.lock)
3916 }
3917
3918 // The same as entersyscall(), but with a hint that the syscall is blocking.
3919 //
3920 //go:nosplit
3921 func entersyscallblock() {
3922         gp := getg()
3923
3924         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3925         gp.throwsplit = true
3926         gp.stackguard0 = stackPreempt // see comment in entersyscall
3927         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3928         gp.sysblocktraced = true
3929         gp.m.p.ptr().syscalltick++
3930
3931         // Leave SP around for GC and traceback.
3932         pc := getcallerpc()
3933         sp := getcallersp()
3934         save(pc, sp)
3935         gp.syscallsp = gp.sched.sp
3936         gp.syscallpc = gp.sched.pc
3937         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3938                 sp1 := sp
3939                 sp2 := gp.sched.sp
3940                 sp3 := gp.syscallsp
3941                 systemstack(func() {
3942                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp1), " ", hex(sp2), " ", hex(sp3), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3943                         throw("entersyscallblock")
3944                 })
3945         }
3946         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3947         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3948                 systemstack(func() {
3949                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp), " ", hex(gp.sched.sp), " ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3950                         throw("entersyscallblock")
3951                 })
3952         }
3953
3954         systemstack(entersyscallblock_handoff)
3955
3956         // Resave for traceback during blocked call.
3957         save(getcallerpc(), getcallersp())
3958
3959         gp.m.locks--
3960 }
3961
3962 func entersyscallblock_handoff() {
3963         if trace.enabled {
3964                 traceGoSysCall()
3965                 traceGoSysBlock(getg().m.p.ptr())
3966         }
3967         handoffp(releasep())
3968 }
3969
3970 // The goroutine g exited its system call.
3971 // Arrange for it to run on a cpu again.
3972 // This is called only from the go syscall library, not
3973 // from the low-level system calls used by the runtime.
3974 //
3975 // Write barriers are not allowed because our P may have been stolen.
3976 //
3977 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package.
3978 //
3979 //go:nosplit
3980 //go:nowritebarrierrec
3981 //go:linkname exitsyscall
3982 func exitsyscall() {
3983         gp := getg()
3984
3985         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3986         if getcallersp() > gp.syscallsp {
3987                 throw("exitsyscall: syscall frame is no longer valid")
3988         }
3989
3990         gp.waitsince = 0
3991         oldp := gp.m.oldp.ptr()
3992         gp.m.oldp = 0
3993         if exitsyscallfast(oldp) {
3994                 // When exitsyscallfast returns success, we have a P so can now use
3995                 // write barriers
3996                 if goroutineProfile.active {
3997                         // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
3998                         // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first
3999                         // stopped the world.
4000                         systemstack(func() {
4001                                 tryRecordGoroutineProfileWB(gp)
4002                         })
4003                 }
4004                 if trace.enabled {
4005                         if oldp != gp.m.p.ptr() || gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4006                                 systemstack(traceGoStart)
4007                         }
4008                 }
4009                 // There's a cpu for us, so we can run.
4010                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4011                 // We need to cas the status and scan before resuming...
4012                 casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunning)
4013
4014                 // Garbage collector isn't running (since we are),
4015                 // so okay to clear syscallsp.
4016                 gp.syscallsp = 0
4017                 gp.m.locks--
4018                 if gp.preempt {
4019                         // restore the preemption request in case we've cleared it in newstack
4020                         gp.stackguard0 = stackPreempt
4021                 } else {
4022                         // otherwise restore the real stackGuard, we've spoiled it in entersyscall/entersyscallblock
4023                         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4024                 }
4025                 gp.throwsplit = false
4026
4027                 if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
4028                         // Scheduling of this goroutine is disabled.
4029                         Gosched()
4030                 }
4031
4032                 return
4033         }
4034
4035         gp.sysexitticks = 0
4036         if trace.enabled {
4037                 // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4038                 // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4039                 for oldp != nil && oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4040                         osyield()
4041                 }
4042                 // We can't trace syscall exit right now because we don't have a P.
4043                 // Tracing code can invoke write barriers that cannot run without a P.
4044                 // So instead we remember the syscall exit time and emit the event
4045                 // in execute when we have a P.
4046                 gp.sysexitticks = cputicks()
4047         }
4048
4049         gp.m.locks--
4050
4051         // Call the scheduler.
4052         mcall(exitsyscall0)
4053
4054         // Scheduler returned, so we're allowed to run now.
4055         // Delete the syscallsp information that we left for
4056         // the garbage collector during the system call.
4057         // Must wait until now because until gosched returns
4058         // we don't know for sure that the garbage collector
4059         // is not running.
4060         gp.syscallsp = 0
4061         gp.m.p.ptr().syscalltick++
4062         gp.throwsplit = false
4063 }
4064
4065 //go:nosplit
4066 func exitsyscallfast(oldp *p) bool {
4067         gp := getg()
4068
4069         // Freezetheworld sets stopwait but does not retake P's.
4070         if sched.stopwait == freezeStopWait {
4071                 return false
4072         }
4073
4074         // Try to re-acquire the last P.
4075         if oldp != nil && oldp.status == _Psyscall && atomic.Cas(&oldp.status, _Psyscall, _Pidle) {
4076                 // There's a cpu for us, so we can run.
4077                 wirep(oldp)
4078                 exitsyscallfast_reacquired()
4079                 return true
4080         }
4081
4082         // Try to get any other idle P.
4083         if sched.pidle != 0 {
4084                 var ok bool
4085                 systemstack(func() {
4086                         ok = exitsyscallfast_pidle()
4087                         if ok && trace.enabled {
4088                                 if oldp != nil {
4089                                         // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4090                                         // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4091                                         for oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4092                                                 osyield()
4093                                         }
4094                                 }
4095                                 traceGoSysExit(0)
4096                         }
4097                 })
4098                 if ok {
4099                         return true
4100                 }
4101         }
4102         return false
4103 }
4104
4105 // exitsyscallfast_reacquired is the exitsyscall path on which this G
4106 // has successfully reacquired the P it was running on before the
4107 // syscall.
4108 //
4109 //go:nosplit
4110 func exitsyscallfast_reacquired() {
4111         gp := getg()
4112         if gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4113                 if trace.enabled {
4114                         // The p was retaken and then enter into syscall again (since gp.m.syscalltick has changed).
4115                         // traceGoSysBlock for this syscall was already emitted,
4116                         // but here we effectively retake the p from the new syscall running on the same p.
4117                         systemstack(func() {
4118                                 // Denote blocking of the new syscall.
4119                                 traceGoSysBlock(gp.m.p.ptr())
4120                                 // Denote completion of the current syscall.
4121                                 traceGoSysExit(0)
4122                         })
4123                 }
4124                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4125         }
4126 }
4127
4128 func exitsyscallfast_pidle() bool {
4129         lock(&sched.lock)
4130         pp, _ := pidleget(0)
4131         if pp != nil && sched.sysmonwait.Load() {
4132                 sched.sysmonwait.Store(false)
4133                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4134         }
4135         unlock(&sched.lock)
4136         if pp != nil {
4137                 acquirep(pp)
4138                 return true
4139         }
4140         return false
4141 }
4142
4143 // exitsyscall slow path on g0.
4144 // Failed to acquire P, enqueue gp as runnable.
4145 //
4146 // Called via mcall, so gp is the calling g from this M.
4147 //
4148 //go:nowritebarrierrec
4149 func exitsyscall0(gp *g) {
4150         casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunnable)
4151         dropg()
4152         lock(&sched.lock)
4153         var pp *p
4154         if schedEnabled(gp) {
4155                 pp, _ = pidleget(0)
4156         }
4157         var locked bool
4158         if pp == nil {
4159                 globrunqput(gp)
4160
4161                 // Below, we stoplockedm if gp is locked. globrunqput releases
4162                 // ownership of gp, so we must check if gp is locked prior to
4163                 // committing the release by unlocking sched.lock, otherwise we
4164                 // could race with another M transitioning gp from unlocked to
4165                 // locked.
4166                 locked = gp.lockedm != 0
4167         } else if sched.sysmonwait.Load() {
4168                 sched.sysmonwait.Store(false)
4169                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4170         }
4171         unlock(&sched.lock)
4172         if pp != nil {
4173                 acquirep(pp)
4174                 execute(gp, false) // Never returns.
4175         }
4176         if locked {
4177                 // Wait until another thread schedules gp and so m again.
4178                 //
4179                 // N.B. lockedm must be this M, as this g was running on this M
4180                 // before entersyscall.
4181                 stoplockedm()
4182                 execute(gp, false) // Never returns.
4183         }
4184         stopm()
4185         schedule() // Never returns.
4186 }
4187
4188 // Called from syscall package before fork.
4189 //
4190 //go:linkname syscall_runtime_BeforeFork syscall.runtime_BeforeFork
4191 //go:nosplit
4192 func syscall_runtime_BeforeFork() {
4193         gp := getg().m.curg
4194
4195         // Block signals during a fork, so that the child does not run
4196         // a signal handler before exec if a signal is sent to the process
4197         // group. See issue #18600.
4198         gp.m.locks++
4199         sigsave(&gp.m.sigmask)
4200         sigblock(false)
4201
4202         // This function is called before fork in syscall package.
4203         // Code between fork and exec must not allocate memory nor even try to grow stack.
4204         // Here we spoil g.stackguard0 to reliably detect any attempts to grow stack.
4205         // runtime_AfterFork will undo this in parent process, but not in child.
4206         gp.stackguard0 = stackFork
4207 }
4208
4209 // Called from syscall package after fork in parent.
4210 //
4211 //go:linkname syscall_runtime_AfterFork syscall.runtime_AfterFork
4212 //go:nosplit
4213 func syscall_runtime_AfterFork() {
4214         gp := getg().m.curg
4215
4216         // See the comments in beforefork.
4217         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4218
4219         msigrestore(gp.m.sigmask)
4220
4221         gp.m.locks--
4222 }
4223
4224 // inForkedChild is true while manipulating signals in the child process.
4225 // This is used to avoid calling libc functions in case we are using vfork.
4226 var inForkedChild bool
4227
4228 // Called from syscall package after fork in child.
4229 // It resets non-sigignored signals to the default handler, and
4230 // restores the signal mask in preparation for the exec.
4231 //
4232 // Because this might be called during a vfork, and therefore may be
4233 // temporarily sharing address space with the parent process, this must
4234 // not change any global variables or calling into C code that may do so.
4235 //
4236 //go:linkname syscall_runtime_AfterForkInChild syscall.runtime_AfterForkInChild
4237 //go:nosplit
4238 //go:nowritebarrierrec
4239 func syscall_runtime_AfterForkInChild() {
4240         // It's OK to change the global variable inForkedChild here
4241         // because we are going to change it back. There is no race here,
4242         // because if we are sharing address space with the parent process,
4243         // then the parent process can not be running concurrently.
4244         inForkedChild = true
4245
4246         clearSignalHandlers()
4247
4248         // When we are the child we are the only thread running,
4249         // so we know that nothing else has changed gp.m.sigmask.
4250         msigrestore(getg().m.sigmask)
4251
4252         inForkedChild = false
4253 }
4254
4255 // pendingPreemptSignals is the number of preemption signals
4256 // that have been sent but not received. This is only used on Darwin.
4257 // For #41702.
4258 var pendingPreemptSignals atomic.Int32
4259
4260 // Called from syscall package before Exec.
4261 //
4262 //go:linkname syscall_runtime_BeforeExec syscall.runtime_BeforeExec
4263 func syscall_runtime_BeforeExec() {
4264         // Prevent thread creation during exec.
4265         execLock.lock()
4266
4267         // On Darwin, wait for all pending preemption signals to
4268         // be received. See issue #41702.
4269         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
4270                 for pendingPreemptSignals.Load() > 0 {
4271                         osyield()
4272                 }
4273         }
4274 }
4275
4276 // Called from syscall package after Exec.
