]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/proc.go
runtime: clean up extra M API
[gostls13.git] / src / runtime / proc.go
1 // Copyright 2014 The Go Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
3 // license that can be found in the LICENSE file.
4
5 package runtime
6
7 import (
8         "internal/abi"
9         "internal/cpu"
10         "internal/goarch"
11         "runtime/internal/atomic"
12         "runtime/internal/sys"
13         "unsafe"
14 )
15
16 // set using cmd/go/internal/modload.ModInfoProg
17 var modinfo string
18
19 // Goroutine scheduler
20 // The scheduler's job is to distribute ready-to-run goroutines over worker threads.
21 //
22 // The main concepts are:
23 // G - goroutine.
24 // M - worker thread, or machine.
25 // P - processor, a resource that is required to execute Go code.
26 //     M must have an associated P to execute Go code, however it can be
27 //     blocked or in a syscall w/o an associated P.
28 //
29 // Design doc at https://golang.org/s/go11sched.
30
31 // Worker thread parking/unparking.
32 // We need to balance between keeping enough running worker threads to utilize
33 // available hardware parallelism and parking excessive running worker threads
34 // to conserve CPU resources and power. This is not simple for two reasons:
35 // (1) scheduler state is intentionally distributed (in particular, per-P work
36 // queues), so it is not possible to compute global predicates on fast paths;
37 // (2) for optimal thread management we would need to know the future (don't park
38 // a worker thread when a new goroutine will be readied in near future).
39 //
40 // Three rejected approaches that would work badly:
41 // 1. Centralize all scheduler state (would inhibit scalability).
42 // 2. Direct goroutine handoff. That is, when we ready a new goroutine and there
43 //    is a spare P, unpark a thread and handoff it the thread and the goroutine.
44 //    This would lead to thread state thrashing, as the thread that readied the
45 //    goroutine can be out of work the very next moment, we will need to park it.
46 //    Also, it would destroy locality of computation as we want to preserve
47 //    dependent goroutines on the same thread; and introduce additional latency.
48 // 3. Unpark an additional thread whenever we ready a goroutine and there is an
49 //    idle P, but don't do handoff. This would lead to excessive thread parking/
50 //    unparking as the additional threads will instantly park without discovering
51 //    any work to do.
52 //
53 // The current approach:
54 //
55 // This approach applies to three primary sources of potential work: readying a
56 // goroutine, new/modified-earlier timers, and idle-priority GC. See below for
57 // additional details.
58 //
59 // We unpark an additional thread when we submit work if (this is wakep()):
60 // 1. There is an idle P, and
61 // 2. There are no "spinning" worker threads.
62 //
63 // A worker thread is considered spinning if it is out of local work and did
64 // not find work in the global run queue or netpoller; the spinning state is
65 // denoted in m.spinning and in sched.nmspinning. Threads unparked this way are
66 // also considered spinning; we don't do goroutine handoff so such threads are
67 // out of work initially. Spinning threads spin on looking for work in per-P
68 // run queues and timer heaps or from the GC before parking. If a spinning
69 // thread finds work it takes itself out of the spinning state and proceeds to
70 // execution. If it does not find work it takes itself out of the spinning
71 // state and then parks.
72 //
73 // If there is at least one spinning thread (sched.nmspinning>1), we don't
74 // unpark new threads when submitting work. To compensate for that, if the last
75 // spinning thread finds work and stops spinning, it must unpark a new spinning
76 // thread. This approach smooths out unjustified spikes of thread unparking,
77 // but at the same time guarantees eventual maximal CPU parallelism
78 // utilization.
79 //
80 // The main implementation complication is that we need to be very careful
81 // during spinning->non-spinning thread transition. This transition can race
82 // with submission of new work, and either one part or another needs to unpark
83 // another worker thread. If they both fail to do that, we can end up with
84 // semi-persistent CPU underutilization.
85 //
86 // The general pattern for submission is:
87 // 1. Submit work to the local run queue, timer heap, or GC state.
88 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
89 // 3. Check sched.nmspinning.
90 //
91 // The general pattern for spinning->non-spinning transition is:
92 // 1. Decrement nmspinning.
93 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
94 // 3. Check all per-P work queues and GC for new work.
95 //
96 // Note that all this complexity does not apply to global run queue as we are
97 // not sloppy about thread unparking when submitting to global queue. Also see
98 // comments for nmspinning manipulation.
99 //
100 // How these different sources of work behave varies, though it doesn't affect
101 // the synchronization approach:
102 // * Ready goroutine: this is an obvious source of work; the goroutine is
103 //   immediately ready and must run on some thread eventually.
104 // * New/modified-earlier timer: The current timer implementation (see time.go)
105 //   uses netpoll in a thread with no work available to wait for the soonest
106 //   timer. If there is no thread waiting, we want a new spinning thread to go
107 //   wait.
108 // * Idle-priority GC: The GC wakes a stopped idle thread to contribute to
109 //   background GC work (note: currently disabled per golang.org/issue/19112).
110 //   Also see golang.org/issue/44313, as this should be extended to all GC
111 //   workers.
112
113 var (
114         m0           m
115         g0           g
116         mcache0      *mcache
117         raceprocctx0 uintptr
118         raceFiniLock mutex
119 )
120
121 // This slice records the initializing tasks that need to be
122 // done to start up the runtime. It is built by the linker.
123 var runtime_inittasks []*initTask
124
125 // main_init_done is a signal used by cgocallbackg that initialization
126 // has been completed. It is made before _cgo_notify_runtime_init_done,
127 // so all cgo calls can rely on it existing. When main_init is complete,
128 // it is closed, meaning cgocallbackg can reliably receive from it.
129 var main_init_done chan bool
130
131 //go:linkname main_main main.main
132 func main_main()
133
134 // mainStarted indicates that the main M has started.
135 var mainStarted bool
136
137 // runtimeInitTime is the nanotime() at which the runtime started.
138 var runtimeInitTime int64
139
140 // Value to use for signal mask for newly created M's.
141 var initSigmask sigset
142
143 // The main goroutine.
144 func main() {
145         mp := getg().m
146
147         // Racectx of m0->g0 is used only as the parent of the main goroutine.
148         // It must not be used for anything else.
149         mp.g0.racectx = 0
150
151         // Max stack size is 1 GB on 64-bit, 250 MB on 32-bit.
152         // Using decimal instead of binary GB and MB because
153         // they look nicer in the stack overflow failure message.
154         if goarch.PtrSize == 8 {
155                 maxstacksize = 1000000000
156         } else {
157                 maxstacksize = 250000000
158         }
159
160         // An upper limit for max stack size. Used to avoid random crashes
161         // after calling SetMaxStack and trying to allocate a stack that is too big,
162         // since stackalloc works with 32-bit sizes.
163         maxstackceiling = 2 * maxstacksize
164
165         // Allow newproc to start new Ms.
166         mainStarted = true
167
168         if GOARCH != "wasm" { // no threads on wasm yet, so no sysmon
169                 systemstack(func() {
170                         newm(sysmon, nil, -1)
171                 })
172         }
173
174         // Lock the main goroutine onto this, the main OS thread,
175         // during initialization. Most programs won't care, but a few
176         // do require certain calls to be made by the main thread.
177         // Those can arrange for main.main to run in the main thread
178         // by calling runtime.LockOSThread during initialization
179         // to preserve the lock.
180         lockOSThread()
181
182         if mp != &m0 {
183                 throw("runtime.main not on m0")
184         }
185
186         // Record when the world started.
187         // Must be before doInit for tracing init.
188         runtimeInitTime = nanotime()
189         if runtimeInitTime == 0 {
190                 throw("nanotime returning zero")
191         }
192
193         if debug.inittrace != 0 {
194                 inittrace.id = getg().goid
195                 inittrace.active = true
196         }
197
198         doInit(runtime_inittasks) // Must be before defer.
199
200         // Defer unlock so that runtime.Goexit during init does the unlock too.
201         needUnlock := true
202         defer func() {
203                 if needUnlock {
204                         unlockOSThread()
205                 }
206         }()
207
208         gcenable()
209
210         main_init_done = make(chan bool)
211         if iscgo {
212                 if _cgo_thread_start == nil {
213                         throw("_cgo_thread_start missing")
214                 }
215                 if GOOS != "windows" {
216                         if _cgo_setenv == nil {
217                                 throw("_cgo_setenv missing")
218                         }
219                         if _cgo_unsetenv == nil {
220                                 throw("_cgo_unsetenv missing")
221                         }
222                 }
223                 if _cgo_notify_runtime_init_done == nil {
224                         throw("_cgo_notify_runtime_init_done missing")
225                 }
226                 // Start the template thread in case we enter Go from
227                 // a C-created thread and need to create a new thread.
228                 startTemplateThread()
229                 cgocall(_cgo_notify_runtime_init_done, nil)
230         }
231
232         // Run the initializing tasks. Depending on build mode this
233         // list can arrive a few different ways, but it will always
234         // contain the init tasks computed by the linker for all the
235         // packages in the program (excluding those added at runtime
236         // by package plugin).
237         for _, m := range activeModules() {
238                 doInit(m.inittasks)
239         }
240
241         // Disable init tracing after main init done to avoid overhead
242         // of collecting statistics in malloc and newproc
243         inittrace.active = false
244
245         close(main_init_done)
246
247         needUnlock = false
248         unlockOSThread()
249
250         if isarchive || islibrary {
251                 // A program compiled with -buildmode=c-archive or c-shared
252                 // has a main, but it is not executed.
253                 return
254         }
255         fn := main_main // make an indirect call, as the linker doesn't know the address of the main package when laying down the runtime
256         fn()
257         if raceenabled {
258                 runExitHooks(0) // run hooks now, since racefini does not return
259                 racefini()
260         }
261
262         // Make racy client program work: if panicking on
263         // another goroutine at the same time as main returns,
264         // let the other goroutine finish printing the panic trace.
265         // Once it does, it will exit. See issues 3934 and 20018.
266         if runningPanicDefers.Load() != 0 {
267                 // Running deferred functions should not take long.
268                 for c := 0; c < 1000; c++ {
269                         if runningPanicDefers.Load() == 0 {
270                                 break
271                         }
272                         Gosched()
273                 }
274         }
275         if panicking.Load() != 0 {
276                 gopark(nil, nil, waitReasonPanicWait, traceEvGoStop, 1)
277         }
278         runExitHooks(0)
279
280         exit(0)
281         for {
282                 var x *int32
283                 *x = 0
284         }
285 }
286
287 // os_beforeExit is called from os.Exit(0).
288 //
289 //go:linkname os_beforeExit os.runtime_beforeExit
290 func os_beforeExit(exitCode int) {
291         runExitHooks(exitCode)
292         if exitCode == 0 && raceenabled {
293                 racefini()
294         }
295 }
296
297 // start forcegc helper goroutine
298 func init() {
299         go forcegchelper()
300 }
301
302 func forcegchelper() {
303         forcegc.g = getg()
304         lockInit(&forcegc.lock, lockRankForcegc)
305         for {
306                 lock(&forcegc.lock)
307                 if forcegc.idle.Load() {
308                         throw("forcegc: phase error")
309                 }
310                 forcegc.idle.Store(true)
311                 goparkunlock(&forcegc.lock, waitReasonForceGCIdle, traceEvGoBlock, 1)
312                 // this goroutine is explicitly resumed by sysmon
313                 if debug.gctrace > 0 {
314                         println("GC forced")
315                 }
316                 // Time-triggered, fully concurrent.
317                 gcStart(gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: nanotime()})
318         }
319 }
320
321 // Gosched yields the processor, allowing other goroutines to run. It does not
322 // suspend the current goroutine, so execution resumes automatically.
323 //
324 //go:nosplit
325 func Gosched() {
326         checkTimeouts()
327         mcall(gosched_m)
328 }
329
330 // goschedguarded yields the processor like gosched, but also checks
331 // for forbidden states and opts out of the yield in those cases.
332 //
333 //go:nosplit
334 func goschedguarded() {
335         mcall(goschedguarded_m)
336 }
337
338 // goschedIfBusy yields the processor like gosched, but only does so if
339 // there are no idle Ps or if we're on the only P and there's nothing in
340 // the run queue. In both cases, there is freely available idle time.
341 //
342 //go:nosplit
343 func goschedIfBusy() {
344         gp := getg()
345         // Call gosched if gp.preempt is set; we may be in a tight loop that
346         // doesn't otherwise yield.
347         if !gp.preempt && sched.npidle.Load() > 0 {
348                 return
349         }
350         mcall(gosched_m)
351 }
352
353 // Puts the current goroutine into a waiting state and calls unlockf on the
354 // system stack.
355 //
356 // If unlockf returns false, the goroutine is resumed.
357 //
358 // unlockf must not access this G's stack, as it may be moved between
359 // the call to gopark and the call to unlockf.
360 //
361 // Note that because unlockf is called after putting the G into a waiting
362 // state, the G may have already been readied by the time unlockf is called
363 // unless there is external synchronization preventing the G from being
364 // readied. If unlockf returns false, it must guarantee that the G cannot be
365 // externally readied.
366 //
367 // Reason explains why the goroutine has been parked. It is displayed in stack
368 // traces and heap dumps. Reasons should be unique and descriptive. Do not
369 // re-use reasons, add new ones.
370 func gopark(unlockf func(*g, unsafe.Pointer) bool, lock unsafe.Pointer, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
371         if reason != waitReasonSleep {
372                 checkTimeouts() // timeouts may expire while two goroutines keep the scheduler busy
373         }
374         mp := acquirem()
375         gp := mp.curg
376         status := readgstatus(gp)
377         if status != _Grunning && status != _Gscanrunning {
378                 throw("gopark: bad g status")
379         }
380         mp.waitlock = lock
381         mp.waitunlockf = unlockf
382         gp.waitreason = reason
383         mp.waittraceev = traceEv
384         mp.waittraceskip = traceskip
385         releasem(mp)
386         // can't do anything that might move the G between Ms here.
387         mcall(park_m)
388 }
389
390 // Puts the current goroutine into a waiting state and unlocks the lock.
391 // The goroutine can be made runnable again by calling goready(gp).
392 func goparkunlock(lock *mutex, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
393         gopark(parkunlock_c, unsafe.Pointer(lock), reason, traceEv, traceskip)
394 }
395
396 func goready(gp *g, traceskip int) {
397         systemstack(func() {
398                 ready(gp, traceskip, true)
399         })
400 }
401
402 //go:nosplit
403 func acquireSudog() *sudog {
404         // Delicate dance: the semaphore implementation calls
405         // acquireSudog, acquireSudog calls new(sudog),
406         // new calls malloc, malloc can call the garbage collector,
407         // and the garbage collector calls the semaphore implementation
408         // in stopTheWorld.
409         // Break the cycle by doing acquirem/releasem around new(sudog).
410         // The acquirem/releasem increments m.locks during new(sudog),
411         // which keeps the garbage collector from being invoked.
412         mp := acquirem()
413         pp := mp.p.ptr()
414         if len(pp.sudogcache) == 0 {
415                 lock(&sched.sudoglock)
416                 // First, try to grab a batch from central cache.
417                 for len(pp.sudogcache) < cap(pp.sudogcache)/2 && sched.sudogcache != nil {
418                         s := sched.sudogcache
419                         sched.sudogcache = s.next
420                         s.next = nil
421                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
422                 }
423                 unlock(&sched.sudoglock)
424                 // If the central cache is empty, allocate a new one.
425                 if len(pp.sudogcache) == 0 {
426                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, new(sudog))
427                 }
428         }
429         n := len(pp.sudogcache)
430         s := pp.sudogcache[n-1]
431         pp.sudogcache[n-1] = nil
432         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
433         if s.elem != nil {
434                 throw("acquireSudog: found s.elem != nil in cache")
435         }
436         releasem(mp)
437         return s
438 }
439
440 //go:nosplit
441 func releaseSudog(s *sudog) {
442         if s.elem != nil {
443                 throw("runtime: sudog with non-nil elem")
444         }
445         if s.isSelect {
446                 throw("runtime: sudog with non-false isSelect")
447         }
448         if s.next != nil {
449                 throw("runtime: sudog with non-nil next")
450         }
451         if s.prev != nil {
452                 throw("runtime: sudog with non-nil prev")
453         }
454         if s.waitlink != nil {
455                 throw("runtime: sudog with non-nil waitlink")
456         }
457         if s.c != nil {
458                 throw("runtime: sudog with non-nil c")
459         }
460         gp := getg()
461         if gp.param != nil {
462                 throw("runtime: releaseSudog with non-nil gp.param")
463         }
464         mp := acquirem() // avoid rescheduling to another P
465         pp := mp.p.ptr()
466         if len(pp.sudogcache) == cap(pp.sudogcache) {
467                 // Transfer half of local cache to the central cache.
468                 var first, last *sudog
469                 for len(pp.sudogcache) > cap(pp.sudogcache)/2 {
470                         n := len(pp.sudogcache)
471                         p := pp.sudogcache[n-1]
472                         pp.sudogcache[n-1] = nil
473                         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
474                         if first == nil {
475                                 first = p
476                         } else {
477                                 last.next = p
478                         }
479                         last = p
480                 }
481                 lock(&sched.sudoglock)
482                 last.next = sched.sudogcache
483                 sched.sudogcache = first
484                 unlock(&sched.sudoglock)
485         }
486         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
487         releasem(mp)
488 }
489
490 // called from assembly.
491 func badmcall(fn func(*g)) {
492         throw("runtime: mcall called on m->g0 stack")
493 }
494
495 func badmcall2(fn func(*g)) {
496         throw("runtime: mcall function returned")
497 }
498
499 func badreflectcall() {
500         panic(plainError("arg size to reflect.call more than 1GB"))
501 }
502
503 //go:nosplit
504 //go:nowritebarrierrec
505 func badmorestackg0() {
506         writeErrStr("fatal: morestack on g0\n")
507 }
508
509 //go:nosplit
510 //go:nowritebarrierrec
511 func badmorestackgsignal() {
512         writeErrStr("fatal: morestack on gsignal\n")
513 }
514
515 //go:nosplit
516 func badctxt() {
517         throw("ctxt != 0")
518 }
519
520 func lockedOSThread() bool {
521         gp := getg()
522         return gp.lockedm != 0 && gp.m.lockedg != 0
523 }
524
525 var (
526         // allgs contains all Gs ever created (including dead Gs), and thus
527         // never shrinks.
528         //
529         // Access via the slice is protected by allglock or stop-the-world.
530         // Readers that cannot take the lock may (carefully!) use the atomic
531         // variables below.