4277 //
4278 //go:linkname syscall_runtime_AfterExec syscall.runtime_AfterExec
4279 func syscall_runtime_AfterExec() {
4280         execLock.unlock()
4281 }
4282
4283 // Allocate a new g, with a stack big enough for stacksize bytes.
4284 func malg(stacksize int32) *g {
4285         newg := new(g)
4286         if stacksize >= 0 {
4287                 stacksize = round2(stackSystem + stacksize)
4288                 systemstack(func() {
4289                         newg.stack = stackalloc(uint32(stacksize))
4290                 })
4291                 newg.stackguard0 = newg.stack.lo + stackGuard
4292                 newg.stackguard1 = ^uintptr(0)
4293                 // Clear the bottom word of the stack. We record g
4294                 // there on gsignal stack during VDSO on ARM and ARM64.
4295                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(newg.stack.lo)) = 0
4296         }
4297         return newg
4298 }
4299
4300 // Create a new g running fn.
4301 // Put it on the queue of g's waiting to run.
4302 // The compiler turns a go statement into a call to this.
4303 func newproc(fn *funcval) {
4304         gp := getg()
4305         pc := getcallerpc()
4306         systemstack(func() {
4307                 newg := newproc1(fn, gp, pc)
4308
4309                 pp := getg().m.p.ptr()
4310                 runqput(pp, newg, true)
4311
4312                 if mainStarted {
4313                         wakep()
4314                 }
4315         })
4316 }
4317
4318 // Create a new g in state _Grunnable, starting at fn. callerpc is the
4319 // address of the go statement that created this. The caller is responsible
4320 // for adding the new g to the scheduler.
4321 func newproc1(fn *funcval, callergp *g, callerpc uintptr) *g {
4322         if fn == nil {
4323                 fatal("go of nil func value")
4324         }
4325
4326         mp := acquirem() // disable preemption because we hold M and P in local vars.
4327         pp := mp.p.ptr()
4328         newg := gfget(pp)
4329         if newg == nil {
4330                 newg = malg(stackMin)
4331                 casgstatus(newg, _Gidle, _Gdead)
4332                 allgadd(newg) // publishes with a g->status of Gdead so GC scanner doesn't look at uninitialized stack.
4333         }
4334         if newg.stack.hi == 0 {
4335                 throw("newproc1: newg missing stack")
4336         }
4337
4338         if readgstatus(newg) != _Gdead {
4339                 throw("newproc1: new g is not Gdead")
4340         }
4341
4342         totalSize := uintptr(4*goarch.PtrSize + sys.MinFrameSize) // extra space in case of reads slightly beyond frame
4343         totalSize = alignUp(totalSize, sys.StackAlign)
4344         sp := newg.stack.hi - totalSize
4345         spArg := sp
4346         if usesLR {
4347                 // caller's LR
4348                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp)) = 0
4349                 prepGoExitFrame(sp)
4350                 spArg += sys.MinFrameSize
4351         }
4352
4353         memclrNoHeapPointers(unsafe.Pointer(&newg.sched), unsafe.Sizeof(newg.sched))
4354         newg.sched.sp = sp
4355         newg.stktopsp = sp
4356         newg.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum // +PCQuantum so that previous instruction is in same function
4357         newg.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(newg))
4358         gostartcallfn(&newg.sched, fn)
4359         newg.parentGoid = callergp.goid
4360         newg.gopc = callerpc
4361         newg.ancestors = saveAncestors(callergp)
4362         newg.startpc = fn.fn
4363         if isSystemGoroutine(newg, false) {
4364                 sched.ngsys.Add(1)
4365         } else {
4366                 // Only user goroutines inherit pprof labels.
4367                 if mp.curg != nil {
4368                         newg.labels = mp.curg.labels
4369                 }
4370                 if goroutineProfile.active {
4371                         // A concurrent goroutine profile is running. It should include
4372                         // exactly the set of goroutines that were alive when the goroutine
4373                         // profiler first stopped the world. That does not include newg, so
4374                         // mark it as not needing a profile before transitioning it from
4375                         // _Gdead.
4376                         newg.goroutineProfiled.Store(goroutineProfileSatisfied)
4377                 }
4378         }
4379         // Track initial transition?
4380         newg.trackingSeq = uint8(fastrand())
4381         if newg.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
4382                 newg.tracking = true
4383         }
4384         casgstatus(newg, _Gdead, _Grunnable)
4385         gcController.addScannableStack(pp, int64(newg.stack.hi-newg.stack.lo))
4386
4387         if pp.goidcache == pp.goidcacheend {
4388                 // Sched.goidgen is the last allocated id,
4389                 // this batch must be [sched.goidgen+1, sched.goidgen+GoidCacheBatch].
4390                 // At startup sched.goidgen=0, so main goroutine receives goid=1.
4391                 pp.goidcache = sched.goidgen.Add(_GoidCacheBatch)
4392                 pp.goidcache -= _GoidCacheBatch - 1
4393                 pp.goidcacheend = pp.goidcache + _GoidCacheBatch
4394         }
4395         newg.goid = pp.goidcache
4396         pp.goidcache++
4397         if raceenabled {
4398                 newg.racectx = racegostart(callerpc)
4399                 if newg.labels != nil {
4400                         // See note in proflabel.go on labelSync's role in synchronizing
4401                         // with the reads in the signal handler.
4402                         racereleasemergeg(newg, unsafe.Pointer(&labelSync))
4403                 }
4404         }
4405         if trace.enabled {
4406                 traceGoCreate(newg, newg.startpc)
4407         }
4408         releasem(mp)
4409
4410         return newg
4411 }
4412
4413 // saveAncestors copies previous ancestors of the given caller g and
4414 // includes info for the current caller into a new set of tracebacks for
4415 // a g being created.
4416 func saveAncestors(callergp *g) *[]ancestorInfo {
4417         // Copy all prior info, except for the root goroutine (goid 0).
4418         if debug.tracebackancestors <= 0 || callergp.goid == 0 {
4419                 return nil
4420         }
4421         var callerAncestors []ancestorInfo
4422         if callergp.ancestors != nil {
4423                 callerAncestors = *callergp.ancestors
4424         }
4425         n := int32(len(callerAncestors)) + 1
4426         if n > debug.tracebackancestors {
4427                 n = debug.tracebackancestors
4428         }
4429         ancestors := make([]ancestorInfo, n)
4430         copy(ancestors[1:], callerAncestors)
4431
4432         var pcs [tracebackInnerFrames]uintptr
4433         npcs := gcallers(callergp, 0, pcs[:])
4434         ipcs := make([]uintptr, npcs)
4435         copy(ipcs, pcs[:])
4436         ancestors[0] = ancestorInfo{
4437                 pcs:  ipcs,
4438                 goid: callergp.goid,
4439                 gopc: callergp.gopc,
4440         }
4441
4442         ancestorsp := new([]ancestorInfo)
4443         *ancestorsp = ancestors
4444         return ancestorsp
4445 }
4446
4447 // Put on gfree list.
4448 // If local list is too long, transfer a batch to the global list.
4449 func gfput(pp *p, gp *g) {
4450         if readgstatus(gp) != _Gdead {
4451                 throw("gfput: bad status (not Gdead)")
4452         }
4453
4454         stksize := gp.stack.hi - gp.stack.lo
4455
4456         if stksize != uintptr(startingStackSize) {
4457                 // non-standard stack size - free it.
4458                 stackfree(gp.stack)
4459                 gp.stack.lo = 0
4460                 gp.stack.hi = 0
4461                 gp.stackguard0 = 0
4462         }
4463
4464         pp.gFree.push(gp)
4465         pp.gFree.n++
4466         if pp.gFree.n >= 64 {
4467                 var (
4468                         inc      int32
4469                         stackQ   gQueue
4470                         noStackQ gQueue
4471                 )
4472                 for pp.gFree.n >= 32 {
4473                         gp := pp.gFree.pop()
4474                         pp.gFree.n--
4475                         if gp.stack.lo == 0 {
4476                                 noStackQ.push(gp)
4477                         } else {
4478                                 stackQ.push(gp)
4479                         }
4480                         inc++
4481                 }
4482                 lock(&sched.gFree.lock)
4483                 sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4484                 sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4485                 sched.gFree.n += inc
4486                 unlock(&sched.gFree.lock)
4487         }
4488 }
4489
4490 // Get from gfree list.
4491 // If local list is empty, grab a batch from global list.
4492 func gfget(pp *p) *g {
4493 retry:
4494         if pp.gFree.empty() && (!sched.gFree.stack.empty() || !sched.gFree.noStack.empty()) {
4495                 lock(&sched.gFree.lock)
4496                 // Move a batch of free Gs to the P.
4497                 for pp.gFree.n < 32 {
4498                         // Prefer Gs with stacks.
4499                         gp := sched.gFree.stack.pop()
4500                         if gp == nil {
4501                                 gp = sched.gFree.noStack.pop()
4502                                 if gp == nil {
4503                                         break
4504                                 }
4505                         }
4506                         sched.gFree.n--
4507                         pp.gFree.push(gp)
4508                         pp.gFree.n++
4509                 }
4510                 unlock(&sched.gFree.lock)
4511                 goto retry
4512         }
4513         gp := pp.gFree.pop()
4514         if gp == nil {
4515                 return nil
4516         }
4517         pp.gFree.n--
4518         if gp.stack.lo != 0 && gp.stack.hi-gp.stack.lo != uintptr(startingStackSize) {
4519                 // Deallocate old stack. We kept it in gfput because it was the
4520                 // right size when the goroutine was put on the free list, but
4521                 // the right size has changed since then.
4522                 systemstack(func() {
4523                         stackfree(gp.stack)
4524                         gp.stack.lo = 0
4525                         gp.stack.hi = 0
4526                         gp.stackguard0 = 0
4527                 })
4528         }
4529         if gp.stack.lo == 0 {
4530                 // Stack was deallocated in gfput or just above. Allocate a new one.
4531                 systemstack(func() {
4532                         gp.stack = stackalloc(startingStackSize)
4533                 })
4534                 gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4535         } else {
4536                 if raceenabled {
4537                         racemalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4538                 }
4539                 if msanenabled {
4540                         msanmalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4541                 }
4542                 if asanenabled {
4543                         asanunpoison(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4544                 }
4545         }
4546         return gp
4547 }
4548
4549 // Purge all cached G's from gfree list to the global list.
4550 func gfpurge(pp *p) {
4551         var (
4552                 inc      int32
4553                 stackQ   gQueue
4554                 noStackQ gQueue
4555         )
4556         for !pp.gFree.empty() {
4557                 gp := pp.gFree.pop()
4558                 pp.gFree.n--
4559                 if gp.stack.lo == 0 {
4560                         noStackQ.push(gp)
4561                 } else {
4562                         stackQ.push(gp)
4563                 }
4564                 inc++
4565         }
4566         lock(&sched.gFree.lock)
4567         sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4568         sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4569         sched.gFree.n += inc
4570         unlock(&sched.gFree.lock)
4571 }
4572
4573 // Breakpoint executes a breakpoint trap.
4574 func Breakpoint() {
4575         breakpoint()
4576 }
4577
4578 // dolockOSThread is called by LockOSThread and lockOSThread below
4579 // after they modify m.locked. Do not allow preemption during this call,
4580 // or else the m might be different in this function than in the caller.
4581 //
4582 //go:nosplit
4583 func dolockOSThread() {
4584         if GOARCH == "wasm" {
4585                 return // no threads on wasm yet
4586         }
4587         gp := getg()
4588         gp.m.lockedg.set(gp)
4589         gp.lockedm.set(gp.m)
4590 }
4591
4592 // LockOSThread wires the calling goroutine to its current operating system thread.
4593 // The calling goroutine will always execute in that thread,
4594 // and no other goroutine will execute in it,
4595 // until the calling goroutine has made as many calls to
4596 // UnlockOSThread as to LockOSThread.
4597 // If the calling goroutine exits without unlocking the thread,
4598 // the thread will be terminated.