532         allglock mutex
533         allgs    []*g
534
535         // allglen and allgptr are atomic variables that contain len(allgs) and
536         // &allgs[0] respectively. Proper ordering depends on totally-ordered
537         // loads and stores. Writes are protected by allglock.
538         //
539         // allgptr is updated before allglen. Readers should read allglen
540         // before allgptr to ensure that allglen is always <= len(allgptr). New
541         // Gs appended during the race can be missed. For a consistent view of
542         // all Gs, allglock must be held.
543         //
544         // allgptr copies should always be stored as a concrete type or
545         // unsafe.Pointer, not uintptr, to ensure that GC can still reach it
546         // even if it points to a stale array.
547         allglen uintptr
548         allgptr **g
549 )
550
551 func allgadd(gp *g) {
552         if readgstatus(gp) == _Gidle {
553                 throw("allgadd: bad status Gidle")
554         }
555
556         lock(&allglock)
557         allgs = append(allgs, gp)
558         if &allgs[0] != allgptr {
559                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allgptr), unsafe.Pointer(&allgs[0]))
560         }
561         atomic.Storeuintptr(&allglen, uintptr(len(allgs)))
562         unlock(&allglock)
563 }
564
565 // allGsSnapshot returns a snapshot of the slice of all Gs.
566 //
567 // The world must be stopped or allglock must be held.
568 func allGsSnapshot() []*g {
569         assertWorldStoppedOrLockHeld(&allglock)
570
571         // Because the world is stopped or allglock is held, allgadd
572         // cannot happen concurrently with this. allgs grows
573         // monotonically and existing entries never change, so we can
574         // simply return a copy of the slice header. For added safety,
575         // we trim everything past len because that can still change.
576         return allgs[:len(allgs):len(allgs)]
577 }
578
579 // atomicAllG returns &allgs[0] and len(allgs) for use with atomicAllGIndex.
580 func atomicAllG() (**g, uintptr) {
581         length := atomic.Loaduintptr(&allglen)
582         ptr := (**g)(atomic.Loadp(unsafe.Pointer(&allgptr)))
583         return ptr, length
584 }
585
586 // atomicAllGIndex returns ptr[i] with the allgptr returned from atomicAllG.
587 func atomicAllGIndex(ptr **g, i uintptr) *g {
588         return *(**g)(add(unsafe.Pointer(ptr), i*goarch.PtrSize))
589 }
590
591 // forEachG calls fn on every G from allgs.
592 //
593 // forEachG takes a lock to exclude concurrent addition of new Gs.
594 func forEachG(fn func(gp *g)) {
595         lock(&allglock)
596         for _, gp := range allgs {
597                 fn(gp)
598         }
599         unlock(&allglock)
600 }
601
602 // forEachGRace calls fn on every G from allgs.
603 //
604 // forEachGRace avoids locking, but does not exclude addition of new Gs during
605 // execution, which may be missed.
606 func forEachGRace(fn func(gp *g)) {
607         ptr, length := atomicAllG()
608         for i := uintptr(0); i < length; i++ {
609                 gp := atomicAllGIndex(ptr, i)
610                 fn(gp)
611         }
612         return
613 }
614
615 const (
616         // Number of goroutine ids to grab from sched.goidgen to local per-P cache at once.
617         // 16 seems to provide enough amortization, but other than that it's mostly arbitrary number.
618         _GoidCacheBatch = 16
619 )
620
621 // cpuinit sets up CPU feature flags and calls internal/cpu.Initialize. env should be the complete
622 // value of the GODEBUG environment variable.
623 func cpuinit(env string) {
624         switch GOOS {
625         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
626                 cpu.DebugOptions = true
627         }
628         cpu.Initialize(env)
629
630         // Support cpu feature variables are used in code generated by the compiler
631         // to guard execution of instructions that can not be assumed to be always supported.
632         switch GOARCH {
633         case "386", "amd64":
634                 x86HasPOPCNT = cpu.X86.HasPOPCNT
635                 x86HasSSE41 = cpu.X86.HasSSE41
636                 x86HasFMA = cpu.X86.HasFMA
637
638         case "arm":
639                 armHasVFPv4 = cpu.ARM.HasVFPv4
640
641         case "arm64":
642                 arm64HasATOMICS = cpu.ARM64.HasATOMICS
643         }
644 }
645
646 // getGodebugEarly extracts the environment variable GODEBUG from the environment on
647 // Unix-like operating systems and returns it. This function exists to extract GODEBUG
648 // early before much of the runtime is initialized.
649 func getGodebugEarly() string {
650         const prefix = "GODEBUG="
651         var env string
652         switch GOOS {
653         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
654                 // Similar to goenv_unix but extracts the environment value for
655                 // GODEBUG directly.
656                 // TODO(moehrmann): remove when general goenvs() can be called before cpuinit()
657                 n := int32(0)
658                 for argv_index(argv, argc+1+n) != nil {
659                         n++
660                 }
661
662                 for i := int32(0); i < n; i++ {
663                         p := argv_index(argv, argc+1+i)
664                         s := unsafe.String(p, findnull(p))
665
666                         if hasPrefix(s, prefix) {
667                                 env = gostring(p)[len(prefix):]
668                                 break
669                         }
670                 }
671         }
672         return env
673 }
674
675 // The bootstrap sequence is:
676 //
677 //      call osinit
678 //      call schedinit
679 //      make & queue new G
680 //      call runtime·mstart
681 //
682 // The new G calls runtime·main.
683 func schedinit() {
684         lockInit(&sched.lock, lockRankSched)
685         lockInit(&sched.sysmonlock, lockRankSysmon)
686         lockInit(&sched.deferlock, lockRankDefer)
687         lockInit(&sched.sudoglock, lockRankSudog)
688         lockInit(&deadlock, lockRankDeadlock)
689         lockInit(&paniclk, lockRankPanic)
690         lockInit(&allglock, lockRankAllg)
691         lockInit(&allpLock, lockRankAllp)
692         lockInit(&reflectOffs.lock, lockRankReflectOffs)
693         lockInit(&finlock, lockRankFin)
694         lockInit(&trace.bufLock, lockRankTraceBuf)
695         lockInit(&trace.stringsLock, lockRankTraceStrings)
696         lockInit(&trace.lock, lockRankTrace)
697         lockInit(&cpuprof.lock, lockRankCpuprof)
698         lockInit(&trace.stackTab.lock, lockRankTraceStackTab)
699         // Enforce that this lock is always a leaf lock.
700         // All of this lock's critical sections should be
701         // extremely short.
702         lockInit(&memstats.heapStats.noPLock, lockRankLeafRank)
703
704         // raceinit must be the first call to race detector.
705         // In particular, it must be done before mallocinit below calls racemapshadow.
706         gp := getg()
707         if raceenabled {
708                 gp.racectx, raceprocctx0 = raceinit()
709         }
710
711         sched.maxmcount = 10000
712
713         // The world starts stopped.
714         worldStopped()
715
716         moduledataverify()
717         stackinit()
718         mallocinit()
719         godebug := getGodebugEarly()
720         initPageTrace(godebug) // must run after mallocinit but before anything allocates
721         cpuinit(godebug)       // must run before alginit
722         alginit()              // maps, hash, fastrand must not be used before this call
723         fastrandinit()         // must run before mcommoninit
724         mcommoninit(gp.m, -1)
725         modulesinit()   // provides activeModules
726         typelinksinit() // uses maps, activeModules
727         itabsinit()     // uses activeModules
728         stkobjinit()    // must run before GC starts
729
730         sigsave(&gp.m.sigmask)
731         initSigmask = gp.m.sigmask
732
733         goargs()
734         goenvs()
735         parsedebugvars()
736         gcinit()
737
738         // if disableMemoryProfiling is set, update MemProfileRate to 0 to turn off memprofile.
739         // Note: parsedebugvars may update MemProfileRate, but when disableMemoryProfiling is
740         // set to true by the linker, it means that nothing is consuming the profile, it is
741         // safe to set MemProfileRate to 0.
742         if disableMemoryProfiling {
743                 MemProfileRate = 0
744         }
745
746         lock(&sched.lock)
747         sched.lastpoll.Store(nanotime())
748         procs := ncpu
749         if n, ok := atoi32(gogetenv("GOMAXPROCS")); ok && n > 0 {
750                 procs = n
751         }
752         if procresize(procs) != nil {
753                 throw("unknown runnable goroutine during bootstrap")
754         }
755         unlock(&sched.lock)
756
757         // World is effectively started now, as P's can run.
758         worldStarted()
759
760         if buildVersion == "" {
761                 // Condition should never trigger. This code just serves
762                 // to ensure runtime·buildVersion is kept in the resulting binary.
763                 buildVersion = "unknown"
764         }
765         if len(modinfo) == 1 {
766                 // Condition should never trigger. This code just serves
767                 // to ensure runtime·modinfo is kept in the resulting binary.
768                 modinfo = ""
769         }
770 }
771
772 func dumpgstatus(gp *g) {
773         thisg := getg()
774         print("runtime:   gp: gp=", gp, ", goid=", gp.goid, ", gp->atomicstatus=", readgstatus(gp), "\n")
775         print("runtime: getg:  g=", thisg, ", goid=", thisg.goid, ",  g->atomicstatus=", readgstatus(thisg), "\n")
776 }
777
778 // sched.lock must be held.
779 func checkmcount() {
780         assertLockHeld(&sched.lock)
781
782         if mcount() > sched.maxmcount {
783                 print("runtime: program exceeds ", sched.maxmcount, "-thread limit\n")
784                 throw("thread exhaustion")
785         }
786 }
787
788 // mReserveID returns the next ID to use for a new m. This new m is immediately
789 // considered 'running' by checkdead.
790 //
791 // sched.lock must be held.
792 func mReserveID() int64 {
793         assertLockHeld(&sched.lock)
794
795         if sched.mnext+1 < sched.mnext {
796                 throw("runtime: thread ID overflow")
797         }
798         id := sched.mnext
799         sched.mnext++
800         checkmcount()
801         return id
802 }
803
804 // Pre-allocated ID may be passed as 'id', or omitted by passing -1.
805 func mcommoninit(mp *m, id int64) {
806         gp := getg()
807
808         // g0 stack won't make sense for user (and is not necessary unwindable).
809         if gp != gp.m.g0 {
810                 callers(1, mp.createstack[:])
811         }
812
813         lock(&sched.lock)
814
815         if id >= 0 {
816                 mp.id = id
817         } else {
818                 mp.id = mReserveID()
819         }
820
821         lo := uint32(int64Hash(uint64(mp.id), fastrandseed))
822         hi := uint32(int64Hash(uint64(cputicks()), ^fastrandseed))
823         if lo|hi == 0 {
824                 hi = 1
825         }
826         // Same behavior as for 1.17.
827         // TODO: Simplify this.
828         if goarch.BigEndian {
829                 mp.fastrand = uint64(lo)<<32 | uint64(hi)
830         } else {
831                 mp.fastrand = uint64(hi)<<32 | uint64(lo)
832         }
833
834         mpreinit(mp)
835         if mp.gsignal != nil {
836                 mp.gsignal.stackguard1 = mp.gsignal.stack.lo + stackGuard
837         }
838
839         // Add to allm so garbage collector doesn't free g->m
840         // when it is just in a register or thread-local storage.
841         mp.alllink = allm
842
843         // NumCgoCall() iterates over allm w/o schedlock,
844         // so we need to publish it safely.
845         atomicstorep(unsafe.Pointer(&allm), unsafe.Pointer(mp))
846         unlock(&sched.lock)
847
848         // Allocate memory to hold a cgo traceback if the cgo call crashes.
849         if iscgo || GOOS == "solaris" || GOOS == "illumos" || GOOS == "windows" {
850                 mp.cgoCallers = new(cgoCallers)
851         }
852 }
853
854 func (mp *m) becomeSpinning() {
855         mp.spinning = true
856         sched.nmspinning.Add(1)
857         sched.needspinning.Store(0)
858 }
859
860 func (mp *m) hasCgoOnStack() bool {
861         return mp.ncgo > 0 || mp.isextra
862 }
863
864 var fastrandseed uintptr
865
866 func fastrandinit() {
867         s := (*[unsafe.Sizeof(fastrandseed)]byte)(unsafe.Pointer(&fastrandseed))[:]
868         getRandomData(s)
869 }
870
871 // Mark gp ready to run.
872 func ready(gp *g, traceskip int, next bool) {
873         if trace.enabled {
874                 traceGoUnpark(gp, traceskip)
875         }
876
877         status := readgstatus(gp)
878
879         // Mark runnable.
880         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
881         if status&^_Gscan != _Gwaiting {
882                 dumpgstatus(gp)
883                 throw("bad g->status in ready")
884         }
885
886         // status is Gwaiting or Gscanwaiting, make Grunnable and put on runq
887         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
888         runqput(mp.p.ptr(), gp, next)
889         wakep()
890         releasem(mp)
891 }
892
893 // freezeStopWait is a large value that freezetheworld sets
894 // sched.stopwait to in order to request that all Gs permanently stop.
895 const freezeStopWait = 0x7fffffff
896
897 // freezing is set to non-zero if the runtime is trying to freeze the
898 // world.
899 var freezing atomic.Bool
900
901 // Similar to stopTheWorld but best-effort and can be called several times.
902 // There is no reverse operation, used during crashing.
903 // This function must not lock any mutexes.
904 func freezetheworld() {
905         freezing.Store(true)
906         // stopwait and preemption requests can be lost
907         // due to races with concurrently executing threads,
908         // so try several times
909         for i := 0; i < 5; i++ {
910                 // this should tell the scheduler to not start any new goroutines
911                 sched.stopwait = freezeStopWait
912                 sched.gcwaiting.Store(true)
913                 // this should stop running goroutines
914                 if !preemptall() {
915                         break // no running goroutines
916                 }
917                 usleep(1000)
918         }
919         // to be sure
920         usleep(1000)
921         preemptall()
922         usleep(1000)
923 }
924
925 // All reads and writes of g's status go through readgstatus, casgstatus
926 // castogscanstatus, casfrom_Gscanstatus.
927 //
928 //go:nosplit
929 func readgstatus(gp *g) uint32 {
930         return gp.atomicstatus.Load()
931 }
932
933 // The Gscanstatuses are acting like locks and this releases them.
934 // If it proves to be a performance hit we should be able to make these
935 // simple atomic stores but for now we are going to throw if
936 // we see an inconsistent state.
937 func casfrom_Gscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
938         success := false
939
940         // Check that transition is valid.
941         switch oldval {
942         default:
943                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus bad oldval gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
944                 dumpgstatus(gp)
945                 throw("casfrom_Gscanstatus:top gp->status is not in scan state")
946         case _Gscanrunnable,
947                 _Gscanwaiting,
948                 _Gscanrunning,
949                 _Gscansyscall,
950                 _Gscanpreempted:
951                 if newval == oldval&^_Gscan {
952                         success = gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
953                 }
954         }
955         if !success {
956                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus failed gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
957                 dumpgstatus(gp)
958                 throw("casfrom_Gscanstatus: gp->status is not in scan state")
959         }
960         releaseLockRank(lockRankGscan)
961 }
962
963 // This will return false if the gp is not in the expected status and the cas fails.
964 // This acts like a lock acquire while the casfromgstatus acts like a lock release.
965 func castogscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) bool {
966         switch oldval {
967         case _Grunnable,
968                 _Grunning,
969                 _Gwaiting,
970                 _Gsyscall:
971                 if newval == oldval|_Gscan {
972                         r := gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
973                         if r {
974                                 acquireLockRank(lockRankGscan)
975                         }
976                         return r
977
978                 }
979         }
980         print("runtime: castogscanstatus oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
981         throw("castogscanstatus")
982         panic("not reached")
983 }
984
985 // casgstatusAlwaysTrack is a debug flag that causes casgstatus to always track
986 // various latencies on every transition instead of sampling them.
987 var casgstatusAlwaysTrack = false
988
989 // If asked to move to or from a Gscanstatus this will throw. Use the castogscanstatus
990 // and casfrom_Gscanstatus instead.
991 // casgstatus will loop if the g->atomicstatus is in a Gscan status until the routine that
992 // put it in the Gscan state is finished.
993 //
994 //go:nosplit
995 func casgstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
996         if (oldval&_Gscan != 0) || (newval&_Gscan != 0) || oldval == newval {
997                 systemstack(func() {
998                         print("runtime: casgstatus: oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
999                         throw("casgstatus: bad incoming values")
1000                 })
1001         }
1002
1003         acquireLockRank(lockRankGscan)
1004         releaseLockRank(lockRankGscan)
1005
1006         // See https://golang.org/cl/21503 for justification of the yield delay.
1007         const yieldDelay = 5 * 1000
1008         var nextYield int64
1009
1010         // loop if gp->atomicstatus is in a scan state giving
1011         // GC time to finish and change the state to oldval.
1012         for i := 0; !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval); i++ {
1013                 if oldval == _Gwaiting && gp.atomicstatus.Load() == _Grunnable {
1014                         throw("casgstatus: waiting for Gwaiting but is Grunnable")
1015                 }
1016                 if i == 0 {
1017                         nextYield = nanotime() + yieldDelay
1018                 }
1019                 if nanotime() < nextYield {
1020                         for x := 0; x < 10 && gp.atomicstatus.Load() != oldval; x++ {
1021                                 procyield(1)
1022                         }
1023                 } else {
1024                         osyield()
1025                         nextYield = nanotime() + yieldDelay/2
1026                 }
1027         }
1028
1029         if oldval == _Grunning {
1030                 // Track every gTrackingPeriod time a goroutine transitions out of running.
1031                 if casgstatusAlwaysTrack || gp.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
1032                         gp.tracking = true
1033                 }
1034                 gp.trackingSeq++
1035         }
1036         if !gp.tracking {
1037                 return
1038         }
1039
1040         // Handle various kinds of tracking.
1041         //
1042         // Currently:
1043         // - Time spent in runnable.
1044         // - Time spent blocked on a sync.Mutex or sync.RWMutex.
1045         switch oldval {
1046         case _Grunnable:
1047                 // We transitioned out of runnable, so measure how much
1048                 // time we spent in this state and add it to
1049                 // runnableTime.
1050                 now := nanotime()
1051                 gp.runnableTime += now - gp.trackingStamp
1052                 gp.trackingStamp = 0
1053         case _Gwaiting:
1054                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1055                         // Not blocking on a lock.
1056                         break
1057                 }
1058                 // Blocking on a lock, measure it. Note that because we're
1059                 // sampling, we have to multiply by our sampling period to get
1060                 // a more representative estimate of the absolute value.
1061                 // gTrackingPeriod also represents an accurate sampling period
1062                 // because we can only enter this state from _Grunning.