4599 //
4600 // All init functions are run on the startup thread. Calling LockOSThread
4601 // from an init function will cause the main function to be invoked on
4602 // that thread.
4603 //
4604 // A goroutine should call LockOSThread before calling OS services or
4605 // non-Go library functions that depend on per-thread state.
4606 //
4607 //go:nosplit
4608 func LockOSThread() {
4609         if atomic.Load(&newmHandoff.haveTemplateThread) == 0 && GOOS != "plan9" {
4610                 // If we need to start a new thread from the locked
4611                 // thread, we need the template thread. Start it now
4612                 // while we're in a known-good state.
4613                 startTemplateThread()
4614         }
4615         gp := getg()
4616         gp.m.lockedExt++
4617         if gp.m.lockedExt == 0 {
4618                 gp.m.lockedExt--
4619                 panic("LockOSThread nesting overflow")
4620         }
4621         dolockOSThread()
4622 }
4623
4624 //go:nosplit
4625 func lockOSThread() {
4626         getg().m.lockedInt++
4627         dolockOSThread()
4628 }
4629
4630 // dounlockOSThread is called by UnlockOSThread and unlockOSThread below
4631 // after they update m->locked. Do not allow preemption during this call,
4632 // or else the m might be in different in this function than in the caller.
4633 //
4634 //go:nosplit
4635 func dounlockOSThread() {
4636         if GOARCH == "wasm" {
4637                 return // no threads on wasm yet
4638         }
4639         gp := getg()
4640         if gp.m.lockedInt != 0 || gp.m.lockedExt != 0 {
4641                 return
4642         }
4643         gp.m.lockedg = 0
4644         gp.lockedm = 0
4645 }
4646
4647 // UnlockOSThread undoes an earlier call to LockOSThread.
4648 // If this drops the number of active LockOSThread calls on the
4649 // calling goroutine to zero, it unwires the calling goroutine from
4650 // its fixed operating system thread.
4651 // If there are no active LockOSThread calls, this is a no-op.
4652 //
4653 // Before calling UnlockOSThread, the caller must ensure that the OS
4654 // thread is suitable for running other goroutines. If the caller made
4655 // any permanent changes to the state of the thread that would affect
4656 // other goroutines, it should not call this function and thus leave
4657 // the goroutine locked to the OS thread until the goroutine (and
4658 // hence the thread) exits.
4659 //
4660 //go:nosplit
4661 func UnlockOSThread() {
4662         gp := getg()
4663         if gp.m.lockedExt == 0 {
4664                 return
4665         }
4666         gp.m.lockedExt--
4667         dounlockOSThread()
4668 }
4669
4670 //go:nosplit
4671 func unlockOSThread() {
4672         gp := getg()
4673         if gp.m.lockedInt == 0 {
4674                 systemstack(badunlockosthread)
4675         }
4676         gp.m.lockedInt--
4677         dounlockOSThread()
4678 }
4679
4680 func badunlockosthread() {
4681         throw("runtime: internal error: misuse of lockOSThread/unlockOSThread")
4682 }
4683
4684 func gcount() int32 {
4685         n := int32(atomic.Loaduintptr(&allglen)) - sched.gFree.n - sched.ngsys.Load()
4686         for _, pp := range allp {
4687                 n -= pp.gFree.n
4688         }
4689
4690         // All these variables can be changed concurrently, so the result can be inconsistent.
4691         // But at least the current goroutine is running.
4692         if n < 1 {
4693                 n = 1
4694         }
4695         return n
4696 }
4697
4698 func mcount() int32 {
4699         return int32(sched.mnext - sched.nmfreed)
4700 }
4701
4702 var prof struct {
4703         signalLock atomic.Uint32
4704
4705         // Must hold signalLock to write. Reads may be lock-free, but
4706         // signalLock should be taken to synchronize with changes.
4707         hz atomic.Int32
4708 }
4709
4710 func _System()                    { _System() }
4711 func _ExternalCode()              { _ExternalCode() }
4712 func _LostExternalCode()          { _LostExternalCode() }
4713 func _GC()                        { _GC() }
4714 func _LostSIGPROFDuringAtomic64() { _LostSIGPROFDuringAtomic64() }
4715 func _VDSO()                      { _VDSO() }
4716
4717 // Called if we receive a SIGPROF signal.
4718 // Called by the signal handler, may run during STW.
4719 //
4720 //go:nowritebarrierrec
4721 func sigprof(pc, sp, lr uintptr, gp *g, mp *m) {
4722         if prof.hz.Load() == 0 {
4723                 return
4724         }
4725
4726         // If mp.profilehz is 0, then profiling is not enabled for this thread.
4727         // We must check this to avoid a deadlock between setcpuprofilerate
4728         // and the call to cpuprof.add, below.
4729         if mp != nil && mp.profilehz == 0 {
4730                 return
4731         }
4732
4733         // On mips{,le}/arm, 64bit atomics are emulated with spinlocks, in
4734         // runtime/internal/atomic. If SIGPROF arrives while the program is inside
4735         // the critical section, it creates a deadlock (when writing the sample).
4736         // As a workaround, create a counter of SIGPROFs while in critical section
4737         // to store the count, and pass it to sigprof.add() later when SIGPROF is
4738         // received from somewhere else (with _LostSIGPROFDuringAtomic64 as pc).
4739         if GOARCH == "mips" || GOARCH == "mipsle" || GOARCH == "arm" {
4740                 if f := findfunc(pc); f.valid() {
4741                         if hasPrefix(funcname(f), "runtime/internal/atomic") {
4742                                 cpuprof.lostAtomic++
4743                                 return
4744                         }
4745                 }
4746                 if GOARCH == "arm" && goarm < 7 && GOOS == "linux" && pc&0xffff0000 == 0xffff0000 {
4747                         // runtime/internal/atomic functions call into kernel
4748                         // helpers on arm < 7. See
4749                         // runtime/internal/atomic/sys_linux_arm.s.
4750                         cpuprof.lostAtomic++
4751                         return
4752                 }
4753         }
4754
4755         // Profiling runs concurrently with GC, so it must not allocate.
4756         // Set a trap in case the code does allocate.
4757         // Note that on windows, one thread takes profiles of all the
4758         // other threads, so mp is usually not getg().m.
4759         // In fact mp may not even be stopped.
4760         // See golang.org/issue/17165.
4761         getg().m.mallocing++
4762
4763         var u unwinder
4764         var stk [maxCPUProfStack]uintptr
4765         n := 0
4766         if mp.ncgo > 0 && mp.curg != nil && mp.curg.syscallpc != 0 && mp.curg.syscallsp != 0 {
4767                 cgoOff := 0
4768                 // Check cgoCallersUse to make sure that we are not
4769                 // interrupting other code that is fiddling with
4770                 // cgoCallers.  We are running in a signal handler
4771                 // with all signals blocked, so we don't have to worry
4772                 // about any other code interrupting us.
4773                 if mp.cgoCallersUse.Load() == 0 && mp.cgoCallers != nil && mp.cgoCallers[0] != 0 {
4774                         for cgoOff < len(mp.cgoCallers) && mp.cgoCallers[cgoOff] != 0 {
4775                                 cgoOff++
4776                         }
4777                         n += copy(stk[:], mp.cgoCallers[:cgoOff])
4778                         mp.cgoCallers[0] = 0
4779                 }
4780
4781                 // Collect Go stack that leads to the cgo call.
4782                 u.initAt(mp.curg.syscallpc, mp.curg.syscallsp, 0, mp.curg, unwindSilentErrors)
4783         } else if usesLibcall() && mp.libcallg != 0 && mp.libcallpc != 0 && mp.libcallsp != 0 {
4784                 // Libcall, i.e. runtime syscall on windows.
4785                 // Collect Go stack that leads to the call.
4786                 u.initAt(mp.libcallpc, mp.libcallsp, 0, mp.libcallg.ptr(), unwindSilentErrors)
4787         } else if mp != nil && mp.vdsoSP != 0 {
4788                 // VDSO call, e.g. nanotime1 on Linux.
4789                 // Collect Go stack that leads to the call.
4790                 u.initAt(mp.vdsoPC, mp.vdsoSP, 0, gp, unwindSilentErrors|unwindJumpStack)
4791         } else {
4792                 u.initAt(pc, sp, lr, gp, unwindSilentErrors|unwindTrap|unwindJumpStack)
4793         }
4794         n += tracebackPCs(&u, 0, stk[n:])
4795
4796         if n <= 0 {
4797                 // Normal traceback is impossible or has failed.
4798                 // Account it against abstract "System" or "GC".
4799                 n = 2
4800                 if inVDSOPage(pc) {
4801                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_VDSO) + sys.PCQuantum
4802                 } else if pc > firstmoduledata.etext {
4803                         // "ExternalCode" is better than "etext".
4804                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_ExternalCode) + sys.PCQuantum
4805                 }
4806                 stk[0] = pc
4807                 if mp.preemptoff != "" {
4808                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_GC) + sys.PCQuantum
4809                 } else {
4810                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_System) + sys.PCQuantum
4811                 }
4812         }
4813
4814         if prof.hz.Load() != 0 {
4815                 // Note: it can happen on Windows that we interrupted a system thread
4816                 // with no g, so gp could nil. The other nil checks are done out of
4817                 // caution, but not expected to be nil in practice.
4818                 var tagPtr *unsafe.Pointer
4819                 if gp != nil && gp.m != nil && gp.m.curg != nil {
4820                         tagPtr = &gp.m.curg.labels
4821                 }
4822                 cpuprof.add(tagPtr, stk[:n])
4823
4824                 gprof := gp
4825                 var pp *p
4826                 if gp != nil && gp.m != nil {
4827                         if gp.m.curg != nil {
4828                                 gprof = gp.m.curg
4829                         }
4830                         pp = gp.m.p.ptr()
4831                 }
4832                 traceCPUSample(gprof, pp, stk[:n])
4833         }
4834         getg().m.mallocing--
4835 }
4836
4837 // setcpuprofilerate sets the CPU profiling rate to hz times per second.
4838 // If hz <= 0, setcpuprofilerate turns off CPU profiling.
4839 func setcpuprofilerate(hz int32) {
4840         // Force sane arguments.
4841         if hz < 0 {
4842                 hz = 0
4843         }
4844
4845         // Disable preemption, otherwise we can be rescheduled to another thread
4846         // that has profiling enabled.
4847         gp := getg()
4848         gp.m.locks++
4849
4850         // Stop profiler on this thread so that it is safe to lock prof.
4851         // if a profiling signal came in while we had prof locked,
4852         // it would deadlock.
4853         setThreadCPUProfiler(0)
4854
4855         for !prof.signalLock.CompareAndSwap(0, 1) {
4856                 osyield()
4857         }
4858         if prof.hz.Load() != hz {
4859                 setProcessCPUProfiler(hz)
4860                 prof.hz.Store(hz)
4861         }
4862         prof.signalLock.Store(0)
4863
4864         lock(&sched.lock)
4865         sched.profilehz = hz
4866         unlock(&sched.lock)
4867
4868         if hz != 0 {
4869                 setThreadCPUProfiler(hz)
4870         }
4871
4872         gp.m.locks--
4873 }
4874
4875 // init initializes pp, which may be a freshly allocated p or a
4876 // previously destroyed p, and transitions it to status _Pgcstop.
4877 func (pp *p) init(id int32) {
4878         pp.id = id
4879         pp.status = _Pgcstop
4880         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4881         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4882         pp.wbBuf.reset()
4883         if pp.mcache == nil {
4884                 if id == 0 {
4885                         if mcache0 == nil {
4886                                 throw("missing mcache?")
4887                         }
4888                         // Use the bootstrap mcache0. Only one P will get
4889                         // mcache0: the one with ID 0.
4890                         pp.mcache = mcache0
4891                 } else {
4892                         pp.mcache = allocmcache()
4893                 }
4894         }
4895         if raceenabled && pp.raceprocctx == 0 {
4896                 if id == 0 {
4897                         pp.raceprocctx = raceprocctx0
4898                         raceprocctx0 = 0 // bootstrap
4899                 } else {
4900                         pp.raceprocctx = raceproccreate()
4901                 }
4902         }
4903         lockInit(&pp.timersLock, lockRankTimers)
4904
4905         // This P may get timers when it starts running. Set the mask here
4906         // since the P may not go through pidleget (notably P 0 on startup).
4907         timerpMask.set(id)
4908         // Similarly, we may not go through pidleget before this P starts
4909         // running if it is P 0 on startup.
4910         idlepMask.clear(id)
4911 }
4912
4913 // destroy releases all of the resources associated with pp and
4914 // transitions it to status _Pdead.
4915 //
4916 // sched.lock must be held and the world must be stopped.
4917 func (pp *p) destroy() {
4918         assertLockHeld(&sched.lock)
4919         assertWorldStopped()
4920
4921         // Move all runnable goroutines to the global queue
4922         for pp.runqhead != pp.runqtail {
4923                 // Pop from tail of local queue
4924                 pp.runqtail--
4925                 gp := pp.runq[pp.runqtail%uint32(len(pp.runq))].ptr()
4926                 // Push onto head of global queue
4927                 globrunqputhead(gp)
4928         }
4929         if pp.runnext != 0 {
4930                 globrunqputhead(pp.runnext.ptr())
4931                 pp.runnext = 0
4932         }
4933         if len(pp.timers) > 0 {
4934                 plocal := getg().m.p.ptr()
4935                 // The world is stopped, but we acquire timersLock to
4936                 // protect against sysmon calling timeSleepUntil.
4937                 // This is the only case where we hold the timersLock of
4938                 // more than one P, so there are no deadlock concerns.
4939                 lock(&plocal.timersLock)
4940                 lock(&pp.timersLock)
4941                 moveTimers(plocal, pp.timers)
4942                 pp.timers = nil
4943                 pp.numTimers.Store(0)
4944                 pp.deletedTimers.Store(0)
4945                 pp.timer0When.Store(0)
4946                 unlock(&pp.timersLock)
4947                 unlock(&plocal.timersLock)
4948         }
4949         // Flush p's write barrier buffer.
4950         if gcphase != _GCoff {
4951                 wbBufFlush1(pp)
4952                 pp.gcw.dispose()
4953         }
4954         for i := range pp.sudogbuf {
4955                 pp.sudogbuf[i] = nil
4956         }
4957         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4958         for j := range pp.deferpoolbuf {
4959                 pp.deferpoolbuf[j] = nil
4960         }
4961         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4962         systemstack(func() {
4963                 for i := 0; i < pp.mspancache.len; i++ {
4964                         // Safe to call since the world is stopped.
4965                         mheap_.spanalloc.free(unsafe.Pointer(pp.mspancache.buf[i]))
4966                 }
4967                 pp.mspancache.len = 0
4968                 lock(&mheap_.lock)
4969                 pp.pcache.flush(&mheap_.pages)
4970                 unlock(&mheap_.lock)
4971         })
4972         freemcache(pp.mcache)
4973         pp.mcache = nil
4974         gfpurge(pp)
4975         traceProcFree(pp)
4976         if raceenabled {
4977                 if pp.timerRaceCtx != 0 {
4978                         // The race detector code uses a callback to fetch
4979                         // the proc context, so arrange for that callback
4980                         // to see the right thing.
4981                         // This hack only works because we are the only
4982                         // thread running.
4983                         mp := getg().m
4984                         phold := mp.p.ptr()
4985                         mp.p.set(pp)
4986
4987                         racectxend(pp.timerRaceCtx)
4988                         pp.timerRaceCtx = 0
4989
4990                         mp.p.set(phold)
4991                 }
4992                 raceprocdestroy(pp.raceprocctx)
4993                 pp.raceprocctx = 0
4994         }
4995         pp.gcAssistTime = 0
4996         pp.status = _Pdead
4997 }
4998
4999 // Change number of processors.
5000 //
5001 // sched.lock must be held, and the world must be stopped.
5002 //
5003 // gcworkbufs must not be being modified by either the GC or the write barrier
5004 // code, so the GC must not be running if the number of Ps actually changes.
5005 //
5006 // Returns list of Ps with local work, they need to be scheduled by the caller.
5007 func procresize(nprocs int32) *p {
5008         assertLockHeld(&sched.lock)
5009         assertWorldStopped()
5010
5011         old := gomaxprocs
5012         if old < 0 || nprocs <= 0 {
5013                 throw("procresize: invalid arg")
5014         }
5015         if trace.enabled {
5016                 traceGomaxprocs(nprocs)
5017         }
5018
5019         // update statistics
5020         now := nanotime()
5021         if sched.procresizetime != 0 {
5022                 sched.totaltime += int64(old) * (now - sched.procresizetime)
5023         }
5024         sched.procresizetime = now
5025
5026         maskWords := (nprocs + 31) / 32
5027
5028         // Grow allp if necessary.
5029         if nprocs > int32(len(allp)) {
5030                 // Synchronize with retake, which could be running
5031                 // concurrently since it doesn't run on a P.
5032                 lock(&allpLock)
5033                 if nprocs <= int32(cap(allp)) {
5034                         allp = allp[:nprocs]
5035                 } else {
5036                         nallp := make([]*p, nprocs)
5037                         // Copy everything up to allp's cap so we
5038                         // never lose old allocated Ps.
5039                         copy(nallp, allp[:cap(allp)])
5040                         allp = nallp
5041                 }
5042
5043                 if maskWords <= int32(cap(idlepMask)) {
5044                         idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5045                         timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5046                 } else {
5047                         nidlepMask := make([]uint32, maskWords)
5048                         // No need to copy beyond len, old Ps are irrelevant.
5049                         copy(nidlepMask, idlepMask)
5050                         idlepMask = nidlepMask
5051
5052                         ntimerpMask := make([]uint32, maskWords)
5053                         copy(ntimerpMask, timerpMask)
5054                         timerpMask = ntimerpMask
5055                 }
5056                 unlock(&allpLock)
5057         }
5058
5059         // initialize new P's
5060         for i := old; i < nprocs; i++ {
5061                 pp := allp[i]
5062                 if pp == nil {
5063                         pp = new(p)
5064                 }
5065                 pp.init(i)
5066                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allp[i]), unsafe.Pointer(pp))
5067         }
5068
5069         gp := getg()
5070         if gp.m.p != 0 && gp.m.p.ptr().id < nprocs {
5071                 // continue to use the current P
5072                 gp.m.p.ptr().status = _Prunning
5073                 gp.m.p.ptr().mcache.prepareForSweep()
5074         } else {
5075                 // release the current P and acquire allp[0].
5076                 //
5077                 // We must do this before destroying our current P
5078                 // because p.destroy itself has write barriers, so we
5079                 // need to do that from a valid P.
5080                 if gp.m.p != 0 {
5081                         if trace.enabled {
5082                                 // Pretend that we were descheduled
5083                                 // and then scheduled again to keep
5084                                 // the trace sane.
5085                                 traceGoSched()
5086                                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5087                         }
5088                         gp.m.p.ptr().m = 0
5089                 }
5090                 gp.m.p = 0
5091                 pp := allp[0]
5092                 pp.m = 0
5093                 pp.status = _Pidle
5094                 acquirep(pp)
5095                 if trace.enabled {
5096                         traceGoStart()
5097                 }
5098         }
5099
5100         // g.m.p is now set, so we no longer need mcache0 for bootstrapping.
5101         mcache0 = nil
5102
5103         // release resources from unused P's
5104         for i := nprocs; i < old; i++ {
5105                 pp := allp[i]
5106                 pp.destroy()
5107                 // can't free P itself because it can be referenced by an M in syscall
5108         }
5109
5110         // Trim allp.
5111         if int32(len(allp)) != nprocs {
5112                 lock(&allpLock)
5113                 allp = allp[:nprocs]
5114                 idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5115                 timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5116                 unlock(&allpLock)
5117         }
5118
5119         var runnablePs *p
5120         for i := nprocs - 1; i >= 0; i-- {
5121                 pp := allp[i]
5122                 if gp.m.p.ptr() == pp {
5123                         continue
5124                 }
5125                 pp.status = _Pidle
5126                 if runqempty(pp) {
5127                         pidleput(pp, now)
5128                 } else {
5129                         pp.m.set(mget())
5130                         pp.link.set(runnablePs)
5131                         runnablePs = pp
5132                 }
5133         }
5134         stealOrder.reset(uint32(nprocs))
5135         var int32p *int32 = &gomaxprocs // make compiler check that gomaxprocs is an int32
5136         atomic.Store((*uint32)(unsafe.Pointer(int32p)), uint32(nprocs))
5137         if old != nprocs {
5138                 // Notify the limiter that the amount of procs has changed.
5139                 gcCPULimiter.resetCapacity(now, nprocs)
5140         }
5141         return runnablePs
5142 }
5143
5144 // Associate p and the current m.
5145 //
5146 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
5147 // isn't because it immediately acquires pp.
5148 //
5149 //go:yeswritebarrierrec
5150 func acquirep(pp *p) {
5151         // Do the part that isn't allowed to have write barriers.
5152         wirep(pp)
5153
5154         // Have p; write barriers now allowed.
5155
5156         // Perform deferred mcache flush before this P can allocate
5157         // from a potentially stale mcache.
5158         pp.mcache.prepareForSweep()
5159
5160         if trace.enabled {
5161                 traceProcStart()
5162         }
5163 }
5164
5165 // wirep is the first step of acquirep, which actually associates the
5166 // current M to pp. This is broken out so we can disallow write
5167 // barriers for this part, since we don't yet have a P.
5168 //
5169 //go:nowritebarrierrec
5170 //go:nosplit
5171 func wirep(pp *p) {
5172         gp := getg()
5173
5174         if gp.m.p != 0 {
5175                 throw("wirep: already in go")
5176         }
5177         if pp.m != 0 || pp.status != _Pidle {
5178                 id := int64(0)
5179                 if pp.m != 0 {
5180                         id = pp.m.ptr().id
5181                 }
5182                 print("wirep: p->m=", pp.m, "(", id, ") p->status=", pp.status, "\n")
5183                 throw("wirep: invalid p state")
5184         }
5185         gp.m.p.set(pp)
5186         pp.m.set(gp.m)
5187         pp.status = _Prunning
5188 }
5189
5190 // Disassociate p and the current m.
5191 func releasep() *p {
5192         gp := getg()
5193
5194         if gp.m.p == 0 {
5195                 throw("releasep: invalid arg")
5196         }
5197         pp := gp.m.p.ptr()
5198         if pp.m.ptr() != gp.m || pp.status != _Prunning {
5199                 print("releasep: m=", gp.m, " m->p=", gp.m.p.ptr(), " p->m=", hex(pp.m), " p->status=", pp.status, "\n")
5200                 throw("releasep: invalid p state")
5201         }
5202         if trace.enabled {
5203                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5204         }
5205         gp.m.p = 0
5206         pp.m = 0
5207         pp.status = _Pidle
5208         return pp
5209 }
5210
5211 func incidlelocked(v int32) {
5212         lock(&sched.lock)
5213         sched.nmidlelocked += v
5214         if v > 0 {
5215                 checkdead()
5216         }
5217         unlock(&sched.lock)
5218 }
5219
5220 // Check for deadlock situation.
5221 // The check is based on number of running M's, if 0 -> deadlock.
5222 // sched.lock must be held.
5223 func checkdead() {
5224         assertLockHeld(&sched.lock)
5225
5226         // For -buildmode=c-shared or -buildmode=c-archive it's OK if
5227         // there are no running goroutines. The calling program is
5228         // assumed to be running.
5229         if islibrary || isarchive {
5230                 return
5231         }
5232
5233         // If we are dying because of a signal caught on an already idle thread,
5234         // freezetheworld will cause all running threads to block.