1063                 now := nanotime()
1064                 sched.totalMutexWaitTime.Add((now - gp.trackingStamp) * gTrackingPeriod)
1065                 gp.trackingStamp = 0
1066         }
1067         switch newval {
1068         case _Gwaiting:
1069                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1070                         // Not blocking on a lock.
1071                         break
1072                 }
1073                 // Blocking on a lock. Write down the timestamp.
1074                 now := nanotime()
1075                 gp.trackingStamp = now
1076         case _Grunnable:
1077                 // We just transitioned into runnable, so record what
1078                 // time that happened.
1079                 now := nanotime()
1080                 gp.trackingStamp = now
1081         case _Grunning:
1082                 // We're transitioning into running, so turn off
1083                 // tracking and record how much time we spent in
1084                 // runnable.
1085                 gp.tracking = false
1086                 sched.timeToRun.record(gp.runnableTime)
1087                 gp.runnableTime = 0
1088         }
1089 }
1090
1091 // casGToWaiting transitions gp from old to _Gwaiting, and sets the wait reason.
1092 //
1093 // Use this over casgstatus when possible to ensure that a waitreason is set.
1094 func casGToWaiting(gp *g, old uint32, reason waitReason) {
1095         // Set the wait reason before calling casgstatus, because casgstatus will use it.
1096         gp.waitreason = reason
1097         casgstatus(gp, old, _Gwaiting)
1098 }
1099
1100 // casgstatus(gp, oldstatus, Gcopystack), assuming oldstatus is Gwaiting or Grunnable.
1101 // Returns old status. Cannot call casgstatus directly, because we are racing with an
1102 // async wakeup that might come in from netpoll. If we see Gwaiting from the readgstatus,
1103 // it might have become Grunnable by the time we get to the cas. If we called casgstatus,
1104 // it would loop waiting for the status to go back to Gwaiting, which it never will.
1105 //
1106 //go:nosplit
1107 func casgcopystack(gp *g) uint32 {
1108         for {
1109                 oldstatus := readgstatus(gp) &^ _Gscan
1110                 if oldstatus != _Gwaiting && oldstatus != _Grunnable {
1111                         throw("copystack: bad status, not Gwaiting or Grunnable")
1112                 }
1113                 if gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldstatus, _Gcopystack) {
1114                         return oldstatus
1115                 }
1116         }
1117 }
1118
1119 // casGToPreemptScan transitions gp from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted.
1120 //
1121 // TODO(austin): This is the only status operation that both changes
1122 // the status and locks the _Gscan bit. Rethink this.
1123 func casGToPreemptScan(gp *g, old, new uint32) {
1124         if old != _Grunning || new != _Gscan|_Gpreempted {
1125                 throw("bad g transition")
1126         }
1127         acquireLockRank(lockRankGscan)
1128         for !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Grunning, _Gscan|_Gpreempted) {
1129         }
1130 }
1131
1132 // casGFromPreempted attempts to transition gp from _Gpreempted to
1133 // _Gwaiting. If successful, the caller is responsible for
1134 // re-scheduling gp.
1135 func casGFromPreempted(gp *g, old, new uint32) bool {
1136         if old != _Gpreempted || new != _Gwaiting {
1137                 throw("bad g transition")
1138         }
1139         gp.waitreason = waitReasonPreempted
1140         return gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Gpreempted, _Gwaiting)
1141 }
1142
1143 // stopTheWorld stops all P's from executing goroutines, interrupting
1144 // all goroutines at GC safe points and records reason as the reason
1145 // for the stop. On return, only the current goroutine's P is running.
1146 // stopTheWorld must not be called from a system stack and the caller
1147 // must not hold worldsema. The caller must call startTheWorld when
1148 // other P's should resume execution.
1149 //
1150 // stopTheWorld is safe for multiple goroutines to call at the
1151 // same time. Each will execute its own stop, and the stops will
1152 // be serialized.
1153 //
1154 // This is also used by routines that do stack dumps. If the system is
1155 // in panic or being exited, this may not reliably stop all
1156 // goroutines.
1157 func stopTheWorld(reason string) {
1158         semacquire(&worldsema)
1159         gp := getg()
1160         gp.m.preemptoff = reason
1161         systemstack(func() {
1162                 // Mark the goroutine which called stopTheWorld preemptible so its
1163                 // stack may be scanned.
1164                 // This lets a mark worker scan us while we try to stop the world
1165                 // since otherwise we could get in a mutual preemption deadlock.
1166                 // We must not modify anything on the G stack because a stack shrink
1167                 // may occur. A stack shrink is otherwise OK though because in order
1168                 // to return from this function (and to leave the system stack) we
1169                 // must have preempted all goroutines, including any attempting
1170                 // to scan our stack, in which case, any stack shrinking will
1171                 // have already completed by the time we exit.
1172                 // Don't provide a wait reason because we're still executing.
1173                 casGToWaiting(gp, _Grunning, waitReasonStoppingTheWorld)
1174                 stopTheWorldWithSema()
1175                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunning)
1176         })
1177 }
1178
1179 // startTheWorld undoes the effects of stopTheWorld.
1180 func startTheWorld() {
1181         systemstack(func() { startTheWorldWithSema(false) })
1182
1183         // worldsema must be held over startTheWorldWithSema to ensure
1184         // gomaxprocs cannot change while worldsema is held.
1185         //
1186         // Release worldsema with direct handoff to the next waiter, but
1187         // acquirem so that semrelease1 doesn't try to yield our time.
1188         //
1189         // Otherwise if e.g. ReadMemStats is being called in a loop,
1190         // it might stomp on other attempts to stop the world, such as
1191         // for starting or ending GC. The operation this blocks is
1192         // so heavy-weight that we should just try to be as fair as
1193         // possible here.
1194         //
1195         // We don't want to just allow us to get preempted between now
1196         // and releasing the semaphore because then we keep everyone
1197         // (including, for example, GCs) waiting longer.
1198         mp := acquirem()
1199         mp.preemptoff = ""
1200         semrelease1(&worldsema, true, 0)
1201         releasem(mp)
1202 }
1203
1204 // stopTheWorldGC has the same effect as stopTheWorld, but blocks
1205 // until the GC is not running. It also blocks a GC from starting
1206 // until startTheWorldGC is called.
1207 func stopTheWorldGC(reason string) {
1208         semacquire(&gcsema)
1209         stopTheWorld(reason)
1210 }
1211
1212 // startTheWorldGC undoes the effects of stopTheWorldGC.
1213 func startTheWorldGC() {
1214         startTheWorld()
1215         semrelease(&gcsema)
1216 }
1217
1218 // Holding worldsema grants an M the right to try to stop the world.
1219 var worldsema uint32 = 1
1220
1221 // Holding gcsema grants the M the right to block a GC, and blocks
1222 // until the current GC is done. In particular, it prevents gomaxprocs
1223 // from changing concurrently.
1224 //
1225 // TODO(mknyszek): Once gomaxprocs and the execution tracer can handle
1226 // being changed/enabled during a GC, remove this.
1227 var gcsema uint32 = 1
1228
1229 // stopTheWorldWithSema is the core implementation of stopTheWorld.
1230 // The caller is responsible for acquiring worldsema and disabling
1231 // preemption first and then should stopTheWorldWithSema on the system
1232 // stack:
1233 //
1234 //      semacquire(&worldsema, 0)
1235 //      m.preemptoff = "reason"
1236 //      systemstack(stopTheWorldWithSema)
1237 //
1238 // When finished, the caller must either call startTheWorld or undo
1239 // these three operations separately:
1240 //
1241 //      m.preemptoff = ""
1242 //      systemstack(startTheWorldWithSema)
1243 //      semrelease(&worldsema)
1244 //
1245 // It is allowed to acquire worldsema once and then execute multiple
1246 // startTheWorldWithSema/stopTheWorldWithSema pairs.
1247 // Other P's are able to execute between successive calls to
1248 // startTheWorldWithSema and stopTheWorldWithSema.
1249 // Holding worldsema causes any other goroutines invoking
1250 // stopTheWorld to block.
1251 func stopTheWorldWithSema() {
1252         gp := getg()
1253
1254         // If we hold a lock, then we won't be able to stop another M
1255         // that is blocked trying to acquire the lock.
1256         if gp.m.locks > 0 {
1257                 throw("stopTheWorld: holding locks")
1258         }
1259
1260         lock(&sched.lock)
1261         sched.stopwait = gomaxprocs
1262         sched.gcwaiting.Store(true)
1263         preemptall()
1264         // stop current P
1265         gp.m.p.ptr().status = _Pgcstop // Pgcstop is only diagnostic.
1266         sched.stopwait--
1267         // try to retake all P's in Psyscall status
1268         for _, pp := range allp {
1269                 s := pp.status
1270                 if s == _Psyscall && atomic.Cas(&pp.status, s, _Pgcstop) {
1271                         if trace.enabled {
1272                                 traceGoSysBlock(pp)
1273                                 traceProcStop(pp)
1274                         }
1275                         pp.syscalltick++
1276                         sched.stopwait--
1277                 }
1278         }
1279         // stop idle P's
1280         now := nanotime()
1281         for {
1282                 pp, _ := pidleget(now)
1283                 if pp == nil {
1284                         break
1285                 }
1286                 pp.status = _Pgcstop
1287                 sched.stopwait--
1288         }
1289         wait := sched.stopwait > 0
1290         unlock(&sched.lock)
1291
1292         // wait for remaining P's to stop voluntarily
1293         if wait {
1294                 for {
1295                         // wait for 100us, then try to re-preempt in case of any races
1296                         if notetsleep(&sched.stopnote, 100*1000) {
1297                                 noteclear(&sched.stopnote)
1298                                 break
1299                         }
1300                         preemptall()
1301                 }
1302         }
1303
1304         // sanity checks
1305         bad := ""
1306         if sched.stopwait != 0 {
1307                 bad = "stopTheWorld: not stopped (stopwait != 0)"
1308         } else {
1309                 for _, pp := range allp {
1310                         if pp.status != _Pgcstop {
1311                                 bad = "stopTheWorld: not stopped (status != _Pgcstop)"
1312                         }
1313                 }
1314         }
1315         if freezing.Load() {
1316                 // Some other thread is panicking. This can cause the
1317                 // sanity checks above to fail if the panic happens in
1318                 // the signal handler on a stopped thread. Either way,
1319                 // we should halt this thread.
1320                 lock(&deadlock)
1321                 lock(&deadlock)
1322         }
1323         if bad != "" {
1324                 throw(bad)
1325         }
1326
1327         worldStopped()
1328 }
1329
1330 func startTheWorldWithSema(emitTraceEvent bool) int64 {
1331         assertWorldStopped()
1332
1333         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
1334         if netpollinited() {
1335                 list := netpoll(0) // non-blocking
1336                 injectglist(&list)
1337         }
1338         lock(&sched.lock)
1339
1340         procs := gomaxprocs
1341         if newprocs != 0 {
1342                 procs = newprocs
1343                 newprocs = 0
1344         }
1345         p1 := procresize(procs)
1346         sched.gcwaiting.Store(false)
1347         if sched.sysmonwait.Load() {
1348                 sched.sysmonwait.Store(false)
1349                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
1350         }
1351         unlock(&sched.lock)
1352
1353         worldStarted()
1354
1355         for p1 != nil {
1356                 p := p1
1357                 p1 = p1.link.ptr()
1358                 if p.m != 0 {
1359                         mp := p.m.ptr()
1360                         p.m = 0
1361                         if mp.nextp != 0 {
1362                                 throw("startTheWorld: inconsistent mp->nextp")
1363                         }
1364                         mp.nextp.set(p)
1365                         notewakeup(&mp.park)
1366                 } else {
1367                         // Start M to run P.  Do not start another M below.
1368                         newm(nil, p, -1)
1369                 }
1370         }
1371
1372         // Capture start-the-world time before doing clean-up tasks.
1373         startTime := nanotime()
1374         if emitTraceEvent {
1375                 traceGCSTWDone()
1376         }
1377
1378         // Wakeup an additional proc in case we have excessive runnable goroutines
1379         // in local queues or in the global queue. If we don't, the proc will park itself.
1380         // If we have lots of excessive work, resetspinning will unpark additional procs as necessary.
1381         wakep()
1382
1383         releasem(mp)
1384
1385         return startTime
1386 }
1387
1388 // usesLibcall indicates whether this runtime performs system calls
1389 // via libcall.
1390 func usesLibcall() bool {
1391         switch GOOS {
1392         case "aix", "darwin", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1393                 return true
1394         case "openbsd":
1395                 return GOARCH == "386" || GOARCH == "amd64" || GOARCH == "arm" || GOARCH == "arm64"
1396         }
1397         return false
1398 }
1399
1400 // mStackIsSystemAllocated indicates whether this runtime starts on a
1401 // system-allocated stack.
1402 func mStackIsSystemAllocated() bool {
1403         switch GOOS {
1404         case "aix", "darwin", "plan9", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1405                 return true
1406         case "openbsd":
1407                 switch GOARCH {
1408                 case "386", "amd64", "arm", "arm64":
1409                         return true
1410                 }
1411         }
1412         return false
1413 }
1414
1415 // mstart is the entry-point for new Ms.
1416 // It is written in assembly, uses ABI0, is marked TOPFRAME, and calls mstart0.
1417 func mstart()
1418
1419 // mstart0 is the Go entry-point for new Ms.
1420 // This must not split the stack because we may not even have stack
1421 // bounds set up yet.
1422 //
1423 // May run during STW (because it doesn't have a P yet), so write
1424 // barriers are not allowed.
1425 //
1426 //go:nosplit
1427 //go:nowritebarrierrec
1428 func mstart0() {
1429         gp := getg()
1430
1431         osStack := gp.stack.lo == 0
1432         if osStack {
1433                 // Initialize stack bounds from system stack.
1434                 // Cgo may have left stack size in stack.hi.
1435                 // minit may update the stack bounds.
1436                 //
1437                 // Note: these bounds may not be very accurate.
1438                 // We set hi to &size, but there are things above
1439                 // it. The 1024 is supposed to compensate this,
1440                 // but is somewhat arbitrary.
1441                 size := gp.stack.hi
1442                 if size == 0 {
1443                         size = 8192 * sys.StackGuardMultiplier
1444                 }
1445                 gp.stack.hi = uintptr(noescape(unsafe.Pointer(&size)))
1446                 gp.stack.lo = gp.stack.hi - size + 1024
1447         }
1448         // Initialize stack guard so that we can start calling regular
1449         // Go code.
1450         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
1451         // This is the g0, so we can also call go:systemstack
1452         // functions, which check stackguard1.
1453         gp.stackguard1 = gp.stackguard0
1454         mstart1()
1455
1456         // Exit this thread.
1457         if mStackIsSystemAllocated() {
1458                 // Windows, Solaris, illumos, Darwin, AIX and Plan 9 always system-allocate
1459                 // the stack, but put it in gp.stack before mstart,
1460                 // so the logic above hasn't set osStack yet.
1461                 osStack = true
1462         }
1463         mexit(osStack)
1464 }
1465
1466 // The go:noinline is to guarantee the getcallerpc/getcallersp below are safe,
1467 // so that we can set up g0.sched to return to the call of mstart1 above.
1468 //
1469 //go:noinline
1470 func mstart1() {
1471         gp := getg()
1472
1473         if gp != gp.m.g0 {
1474                 throw("bad runtime·mstart")
1475         }
1476
1477         // Set up m.g0.sched as a label returning to just
1478         // after the mstart1 call in mstart0 above, for use by goexit0 and mcall.
1479         // We're never coming back to mstart1 after we call schedule,
1480         // so other calls can reuse the current frame.
1481         // And goexit0 does a gogo that needs to return from mstart1
1482         // and let mstart0 exit the thread.
1483         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1484         gp.sched.pc = getcallerpc()
1485         gp.sched.sp = getcallersp()
1486
1487         asminit()
1488         minit()
1489
1490         // Install signal handlers; after minit so that minit can
1491         // prepare the thread to be able to handle the signals.
1492         if gp.m == &m0 {
1493                 mstartm0()
1494         }
1495
1496         if fn := gp.m.mstartfn; fn != nil {
1497                 fn()
1498         }
1499
1500         if gp.m != &m0 {
1501                 acquirep(gp.m.nextp.ptr())
1502                 gp.m.nextp = 0
1503         }
1504         schedule()
1505 }
1506
1507 // mstartm0 implements part of mstart1 that only runs on the m0.
1508 //
1509 // Write barriers are allowed here because we know the GC can't be
1510 // running yet, so they'll be no-ops.
1511 //
1512 //go:yeswritebarrierrec
1513 func mstartm0() {
1514         // Create an extra M for callbacks on threads not created by Go.
1515         // An extra M is also needed on Windows for callbacks created by
1516         // syscall.NewCallback. See issue #6751 for details.
1517         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1518                 cgoHasExtraM = true
1519                 newextram()
1520         }
1521         initsig(false)
1522 }
1523
1524 // mPark causes a thread to park itself, returning once woken.
1525 //
1526 //go:nosplit
1527 func mPark() {
1528         gp := getg()
1529         notesleep(&gp.m.park)
1530         noteclear(&gp.m.park)
1531 }
1532
1533 // mexit tears down and exits the current thread.
1534 //
1535 // Don't call this directly to exit the thread, since it must run at
1536 // the top of the thread stack. Instead, use gogo(&gp.m.g0.sched) to
1537 // unwind the stack to the point that exits the thread.
1538 //
1539 // It is entered with m.p != nil, so write barriers are allowed. It
1540 // will release the P before exiting.
1541 //
1542 //go:yeswritebarrierrec
1543 func mexit(osStack bool) {
1544         mp := getg().m
1545
1546         if mp == &m0 {
1547                 // This is the main thread. Just wedge it.
1548                 //
1549                 // On Linux, exiting the main thread puts the process
1550                 // into a non-waitable zombie state. On Plan 9,
1551                 // exiting the main thread unblocks wait even though
1552                 // other threads are still running. On Solaris we can
1553                 // neither exitThread nor return from mstart. Other
1554                 // bad things probably happen on other platforms.
1555                 //
1556                 // We could try to clean up this M more before wedging
1557                 // it, but that complicates signal handling.
1558                 handoffp(releasep())
1559                 lock(&sched.lock)
1560                 sched.nmfreed++
1561                 checkdead()
1562                 unlock(&sched.lock)
1563                 mPark()
1564                 throw("locked m0 woke up")
1565         }
1566
1567         sigblock(true)
1568         unminit()
1569
1570         // Free the gsignal stack.