5235         // And runtime will essentially enter into deadlock state,
5236         // except that there is a thread that will call exit soon.
5237         if panicking.Load() > 0 {
5238                 return
5239         }
5240
5241         // If we are not running under cgo, but we have an extra M then account
5242         // for it. (It is possible to have an extra M on Windows without cgo to
5243         // accommodate callbacks created by syscall.NewCallback. See issue #6751
5244         // for details.)
5245         var run0 int32
5246         if !iscgo && cgoHasExtraM && extraMLength.Load() > 0 {
5247                 run0 = 1
5248         }
5249
5250         run := mcount() - sched.nmidle - sched.nmidlelocked - sched.nmsys
5251         if run > run0 {
5252                 return
5253         }
5254         if run < 0 {
5255                 print("runtime: checkdead: nmidle=", sched.nmidle, " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " mcount=", mcount(), " nmsys=", sched.nmsys, "\n")
5256                 unlock(&sched.lock)
5257                 throw("checkdead: inconsistent counts")
5258         }
5259
5260         grunning := 0
5261         forEachG(func(gp *g) {
5262                 if isSystemGoroutine(gp, false) {
5263                         return
5264                 }
5265                 s := readgstatus(gp)
5266                 switch s &^ _Gscan {
5267                 case _Gwaiting,
5268                         _Gpreempted:
5269                         grunning++
5270                 case _Grunnable,
5271                         _Grunning,
5272                         _Gsyscall:
5273                         print("runtime: checkdead: find g ", gp.goid, " in status ", s, "\n")
5274                         unlock(&sched.lock)
5275                         throw("checkdead: runnable g")
5276                 }
5277         })
5278         if grunning == 0 { // possible if main goroutine calls runtime·Goexit()
5279                 unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5280                 fatal("no goroutines (main called runtime.Goexit) - deadlock!")
5281         }
5282
5283         // Maybe jump time forward for playground.
5284         if faketime != 0 {
5285                 if when := timeSleepUntil(); when < maxWhen {
5286                         faketime = when
5287
5288                         // Start an M to steal the timer.
5289                         pp, _ := pidleget(faketime)
5290                         if pp == nil {
5291                                 // There should always be a free P since
5292                                 // nothing is running.
5293                                 unlock(&sched.lock)
5294                                 throw("checkdead: no p for timer")
5295                         }
5296                         mp := mget()
5297                         if mp == nil {
5298                                 // There should always be a free M since
5299                                 // nothing is running.
5300                                 unlock(&sched.lock)
5301                                 throw("checkdead: no m for timer")
5302                         }
5303                         // M must be spinning to steal. We set this to be
5304                         // explicit, but since this is the only M it would
5305                         // become spinning on its own anyways.
5306                         sched.nmspinning.Add(1)
5307                         mp.spinning = true
5308                         mp.nextp.set(pp)
5309                         notewakeup(&mp.park)
5310                         return
5311                 }
5312         }
5313
5314         // There are no goroutines running, so we can look at the P's.
5315         for _, pp := range allp {
5316                 if len(pp.timers) > 0 {
5317                         return
5318                 }
5319         }
5320
5321         unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5322         fatal("all goroutines are asleep - deadlock!")
5323 }
5324
5325 // forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
5326 // collections. If we go this long without a garbage collection, one
5327 // is forced to run.
5328 //
5329 // This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
5330 var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9
5331
5332 // needSysmonWorkaround is true if the workaround for
5333 // golang.org/issue/42515 is needed on NetBSD.
5334 var needSysmonWorkaround bool = false
5335
5336 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
5337 //
5338 //go:nowritebarrierrec
5339 func sysmon() {
5340         lock(&sched.lock)
5341         sched.nmsys++
5342         checkdead()
5343         unlock(&sched.lock)
5344
5345         lasttrace := int64(0)
5346         idle := 0 // how many cycles in succession we had not wokeup somebody
5347         delay := uint32(0)
5348
5349         for {
5350                 if idle == 0 { // start with 20us sleep...
5351                         delay = 20
5352                 } else if idle > 50 { // start doubling the sleep after 1ms...
5353                         delay *= 2
5354                 }
5355                 if delay > 10*1000 { // up to 10ms
5356                         delay = 10 * 1000
5357                 }
5358                 usleep(delay)
5359
5360                 // sysmon should not enter deep sleep if schedtrace is enabled so that
5361                 // it can print that information at the right time.
5362                 //
5363                 // It should also not enter deep sleep if there are any active P's so
5364                 // that it can retake P's from syscalls, preempt long running G's, and
5365                 // poll the network if all P's are busy for long stretches.
5366                 //
5367                 // It should wakeup from deep sleep if any P's become active either due
5368                 // to exiting a syscall or waking up due to a timer expiring so that it
5369                 // can resume performing those duties. If it wakes from a syscall it
5370                 // resets idle and delay as a bet that since it had retaken a P from a
5371                 // syscall before, it may need to do it again shortly after the
5372                 // application starts work again. It does not reset idle when waking
5373                 // from a timer to avoid adding system load to applications that spend
5374                 // most of their time sleeping.
5375                 now := nanotime()
5376                 if debug.schedtrace <= 0 && (sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs) {
5377                         lock(&sched.lock)
5378                         if sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs {
5379                                 syscallWake := false
5380                                 next := timeSleepUntil()
5381                                 if next > now {
5382                                         sched.sysmonwait.Store(true)
5383                                         unlock(&sched.lock)
5384                                         // Make wake-up period small enough
5385                                         // for the sampling to be correct.
5386                                         sleep := forcegcperiod / 2
5387                                         if next-now < sleep {
5388                                                 sleep = next - now
5389                                         }
5390                                         shouldRelax := sleep >= osRelaxMinNS
5391                                         if shouldRelax {
5392                                                 osRelax(true)
5393                                         }
5394                                         syscallWake = notetsleep(&sched.sysmonnote, sleep)
5395                                         if shouldRelax {
5396                                                 osRelax(false)
5397                                         }
5398                                         lock(&sched.lock)
5399                                         sched.sysmonwait.Store(false)
5400                                         noteclear(&sched.sysmonnote)
5401                                 }
5402                                 if syscallWake {
5403                                         idle = 0
5404                                         delay = 20
5405                                 }
5406                         }
5407                         unlock(&sched.lock)
5408                 }
5409
5410                 lock(&sched.sysmonlock)
5411                 // Update now in case we blocked on sysmonnote or spent a long time
5412                 // blocked on schedlock or sysmonlock above.
5413                 now = nanotime()
5414
5415                 // trigger libc interceptors if needed
5416                 if *cgo_yield != nil {
5417                         asmcgocall(*cgo_yield, nil)
5418                 }
5419                 // poll network if not polled for more than 10ms
5420                 lastpoll := sched.lastpoll.Load()
5421                 if netpollinited() && lastpoll != 0 && lastpoll+10*1000*1000 < now {
5422                         sched.lastpoll.CompareAndSwap(lastpoll, now)
5423                         list := netpoll(0) // non-blocking - returns list of goroutines
5424                         if !list.empty() {
5425                                 // Need to decrement number of idle locked M's
5426                                 // (pretending that one more is running) before injectglist.
5427                                 // Otherwise it can lead to the following situation:
5428                                 // injectglist grabs all P's but before it starts M's to run the P's,
5429                                 // another M returns from syscall, finishes running its G,
5430                                 // observes that there is no work to do and no other running M's
5431                                 // and reports deadlock.
5432                                 incidlelocked(-1)
5433                                 injectglist(&list)
5434                                 incidlelocked(1)
5435                         }
5436                 }
5437                 if GOOS == "netbsd" && needSysmonWorkaround {
5438                         // netpoll is responsible for waiting for timer
5439                         // expiration, so we typically don't have to worry
5440                         // about starting an M to service timers. (Note that
5441                         // sleep for timeSleepUntil above simply ensures sysmon
5442                         // starts running again when that timer expiration may
5443                         // cause Go code to run again).
5444                         //
5445                         // However, netbsd has a kernel bug that sometimes
5446                         // misses netpollBreak wake-ups, which can lead to
5447                         // unbounded delays servicing timers. If we detect this
5448                         // overrun, then startm to get something to handle the
5449                         // timer.
5450                         //
5451                         // See issue 42515 and
5452                         // https://gnats.netbsd.org/cgi-bin/query-pr-single.pl?number=50094.
5453                         if next := timeSleepUntil(); next < now {
5454                                 startm(nil, false, false)
5455                         }
5456                 }
5457                 if scavenger.sysmonWake.Load() != 0 {
5458                         // Kick the scavenger awake if someone requested it.
5459                         scavenger.wake()
5460                 }
5461                 // retake P's blocked in syscalls
5462                 // and preempt long running G's
5463                 if retake(now) != 0 {
5464                         idle = 0
5465                 } else {
5466                         idle++
5467                 }
5468                 // check if we need to force a GC
5469                 if t := (gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: now}); t.test() && forcegc.idle.Load() {
5470                         lock(&forcegc.lock)
5471                         forcegc.idle.Store(false)
5472                         var list gList
5473                         list.push(forcegc.g)
5474                         injectglist(&list)
5475                         unlock(&forcegc.lock)
5476                 }
5477                 if debug.schedtrace > 0 && lasttrace+int64(debug.schedtrace)*1000000 <= now {
5478                         lasttrace = now
5479                         schedtrace(debug.scheddetail > 0)
5480                 }
5481                 unlock(&sched.sysmonlock)
5482         }
5483 }
5484
5485 type sysmontick struct {
5486         schedtick   uint32
5487         schedwhen   int64
5488         syscalltick uint32
5489         syscallwhen int64
5490 }
5491
5492 // forcePreemptNS is the time slice given to a G before it is
5493 // preempted.
5494 const forcePreemptNS = 10 * 1000 * 1000 // 10ms
5495
5496 func retake(now int64) uint32 {
5497         n := 0
5498         // Prevent allp slice changes. This lock will be completely
5499         // uncontended unless we're already stopping the world.
5500         lock(&allpLock)
5501         // We can't use a range loop over allp because we may
5502         // temporarily drop the allpLock. Hence, we need to re-fetch
5503         // allp each time around the loop.
5504         for i := 0; i < len(allp); i++ {
5505                 pp := allp[i]
5506                 if pp == nil {
5507                         // This can happen if procresize has grown
5508                         // allp but not yet created new Ps.
5509                         continue
5510                 }
5511                 pd := &pp.sysmontick
5512                 s := pp.status
5513                 sysretake := false
5514                 if s == _Prunning || s == _Psyscall {
5515                         // Preempt G if it's running for too long.
5516                         t := int64(pp.schedtick)
5517                         if int64(pd.schedtick) != t {
5518                                 pd.schedtick = uint32(t)
5519                                 pd.schedwhen = now
5520                         } else if pd.schedwhen+forcePreemptNS <= now {
5521                                 preemptone(pp)
5522                                 // In case of syscall, preemptone() doesn't
5523                                 // work, because there is no M wired to P.
5524                                 sysretake = true
5525                         }
5526                 }
5527                 if s == _Psyscall {
5528                         // Retake P from syscall if it's there for more than 1 sysmon tick (at least 20us).
5529                         t := int64(pp.syscalltick)
5530                         if !sysretake && int64(pd.syscalltick) != t {
5531                                 pd.syscalltick = uint32(t)
5532                                 pd.syscallwhen = now
5533                                 continue
5534                         }
5535                         // On the one hand we don't want to retake Ps if there is no other work to do,
5536                         // but on the other hand we want to retake them eventually
5537                         // because they can prevent the sysmon thread from deep sleep.
5538                         if runqempty(pp) && sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() > 0 && pd.syscallwhen+10*1000*1000 > now {
5539                                 continue
5540                         }
5541                         // Drop allpLock so we can take sched.lock.
5542                         unlock(&allpLock)
5543                         // Need to decrement number of idle locked M's
5544                         // (pretending that one more is running) before the CAS.