1571         if mp.gsignal != nil {
1572                 stackfree(mp.gsignal.stack)
1573                 // On some platforms, when calling into VDSO (e.g. nanotime)
1574                 // we store our g on the gsignal stack, if there is one.
1575                 // Now the stack is freed, unlink it from the m, so we
1576                 // won't write to it when calling VDSO code.
1577                 mp.gsignal = nil
1578         }
1579
1580         // Remove m from allm.
1581         lock(&sched.lock)
1582         for pprev := &allm; *pprev != nil; pprev = &(*pprev).alllink {
1583                 if *pprev == mp {
1584                         *pprev = mp.alllink
1585                         goto found
1586                 }
1587         }
1588         throw("m not found in allm")
1589 found:
1590         // Delay reaping m until it's done with the stack.
1591         //
1592         // Put mp on the free list, though it will not be reaped while freeWait
1593         // is freeMWait. mp is no longer reachable via allm, so even if it is
1594         // on an OS stack, we must keep a reference to mp alive so that the GC
1595         // doesn't free mp while we are still using it.
1596         //
1597         // Note that the free list must not be linked through alllink because
1598         // some functions walk allm without locking, so may be using alllink.
1599         mp.freeWait.Store(freeMWait)
1600         mp.freelink = sched.freem
1601         sched.freem = mp
1602         unlock(&sched.lock)
1603
1604         atomic.Xadd64(&ncgocall, int64(mp.ncgocall))
1605
1606         // Release the P.
1607         handoffp(releasep())
1608         // After this point we must not have write barriers.
1609
1610         // Invoke the deadlock detector. This must happen after
1611         // handoffp because it may have started a new M to take our
1612         // P's work.
1613         lock(&sched.lock)
1614         sched.nmfreed++
1615         checkdead()
1616         unlock(&sched.lock)
1617
1618         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
1619                 // Make sure pendingPreemptSignals is correct when an M exits.
1620                 // For #41702.
1621                 if mp.signalPending.Load() != 0 {
1622                         pendingPreemptSignals.Add(-1)
1623                 }
1624         }
1625
1626         // Destroy all allocated resources. After this is called, we may no
1627         // longer take any locks.
1628         mdestroy(mp)
1629
1630         if osStack {
1631                 // No more uses of mp, so it is safe to drop the reference.
1632                 mp.freeWait.Store(freeMRef)
1633
1634                 // Return from mstart and let the system thread
1635                 // library free the g0 stack and terminate the thread.
1636                 return
1637         }
1638
1639         // mstart is the thread's entry point, so there's nothing to
1640         // return to. Exit the thread directly. exitThread will clear
1641         // m.freeWait when it's done with the stack and the m can be
1642         // reaped.
1643         exitThread(&mp.freeWait)
1644 }
1645
1646 // forEachP calls fn(p) for every P p when p reaches a GC safe point.
1647 // If a P is currently executing code, this will bring the P to a GC
1648 // safe point and execute fn on that P. If the P is not executing code
1649 // (it is idle or in a syscall), this will call fn(p) directly while
1650 // preventing the P from exiting its state. This does not ensure that
1651 // fn will run on every CPU executing Go code, but it acts as a global
1652 // memory barrier. GC uses this as a "ragged barrier."
1653 //
1654 // The caller must hold worldsema.
1655 //
1656 //go:systemstack
1657 func forEachP(fn func(*p)) {
1658         mp := acquirem()
1659         pp := getg().m.p.ptr()
1660
1661         lock(&sched.lock)
1662         if sched.safePointWait != 0 {
1663                 throw("forEachP: sched.safePointWait != 0")
1664         }
1665         sched.safePointWait = gomaxprocs - 1
1666         sched.safePointFn = fn
1667
1668         // Ask all Ps to run the safe point function.
1669         for _, p2 := range allp {
1670                 if p2 != pp {
1671                         atomic.Store(&p2.runSafePointFn, 1)
1672                 }
1673         }
1674         preemptall()
1675
1676         // Any P entering _Pidle or _Psyscall from now on will observe
1677         // p.runSafePointFn == 1 and will call runSafePointFn when
1678         // changing its status to _Pidle/_Psyscall.
1679
1680         // Run safe point function for all idle Ps. sched.pidle will
1681         // not change because we hold sched.lock.
1682         for p := sched.pidle.ptr(); p != nil; p = p.link.ptr() {
1683                 if atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1684                         fn(p)
1685                         sched.safePointWait--
1686                 }
1687         }
1688
1689         wait := sched.safePointWait > 0
1690         unlock(&sched.lock)
1691
1692         // Run fn for the current P.
1693         fn(pp)
1694
1695         // Force Ps currently in _Psyscall into _Pidle and hand them
1696         // off to induce safe point function execution.
1697         for _, p2 := range allp {
1698                 s := p2.status
1699                 if s == _Psyscall && p2.runSafePointFn == 1 && atomic.Cas(&p2.status, s, _Pidle) {
1700                         if trace.enabled {
1701                                 traceGoSysBlock(p2)
1702                                 traceProcStop(p2)
1703                         }
1704                         p2.syscalltick++
1705                         handoffp(p2)
1706                 }
1707         }
1708
1709         // Wait for remaining Ps to run fn.
1710         if wait {
1711                 for {
1712                         // Wait for 100us, then try to re-preempt in
1713                         // case of any races.
1714                         //
1715                         // Requires system stack.
1716                         if notetsleep(&sched.safePointNote, 100*1000) {
1717                                 noteclear(&sched.safePointNote)
1718                                 break
1719                         }
1720                         preemptall()
1721                 }
1722         }
1723         if sched.safePointWait != 0 {
1724                 throw("forEachP: not done")
1725         }
1726         for _, p2 := range allp {
1727                 if p2.runSafePointFn != 0 {
1728                         throw("forEachP: P did not run fn")
1729                 }
1730         }
1731
1732         lock(&sched.lock)
1733         sched.safePointFn = nil
1734         unlock(&sched.lock)
1735         releasem(mp)
1736 }
1737
1738 // runSafePointFn runs the safe point function, if any, for this P.
1739 // This should be called like
1740 //
1741 //      if getg().m.p.runSafePointFn != 0 {
1742 //          runSafePointFn()
1743 //      }
1744 //
1745 // runSafePointFn must be checked on any transition in to _Pidle or
1746 // _Psyscall to avoid a race where forEachP sees that the P is running
1747 // just before the P goes into _Pidle/_Psyscall and neither forEachP
1748 // nor the P run the safe-point function.
1749 func runSafePointFn() {
1750         p := getg().m.p.ptr()
1751         // Resolve the race between forEachP running the safe-point
1752         // function on this P's behalf and this P running the
1753         // safe-point function directly.
1754         if !atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1755                 return
1756         }
1757         sched.safePointFn(p)
1758         lock(&sched.lock)
1759         sched.safePointWait--
1760         if sched.safePointWait == 0 {
1761                 notewakeup(&sched.safePointNote)
1762         }
1763         unlock(&sched.lock)
1764 }
1765
1766 // When running with cgo, we call _cgo_thread_start
1767 // to start threads for us so that we can play nicely with
1768 // foreign code.
1769 var cgoThreadStart unsafe.Pointer
1770
1771 type cgothreadstart struct {
1772         g   guintptr
1773         tls *uint64
1774         fn  unsafe.Pointer
1775 }
1776
1777 // Allocate a new m unassociated with any thread.
1778 // Can use p for allocation context if needed.
1779 // fn is recorded as the new m's m.mstartfn.
1780 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
1781 //
1782 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
1783 // isn't because it borrows pp.
1784 //
1785 //go:yeswritebarrierrec
1786 func allocm(pp *p, fn func(), id int64) *m {
1787         allocmLock.rlock()
1788
1789         // The caller owns pp, but we may borrow (i.e., acquirep) it. We must
1790         // disable preemption to ensure it is not stolen, which would make the
1791         // caller lose ownership.
1792         acquirem()
1793
1794         gp := getg()
1795         if gp.m.p == 0 {
1796                 acquirep(pp) // temporarily borrow p for mallocs in this function
1797         }
1798
1799         // Release the free M list. We need to do this somewhere and
1800         // this may free up a stack we can use.
1801         if sched.freem != nil {
1802                 lock(&sched.lock)
1803                 var newList *m
1804                 for freem := sched.freem; freem != nil; {
1805                         wait := freem.freeWait.Load()
1806                         if wait == freeMWait {
1807                                 next := freem.freelink
1808                                 freem.freelink = newList
1809                                 newList = freem
1810                                 freem = next
1811                                 continue
1812                         }
1813                         // Free the stack if needed. For freeMRef, there is
1814                         // nothing to do except drop freem from the sched.freem
1815                         // list.
1816                         if wait == freeMStack {
1817                                 // stackfree must be on the system stack, but allocm is
1818                                 // reachable off the system stack transitively from
1819                                 // startm.
1820                                 systemstack(func() {
1821                                         stackfree(freem.g0.stack)
1822                                 })
1823                         }
1824                         freem = freem.freelink
1825                 }
1826                 sched.freem = newList
1827                 unlock(&sched.lock)
1828         }
1829
1830         mp := new(m)
1831         mp.mstartfn = fn
1832         mcommoninit(mp, id)
1833
1834         // In case of cgo or Solaris or illumos or Darwin, pthread_create will make us a stack.
1835         // Windows and Plan 9 will layout sched stack on OS stack.
1836         if iscgo || mStackIsSystemAllocated() {
1837                 mp.g0 = malg(-1)
1838         } else {
1839                 mp.g0 = malg(8192 * sys.StackGuardMultiplier)
1840         }
1841         mp.g0.m = mp
1842
1843         if pp == gp.m.p.ptr() {
1844                 releasep()
1845         }
1846
1847         releasem(gp.m)
1848         allocmLock.runlock()
1849         return mp
1850 }
1851
1852 // needm is called when a cgo callback happens on a
1853 // thread without an m (a thread not created by Go).
1854 // In this case, needm is expected to find an m to use
1855 // and return with m, g initialized correctly.
1856 // Since m and g are not set now (likely nil, but see below)
1857 // needm is limited in what routines it can call. In particular
1858 // it can only call nosplit functions (textflag 7) and cannot
1859 // do any scheduling that requires an m.
1860 //
1861 // In order to avoid needing heavy lifting here, we adopt
1862 // the following strategy: there is a stack of available m's
1863 // that can be stolen. Using compare-and-swap
1864 // to pop from the stack has ABA races, so we simulate
1865 // a lock by doing an exchange (via Casuintptr) to steal the stack
1866 // head and replace the top pointer with MLOCKED (1).
1867 // This serves as a simple spin lock that we can use even
1868 // without an m. The thread that locks the stack in this way
1869 // unlocks the stack by storing a valid stack head pointer.
1870 //
1871 // In order to make sure that there is always an m structure
1872 // available to be stolen, we maintain the invariant that there
1873 // is always one more than needed. At the beginning of the
1874 // program (if cgo is in use) the list is seeded with a single m.
1875 // If needm finds that it has taken the last m off the list, its job
1876 // is - once it has installed its own m so that it can do things like
1877 // allocate memory - to create a spare m and put it on the list.
1878 //
1879 // Each of these extra m's also has a g0 and a curg that are
1880 // pressed into service as the scheduling stack and current
1881 // goroutine for the duration of the cgo callback.
1882 //
1883 // When the callback is done with the m, it calls dropm to
1884 // put the m back on the list.
1885 //
1886 //go:nosplit
1887 func needm() {
1888         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1889                 // Can happen if C/C++ code calls Go from a global ctor.
1890                 // Can also happen on Windows if a global ctor uses a
1891                 // callback created by syscall.NewCallback. See issue #6751
1892                 // for details.
1893                 //
1894                 // Can not throw, because scheduler is not initialized yet.
1895                 writeErrStr("fatal error: cgo callback before cgo call\n")
1896                 exit(1)
1897         }
1898
1899         // Save and block signals before getting an M.
1900         // The signal handler may call needm itself,
1901         // and we must avoid a deadlock. Also, once g is installed,
1902         // any incoming signals will try to execute,
1903         // but we won't have the sigaltstack settings and other data
1904         // set up appropriately until the end of minit, which will
1905         // unblock the signals. This is the same dance as when
1906         // starting a new m to run Go code via newosproc.
1907         var sigmask sigset
1908         sigsave(&sigmask)
1909         sigblock(false)
1910
1911         // nilokay=false is safe here because of the invariant above,
1912         // that the extra list always contains or will soon contain
1913         // at least one m.
1914         mp, last := getExtraM(false)
1915
1916         // Set needextram when we've just emptied the list,
1917         // so that the eventual call into cgocallbackg will
1918         // allocate a new m for the extra list. We delay the
1919         // allocation until then so that it can be done
1920         // after exitsyscall makes sure it is okay to be
1921         // running at all (that is, there's no garbage collection
1922         // running right now).
1923         mp.needextram = last
1924
1925         // Store the original signal mask for use by minit.
1926         mp.sigmask = sigmask
1927
1928         // Install TLS on some platforms (previously setg
1929         // would do this if necessary).
1930         osSetupTLS(mp)
1931
1932         // Install g (= m->g0) and set the stack bounds
1933         // to match the current stack. We don't actually know
1934         // how big the stack is, like we don't know how big any
1935         // scheduling stack is, but we assume there's at least 32 kB,
1936         // which is more than enough for us.
1937         setg(mp.g0)
1938         gp := getg()
1939         gp.stack.hi = getcallersp() + 1024
1940         gp.stack.lo = getcallersp() - 32*1024
1941         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
1942
1943         // Initialize this thread to use the m.
1944         asminit()
1945         minit()
1946
1947         // mp.curg is now a real goroutine.
1948         casgstatus(mp.curg, _Gdead, _Gsyscall)
1949         sched.ngsys.Add(-1)
1950 }
1951
1952 // newextram allocates m's and puts them on the extra list.
1953 // It is called with a working local m, so that it can do things
1954 // like call schedlock and allocate.
1955 func newextram() {
1956         c := extraMWaiters.Swap(0)
1957         if c > 0 {
1958                 for i := uint32(0); i < c; i++ {
1959                         oneNewExtraM()
1960                 }
1961         } else if extraMLength.Load() == 0 {
1962                 // Make sure there is at least one extra M.
1963                 oneNewExtraM()
1964         }
1965 }
1966
1967 // oneNewExtraM allocates an m and puts it on the extra list.
1968 func oneNewExtraM() {
1969         // Create extra goroutine locked to extra m.
1970         // The goroutine is the context in which the cgo callback will run.
1971         // The sched.pc will never be returned to, but setting it to
1972         // goexit makes clear to the traceback routines where
1973         // the goroutine stack ends.
1974         mp := allocm(nil, nil, -1)
1975         gp := malg(4096)
1976         gp.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum
1977         gp.sched.sp = gp.stack.hi
1978         gp.sched.sp -= 4 * goarch.PtrSize // extra space in case of reads slightly beyond frame
1979         gp.sched.lr = 0
1980         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1981         gp.syscallpc = gp.sched.pc
1982         gp.syscallsp = gp.sched.sp
1983         gp.stktopsp = gp.sched.sp
1984         // malg returns status as _Gidle. Change to _Gdead before
1985         // adding to allg where GC can see it. We use _Gdead to hide
1986         // this from tracebacks and stack scans since it isn't a
1987         // "real" goroutine until needm grabs it.
1988         casgstatus(gp, _Gidle, _Gdead)
1989         gp.m = mp
1990         mp.curg = gp
1991         mp.isextra = true
1992         mp.lockedInt++
1993         mp.lockedg.set(gp)
1994         gp.lockedm.set(mp)
1995         gp.goid = sched.goidgen.Add(1)
1996         gp.sysblocktraced = true
1997         if raceenabled {
1998                 gp.racectx = racegostart(abi.FuncPCABIInternal(newextram) + sys.PCQuantum)
1999         }
2000         if trace.enabled {
2001                 // Trigger two trace events for the locked g in the extra m,
2002                 // since the next event of the g will be traceEvGoSysExit in exitsyscall,
2003                 // while calling from C thread to Go.
2004                 traceGoCreate(gp, 0) // no start pc
2005                 gp.traceseq++
2006                 traceEvent(traceEvGoInSyscall, -1, gp.goid)
2007         }
2008         // put on allg for garbage collector
2009         allgadd(gp)
2010
2011         // gp is now on the allg list, but we don't want it to be
2012         // counted by gcount. It would be more "proper" to increment
2013         // sched.ngfree, but that requires locking. Incrementing ngsys
2014         // has the same effect.
2015         sched.ngsys.Add(1)
2016
2017         // Add m to the extra list.
2018         putExtraM(mp)
2019 }
2020
2021 // dropm is called when a cgo callback has called needm but is now
2022 // done with the callback and returning back into the non-Go thread.
2023 // It puts the current m back onto the extra list.
2024 //
2025 // The main expense here is the call to signalstack to release the
2026 // m's signal stack, and then the call to needm on the next callback
2027 // from this thread. It is tempting to try to save the m for next time,
2028 // which would eliminate both these costs, but there might not be
2029 // a next time: the current thread (which Go does not control) might exit.
2030 // If we saved the m for that thread, there would be an m leak each time
2031 // such a thread exited. Instead, we acquire and release an m on each
2032 // call. These should typically not be scheduling operations, just a few
2033 // atomics, so the cost should be small.
2034 //
2035 // TODO(rsc): An alternative would be to allocate a dummy pthread per-thread
2036 // variable using pthread_key_create. Unlike the pthread keys we already use
2037 // on OS X, this dummy key would never be read by Go code. It would exist
2038 // only so that we could register at thread-exit-time destructor.
2039 // That destructor would put the m back onto the extra list.
2040 // This is purely a performance optimization. The current version,
2041 // in which dropm happens on each cgo call, is still correct too.
2042 // We may have to keep the current version on systems with cgo
2043 // but without pthreads, like Windows.
2044 func dropm() {
2045         // Clear m and g, and return m to the extra list.
2046         // After the call to setg we can only call nosplit functions
2047         // with no pointer manipulation.
2048         mp := getg().m
2049
2050         // Return mp.curg to dead state.
2051         casgstatus(mp.curg, _Gsyscall, _Gdead)
2052         mp.curg.preemptStop = false
2053         sched.ngsys.Add(1)
2054
2055         // Block signals before unminit.
2056         // Unminit unregisters the signal handling stack (but needs g on some systems).
2057         // Setg(nil) clears g, which is the signal handler's cue not to run Go handlers.
2058         // It's important not to try to handle a signal between those two steps.
2059         sigmask := mp.sigmask
2060         sigblock(false)
2061         unminit()
2062
2063         setg(nil)
2064
2065         putExtraM(mp)
2066
2067         msigrestore(sigmask)
2068 }
2069
2070 // A helper function for EnsureDropM.