5545                         // Otherwise the M from which we retake can exit the syscall,
5546                         // increment nmidle and report deadlock.
5547                         incidlelocked(-1)
5548                         if atomic.Cas(&pp.status, s, _Pidle) {
5549                                 if trace.enabled {
5550                                         traceGoSysBlock(pp)
5551                                         traceProcStop(pp)
5552                                 }
5553                                 n++
5554                                 pp.syscalltick++
5555                                 handoffp(pp)
5556                         }
5557                         incidlelocked(1)
5558                         lock(&allpLock)
5559                 }
5560         }
5561         unlock(&allpLock)
5562         return uint32(n)
5563 }
5564
5565 // Tell all goroutines that they have been preempted and they should stop.
5566 // This function is purely best-effort. It can fail to inform a goroutine if a
5567 // processor just started running it.
5568 // No locks need to be held.
5569 // Returns true if preemption request was issued to at least one goroutine.
5570 func preemptall() bool {
5571         res := false
5572         for _, pp := range allp {
5573                 if pp.status != _Prunning {
5574                         continue
5575                 }
5576                 if preemptone(pp) {
5577                         res = true
5578                 }
5579         }
5580         return res
5581 }
5582
5583 // Tell the goroutine running on processor P to stop.
5584 // This function is purely best-effort. It can incorrectly fail to inform the
5585 // goroutine. It can inform the wrong goroutine. Even if it informs the
5586 // correct goroutine, that goroutine might ignore the request if it is
5587 // simultaneously executing newstack.
5588 // No lock needs to be held.
5589 // Returns true if preemption request was issued.
5590 // The actual preemption will happen at some point in the future
5591 // and will be indicated by the gp->status no longer being
5592 // Grunning
5593 func preemptone(pp *p) bool {
5594         mp := pp.m.ptr()
5595         if mp == nil || mp == getg().m {
5596                 return false
5597         }
5598         gp := mp.curg
5599         if gp == nil || gp == mp.g0 {
5600                 return false
5601         }
5602
5603         gp.preempt = true
5604
5605         // Every call in a goroutine checks for stack overflow by
5606         // comparing the current stack pointer to gp->stackguard0.
5607         // Setting gp->stackguard0 to StackPreempt folds
5608         // preemption into the normal stack overflow check.
5609         gp.stackguard0 = stackPreempt
5610
5611         // Request an async preemption of this P.
5612         if preemptMSupported && debug.asyncpreemptoff == 0 {
5613                 pp.preempt = true
5614                 preemptM(mp)
5615         }
5616
5617         return true
5618 }
5619
5620 var starttime int64
5621
5622 func schedtrace(detailed bool) {
5623         now := nanotime()
5624         if starttime == 0 {
5625                 starttime = now
5626         }
5627
5628         lock(&sched.lock)
5629         print("SCHED ", (now-starttime)/1e6, "ms: gomaxprocs=", gomaxprocs, " idleprocs=", sched.npidle.Load(), " threads=", mcount(), " spinningthreads=", sched.nmspinning.Load(), " needspinning=", sched.needspinning.Load(), " idlethreads=", sched.nmidle, " runqueue=", sched.runqsize)
5630         if detailed {
5631                 print(" gcwaiting=", sched.gcwaiting.Load(), " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " stopwait=", sched.stopwait, " sysmonwait=", sched.sysmonwait.Load(), "\n")
5632         }
5633         // We must be careful while reading data from P's, M's and G's.
5634         // Even if we hold schedlock, most data can be changed concurrently.
5635         // E.g. (p->m ? p->m->id : -1) can crash if p->m changes from non-nil to nil.
5636         for i, pp := range allp {
5637                 mp := pp.m.ptr()
5638                 h := atomic.Load(&pp.runqhead)
5639                 t := atomic.Load(&pp.runqtail)
5640                 if detailed {
5641                         print("  P", i, ": status=", pp.status, " schedtick=", pp.schedtick, " syscalltick=", pp.syscalltick, " m=")
5642                         if mp != nil {
5643                                 print(mp.id)
5644                         } else {
5645                                 print("nil")
5646                         }
5647                         print(" runqsize=", t-h, " gfreecnt=", pp.gFree.n, " timerslen=", len(pp.timers), "\n")
5648                 } else {
5649                         // In non-detailed mode format lengths of per-P run queues as:
5650                         // [len1 len2 len3 len4]
5651                         print(" ")
5652                         if i == 0 {
5653                                 print("[")
5654                         }
5655                         print(t - h)
5656                         if i == len(allp)-1 {
5657                                 print("]\n")
5658                         }
5659                 }
5660         }
5661
5662         if !detailed {
5663                 unlock(&sched.lock)
5664                 return
5665         }
5666
5667         for mp := allm; mp != nil; mp = mp.alllink {
5668                 pp := mp.p.ptr()
5669                 print("  M", mp.id, ": p=")
5670                 if pp != nil {
5671                         print(pp.id)
5672                 } else {
5673                         print("nil")
5674                 }
5675                 print(" curg=")
5676                 if mp.curg != nil {
5677                         print(mp.curg.goid)
5678                 } else {
5679                         print("nil")
5680                 }
5681                 print(" mallocing=", mp.mallocing, " throwing=", mp.throwing, " preemptoff=", mp.preemptoff, " locks=", mp.locks, " dying=", mp.dying, " spinning=", mp.spinning, " blocked=", mp.blocked, " lockedg=")
5682                 if lockedg := mp.lockedg.ptr(); lockedg != nil {
5683                         print(lockedg.goid)
5684                 } else {
5685                         print("nil")
5686                 }
5687                 print("\n")
5688         }
5689
5690         forEachG(func(gp *g) {
5691                 print("  G", gp.goid, ": status=", readgstatus(gp), "(", gp.waitreason.String(), ") m=")
5692                 if gp.m != nil {
5693                         print(gp.m.id)
5694                 } else {
5695                         print("nil")
5696                 }
5697                 print(" lockedm=")
5698                 if lockedm := gp.lockedm.ptr(); lockedm != nil {
5699                         print(lockedm.id)
5700                 } else {
5701                         print("nil")
5702                 }
5703                 print("\n")
5704         })
5705         unlock(&sched.lock)
5706 }
5707
5708 // schedEnableUser enables or disables the scheduling of user
5709 // goroutines.
5710 //
5711 // This does not stop already running user goroutines, so the caller
5712 // should first stop the world when disabling user goroutines.
5713 func schedEnableUser(enable bool) {
5714         lock(&sched.lock)
5715         if sched.disable.user == !enable {
5716                 unlock(&sched.lock)
5717                 return
5718         }
5719         sched.disable.user = !enable
5720         if enable {
5721                 n := sched.disable.n
5722                 sched.disable.n = 0
5723                 globrunqputbatch(&sched.disable.runnable, n)
5724                 unlock(&sched.lock)
5725                 for ; n != 0 && sched.npidle.Load() != 0; n-- {
5726                         startm(nil, false, false)
5727                 }
5728         } else {
5729                 unlock(&sched.lock)
5730         }
5731 }
5732
5733 // schedEnabled reports whether gp should be scheduled. It returns
5734 // false is scheduling of gp is disabled.
5735 //
5736 // sched.lock must be held.
5737 func schedEnabled(gp *g) bool {
5738         assertLockHeld(&sched.lock)
5739
5740         if sched.disable.user {
5741                 return isSystemGoroutine(gp, true)
5742         }
5743         return true
5744 }
5745
5746 // Put mp on midle list.
5747 // sched.lock must be held.
5748 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5749 //
5750 //go:nowritebarrierrec
5751 func mput(mp *m) {
5752         assertLockHeld(&sched.lock)
5753
5754         mp.schedlink = sched.midle
5755         sched.midle.set(mp)
5756         sched.nmidle++
5757         checkdead()
5758 }
5759
5760 // Try to get an m from midle list.
5761 // sched.lock must be held.
5762 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5763 //
5764 //go:nowritebarrierrec
5765 func mget() *m {
5766         assertLockHeld(&sched.lock)
5767
5768         mp := sched.midle.ptr()
5769         if mp != nil {
5770                 sched.midle = mp.schedlink
5771                 sched.nmidle--
5772         }
5773         return mp
5774 }
5775
5776 // Put gp on the global runnable queue.
5777 // sched.lock must be held.
5778 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5779 //
5780 //go:nowritebarrierrec
5781 func globrunqput(gp *g) {
5782         assertLockHeld(&sched.lock)
5783
5784         sched.runq.pushBack(gp)
5785         sched.runqsize++
5786 }
5787
5788 // Put gp at the head of the global runnable queue.
5789 // sched.lock must be held.
5790 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5791 //
5792 //go:nowritebarrierrec
5793 func globrunqputhead(gp *g) {
5794         assertLockHeld(&sched.lock)
5795
5796         sched.runq.push(gp)
5797         sched.runqsize++
5798 }
5799
5800 // Put a batch of runnable goroutines on the global runnable queue.
5801 // This clears *batch.
5802 // sched.lock must be held.
5803 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5804 //
5805 //go:nowritebarrierrec
5806 func globrunqputbatch(batch *gQueue, n int32) {
5807         assertLockHeld(&sched.lock)
5808
5809         sched.runq.pushBackAll(*batch)
5810         sched.runqsize += n
5811         *batch = gQueue{}
5812 }
5813
5814 // Try get a batch of G's from the global runnable queue.
5815 // sched.lock must be held.
5816 func globrunqget(pp *p, max int32) *g {
5817         assertLockHeld(&sched.lock)
5818
5819         if sched.runqsize == 0 {
5820                 return nil
5821         }
5822
5823         n := sched.runqsize/gomaxprocs + 1
5824         if n > sched.runqsize {
5825                 n = sched.runqsize
5826         }
5827         if max > 0 && n > max {
5828                 n = max
5829         }
5830         if n > int32(len(pp.runq))/2 {
5831                 n = int32(len(pp.runq)) / 2
5832         }
5833
5834         sched.runqsize -= n
5835
5836         gp := sched.runq.pop()
5837         n--
5838         for ; n > 0; n-- {
5839                 gp1 := sched.runq.pop()
5840                 runqput(pp, gp1, false)
5841         }
5842         return gp
5843 }
5844
5845 // pMask is an atomic bitstring with one bit per P.
5846 type pMask []uint32
5847
5848 // read returns true if P id's bit is set.
5849 func (p pMask) read(id uint32) bool {
5850         word := id / 32
5851         mask := uint32(1) << (id % 32)
5852         return (atomic.Load(&p[word]) & mask) != 0
5853 }
5854
5855 // set sets P id's bit.
5856 func (p pMask) set(id int32) {
5857         word := id / 32
5858         mask := uint32(1) << (id % 32)
5859         atomic.Or(&p[word], mask)
5860 }
5861
5862 // clear clears P id's bit.
5863 func (p pMask) clear(id int32) {
5864         word := id / 32
5865         mask := uint32(1) << (id % 32)
5866         atomic.And(&p[word], ^mask)
5867 }
5868
5869 // updateTimerPMask clears pp's timer mask if it has no timers on its heap.
5870 //
5871 // Ideally, the timer mask would be kept immediately consistent on any timer
5872 // operations. Unfortunately, updating a shared global data structure in the
5873 // timer hot path adds too much overhead in applications frequently switching
5874 // between no timers and some timers.
5875 //
5876 // As a compromise, the timer mask is updated only on pidleget / pidleput. A
5877 // running P (returned by pidleget) may add a timer at any time, so its mask
5878 // must be set. An idle P (passed to pidleput) cannot add new timers while
5879 // idle, so if it has no timers at that time, its mask may be cleared.
5880 //
5881 // Thus, we get the following effects on timer-stealing in findrunnable:
5882 //
5883 //   - Idle Ps with no timers when they go idle are never checked in findrunnable
5884 //     (for work- or timer-stealing; this is the ideal case).
5885 //   - Running Ps must always be checked.