2071 func getm() uintptr {
2072         return uintptr(unsafe.Pointer(getg().m))
2073 }
2074
2075 var (
2076         // Locking linked list of extra M's, via mp.schedlink. Must be accessed
2077         // only via lockextra/unlockextra.
2078         //
2079         // Can't be atomic.Pointer[m] because we use an invalid pointer as a
2080         // "locked" sentinel value. M's on this list remain visible to the GC
2081         // because their mp.curg is on allgs.
2082         extraM atomic.Uintptr
2083         // Number of M's in the extraM list.
2084         extraMLength atomic.Uint32
2085         // Number of waiters in lockextra.
2086         extraMWaiters atomic.Uint32
2087 )
2088
2089 // lockextra locks the extra list and returns the list head.
2090 // The caller must unlock the list by storing a new list head
2091 // to extram. If nilokay is true, then lockextra will
2092 // return a nil list head if that's what it finds. If nilokay is false,
2093 // lockextra will keep waiting until the list head is no longer nil.
2094 //
2095 //go:nosplit
2096 func lockextra(nilokay bool) *m {
2097         const locked = 1
2098
2099         incr := false
2100         for {
2101                 old := extraM.Load()
2102                 if old == locked {
2103                         osyield_no_g()
2104                         continue
2105                 }
2106                 if old == 0 && !nilokay {
2107                         if !incr {
2108                                 // Add 1 to the number of threads
2109                                 // waiting for an M.
2110                                 // This is cleared by newextram.
2111                                 extraMWaiters.Add(1)
2112                                 incr = true
2113                         }
2114                         usleep_no_g(1)
2115                         continue
2116                 }
2117                 if extraM.CompareAndSwap(old, locked) {
2118                         return (*m)(unsafe.Pointer(old))
2119                 }
2120                 osyield_no_g()
2121                 continue
2122         }
2123 }
2124
2125 //go:nosplit
2126 func unlockextra(mp *m, delta int32) {
2127         extraMLength.Add(delta)
2128         extraM.Store(uintptr(unsafe.Pointer(mp)))
2129 }
2130
2131
2132 // Return an M from the extra M list. Returns last == true if the list becomes
2133 // empty because of this call.
2134 //
2135 //go:nosplit
2136 func getExtraM(nilokay bool) (mp *m, last bool) {
2137         mp = lockextra(nilokay)
2138         if mp == nil {
2139                 unlockextra(nil, 0)
2140                 return nil, true
2141         }
2142         unlockextra(mp.schedlink.ptr(), -1)
2143         return mp, mp.schedlink.ptr() == nil
2144 }
2145
2146 // Put an extra M on the list.
2147 //
2148 //go:nosplit
2149 func putExtraM(mp *m) {
2150         mnext := lockextra(true)
2151         mp.schedlink.set(mnext)
2152         unlockextra(mp, 1)
2153 }
2154
2155 var (
2156         // allocmLock is locked for read when creating new Ms in allocm and their
2157         // addition to allm. Thus acquiring this lock for write blocks the
2158         // creation of new Ms.
2159         allocmLock rwmutex
2160
2161         // execLock serializes exec and clone to avoid bugs or unspecified
2162         // behaviour around exec'ing while creating/destroying threads. See
2163         // issue #19546.
2164         execLock rwmutex
2165 )
2166
2167 // These errors are reported (via writeErrStr) by some OS-specific
2168 // versions of newosproc and newosproc0.
2169 const (
2170         failthreadcreate  = "runtime: failed to create new OS thread\n"
2171         failallocatestack = "runtime: failed to allocate stack for the new OS thread\n"
2172 )
2173
2174 // newmHandoff contains a list of m structures that need new OS threads.
2175 // This is used by newm in situations where newm itself can't safely
2176 // start an OS thread.
2177 var newmHandoff struct {
2178         lock mutex
2179
2180         // newm points to a list of M structures that need new OS
2181         // threads. The list is linked through m.schedlink.
2182         newm muintptr
2183
2184         // waiting indicates that wake needs to be notified when an m
2185         // is put on the list.
2186         waiting bool
2187         wake    note
2188
2189         // haveTemplateThread indicates that the templateThread has
2190         // been started. This is not protected by lock. Use cas to set
2191         // to 1.
2192         haveTemplateThread uint32
2193 }
2194
2195 // Create a new m. It will start off with a call to fn, or else the scheduler.
2196 // fn needs to be static and not a heap allocated closure.
2197 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2198 //
2199 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
2200 //
2201 //go:nowritebarrierrec
2202 func newm(fn func(), pp *p, id int64) {
2203         // allocm adds a new M to allm, but they do not start until created by
2204         // the OS in newm1 or the template thread.
2205         //
2206         // doAllThreadsSyscall requires that every M in allm will eventually
2207         // start and be signal-able, even with a STW.
2208         //
2209         // Disable preemption here until we start the thread to ensure that
2210         // newm is not preempted between allocm and starting the new thread,
2211         // ensuring that anything added to allm is guaranteed to eventually
2212         // start.
2213         acquirem()
2214
2215         mp := allocm(pp, fn, id)
2216         mp.nextp.set(pp)
2217         mp.sigmask = initSigmask
2218         if gp := getg(); gp != nil && gp.m != nil && (gp.m.lockedExt != 0 || gp.m.incgo) && GOOS != "plan9" {
2219                 // We're on a locked M or a thread that may have been
2220                 // started by C. The kernel state of this thread may
2221                 // be strange (the user may have locked it for that
2222                 // purpose). We don't want to clone that into another
2223                 // thread. Instead, ask a known-good thread to create
2224                 // the thread for us.
2225                 //
2226                 // This is disabled on Plan 9. See golang.org/issue/22227.
2227                 //
2228                 // TODO: This may be unnecessary on Windows, which
2229                 // doesn't model thread creation off fork.
2230                 lock(&newmHandoff.lock)
2231                 if newmHandoff.haveTemplateThread == 0 {
2232                         throw("on a locked thread with no template thread")
2233                 }
2234                 mp.schedlink = newmHandoff.newm
2235                 newmHandoff.newm.set(mp)
2236                 if newmHandoff.waiting {
2237                         newmHandoff.waiting = false
2238                         notewakeup(&newmHandoff.wake)
2239                 }
2240                 unlock(&newmHandoff.lock)
2241                 // The M has not started yet, but the template thread does not
2242                 // participate in STW, so it will always process queued Ms and
2243                 // it is safe to releasem.
2244                 releasem(getg().m)
2245                 return
2246         }
2247         newm1(mp)
2248         releasem(getg().m)
2249 }
2250
2251 func newm1(mp *m) {
2252         if iscgo {
2253                 var ts cgothreadstart
2254                 if _cgo_thread_start == nil {
2255                         throw("_cgo_thread_start missing")
2256                 }
2257                 ts.g.set(mp.g0)
2258                 ts.tls = (*uint64)(unsafe.Pointer(&mp.tls[0]))
2259                 ts.fn = unsafe.Pointer(abi.FuncPCABI0(mstart))
2260                 if msanenabled {
2261                         msanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2262                 }
2263                 if asanenabled {
2264                         asanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2265                 }
2266                 execLock.rlock() // Prevent process clone.
2267                 asmcgocall(_cgo_thread_start, unsafe.Pointer(&ts))
2268                 execLock.runlock()
2269                 return
2270         }
2271         execLock.rlock() // Prevent process clone.
2272         newosproc(mp)
2273         execLock.runlock()
2274 }
2275
2276 // startTemplateThread starts the template thread if it is not already
2277 // running.
2278 //
2279 // The calling thread must itself be in a known-good state.
2280 func startTemplateThread() {
2281         if GOARCH == "wasm" { // no threads on wasm yet
2282                 return
2283         }
2284
2285         // Disable preemption to guarantee that the template thread will be
2286         // created before a park once haveTemplateThread is set.
2287         mp := acquirem()
2288         if !atomic.Cas(&newmHandoff.haveTemplateThread, 0, 1) {
2289                 releasem(mp)
2290                 return
2291         }
2292         newm(templateThread, nil, -1)
2293         releasem(mp)
2294 }
2295
2296 // templateThread is a thread in a known-good state that exists solely
2297 // to start new threads in known-good states when the calling thread
2298 // may not be in a good state.
2299 //
2300 // Many programs never need this, so templateThread is started lazily
2301 // when we first enter a state that might lead to running on a thread
2302 // in an unknown state.
2303 //
2304 // templateThread runs on an M without a P, so it must not have write
2305 // barriers.
2306 //
2307 //go:nowritebarrierrec
2308 func templateThread() {
2309         lock(&sched.lock)
2310         sched.nmsys++
2311         checkdead()
2312         unlock(&sched.lock)
2313
2314         for {
2315                 lock(&newmHandoff.lock)
2316                 for newmHandoff.newm != 0 {
2317                         newm := newmHandoff.newm.ptr()
2318                         newmHandoff.newm = 0
2319                         unlock(&newmHandoff.lock)
2320                         for newm != nil {
2321                                 next := newm.schedlink.ptr()
2322                                 newm.schedlink = 0
2323                                 newm1(newm)
2324                                 newm = next
2325                         }
2326                         lock(&newmHandoff.lock)
2327                 }
2328                 newmHandoff.waiting = true
2329                 noteclear(&newmHandoff.wake)
2330                 unlock(&newmHandoff.lock)
2331                 notesleep(&newmHandoff.wake)
2332         }
2333 }
2334
2335 // Stops execution of the current m until new work is available.
2336 // Returns with acquired P.
2337 func stopm() {
2338         gp := getg()
2339
2340         if gp.m.locks != 0 {
2341                 throw("stopm holding locks")
2342         }
2343         if gp.m.p != 0 {
2344                 throw("stopm holding p")
2345         }
2346         if gp.m.spinning {
2347                 throw("stopm spinning")
2348         }
2349
2350         lock(&sched.lock)
2351         mput(gp.m)
2352         unlock(&sched.lock)
2353         mPark()
2354         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2355         gp.m.nextp = 0
2356 }
2357
2358 func mspinning() {
2359         // startm's caller incremented nmspinning. Set the new M's spinning.
2360         getg().m.spinning = true
2361 }
2362
2363 // Schedules some M to run the p (creates an M if necessary).
2364 // If p==nil, tries to get an idle P, if no idle P's does nothing.
2365 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2366 // If spinning is set, the caller has incremented nmspinning and must provide a
2367 // P. startm will set m.spinning in the newly started M.
2368 //
2369 // Callers passing a non-nil P must call from a non-preemptible context. See
2370 // comment on acquirem below.
2371 //
2372 // Argument lockheld indicates whether the caller already acquired the
2373 // scheduler lock. Callers holding the lock when making the call must pass
2374 // true. The lock might be temporarily dropped, but will be reacquired before
2375 // returning.
2376 //
2377 // Must not have write barriers because this may be called without a P.
2378 //
2379 //go:nowritebarrierrec
2380 func startm(pp *p, spinning, lockheld bool) {
2381         // Disable preemption.
2382         //
2383         // Every owned P must have an owner that will eventually stop it in the
2384         // event of a GC stop request. startm takes transient ownership of a P
2385         // (either from argument or pidleget below) and transfers ownership to
2386         // a started M, which will be responsible for performing the stop.
2387         //
2388         // Preemption must be disabled during this transient ownership,
2389         // otherwise the P this is running on may enter GC stop while still
2390         // holding the transient P, leaving that P in limbo and deadlocking the
2391         // STW.
2392         //
2393         // Callers passing a non-nil P must already be in non-preemptible
2394         // context, otherwise such preemption could occur on function entry to
2395         // startm. Callers passing a nil P may be preemptible, so we must
2396         // disable preemption before acquiring a P from pidleget below.
2397         mp := acquirem()
2398         if !lockheld {
2399                 lock(&sched.lock)
2400         }
2401         if pp == nil {
2402                 if spinning {
2403                         // TODO(prattmic): All remaining calls to this function
2404                         // with _p_ == nil could be cleaned up to find a P
2405                         // before calling startm.
2406                         throw("startm: P required for spinning=true")
2407                 }
2408                 pp, _ = pidleget(0)
2409                 if pp == nil {
2410                         if !lockheld {
2411                                 unlock(&sched.lock)
2412                         }
2413                         releasem(mp)
2414                         return
2415                 }
2416         }
2417         nmp := mget()
2418         if nmp == nil {
2419                 // No M is available, we must drop sched.lock and call newm.
2420                 // However, we already own a P to assign to the M.
2421                 //
2422                 // Once sched.lock is released, another G (e.g., in a syscall),
2423                 // could find no idle P while checkdead finds a runnable G but
2424                 // no running M's because this new M hasn't started yet, thus
2425                 // throwing in an apparent deadlock.
2426                 // This apparent deadlock is possible when startm is called
2427                 // from sysmon, which doesn't count as a running M.
2428                 //
2429                 // Avoid this situation by pre-allocating the ID for the new M,
2430                 // thus marking it as 'running' before we drop sched.lock. This
2431                 // new M will eventually run the scheduler to execute any
2432                 // queued G's.
2433                 id := mReserveID()
2434                 unlock(&sched.lock)
2435
2436                 var fn func()
2437                 if spinning {
2438                         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2439                         fn = mspinning
2440                 }
2441                 newm(fn, pp, id)
2442
2443                 if lockheld {
2444                         lock(&sched.lock)
2445                 }
2446                 // Ownership transfer of pp committed by start in newm.
2447                 // Preemption is now safe.
2448                 releasem(mp)
2449                 return
2450         }
2451         if !lockheld {
2452                 unlock(&sched.lock)
2453         }
2454         if nmp.spinning {
2455                 throw("startm: m is spinning")
2456         }
2457         if nmp.nextp != 0 {
2458                 throw("startm: m has p")
2459         }
2460         if spinning && !runqempty(pp) {
2461                 throw("startm: p has runnable gs")
2462         }
2463         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2464         nmp.spinning = spinning
2465         nmp.nextp.set(pp)
2466         notewakeup(&nmp.park)
2467         // Ownership transfer of pp committed by wakeup. Preemption is now
2468         // safe.
2469         releasem(mp)
2470 }
2471
2472 // Hands off P from syscall or locked M.
2473 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
2474 //
2475 //go:nowritebarrierrec
2476 func handoffp(pp *p) {
2477         // handoffp must start an M in any situation where
2478         // findrunnable would return a G to run on pp.
2479
2480         // if it has local work, start it straight away
2481         if !runqempty(pp) || sched.runqsize != 0 {
2482                 startm(pp, false, false)
2483                 return
2484         }
2485         // if there's trace work to do, start it straight away
2486         if (trace.enabled || trace.shutdown) && traceReaderAvailable() != nil {
2487                 startm(pp, false, false)
2488                 return
2489         }
2490         // if it has GC work, start it straight away
2491         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) {
2492                 startm(pp, false, false)
2493                 return
2494         }
2495         // no local work, check that there are no spinning/idle M's,
2496         // otherwise our help is not required
2497         if sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() == 0 && sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) { // TODO: fast atomic
2498                 sched.needspinning.Store(0)
2499                 startm(pp, true, false)
2500                 return
2501         }
2502         lock(&sched.lock)
2503         if sched.gcwaiting.Load() {
2504                 pp.status = _Pgcstop
2505                 sched.stopwait--
2506                 if sched.stopwait == 0 {
2507                         notewakeup(&sched.stopnote)
2508                 }
2509                 unlock(&sched.lock)
2510                 return
2511         }
2512         if pp.runSafePointFn != 0 && atomic.Cas(&pp.runSafePointFn, 1, 0) {
2513                 sched.safePointFn(pp)
2514                 sched.safePointWait--
2515                 if sched.safePointWait == 0 {
2516                         notewakeup(&sched.safePointNote)
2517                 }
2518         }
2519         if sched.runqsize != 0 {
2520                 unlock(&sched.lock)
2521                 startm(pp, false, false)
2522                 return
2523         }
2524         // If this is the last running P and nobody is polling network,
2525         // need to wakeup another M to poll network.
2526         if sched.npidle.Load() == gomaxprocs-1 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2527                 unlock(&sched.lock)
2528                 startm(pp, false, false)
2529                 return
2530         }
2531
2532         // The scheduler lock cannot be held when calling wakeNetPoller below
2533         // because wakeNetPoller may call wakep which may call startm.
2534         when := nobarrierWakeTime(pp)
2535         pidleput(pp, 0)
2536         unlock(&sched.lock)
2537
2538         if when != 0 {
2539                 wakeNetPoller(when)
2540         }
2541 }
2542
2543 // Tries to add one more P to execute G's.
2544 // Called when a G is made runnable (newproc, ready).
2545 // Must be called with a P.
2546 func wakep() {
2547         // Be conservative about spinning threads, only start one if none exist
2548         // already.
2549         if sched.nmspinning.Load() != 0 || !sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) {
2550                 return
2551         }
2552
2553         // Disable preemption until ownership of pp transfers to the next M in
2554         // startm. Otherwise preemption here would leave pp stuck waiting to
2555         // enter _Pgcstop.
2556         //
2557         // See preemption comment on acquirem in startm for more details.
2558         mp := acquirem()
2559
2560         var pp *p
2561         lock(&sched.lock)
2562         pp, _ = pidlegetSpinning(0)
2563         if pp == nil {
2564                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2565                         throw("wakep: negative nmspinning")
2566                 }
2567                 unlock(&sched.lock)
2568                 releasem(mp)
2569                 return
2570         }
2571         // Since we always have a P, the race in the "No M is available"
2572         // comment in startm doesn't apply during the small window between the
2573         // unlock here and lock in startm. A checkdead in between will always
2574         // see at least one running M (ours).
2575         unlock(&sched.lock)
2576
2577         startm(pp, true, false)
2578
2579         releasem(mp)
2580 }
2581
2582 // Stops execution of the current m that is locked to a g until the g is runnable again.
2583 // Returns with acquired P.
2584 func stoplockedm() {
2585         gp := getg()
2586
2587         if gp.m.lockedg == 0 || gp.m.lockedg.ptr().lockedm.ptr() != gp.m {
2588                 throw("stoplockedm: inconsistent locking")
2589         }
2590         if gp.m.p != 0 {
2591                 // Schedule another M to run this p.
2592                 pp := releasep()
2593                 handoffp(pp)
2594         }
2595         incidlelocked(1)
2596         // Wait until another thread schedules lockedg again.
2597         mPark()
2598         status := readgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2599         if status&^_Gscan != _Grunnable {
2600                 print("runtime:stoplockedm: lockedg (atomicstatus=", status, ") is not Grunnable or Gscanrunnable\n")
2601                 dumpgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2602                 throw("stoplockedm: not runnable")
2603         }
2604         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2605         gp.m.nextp = 0
2606 }
2607
2608 // Schedules the locked m to run the locked gp.
2609 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
2610 //
2611 //go:nowritebarrierrec
2612 func startlockedm(gp *g) {
2613         mp := gp.lockedm.ptr()
2614         if mp == getg().m {
2615                 throw("startlockedm: locked to me")
2616         }
2617         if mp.nextp != 0 {
2618                 throw("startlockedm: m has p")
2619         }
2620         // directly handoff current P to the locked m
2621         incidlelocked(-1)
2622         pp := releasep()
2623         mp.nextp.set(pp)
2624         notewakeup(&mp.park)
2625         stopm()
2626 }
2627
2628 // Stops the current m for stopTheWorld.
2629 // Returns when the world is restarted.
2630 func gcstopm() {
2631         gp := getg()
2632
2633         if !sched.gcwaiting.Load() {
2634                 throw("gcstopm: not waiting for gc")
2635         }
2636         if gp.m.spinning {
2637                 gp.m.spinning = false
2638                 // OK to just drop nmspinning here,
2639                 // startTheWorld will unpark threads as necessary.
2640                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2641                         throw("gcstopm: negative nmspinning")
2642                 }
2643         }
2644         pp := releasep()
2645         lock(&sched.lock)
2646         pp.status = _Pgcstop
2647         sched.stopwait--
2648         if sched.stopwait == 0 {
2649                 notewakeup(&sched.stopnote)
2650         }
2651         unlock(&sched.lock)
2652         stopm()
2653 }
2654
2655 // Schedules gp to run on the current M.
2656 // If inheritTime is true, gp inherits the remaining time in the
2657 // current time slice. Otherwise, it starts a new time slice.
2658 // Never returns.
2659 //
2660 // Write barriers are allowed because this is called immediately after
2661 // acquiring a P in several places.
2662 //
2663 //go:yeswritebarrierrec
2664 func execute(gp *g, inheritTime bool) {
2665         mp := getg().m
2666
2667         if goroutineProfile.active {
2668                 // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
2669                 // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first stopped
2670                 // the world.
2671                 tryRecordGoroutineProfile(gp, osyield)
2672         }
2673
2674         // Assign gp.m before entering _Grunning so running Gs have an
2675         // M.
2676         mp.curg = gp
2677         gp.m = mp
2678         casgstatus(gp, _Grunnable, _Grunning)
2679         gp.waitsince = 0
2680         gp.preempt = false
2681         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
2682         if !inheritTime {
2683                 mp.p.ptr().schedtick++
2684         }
2685
2686         // Check whether the profiler needs to be turned on or off.
2687         hz := sched.profilehz
2688         if mp.profilehz != hz {
2689                 setThreadCPUProfiler(hz)
2690         }
2691
2692         if trace.enabled {
2693                 // GoSysExit has to happen when we have a P, but before GoStart.
2694                 // So we emit it here.
2695                 if gp.syscallsp != 0 && gp.sysblocktraced {
2696                         traceGoSysExit(gp.sysexitticks)
2697                 }
2698                 traceGoStart()
2699         }
2700
2701         gogo(&gp.sched)
2702 }
2703
2704 // Finds a runnable goroutine to execute.
2705 // Tries to steal from other P's, get g from local or global queue, poll network.
2706 // tryWakeP indicates that the returned goroutine is not normal (GC worker, trace
2707 // reader) so the caller should try to wake a P.
2708 func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) {
2709         mp := getg().m
2710
2711         // The conditions here and in handoffp must agree: if
2712         // findrunnable would return a G to run, handoffp must start
2713         // an M.
2714
2715 top:
2716         pp := mp.p.ptr()
2717         if sched.gcwaiting.Load() {
2718                 gcstopm()
2719                 goto top
2720         }
2721         if pp.runSafePointFn != 0 {
2722                 runSafePointFn()
2723         }
2724
2725         // now and pollUntil are saved for work stealing later,
2726         // which may steal timers. It's important that between now
2727         // and then, nothing blocks, so these numbers remain mostly
2728         // relevant.
2729         now, pollUntil, _ := checkTimers(pp, 0)
2730
2731         // Try to schedule the trace reader.
2732         if trace.enabled || trace.shutdown {
2733                 gp := traceReader()
2734                 if gp != nil {
2735                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2736                         traceGoUnpark(gp, 0)
2737                         return gp, false, true
2738                 }
2739         }
2740
2741         // Try to schedule a GC worker.
2742         if gcBlackenEnabled != 0 {
2743                 gp, tnow := gcController.findRunnableGCWorker(pp, now)
2744                 if gp != nil {
2745                         return gp, false, true
2746                 }
2747                 now = tnow
2748         }
2749
2750         // Check the global runnable queue once in a while to ensure fairness.
2751         // Otherwise two goroutines can completely occupy the local runqueue
2752         // by constantly respawning each other.
2753         if pp.schedtick%61 == 0 && sched.runqsize > 0 {
2754                 lock(&sched.lock)
2755                 gp := globrunqget(pp, 1)
2756                 unlock(&sched.lock)
2757                 if gp != nil {
2758                         return gp, false, false
2759                 }
2760         }
2761
2762         // Wake up the finalizer G.
2763         if fingStatus.Load()&(fingWait|fingWake) == fingWait|fingWake {
2764                 if gp := wakefing(); gp != nil {
2765                         ready(gp, 0, true)
2766                 }
2767         }
2768         if *cgo_yield != nil {
2769                 asmcgocall(*cgo_yield, nil)
2770         }
2771
2772         // local runq
2773         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
2774                 return gp, inheritTime, false
2775         }
2776
2777         // global runq
2778         if sched.runqsize != 0 {
2779                 lock(&sched.lock)
2780                 gp := globrunqget(pp, 0)
2781                 unlock(&sched.lock)
2782                 if gp != nil {
2783                         return gp, false, false
2784                 }
2785         }
2786
2787         // Poll network.
2788         // This netpoll is only an optimization before we resort to stealing.
2789         // We can safely skip it if there are no waiters or a thread is blocked
2790         // in netpoll already. If there is any kind of logical race with that
2791         // blocked thread (e.g. it has already returned from netpoll, but does
2792         // not set lastpoll yet), this thread will do blocking netpoll below
2793         // anyway.
2794         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2795                 if list := netpoll(0); !list.empty() { // non-blocking
2796                         gp := list.pop()
2797                         injectglist(&list)
2798                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2799                         if trace.enabled {
2800                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2801                         }
2802                         return gp, false, false
2803                 }
2804         }
2805
2806         // Spinning Ms: steal work from other Ps.
2807         //
2808         // Limit the number of spinning Ms to half the number of busy Ps.
2809         // This is necessary to prevent excessive CPU consumption when
2810         // GOMAXPROCS>>1 but the program parallelism is low.
2811         if mp.spinning || 2*sched.nmspinning.Load() < gomaxprocs-sched.npidle.Load() {
2812                 if !mp.spinning {
2813                         mp.becomeSpinning()
2814                 }
2815
2816                 gp, inheritTime, tnow, w, newWork := stealWork(now)
2817                 if gp != nil {
2818                         // Successfully stole.
2819                         return gp, inheritTime, false
2820                 }
2821                 if newWork {
2822                         // There may be new timer or GC work; restart to
2823                         // discover.
2824                         goto top
2825                 }
2826
2827                 now = tnow
2828                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
2829                         // Earlier timer to wait for.
2830                         pollUntil = w
2831                 }
2832         }
2833
2834         // We have nothing to do.
2835         //
2836         // If we're in the GC mark phase, can safely scan and blacken objects,
2837         // and have work to do, run idle-time marking rather than give up the P.
2838         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) && gcController.addIdleMarkWorker() {
2839                 node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
2840                 if node != nil {
2841                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2842                         gp := node.gp.ptr()
2843                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2844                         if trace.enabled {
2845                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2846                         }
2847                         return gp, false, false
2848                 }
2849                 gcController.removeIdleMarkWorker()
2850         }
2851
2852         // wasm only:
2853         // If a callback returned and no other goroutine is awake,
2854         // then wake event handler goroutine which pauses execution
2855         // until a callback was triggered.
2856         gp, otherReady := beforeIdle(now, pollUntil)
2857         if gp != nil {
2858                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2859                 if trace.enabled {
2860                         traceGoUnpark(gp, 0)
2861                 }
2862                 return gp, false, false
2863         }
2864         if otherReady {
2865                 goto top
2866         }
2867
2868         // Before we drop our P, make a snapshot of the allp slice,
2869         // which can change underfoot once we no longer block
2870         // safe-points. We don't need to snapshot the contents because
2871         // everything up to cap(allp) is immutable.
2872         allpSnapshot := allp
2873         // Also snapshot masks. Value changes are OK, but we can't allow
2874         // len to change out from under us.
2875         idlepMaskSnapshot := idlepMask
2876         timerpMaskSnapshot := timerpMask
2877
2878         // return P and block
2879         lock(&sched.lock)
2880         if sched.gcwaiting.Load() || pp.runSafePointFn != 0 {
2881                 unlock(&sched.lock)
2882                 goto top
2883         }
2884         if sched.runqsize != 0 {
2885                 gp := globrunqget(pp, 0)
2886                 unlock(&sched.lock)
2887                 return gp, false, false
2888         }
2889         if !mp.spinning && sched.needspinning.Load() == 1 {
2890                 // See "Delicate dance" comment below.
2891                 mp.becomeSpinning()
2892                 unlock(&sched.lock)
2893                 goto top
2894         }
2895         if releasep() != pp {
2896                 throw("findrunnable: wrong p")
2897         }
2898         now = pidleput(pp, now)
2899         unlock(&sched.lock)
2900
2901         // Delicate dance: thread transitions from spinning to non-spinning
2902         // state, potentially concurrently with submission of new work. We must
2903         // drop nmspinning first and then check all sources again (with
2904         // #StoreLoad memory barrier in between). If we do it the other way
2905         // around, another thread can submit work after we've checked all
2906         // sources but before we drop nmspinning; as a result nobody will
2907         // unpark a thread to run the work.
2908         //
2909         // This applies to the following sources of work:
2910         //
2911         // * Goroutines added to a per-P run queue.
2912         // * New/modified-earlier timers on a per-P timer heap.
2913         // * Idle-priority GC work (barring golang.org/issue/19112).
2914         //
2915         // If we discover new work below, we need to restore m.spinning as a
2916         // signal for resetspinning to unpark a new worker thread (because
2917         // there can be more than one starving goroutine).
2918         //
2919         // However, if after discovering new work we also observe no idle Ps
2920         // (either here or in resetspinning), we have a problem. We may be
2921         // racing with a non-spinning M in the block above, having found no
2922         // work and preparing to release its P and park. Allowing that P to go
2923         // idle will result in loss of work conservation (idle P while there is
2924         // runnable work). This could result in complete deadlock in the
2925         // unlikely event that we discover new work (from netpoll) right as we
2926         // are racing with _all_ other Ps going idle.
2927         //
2928         // We use sched.needspinning to synchronize with non-spinning Ms going
2929         // idle. If needspinning is set when they are about to drop their P,
2930         // they abort the drop and instead become a new spinning M on our
2931         // behalf. If we are not racing and the system is truly fully loaded
2932         // then no spinning threads are required, and the next thread to
2933         // naturally become spinning will clear the flag.
2934         //
2935         // Also see "Worker thread parking/unparking" comment at the top of the
2936         // file.
2937         wasSpinning := mp.spinning
2938         if mp.spinning {
2939                 mp.spinning = false
2940                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2941                         throw("findrunnable: negative nmspinning")
2942                 }
2943
2944                 // Note the for correctness, only the last M transitioning from
2945                 // spinning to non-spinning must perform these rechecks to
2946                 // ensure no missed work. However, the runtime has some cases
2947                 // of transient increments of nmspinning that are decremented
2948                 // without going through this path, so we must be conservative
2949                 // and perform the check on all spinning Ms.
2950                 //
2951                 // See https://go.dev/issue/43997.
2952
2953                 // Check all runqueues once again.
2954                 pp := checkRunqsNoP(allpSnapshot, idlepMaskSnapshot)
2955                 if pp != nil {
2956                         acquirep(pp)
2957                         mp.becomeSpinning()
2958                         goto top
2959                 }
2960
2961                 // Check for idle-priority GC work again.
2962                 pp, gp := checkIdleGCNoP()
2963                 if pp != nil {
2964                         acquirep(pp)
2965                         mp.becomeSpinning()
2966
2967                         // Run the idle worker.
2968                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2969                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2970                         if trace.enabled {
2971                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2972                         }
2973                         return gp, false, false
2974                 }
2975
2976                 // Finally, check for timer creation or expiry concurrently with
2977                 // transitioning from spinning to non-spinning.
2978                 //
2979                 // Note that we cannot use checkTimers here because it calls
2980                 // adjusttimers which may need to allocate memory, and that isn't
2981                 // allowed when we don't have an active P.
2982                 pollUntil = checkTimersNoP(allpSnapshot, timerpMaskSnapshot, pollUntil)
2983         }
2984
2985         // Poll network until next timer.
2986         if netpollinited() && (netpollWaiters.Load() > 0 || pollUntil != 0) && sched.lastpoll.Swap(0) != 0 {
2987                 sched.pollUntil.Store(pollUntil)
2988                 if mp.p != 0 {
2989                         throw("findrunnable: netpoll with p")
2990                 }
2991                 if mp.spinning {
2992                         throw("findrunnable: netpoll with spinning")
2993                 }
2994                 // Refresh now.
2995                 now = nanotime()
2996                 delay := int64(-1)
2997                 if pollUntil != 0 {
2998                         delay = pollUntil - now
2999                         if delay < 0 {
3000                                 delay = 0
3001                         }
3002                 }
3003                 if faketime != 0 {
3004                         // When using fake time, just poll.
3005                         delay = 0
3006                 }
3007                 list := netpoll(delay) // block until new work is available
3008                 sched.pollUntil.Store(0)
3009                 sched.lastpoll.Store(now)
3010                 if faketime != 0 && list.empty() {
3011                         // Using fake time and nothing is ready; stop M.
3012                         // When all M's stop, checkdead will call timejump.
3013                         stopm()
3014                         goto top
3015                 }
3016                 lock(&sched.lock)
3017                 pp, _ := pidleget(now)
3018                 unlock(&sched.lock)
3019                 if pp == nil {
3020                         injectglist(&list)
3021                 } else {
3022                         acquirep(pp)
3023                         if !list.empty() {
3024                                 gp := list.pop()
3025                                 injectglist(&list)
3026                                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3027                                 if trace.enabled {
3028                                         traceGoUnpark(gp, 0)
3029                                 }
3030                                 return gp, false, false
3031                         }
3032                         if wasSpinning {
3033                                 mp.becomeSpinning()
3034                         }
3035                         goto top
3036                 }
3037         } else if pollUntil != 0 && netpollinited() {
3038                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3039                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > pollUntil {
3040                         netpollBreak()
3041                 }
3042         }
3043         stopm()
3044         goto top
3045 }
3046
3047 // pollWork reports whether there is non-background work this P could
3048 // be doing. This is a fairly lightweight check to be used for
3049 // background work loops, like idle GC. It checks a subset of the
3050 // conditions checked by the actual scheduler.
3051 func pollWork() bool {
3052         if sched.runqsize != 0 {
3053                 return true
3054         }
3055         p := getg().m.p.ptr()
3056         if !runqempty(p) {
3057                 return true
3058         }
3059         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
3060                 if list := netpoll(0); !list.empty() {
3061                         injectglist(&list)
3062                         return true
3063                 }
3064         }
3065         return false
3066 }
3067
3068 // stealWork attempts to steal a runnable goroutine or timer from any P.
3069 //
3070 // If newWork is true, new work may have been readied.
3071 //
3072 // If now is not 0 it is the current time. stealWork returns the passed time or
3073 // the current time if now was passed as 0.
3074 func stealWork(now int64) (gp *g, inheritTime bool, rnow, pollUntil int64, newWork bool) {
3075         pp := getg().m.p.ptr()
3076
3077         ranTimer := false
3078
3079         const stealTries = 4
3080         for i := 0; i < stealTries; i++ {
3081                 stealTimersOrRunNextG := i == stealTries-1
3082
3083                 for enum := stealOrder.start(fastrand()); !enum.done(); enum.next() {
3084                         if sched.gcwaiting.Load() {
3085                                 // GC work may be available.
3086                                 return nil, false, now, pollUntil, true
3087                         }
3088                         p2 := allp[enum.position()]
3089                         if pp == p2 {
3090                                 continue
3091                         }
3092
3093                         // Steal timers from p2. This call to checkTimers is the only place
3094                         // where we might hold a lock on a different P's timers. We do this
3095                         // once on the last pass before checking runnext because stealing
3096                         // from the other P's runnext should be the last resort, so if there
3097                         // are timers to steal do that first.
3098                         //
3099                         // We only check timers on one of the stealing iterations because
3100                         // the time stored in now doesn't change in this loop and checking
3101                         // the timers for each P more than once with the same value of now
3102                         // is probably a waste of time.
3103                         //
3104                         // timerpMask tells us whether the P may have timers at all. If it
3105                         // can't, no need to check at all.
3106                         if stealTimersOrRunNextG && timerpMask.read(enum.position()) {
3107                                 tnow, w, ran := checkTimers(p2, now)
3108                                 now = tnow
3109                                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3110                                         pollUntil = w
3111                                 }
3112                                 if ran {
3113                                         // Running the timers may have
3114                                         // made an arbitrary number of G's
3115                                         // ready and added them to this P's
3116                                         // local run queue. That invalidates
3117                                         // the assumption of runqsteal
3118                                         // that it always has room to add
3119                                         // stolen G's. So check now if there
3120                                         // is a local G to run.
3121                                         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
3122                                                 return gp, inheritTime, now, pollUntil, ranTimer
3123                                         }
3124                                         ranTimer = true
3125                                 }
3126                         }
3127
3128                         // Don't bother to attempt to steal if p2 is idle.
3129                         if !idlepMask.read(enum.position()) {
3130                                 if gp := runqsteal(pp, p2, stealTimersOrRunNextG); gp != nil {
3131                                         return gp, false, now, pollUntil, ranTimer
3132                                 }
3133                         }
3134                 }
3135         }
3136
3137         // No goroutines found to steal. Regardless, running a timer may have
3138         // made some goroutine ready that we missed. Indicate the next timer to
3139         // wait for.
3140         return nil, false, now, pollUntil, ranTimer
3141 }
3142
3143 // Check all Ps for a runnable G to steal.