5886 //   - Idle Ps whose timers are stolen must continue to be checked until they run
5887 //     again, even after timer expiration.
5888 //
5889 // When the P starts running again, the mask should be set, as a timer may be
5890 // added at any time.
5891 //
5892 // TODO(prattmic): Additional targeted updates may improve the above cases.
5893 // e.g., updating the mask when stealing a timer.
5894 func updateTimerPMask(pp *p) {
5895         if pp.numTimers.Load() > 0 {
5896                 return
5897         }
5898
5899         // Looks like there are no timers, however another P may transiently
5900         // decrement numTimers when handling a timerModified timer in
5901         // checkTimers. We must take timersLock to serialize with these changes.
5902         lock(&pp.timersLock)
5903         if pp.numTimers.Load() == 0 {
5904                 timerpMask.clear(pp.id)
5905         }
5906         unlock(&pp.timersLock)
5907 }
5908
5909 // pidleput puts p on the _Pidle list. now must be a relatively recent call
5910 // to nanotime or zero. Returns now or the current time if now was zero.
5911 //
5912 // This releases ownership of p. Once sched.lock is released it is no longer
5913 // safe to use p.
5914 //
5915 // sched.lock must be held.
5916 //
5917 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5918 //
5919 //go:nowritebarrierrec
5920 func pidleput(pp *p, now int64) int64 {
5921         assertLockHeld(&sched.lock)
5922
5923         if !runqempty(pp) {
5924                 throw("pidleput: P has non-empty run queue")
5925         }
5926         if now == 0 {
5927                 now = nanotime()
5928         }
5929         updateTimerPMask(pp) // clear if there are no timers.
5930         idlepMask.set(pp.id)
5931         pp.link = sched.pidle
5932         sched.pidle.set(pp)
5933         sched.npidle.Add(1)
5934         if !pp.limiterEvent.start(limiterEventIdle, now) {
5935                 throw("must be able to track idle limiter event")
5936         }
5937         return now
5938 }
5939
5940 // pidleget tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5941 //
5942 // sched.lock must be held.
5943 //
5944 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5945 //
5946 //go:nowritebarrierrec
5947 func pidleget(now int64) (*p, int64) {
5948         assertLockHeld(&sched.lock)
5949
5950         pp := sched.pidle.ptr()
5951         if pp != nil {
5952                 // Timer may get added at any time now.
5953                 if now == 0 {
5954                         now = nanotime()
5955                 }
5956                 timerpMask.set(pp.id)
5957                 idlepMask.clear(pp.id)
5958                 sched.pidle = pp.link
5959                 sched.npidle.Add(-1)
5960                 pp.limiterEvent.stop(limiterEventIdle, now)
5961         }
5962         return pp, now
5963 }
5964
5965 // pidlegetSpinning tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5966 // This is called by spinning Ms (or callers than need a spinning M) that have
5967 // found work. If no P is available, this must synchronized with non-spinning
5968 // Ms that may be preparing to drop their P without discovering this work.
5969 //
5970 // sched.lock must be held.
5971 //
5972 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5973 //
5974 //go:nowritebarrierrec
5975 func pidlegetSpinning(now int64) (*p, int64) {
5976         assertLockHeld(&sched.lock)
5977
5978         pp, now := pidleget(now)
5979         if pp == nil {
5980                 // See "Delicate dance" comment in findrunnable. We found work
5981                 // that we cannot take, we must synchronize with non-spinning
5982                 // Ms that may be preparing to drop their P.
5983                 sched.needspinning.Store(1)
5984                 return nil, now
5985         }
5986
5987         return pp, now
5988 }
5989
5990 // runqempty reports whether pp has no Gs on its local run queue.
5991 // It never returns true spuriously.
5992 func runqempty(pp *p) bool {
5993         // Defend against a race where 1) pp has G1 in runqnext but runqhead == runqtail,
5994         // 2) runqput on pp kicks G1 to the runq, 3) runqget on pp empties runqnext.
5995         // Simply observing that runqhead == runqtail and then observing that runqnext == nil
5996         // does not mean the queue is empty.
5997         for {
5998                 head := atomic.Load(&pp.runqhead)
5999                 tail := atomic.Load(&pp.runqtail)
6000                 runnext := atomic.Loaduintptr((*uintptr)(unsafe.Pointer(&pp.runnext)))
6001                 if tail == atomic.Load(&pp.runqtail) {
6002                         return head == tail && runnext == 0
6003                 }
6004         }
6005 }
6006
6007 // To shake out latent assumptions about scheduling order,
6008 // we introduce some randomness into scheduling decisions
6009 // when running with the race detector.
6010 // The need for this was made obvious by changing the
6011 // (deterministic) scheduling order in Go 1.5 and breaking
6012 // many poorly-written tests.
6013 // With the randomness here, as long as the tests pass
6014 // consistently with -race, they shouldn't have latent scheduling
6015 // assumptions.
6016 const randomizeScheduler = raceenabled
6017
6018 // runqput tries to put g on the local runnable queue.
6019 // If next is false, runqput adds g to the tail of the runnable queue.
6020 // If next is true, runqput puts g in the pp.runnext slot.
6021 // If the run queue is full, runnext puts g on the global queue.
6022 // Executed only by the owner P.
6023 func runqput(pp *p, gp *g, next bool) {
6024         if randomizeScheduler && next && fastrandn(2) == 0 {
6025                 next = false
6026         }
6027
6028         if next {
6029         retryNext:
6030                 oldnext := pp.runnext
6031                 if !pp.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
6032                         goto retryNext
6033                 }
6034                 if oldnext == 0 {
6035                         return
6036                 }
6037                 // Kick the old runnext out to the regular run queue.
6038                 gp = oldnext.ptr()
6039         }
6040
6041 retry:
6042         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6043         t := pp.runqtail
6044         if t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6045                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6046                 atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+1) // store-release, makes the item available for consumption
6047                 return
6048         }
6049         if runqputslow(pp, gp, h, t) {
6050                 return
6051         }
6052         // the queue is not full, now the put above must succeed
6053         goto retry
6054 }
6055
6056 // Put g and a batch of work from local runnable queue on global queue.
6057 // Executed only by the owner P.
6058 func runqputslow(pp *p, gp *g, h, t uint32) bool {
6059         var batch [len(pp.runq)/2 + 1]*g
6060
6061         // First, grab a batch from local queue.
6062         n := t - h
6063         n = n / 2
6064         if n != uint32(len(pp.runq)/2) {
6065                 throw("runqputslow: queue is not full")
6066         }
6067         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6068                 batch[i] = pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6069         }
6070         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6071                 return false
6072         }
6073         batch[n] = gp
6074
6075         if randomizeScheduler {
6076                 for i := uint32(1); i <= n; i++ {
6077                         j := fastrandn(i + 1)
6078                         batch[i], batch[j] = batch[j], batch[i]
6079                 }
6080         }
6081
6082         // Link the goroutines.
6083         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6084                 batch[i].schedlink.set(batch[i+1])
6085         }
6086         var q gQueue
6087         q.head.set(batch[0])
6088         q.tail.set(batch[n])
6089
6090         // Now put the batch on global queue.
6091         lock(&sched.lock)
6092         globrunqputbatch(&q, int32(n+1))
6093         unlock(&sched.lock)
6094         return true
6095 }
6096
6097 // runqputbatch tries to put all the G's on q on the local runnable queue.
6098 // If the queue is full, they are put on the global queue; in that case
6099 // this will temporarily acquire the scheduler lock.
6100 // Executed only by the owner P.
6101 func runqputbatch(pp *p, q *gQueue, qsize int) {
6102         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead)
6103         t := pp.runqtail
6104         n := uint32(0)
6105         for !q.empty() && t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6106                 gp := q.pop()
6107                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6108                 t++
6109                 n++
6110         }
6111         qsize -= int(n)
6112
6113         if randomizeScheduler {
6114                 off := func(o uint32) uint32 {
6115                         return (pp.runqtail + o) % uint32(len(pp.runq))
6116                 }
6117                 for i := uint32(1); i < n; i++ {
6118                         j := fastrandn(i + 1)
6119                         pp.runq[off(i)], pp.runq[off(j)] = pp.runq[off(j)], pp.runq[off(i)]
6120                 }
6121         }
6122
6123         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t)
6124         if !q.empty() {
6125                 lock(&sched.lock)
6126                 globrunqputbatch(q, int32(qsize))
6127                 unlock(&sched.lock)
6128         }
6129 }
6130
6131 // Get g from local runnable queue.
6132 // If inheritTime is true, gp should inherit the remaining time in the
6133 // current time slice. Otherwise, it should start a new time slice.
6134 // Executed only by the owner P.
6135 func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) {
6136         // If there's a runnext, it's the next G to run.
6137         next := pp.runnext
6138         // If the runnext is non-0 and the CAS fails, it could only have been stolen by another P,
6139         // because other Ps can race to set runnext to 0, but only the current P can set it to non-0.
6140         // Hence, there's no need to retry this CAS if it fails.
6141         if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) {
6142                 return next.ptr(), true
6143         }
6144
6145         for {
6146                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6147                 t := pp.runqtail
6148                 if t == h {
6149                         return nil, false
6150                 }
6151                 gp := pp.runq[h%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6152                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+1) { // cas-release, commits consume
6153                         return gp, false
6154                 }
6155         }
6156 }
6157
6158 // runqdrain drains the local runnable queue of pp and returns all goroutines in it.
6159 // Executed only by the owner P.
6160 func runqdrain(pp *p) (drainQ gQueue, n uint32) {
6161         oldNext := pp.runnext
6162         if oldNext != 0 && pp.runnext.cas(oldNext, 0) {
6163                 drainQ.pushBack(oldNext.ptr())
6164                 n++
6165         }
6166
6167 retry:
6168         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6169         t := pp.runqtail
6170         qn := t - h
6171         if qn == 0 {
6172                 return
6173         }
6174         if qn > uint32(len(pp.runq)) { // read inconsistent h and t
6175                 goto retry
6176         }
6177
6178         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+qn) { // cas-release, commits consume
6179                 goto retry
6180         }
6181
6182         // We've inverted the order in which it gets G's from the local P's runnable queue
6183         // and then advances the head pointer because we don't want to mess up the statuses of G's
6184         // while runqdrain() and runqsteal() are running in parallel.
6185         // Thus we should advance the head pointer before draining the local P into a gQueue,
6186         // so that we can update any gp.schedlink only after we take the full ownership of G,
6187         // meanwhile, other P's can't access to all G's in local P's runnable queue and steal them.
6188         // See https://groups.google.com/g/golang-dev/c/0pTKxEKhHSc/m/6Q85QjdVBQAJ for more details.
6189         for i := uint32(0); i < qn; i++ {
6190                 gp := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6191                 drainQ.pushBack(gp)
6192                 n++
6193         }
6194         return
6195 }
6196
6197 // Grabs a batch of goroutines from pp's runnable queue into batch.
6198 // Batch is a ring buffer starting at batchHead.
6199 // Returns number of grabbed goroutines.
6200 // Can be executed by any P.
6201 func runqgrab(pp *p, batch *[256]guintptr, batchHead uint32, stealRunNextG bool) uint32 {
6202         for {
6203                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6204                 t := atomic.LoadAcq(&pp.runqtail) // load-acquire, synchronize with the producer
6205                 n := t - h
6206                 n = n - n/2
6207                 if n == 0 {
6208                         if stealRunNextG {
6209                                 // Try to steal from pp.runnext.
6210                                 if next := pp.runnext; next != 0 {
6211                                         if pp.status == _Prunning {
6212                                                 // Sleep to ensure that pp isn't about to run the g
6213                                                 // we are about to steal.
6214                                                 // The important use case here is when the g running
6215                                                 // on pp ready()s another g and then almost
6216                                                 // immediately blocks. Instead of stealing runnext
6217                                                 // in this window, back off to give pp a chance to
6218                                                 // schedule runnext. This will avoid thrashing gs
6219                                                 // between different Ps.