3144 //
3145 // On entry we have no P. If a G is available to steal and a P is available,
3146 // the P is returned which the caller should acquire and attempt to steal the
3147 // work to.
3148 func checkRunqsNoP(allpSnapshot []*p, idlepMaskSnapshot pMask) *p {
3149         for id, p2 := range allpSnapshot {
3150                 if !idlepMaskSnapshot.read(uint32(id)) && !runqempty(p2) {
3151                         lock(&sched.lock)
3152                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3153                         if pp == nil {
3154                                 // Can't get a P, don't bother checking remaining Ps.
3155                                 unlock(&sched.lock)
3156                                 return nil
3157                         }
3158                         unlock(&sched.lock)
3159                         return pp
3160                 }
3161         }
3162
3163         // No work available.
3164         return nil
3165 }
3166
3167 // Check all Ps for a timer expiring sooner than pollUntil.
3168 //
3169 // Returns updated pollUntil value.
3170 func checkTimersNoP(allpSnapshot []*p, timerpMaskSnapshot pMask, pollUntil int64) int64 {
3171         for id, p2 := range allpSnapshot {
3172                 if timerpMaskSnapshot.read(uint32(id)) {
3173                         w := nobarrierWakeTime(p2)
3174                         if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3175                                 pollUntil = w
3176                         }
3177                 }
3178         }
3179
3180         return pollUntil
3181 }
3182
3183 // Check for idle-priority GC, without a P on entry.
3184 //
3185 // If some GC work, a P, and a worker G are all available, the P and G will be
3186 // returned. The returned P has not been wired yet.
3187 func checkIdleGCNoP() (*p, *g) {
3188         // N.B. Since we have no P, gcBlackenEnabled may change at any time; we
3189         // must check again after acquiring a P. As an optimization, we also check
3190         // if an idle mark worker is needed at all. This is OK here, because if we
3191         // observe that one isn't needed, at least one is currently running. Even if
3192         // it stops running, its own journey into the scheduler should schedule it
3193         // again, if need be (at which point, this check will pass, if relevant).
3194         if atomic.Load(&gcBlackenEnabled) == 0 || !gcController.needIdleMarkWorker() {
3195                 return nil, nil
3196         }
3197         if !gcMarkWorkAvailable(nil) {
3198                 return nil, nil
3199         }
3200
3201         // Work is available; we can start an idle GC worker only if there is
3202         // an available P and available worker G.
3203         //
3204         // We can attempt to acquire these in either order, though both have
3205         // synchronization concerns (see below). Workers are almost always
3206         // available (see comment in findRunnableGCWorker for the one case
3207         // there may be none). Since we're slightly less likely to find a P,
3208         // check for that first.
3209         //
3210         // Synchronization: note that we must hold sched.lock until we are
3211         // committed to keeping it. Otherwise we cannot put the unnecessary P
3212         // back in sched.pidle without performing the full set of idle
3213         // transition checks.
3214         //
3215         // If we were to check gcBgMarkWorkerPool first, we must somehow handle
3216         // the assumption in gcControllerState.findRunnableGCWorker that an
3217         // empty gcBgMarkWorkerPool is only possible if gcMarkDone is running.
3218         lock(&sched.lock)
3219         pp, now := pidlegetSpinning(0)
3220         if pp == nil {
3221                 unlock(&sched.lock)
3222                 return nil, nil
3223         }
3224
3225         // Now that we own a P, gcBlackenEnabled can't change (as it requires STW).
3226         if gcBlackenEnabled == 0 || !gcController.addIdleMarkWorker() {
3227                 pidleput(pp, now)
3228                 unlock(&sched.lock)
3229                 return nil, nil
3230         }
3231
3232         node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3233         if node == nil {
3234                 pidleput(pp, now)
3235                 unlock(&sched.lock)
3236                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3237                 return nil, nil
3238         }
3239
3240         unlock(&sched.lock)
3241
3242         return pp, node.gp.ptr()
3243 }
3244
3245 // wakeNetPoller wakes up the thread sleeping in the network poller if it isn't
3246 // going to wake up before the when argument; or it wakes an idle P to service
3247 // timers and the network poller if there isn't one already.
3248 func wakeNetPoller(when int64) {
3249         if sched.lastpoll.Load() == 0 {
3250                 // In findrunnable we ensure that when polling the pollUntil
3251                 // field is either zero or the time to which the current
3252                 // poll is expected to run. This can have a spurious wakeup
3253                 // but should never miss a wakeup.
3254                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3255                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > when {
3256                         netpollBreak()
3257                 }
3258         } else {
3259                 // There are no threads in the network poller, try to get
3260                 // one there so it can handle new timers.
3261                 if GOOS != "plan9" { // Temporary workaround - see issue #42303.
3262                         wakep()
3263                 }
3264         }
3265 }
3266
3267 func resetspinning() {
3268         gp := getg()
3269         if !gp.m.spinning {
3270                 throw("resetspinning: not a spinning m")
3271         }
3272         gp.m.spinning = false
3273         nmspinning := sched.nmspinning.Add(-1)
3274         if nmspinning < 0 {
3275                 throw("findrunnable: negative nmspinning")
3276         }
3277         // M wakeup policy is deliberately somewhat conservative, so check if we
3278         // need to wakeup another P here. See "Worker thread parking/unparking"
3279         // comment at the top of the file for details.
3280         wakep()
3281 }
3282
3283 // injectglist adds each runnable G on the list to some run queue,
3284 // and clears glist. If there is no current P, they are added to the
3285 // global queue, and up to npidle M's are started to run them.
3286 // Otherwise, for each idle P, this adds a G to the global queue
3287 // and starts an M. Any remaining G's are added to the current P's
3288 // local run queue.
3289 // This may temporarily acquire sched.lock.
3290 // Can run concurrently with GC.
3291 func injectglist(glist *gList) {
3292         if glist.empty() {
3293                 return
3294         }
3295         if trace.enabled {
3296                 for gp := glist.head.ptr(); gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3297                         traceGoUnpark(gp, 0)
3298                 }
3299         }
3300
3301         // Mark all the goroutines as runnable before we put them
3302         // on the run queues.
3303         head := glist.head.ptr()
3304         var tail *g
3305         qsize := 0
3306         for gp := head; gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3307                 tail = gp
3308                 qsize++
3309                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3310         }
3311
3312         // Turn the gList into a gQueue.
3313         var q gQueue
3314         q.head.set(head)
3315         q.tail.set(tail)
3316         *glist = gList{}
3317
3318         startIdle := func(n int) {
3319                 for i := 0; i < n; i++ {
3320                         mp := acquirem() // See comment in startm.
3321                         lock(&sched.lock)
3322
3323                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3324                         if pp == nil {
3325                                 unlock(&sched.lock)
3326                                 releasem(mp)
3327                                 break
3328                         }
3329
3330                         startm(pp, false, true)
3331                         unlock(&sched.lock)
3332                         releasem(mp)
3333                 }
3334         }
3335
3336         pp := getg().m.p.ptr()
3337         if pp == nil {
3338                 lock(&sched.lock)
3339                 globrunqputbatch(&q, int32(qsize))
3340                 unlock(&sched.lock)
3341                 startIdle(qsize)
3342                 return
3343         }
3344
3345         npidle := int(sched.npidle.Load())
3346         var globq gQueue
3347         var n int
3348         for n = 0; n < npidle && !q.empty(); n++ {
3349                 g := q.pop()
3350                 globq.pushBack(g)
3351         }
3352         if n > 0 {
3353                 lock(&sched.lock)
3354                 globrunqputbatch(&globq, int32(n))
3355                 unlock(&sched.lock)
3356                 startIdle(n)
3357                 qsize -= n
3358         }
3359
3360         if !q.empty() {
3361                 runqputbatch(pp, &q, qsize)
3362         }
3363 }
3364
3365 // One round of scheduler: find a runnable goroutine and execute it.
3366 // Never returns.
3367 func schedule() {
3368         mp := getg().m
3369
3370         if mp.locks != 0 {
3371                 throw("schedule: holding locks")
3372         }
3373
3374         if mp.lockedg != 0 {
3375                 stoplockedm()
3376                 execute(mp.lockedg.ptr(), false) // Never returns.
3377         }
3378
3379         // We should not schedule away from a g that is executing a cgo call,
3380         // since the cgo call is using the m's g0 stack.
3381         if mp.incgo {
3382                 throw("schedule: in cgo")
3383         }
3384
3385 top:
3386         pp := mp.p.ptr()
3387         pp.preempt = false
3388
3389         // Safety check: if we are spinning, the run queue should be empty.
3390         // Check this before calling checkTimers, as that might call
3391         // goready to put a ready goroutine on the local run queue.
3392         if mp.spinning && (pp.runnext != 0 || pp.runqhead != pp.runqtail) {
3393                 throw("schedule: spinning with local work")
3394         }
3395
3396         gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() // blocks until work is available
3397
3398         // This thread is going to run a goroutine and is not spinning anymore,
3399         // so if it was marked as spinning we need to reset it now and potentially
3400         // start a new spinning M.
3401         if mp.spinning {
3402                 resetspinning()
3403         }
3404
3405         if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3406                 // Scheduling of this goroutine is disabled. Put it on
3407                 // the list of pending runnable goroutines for when we
3408                 // re-enable user scheduling and look again.
3409                 lock(&sched.lock)
3410                 if schedEnabled(gp) {
3411                         // Something re-enabled scheduling while we
3412                         // were acquiring the lock.
3413                         unlock(&sched.lock)
3414                 } else {
3415                         sched.disable.runnable.pushBack(gp)
3416                         sched.disable.n++
3417                         unlock(&sched.lock)
3418                         goto top
3419                 }
3420         }
3421
3422         // If about to schedule a not-normal goroutine (a GCworker or tracereader),
3423         // wake a P if there is one.
3424         if tryWakeP {
3425                 wakep()
3426         }
3427         if gp.lockedm != 0 {
3428                 // Hands off own p to the locked m,
3429                 // then blocks waiting for a new p.
3430                 startlockedm(gp)
3431                 goto top
3432         }
3433
3434         execute(gp, inheritTime)
3435 }
3436
3437 // dropg removes the association between m and the current goroutine m->curg (gp for short).
3438 // Typically a caller sets gp's status away from Grunning and then
3439 // immediately calls dropg to finish the job. The caller is also responsible
3440 // for arranging that gp will be restarted using ready at an
3441 // appropriate time. After calling dropg and arranging for gp to be
3442 // readied later, the caller can do other work but eventually should
3443 // call schedule to restart the scheduling of goroutines on this m.
3444 func dropg() {
3445         gp := getg()
3446
3447         setMNoWB(&gp.m.curg.m, nil)
3448         setGNoWB(&gp.m.curg, nil)
3449 }
3450
3451 // checkTimers runs any timers for the P that are ready.
3452 // If now is not 0 it is the current time.
3453 // It returns the passed time or the current time if now was passed as 0.
3454 // and the time when the next timer should run or 0 if there is no next timer,
3455 // and reports whether it ran any timers.
3456 // If the time when the next timer should run is not 0,
3457 // it is always larger than the returned time.
3458 // We pass now in and out to avoid extra calls of nanotime.
3459 //
3460 //go:yeswritebarrierrec
3461 func checkTimers(pp *p, now int64) (rnow, pollUntil int64, ran bool) {
3462         // If it's not yet time for the first timer, or the first adjusted
3463         // timer, then there is nothing to do.
3464         next := pp.timer0When.Load()
3465         nextAdj := pp.timerModifiedEarliest.Load()
3466         if next == 0 || (nextAdj != 0 && nextAdj < next) {
3467                 next = nextAdj
3468         }
3469
3470         if next == 0 {
3471                 // No timers to run or adjust.
3472                 return now, 0, false
3473         }
3474
3475         if now == 0 {
3476                 now = nanotime()
3477         }
3478         if now < next {
3479                 // Next timer is not ready to run, but keep going
3480                 // if we would clear deleted timers.
3481                 // This corresponds to the condition below where
3482                 // we decide whether to call clearDeletedTimers.
3483                 if pp != getg().m.p.ptr() || int(pp.deletedTimers.Load()) <= int(pp.numTimers.Load()/4) {
3484                         return now, next, false
3485                 }
3486         }
3487
3488         lock(&pp.timersLock)
3489
3490         if len(pp.timers) > 0 {
3491                 adjusttimers(pp, now)
3492                 for len(pp.timers) > 0 {
3493                         // Note that runtimer may temporarily unlock
3494                         // pp.timersLock.
3495                         if tw := runtimer(pp, now); tw != 0 {
3496                                 if tw > 0 {
3497                                         pollUntil = tw
3498                                 }
3499                                 break
3500                         }
3501                         ran = true
3502                 }
3503         }
3504
3505         // If this is the local P, and there are a lot of deleted timers,
3506         // clear them out. We only do this for the local P to reduce
3507         // lock contention on timersLock.
3508         if pp == getg().m.p.ptr() && int(pp.deletedTimers.Load()) > len(pp.timers)/4 {
3509                 clearDeletedTimers(pp)
3510         }
3511
3512         unlock(&pp.timersLock)
3513
3514         return now, pollUntil, ran
3515 }
3516
3517 func parkunlock_c(gp *g, lock unsafe.Pointer) bool {
3518         unlock((*mutex)(lock))
3519         return true
3520 }
3521
3522 // park continuation on g0.
3523 func park_m(gp *g) {
3524         mp := getg().m
3525
3526         if trace.enabled {
3527                 traceGoPark(mp.waittraceev, mp.waittraceskip)
3528         }
3529
3530         // N.B. Not using casGToWaiting here because the waitreason is
3531         // set by park_m's caller.
3532         casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
3533         dropg()
3534
3535         if fn := mp.waitunlockf; fn != nil {
3536                 ok := fn(gp, mp.waitlock)
3537                 mp.waitunlockf = nil
3538                 mp.waitlock = nil
3539                 if !ok {
3540                         if trace.enabled {
3541                                 traceGoUnpark(gp, 2)
3542                         }
3543                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3544                         execute(gp, true) // Schedule it back, never returns.
3545                 }
3546         }
3547         schedule()
3548 }
3549
3550 func goschedImpl(gp *g) {
3551         status := readgstatus(gp)
3552         if status&^_Gscan != _Grunning {
3553                 dumpgstatus(gp)
3554                 throw("bad g status")
3555         }
3556         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3557         dropg()
3558         lock(&sched.lock)
3559         globrunqput(gp)
3560         unlock(&sched.lock)
3561
3562         schedule()
3563 }
3564
3565 // Gosched continuation on g0.
3566 func gosched_m(gp *g) {
3567         if trace.enabled {
3568                 traceGoSched()
3569         }
3570         goschedImpl(gp)
3571 }
3572
3573 // goschedguarded is a forbidden-states-avoided version of gosched_m.
3574 func goschedguarded_m(gp *g) {
3575
3576         if !canPreemptM(gp.m) {
3577                 gogo(&gp.sched) // never return
3578         }
3579
3580         if trace.enabled {
3581                 traceGoSched()
3582         }
3583         goschedImpl(gp)
3584 }
3585
3586 func gopreempt_m(gp *g) {
3587         if trace.enabled {
3588                 traceGoPreempt()
3589         }
3590         goschedImpl(gp)
3591 }
3592
3593 // preemptPark parks gp and puts it in _Gpreempted.
3594 //
3595 //go:systemstack
3596 func preemptPark(gp *g) {
3597         if trace.enabled {
3598                 traceGoPark(traceEvGoBlock, 0)
3599         }
3600         status := readgstatus(gp)
3601         if status&^_Gscan != _Grunning {
3602                 dumpgstatus(gp)
3603                 throw("bad g status")
3604         }
3605
3606         if gp.asyncSafePoint {
3607                 // Double-check that async preemption does not
3608                 // happen in SPWRITE assembly functions.
3609                 // isAsyncSafePoint must exclude this case.
3610                 f := findfunc(gp.sched.pc)
3611                 if !f.valid() {
3612                         throw("preempt at unknown pc")
3613                 }
3614                 if f.flag&abi.FuncFlagSPWrite != 0 {
3615                         println("runtime: unexpected SPWRITE function", funcname(f), "in async preempt")
3616                         throw("preempt SPWRITE")
3617                 }
3618         }
3619
3620         // Transition from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted. We can't
3621         // be in _Grunning when we dropg because then we'd be running
3622         // without an M, but the moment we're in _Gpreempted,
3623         // something could claim this G before we've fully cleaned it
3624         // up. Hence, we set the scan bit to lock down further
3625         // transitions until we can dropg.
3626         casGToPreemptScan(gp, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted)
3627         dropg()
3628         casfrom_Gscanstatus(gp, _Gscan|_Gpreempted, _Gpreempted)
3629         schedule()
3630 }
3631
3632 // goyield is like Gosched, but it:
3633 // - emits a GoPreempt trace event instead of a GoSched trace event
3634 // - puts the current G on the runq of the current P instead of the globrunq
3635 func goyield() {
3636         checkTimeouts()
3637         mcall(goyield_m)
3638 }
3639
3640 func goyield_m(gp *g) {
3641         if trace.enabled {
3642                 traceGoPreempt()
3643         }
3644         pp := gp.m.p.ptr()
3645         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3646         dropg()
3647         runqput(pp, gp, false)
3648         schedule()
3649 }
3650
3651 // Finishes execution of the current goroutine.
3652 func goexit1() {
3653         if raceenabled {
3654                 racegoend()
3655         }
3656         if trace.enabled {
3657                 traceGoEnd()
3658         }
3659         mcall(goexit0)
3660 }
3661
3662 // goexit continuation on g0.
3663 func goexit0(gp *g) {
3664         mp := getg().m
3665         pp := mp.p.ptr()
3666
3667         casgstatus(gp, _Grunning, _Gdead)
3668         gcController.addScannableStack(pp, -int64(gp.stack.hi-gp.stack.lo))
3669         if isSystemGoroutine(gp, false) {
3670                 sched.ngsys.Add(-1)
3671         }
3672         gp.m = nil
3673         locked := gp.lockedm != 0
3674         gp.lockedm = 0
3675         mp.lockedg = 0
3676         gp.preemptStop = false
3677         gp.paniconfault = false
3678         gp._defer = nil // should be true already but just in case.
3679         gp._panic = nil // non-nil for Goexit during panic. points at stack-allocated data.
3680         gp.writebuf = nil
3681         gp.waitreason = waitReasonZero
3682         gp.param = nil
3683         gp.labels = nil
3684         gp.timer = nil
3685
3686         if gcBlackenEnabled != 0 && gp.gcAssistBytes > 0 {
3687                 // Flush assist credit to the global pool. This gives
3688                 // better information to pacing if the application is
3689                 // rapidly creating an exiting goroutines.