6220                                                 // A sync chan send/recv takes ~50ns as of time of
6221                                                 // writing, so 3us gives ~50x overshoot.
6222                                                 if GOOS != "windows" && GOOS != "openbsd" && GOOS != "netbsd" {
6223                                                         usleep(3)
6224                                                 } else {
6225                                                         // On some platforms system timer granularity is
6226                                                         // 1-15ms, which is way too much for this
6227                                                         // optimization. So just yield.
6228                                                         osyield()
6229                                                 }
6230                                         }
6231                                         if !pp.runnext.cas(next, 0) {
6232                                                 continue
6233                                         }
6234                                         batch[batchHead%uint32(len(batch))] = next
6235                                         return 1
6236                                 }
6237                         }
6238                         return 0
6239                 }
6240                 if n > uint32(len(pp.runq)/2) { // read inconsistent h and t
6241                         continue
6242                 }
6243                 for i := uint32(0); i < n; i++ {
6244                         g := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))]
6245                         batch[(batchHead+i)%uint32(len(batch))] = g
6246                 }
6247                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6248                         return n
6249                 }
6250         }
6251 }
6252
6253 // Steal half of elements from local runnable queue of p2
6254 // and put onto local runnable queue of p.
6255 // Returns one of the stolen elements (or nil if failed).
6256 func runqsteal(pp, p2 *p, stealRunNextG bool) *g {
6257         t := pp.runqtail
6258         n := runqgrab(p2, &pp.runq, t, stealRunNextG)
6259         if n == 0 {
6260                 return nil
6261         }
6262         n--
6263         gp := pp.runq[(t+n)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6264         if n == 0 {
6265                 return gp
6266         }
6267         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6268         if t-h+n >= uint32(len(pp.runq)) {
6269                 throw("runqsteal: runq overflow")
6270         }
6271         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+n) // store-release, makes the item available for consumption
6272         return gp
6273 }
6274
6275 // A gQueue is a dequeue of Gs linked through g.schedlink. A G can only
6276 // be on one gQueue or gList at a time.
6277 type gQueue struct {
6278         head guintptr
6279         tail guintptr
6280 }
6281
6282 // empty reports whether q is empty.
6283 func (q *gQueue) empty() bool {
6284         return q.head == 0
6285 }
6286
6287 // push adds gp to the head of q.
6288 func (q *gQueue) push(gp *g) {
6289         gp.schedlink = q.head
6290         q.head.set(gp)
6291         if q.tail == 0 {
6292                 q.tail.set(gp)
6293         }
6294 }
6295
6296 // pushBack adds gp to the tail of q.
6297 func (q *gQueue) pushBack(gp *g) {
6298         gp.schedlink = 0
6299         if q.tail != 0 {
6300                 q.tail.ptr().schedlink.set(gp)
6301         } else {
6302                 q.head.set(gp)
6303         }
6304         q.tail.set(gp)
6305 }
6306
6307 // pushBackAll adds all Gs in q2 to the tail of q. After this q2 must
6308 // not be used.
6309 func (q *gQueue) pushBackAll(q2 gQueue) {
6310         if q2.tail == 0 {
6311                 return
6312         }
6313         q2.tail.ptr().schedlink = 0
6314         if q.tail != 0 {
6315                 q.tail.ptr().schedlink = q2.head
6316         } else {
6317                 q.head = q2.head
6318         }
6319         q.tail = q2.tail
6320 }
6321
6322 // pop removes and returns the head of queue q. It returns nil if
6323 // q is empty.
6324 func (q *gQueue) pop() *g {
6325         gp := q.head.ptr()
6326         if gp != nil {
6327                 q.head = gp.schedlink
6328                 if q.head == 0 {
6329                         q.tail = 0
6330                 }
6331         }
6332         return gp
6333 }
6334
6335 // popList takes all Gs in q and returns them as a gList.
6336 func (q *gQueue) popList() gList {
6337         stack := gList{q.head}
6338         *q = gQueue{}
6339         return stack
6340 }
6341
6342 // A gList is a list of Gs linked through g.schedlink. A G can only be
6343 // on one gQueue or gList at a time.
6344 type gList struct {
6345         head guintptr
6346 }
6347
6348 // empty reports whether l is empty.
6349 func (l *gList) empty() bool {
6350         return l.head == 0
6351 }
6352
6353 // push adds gp to the head of l.
6354 func (l *gList) push(gp *g) {
6355         gp.schedlink = l.head
6356         l.head.set(gp)
6357 }
6358
6359 // pushAll prepends all Gs in q to l.
6360 func (l *gList) pushAll(q gQueue) {
6361         if !q.empty() {
6362                 q.tail.ptr().schedlink = l.head
6363                 l.head = q.head
6364         }
6365 }
6366
6367 // pop removes and returns the head of l. If l is empty, it returns nil.
6368 func (l *gList) pop() *g {
6369         gp := l.head.ptr()
6370         if gp != nil {
6371                 l.head = gp.schedlink
6372         }
6373         return gp
6374 }
6375
6376 //go:linkname setMaxThreads runtime/debug.setMaxThreads
6377 func setMaxThreads(in int) (out int) {
6378         lock(&sched.lock)
6379         out = int(sched.maxmcount)
6380         if in > 0x7fffffff { // MaxInt32
6381                 sched.maxmcount = 0x7fffffff
6382         } else {
6383                 sched.maxmcount = int32(in)
6384         }
6385         checkmcount()
6386         unlock(&sched.lock)
6387         return
6388 }
6389
6390 //go:nosplit
6391 func procPin() int {
6392         gp := getg()
6393         mp := gp.m
6394
6395         mp.locks++
6396         return int(mp.p.ptr().id)
6397 }
6398
6399 //go:nosplit
6400 func procUnpin() {
6401         gp := getg()
6402         gp.m.locks--
6403 }
6404
6405 //go:linkname sync_runtime_procPin sync.runtime_procPin
6406 //go:nosplit
6407 func sync_runtime_procPin() int {
6408         return procPin()
6409 }
6410
6411 //go:linkname sync_runtime_procUnpin sync.runtime_procUnpin
6412 //go:nosplit
6413 func sync_runtime_procUnpin() {
6414         procUnpin()
6415 }
6416
6417 //go:linkname sync_atomic_runtime_procPin sync/atomic.runtime_procPin
6418 //go:nosplit
6419 func sync_atomic_runtime_procPin() int {
6420         return procPin()
6421 }
6422
6423 //go:linkname sync_atomic_runtime_procUnpin sync/atomic.runtime_procUnpin
6424 //go:nosplit
6425 func sync_atomic_runtime_procUnpin() {
6426         procUnpin()
6427 }
6428
6429 // Active spinning for sync.Mutex.
6430 //
6431 //go:linkname sync_runtime_canSpin sync.runtime_canSpin
6432 //go:nosplit
6433 func sync_runtime_canSpin(i int) bool {
6434         // sync.Mutex is cooperative, so we are conservative with spinning.
6435         // Spin only few times and only if running on a multicore machine and
6436         // GOMAXPROCS>1 and there is at least one other running P and local runq is empty.
6437         // As opposed to runtime mutex we don't do passive spinning here,
6438         // because there can be work on global runq or on other Ps.
6439         if i >= active_spin || ncpu <= 1 || gomaxprocs <= sched.npidle.Load()+sched.nmspinning.Load()+1 {
6440                 return false
6441         }
6442         if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) {
6443                 return false
6444         }
6445         return true
6446 }
6447
6448 //go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpin
6449 //go:nosplit
6450 func sync_runtime_doSpin() {
6451         procyield(active_spin_cnt)
6452 }
6453
6454 var stealOrder randomOrder
6455
6456 // randomOrder/randomEnum are helper types for randomized work stealing.
6457 // They allow to enumerate all Ps in different pseudo-random orders without repetitions.
6458 // The algorithm is based on the fact that if we have X such that X and GOMAXPROCS
6459 // are coprime, then a sequences of (i + X) % GOMAXPROCS gives the required enumeration.
6460 type randomOrder struct {
6461         count    uint32
6462         coprimes []uint32
6463 }
6464
6465 type randomEnum struct {
6466         i     uint32
6467         count uint32
6468         pos   uint32
6469         inc   uint32
6470 }
6471
6472 func (ord *randomOrder) reset(count uint32) {
6473         ord.count = count
6474         ord.coprimes = ord.coprimes[:0]
6475         for i := uint32(1); i <= count; i++ {
6476                 if gcd(i, count) == 1 {
6477                         ord.coprimes = append(ord.coprimes, i)
6478                 }
6479         }
6480 }
6481
6482 func (ord *randomOrder) start(i uint32) randomEnum {
6483         return randomEnum{
6484                 count: ord.count,
6485                 pos:   i % ord.count,
6486                 inc:   ord.coprimes[i/ord.count%uint32(len(ord.coprimes))],
6487         }
6488 }
6489
6490 func (enum *randomEnum) done() bool {
6491         return enum.i == enum.count
6492 }
6493
6494 func (enum *randomEnum) next() {
6495         enum.i++
6496         enum.pos = (enum.pos + enum.inc) % enum.count
6497 }
6498
6499 func (enum *randomEnum) position() uint32 {
6500         return enum.pos
6501 }
6502
6503 func gcd(a, b uint32) uint32 {
6504         for b != 0 {
6505                 a, b = b, a%b
6506         }
6507         return a
6508 }
6509
6510 // An initTask represents the set of initializations that need to be done for a package.
6511 // Keep in sync with ../../test/noinit.go:initTask
6512 type initTask struct {
6513         state uint32 // 0 = uninitialized, 1 = in progress, 2 = done
6514         nfns  uint32
6515         // followed by nfns pcs, uintptr sized, one per init function to run
6516 }
6517
6518 // inittrace stores statistics for init functions which are
6519 // updated by malloc and newproc when active is true.
6520 var inittrace tracestat
6521
6522 type tracestat struct {
6523         active bool   // init tracing activation status
6524         id     uint64 // init goroutine id
6525         allocs uint64 // heap allocations
6526         bytes  uint64 // heap allocated bytes
6527 }
6528
6529 func doInit(ts []*initTask) {
6530         for _, t := range ts {
6531                 doInit1(t)
6532         }
6533 }
6534
6535 func doInit1(t *initTask) {
6536         switch t.state {
6537         case 2: // fully initialized
6538                 return
6539         case 1: // initialization in progress
6540                 throw("recursive call during initialization - linker skew")
6541         default: // not initialized yet
6542                 t.state = 1 // initialization in progress
6543
6544                 var (
6545                         start  int64
6546                         before tracestat
6547                 )
6548
6549                 if inittrace.active {
6550                         start = nanotime()
6551                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6552                         before = inittrace
6553                 }
6554
6555                 if t.nfns == 0 {
6556                         // We should have pruned all of these in the linker.
6557                         throw("inittask with no functions")
6558                 }
6559
6560                 firstFunc := add(unsafe.Pointer(t), 8)
6561                 for i := uint32(0); i < t.nfns; i++ {
6562                         p := add(firstFunc, uintptr(i)*goarch.PtrSize)
6563                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&p))
6564                         f()
6565                 }
6566
6567                 if inittrace.active {
6568                         end := nanotime()
6569                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6570                         after := inittrace
6571
6572                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&firstFunc))
6573                         pkg := funcpkgpath(findfunc(abi.FuncPCABIInternal(f)))
6574
6575                         var sbuf [24]byte
6576                         print("init ", pkg, " @")
6577                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(start-runtimeInitTime))), " ms, ")
6578                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(end-start))), " ms clock, ")
6579                         print(string(itoa(sbuf[:], after.bytes-before.bytes)), " bytes, ")
6580                         print(string(itoa(sbuf[:], after.allocs-before.allocs)), " allocs")
6581                         print("\n")
6582                 }
6583
6584                 t.state = 2 // initialization done
6585         }
6586 }