3690                 assistWorkPerByte := gcController.assistWorkPerByte.Load()
3691                 scanCredit := int64(assistWorkPerByte * float64(gp.gcAssistBytes))
3692                 gcController.bgScanCredit.Add(scanCredit)
3693                 gp.gcAssistBytes = 0
3694         }
3695
3696         dropg()
3697
3698         if GOARCH == "wasm" { // no threads yet on wasm
3699                 gfput(pp, gp)
3700                 schedule() // never returns
3701         }
3702
3703         if mp.lockedInt != 0 {
3704                 print("invalid m->lockedInt = ", mp.lockedInt, "\n")
3705                 throw("internal lockOSThread error")
3706         }
3707         gfput(pp, gp)
3708         if locked {
3709                 // The goroutine may have locked this thread because
3710                 // it put it in an unusual kernel state. Kill it
3711                 // rather than returning it to the thread pool.
3712
3713                 // Return to mstart, which will release the P and exit
3714                 // the thread.
3715                 if GOOS != "plan9" { // See golang.org/issue/22227.
3716                         gogo(&mp.g0.sched)
3717                 } else {
3718                         // Clear lockedExt on plan9 since we may end up re-using
3719                         // this thread.
3720                         mp.lockedExt = 0
3721                 }
3722         }
3723         schedule()
3724 }
3725
3726 // save updates getg().sched to refer to pc and sp so that a following
3727 // gogo will restore pc and sp.
3728 //
3729 // save must not have write barriers because invoking a write barrier
3730 // can clobber getg().sched.
3731 //
3732 //go:nosplit
3733 //go:nowritebarrierrec
3734 func save(pc, sp uintptr) {
3735         gp := getg()
3736
3737         if gp == gp.m.g0 || gp == gp.m.gsignal {
3738                 // m.g0.sched is special and must describe the context
3739                 // for exiting the thread. mstart1 writes to it directly.
3740                 // m.gsignal.sched should not be used at all.
3741                 // This check makes sure save calls do not accidentally
3742                 // run in contexts where they'd write to system g's.
3743                 throw("save on system g not allowed")
3744         }
3745
3746         gp.sched.pc = pc
3747         gp.sched.sp = sp
3748         gp.sched.lr = 0
3749         gp.sched.ret = 0
3750         // We need to ensure ctxt is zero, but can't have a write
3751         // barrier here. However, it should always already be zero.
3752         // Assert that.
3753         if gp.sched.ctxt != nil {
3754                 badctxt()
3755         }
3756 }
3757
3758 // The goroutine g is about to enter a system call.
3759 // Record that it's not using the cpu anymore.
3760 // This is called only from the go syscall library and cgocall,
3761 // not from the low-level system calls used by the runtime.
3762 //
3763 // Entersyscall cannot split the stack: the save must
3764 // make g->sched refer to the caller's stack segment, because
3765 // entersyscall is going to return immediately after.
3766 //
3767 // Nothing entersyscall calls can split the stack either.
3768 // We cannot safely move the stack during an active call to syscall,
3769 // because we do not know which of the uintptr arguments are
3770 // really pointers (back into the stack).
3771 // In practice, this means that we make the fast path run through
3772 // entersyscall doing no-split things, and the slow path has to use systemstack
3773 // to run bigger things on the system stack.
3774 //
3775 // reentersyscall is the entry point used by cgo callbacks, where explicitly
3776 // saved SP and PC are restored. This is needed when exitsyscall will be called
3777 // from a function further up in the call stack than the parent, as g->syscallsp
3778 // must always point to a valid stack frame. entersyscall below is the normal
3779 // entry point for syscalls, which obtains the SP and PC from the caller.
3780 //
3781 // Syscall tracing:
3782 // At the start of a syscall we emit traceGoSysCall to capture the stack trace.
3783 // If the syscall does not block, that is it, we do not emit any other events.
3784 // If the syscall blocks (that is, P is retaken), retaker emits traceGoSysBlock;
3785 // when syscall returns we emit traceGoSysExit and when the goroutine starts running
3786 // (potentially instantly, if exitsyscallfast returns true) we emit traceGoStart.
3787 // To ensure that traceGoSysExit is emitted strictly after traceGoSysBlock,
3788 // we remember current value of syscalltick in m (gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick),
3789 // whoever emits traceGoSysBlock increments p.syscalltick afterwards;
3790 // and we wait for the increment before emitting traceGoSysExit.
3791 // Note that the increment is done even if tracing is not enabled,
3792 // because tracing can be enabled in the middle of syscall. We don't want the wait to hang.
3793 //
3794 //go:nosplit
3795 func reentersyscall(pc, sp uintptr) {
3796         gp := getg()
3797
3798         // Disable preemption because during this function g is in Gsyscall status,
3799         // but can have inconsistent g->sched, do not let GC observe it.
3800         gp.m.locks++
3801
3802         // Entersyscall must not call any function that might split/grow the stack.
3803         // (See details in comment above.)
3804         // Catch calls that might, by replacing the stack guard with something that
3805         // will trip any stack check and leaving a flag to tell newstack to die.
3806         gp.stackguard0 = stackPreempt
3807         gp.throwsplit = true
3808
3809         // Leave SP around for GC and traceback.
3810         save(pc, sp)
3811         gp.syscallsp = sp
3812         gp.syscallpc = pc
3813         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3814         if staticLockRanking {
3815                 // When doing static lock ranking casgstatus can call
3816                 // systemstack which clobbers g.sched.
3817                 save(pc, sp)
3818         }
3819         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3820                 systemstack(func() {
3821                         print("entersyscall inconsistent ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3822                         throw("entersyscall")
3823                 })
3824         }
3825
3826         if trace.enabled {
3827                 systemstack(traceGoSysCall)
3828                 // systemstack itself clobbers g.sched.{pc,sp} and we might
3829                 // need them later when the G is genuinely blocked in a
3830                 // syscall
3831                 save(pc, sp)
3832         }
3833
3834         if sched.sysmonwait.Load() {
3835                 systemstack(entersyscall_sysmon)
3836                 save(pc, sp)
3837         }
3838
3839         if gp.m.p.ptr().runSafePointFn != 0 {
3840                 // runSafePointFn may stack split if run on this stack
3841                 systemstack(runSafePointFn)
3842                 save(pc, sp)
3843         }
3844
3845         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3846         gp.sysblocktraced = true
3847         pp := gp.m.p.ptr()
3848         pp.m = 0
3849         gp.m.oldp.set(pp)
3850         gp.m.p = 0
3851         atomic.Store(&pp.status, _Psyscall)
3852         if sched.gcwaiting.Load() {
3853                 systemstack(entersyscall_gcwait)
3854                 save(pc, sp)
3855         }
3856
3857         gp.m.locks--
3858 }
3859
3860 // Standard syscall entry used by the go syscall library and normal cgo calls.
3861 //
3862 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package and x/sys.
3863 //
3864 //go:nosplit
3865 //go:linkname entersyscall
3866 func entersyscall() {
3867         reentersyscall(getcallerpc(), getcallersp())
3868 }
3869
3870 func entersyscall_sysmon() {
3871         lock(&sched.lock)
3872         if sched.sysmonwait.Load() {
3873                 sched.sysmonwait.Store(false)
3874                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
3875         }
3876         unlock(&sched.lock)
3877 }
3878
3879 func entersyscall_gcwait() {
3880         gp := getg()
3881         pp := gp.m.oldp.ptr()
3882
3883         lock(&sched.lock)
3884         if sched.stopwait > 0 && atomic.Cas(&pp.status, _Psyscall, _Pgcstop) {
3885                 if trace.enabled {
3886                         traceGoSysBlock(pp)
3887                         traceProcStop(pp)
3888                 }
3889                 pp.syscalltick++
3890                 if sched.stopwait--; sched.stopwait == 0 {
3891                         notewakeup(&sched.stopnote)
3892                 }
3893         }
3894         unlock(&sched.lock)
3895 }
3896
3897 // The same as entersyscall(), but with a hint that the syscall is blocking.
3898 //
3899 //go:nosplit
3900 func entersyscallblock() {
3901         gp := getg()
3902
3903         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3904         gp.throwsplit = true
3905         gp.stackguard0 = stackPreempt // see comment in entersyscall
3906         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3907         gp.sysblocktraced = true
3908         gp.m.p.ptr().syscalltick++
3909
3910         // Leave SP around for GC and traceback.
3911         pc := getcallerpc()
3912         sp := getcallersp()
3913         save(pc, sp)
3914         gp.syscallsp = gp.sched.sp
3915         gp.syscallpc = gp.sched.pc
3916         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3917                 sp1 := sp
3918                 sp2 := gp.sched.sp
3919                 sp3 := gp.syscallsp
3920                 systemstack(func() {
3921                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp1), " ", hex(sp2), " ", hex(sp3), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3922                         throw("entersyscallblock")
3923                 })
3924         }
3925         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3926         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3927                 systemstack(func() {
3928                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp), " ", hex(gp.sched.sp), " ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3929                         throw("entersyscallblock")
3930                 })
3931         }
3932
3933         systemstack(entersyscallblock_handoff)
3934
3935         // Resave for traceback during blocked call.
3936         save(getcallerpc(), getcallersp())
3937
3938         gp.m.locks--
3939 }
3940
3941 func entersyscallblock_handoff() {
3942         if trace.enabled {
3943                 traceGoSysCall()
3944                 traceGoSysBlock(getg().m.p.ptr())
3945         }
3946         handoffp(releasep())
3947 }
3948
3949 // The goroutine g exited its system call.
3950 // Arrange for it to run on a cpu again.
3951 // This is called only from the go syscall library, not
3952 // from the low-level system calls used by the runtime.
3953 //
3954 // Write barriers are not allowed because our P may have been stolen.
3955 //
3956 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package.
3957 //
3958 //go:nosplit
3959 //go:nowritebarrierrec
3960 //go:linkname exitsyscall
3961 func exitsyscall() {
3962         gp := getg()
3963
3964         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3965         if getcallersp() > gp.syscallsp {
3966                 throw("exitsyscall: syscall frame is no longer valid")
3967         }
3968
3969         gp.waitsince = 0
3970         oldp := gp.m.oldp.ptr()
3971         gp.m.oldp = 0
3972         if exitsyscallfast(oldp) {
3973                 // When exitsyscallfast returns success, we have a P so can now use
3974                 // write barriers
3975                 if goroutineProfile.active {
3976                         // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
3977                         // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first
3978                         // stopped the world.
3979                         systemstack(func() {
3980                                 tryRecordGoroutineProfileWB(gp)
3981                         })
3982                 }
3983                 if trace.enabled {
3984                         if oldp != gp.m.p.ptr() || gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
3985                                 systemstack(traceGoStart)
3986                         }
3987                 }
3988                 // There's a cpu for us, so we can run.
3989                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
3990                 // We need to cas the status and scan before resuming...
3991                 casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunning)
3992
3993                 // Garbage collector isn't running (since we are),
3994                 // so okay to clear syscallsp.
3995                 gp.syscallsp = 0
3996                 gp.m.locks--
3997                 if gp.preempt {
3998                         // restore the preemption request in case we've cleared it in newstack
3999                         gp.stackguard0 = stackPreempt
4000                 } else {
4001                         // otherwise restore the real stackGuard, we've spoiled it in entersyscall/entersyscallblock
4002                         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4003                 }
4004                 gp.throwsplit = false
4005
4006                 if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
4007                         // Scheduling of this goroutine is disabled.
4008                         Gosched()
4009                 }
4010
4011                 return
4012         }
4013
4014         gp.sysexitticks = 0
4015         if trace.enabled {
4016                 // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4017                 // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4018                 for oldp != nil && oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4019                         osyield()
4020                 }
4021                 // We can't trace syscall exit right now because we don't have a P.
4022                 // Tracing code can invoke write barriers that cannot run without a P.
4023                 // So instead we remember the syscall exit time and emit the event
4024                 // in execute when we have a P.
4025                 gp.sysexitticks = cputicks()
4026         }
4027
4028         gp.m.locks--
4029
4030         // Call the scheduler.
4031         mcall(exitsyscall0)
4032
4033         // Scheduler returned, so we're allowed to run now.
4034         // Delete the syscallsp information that we left for
4035         // the garbage collector during the system call.
4036         // Must wait until now because until gosched returns
4037         // we don't know for sure that the garbage collector
4038         // is not running.
4039         gp.syscallsp = 0
4040         gp.m.p.ptr().syscalltick++
4041         gp.throwsplit = false
4042 }
4043
4044 //go:nosplit
4045 func exitsyscallfast(oldp *p) bool {
4046         gp := getg()
4047
4048         // Freezetheworld sets stopwait but does not retake P's.
4049         if sched.stopwait == freezeStopWait {
4050                 return false
4051         }
4052
4053         // Try to re-acquire the last P.
4054         if oldp != nil && oldp.status == _Psyscall && atomic.Cas(&oldp.status, _Psyscall, _Pidle) {
4055                 // There's a cpu for us, so we can run.
4056                 wirep(oldp)
4057                 exitsyscallfast_reacquired()
4058                 return true
4059         }
4060
4061         // Try to get any other idle P.
4062         if sched.pidle != 0 {
4063                 var ok bool
4064                 systemstack(func() {
4065                         ok = exitsyscallfast_pidle()
4066                         if ok && trace.enabled {
4067                                 if oldp != nil {
4068                                         // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4069                                         // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4070                                         for oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4071                                                 osyield()
4072                                         }
4073                                 }
4074                                 traceGoSysExit(0)
4075                         }
4076                 })
4077                 if ok {
4078                         return true
4079                 }
4080         }
4081         return false
4082 }
4083
4084 // exitsyscallfast_reacquired is the exitsyscall path on which this G
4085 // has successfully reacquired the P it was running on before the
4086 // syscall.
4087 //
4088 //go:nosplit
4089 func exitsyscallfast_reacquired() {
4090         gp := getg()
4091         if gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4092                 if trace.enabled {
4093                         // The p was retaken and then enter into syscall again (since gp.m.syscalltick has changed).
4094                         // traceGoSysBlock for this syscall was already emitted,
4095                         // but here we effectively retake the p from the new syscall running on the same p.
4096                         systemstack(func() {
4097                                 // Denote blocking of the new syscall.
4098                                 traceGoSysBlock(gp.m.p.ptr())
4099                                 // Denote completion of the current syscall.
4100                                 traceGoSysExit(0)
4101                         })
4102                 }
4103                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4104         }
4105 }
4106
4107 func exitsyscallfast_pidle() bool {
4108         lock(&sched.lock)
4109         pp, _ := pidleget(0)
4110         if pp != nil && sched.sysmonwait.Load() {
4111                 sched.sysmonwait.Store(false)
4112                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4113         }
4114         unlock(&sched.lock)
4115         if pp != nil {
4116                 acquirep(pp)
4117                 return true
4118         }
4119         return false
4120 }
4121
4122 // exitsyscall slow path on g0.
4123 // Failed to acquire P, enqueue gp as runnable.
4124 //
4125 // Called via mcall, so gp is the calling g from this M.
4126 //
4127 //go:nowritebarrierrec
4128 func exitsyscall0(gp *g) {
4129         casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunnable)
4130         dropg()
4131         lock(&sched.lock)
4132         var pp *p
4133         if schedEnabled(gp) {
4134                 pp, _ = pidleget(0)
4135         }
4136         var locked bool
4137         if pp == nil {
4138                 globrunqput(gp)
4139
4140                 // Below, we stoplockedm if gp is locked. globrunqput releases
4141                 // ownership of gp, so we must check if gp is locked prior to
4142                 // committing the release by unlocking sched.lock, otherwise we
4143                 // could race with another M transitioning gp from unlocked to
4144                 // locked.
4145                 locked = gp.lockedm != 0
4146         } else if sched.sysmonwait.Load() {
4147                 sched.sysmonwait.Store(false)
4148                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4149         }
4150         unlock(&sched.lock)
4151         if pp != nil {
4152                 acquirep(pp)
4153                 execute(gp, false) // Never returns.
4154         }
4155         if locked {
4156                 // Wait until another thread schedules gp and so m again.
4157                 //
4158                 // N.B. lockedm must be this M, as this g was running on this M
4159                 // before entersyscall.
4160                 stoplockedm()
4161                 execute(gp, false) // Never returns.
4162         }
4163         stopm()
4164         schedule() // Never returns.
4165 }
4166
4167 // Called from syscall package before fork.
4168 //
4169 //go:linkname syscall_runtime_BeforeFork syscall.runtime_BeforeFork
4170 //go:nosplit
4171 func syscall_runtime_BeforeFork() {
4172         gp := getg().m.curg
4173
4174         // Block signals during a fork, so that the child does not run
4175         // a signal handler before exec if a signal is sent to the process
4176         // group. See issue #18600.
4177         gp.m.locks++
4178         sigsave(&gp.m.sigmask)
4179         sigblock(false)
4180
4181         // This function is called before fork in syscall package.
4182         // Code between fork and exec must not allocate memory nor even try to grow stack.
4183         // Here we spoil g.stackguard0 to reliably detect any attempts to grow stack.
4184         // runtime_AfterFork will undo this in parent process, but not in child.
4185         gp.stackguard0 = stackFork
4186 }
4187
4188 // Called from syscall package after fork in parent.
4189 //
4190 //go:linkname syscall_runtime_AfterFork syscall.runtime_AfterFork
4191 //go:nosplit
4192 func syscall_runtime_AfterFork() {
4193         gp := getg().m.curg
4194
4195         // See the comments in beforefork.
4196         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4197
4198         msigrestore(gp.m.sigmask)
4199
4200         gp.m.locks--
4201 }
4202
4203 // inForkedChild is true while manipulating signals in the child process.
4204 // This is used to avoid calling libc functions in case we are using vfork.
4205 var inForkedChild bool
4206
4207 // Called from syscall package after fork in child.
4208 // It resets non-sigignored signals to the default handler, and
4209 // restores the signal mask in preparation for the exec.
4210 //
4211 // Because this might be called during a vfork, and therefore may be
4212 // temporarily sharing address space with the parent process, this must
4213 // not change any global variables or calling into C code that may do so.
4214 //
4215 //go:linkname syscall_runtime_AfterForkInChild syscall.runtime_AfterForkInChild
4216 //go:nosplit
4217 //go:nowritebarrierrec
4218 func syscall_runtime_AfterForkInChild() {
4219         // It's OK to change the global variable inForkedChild here
4220         // because we are going to change it back. There is no race here,
4221         // because if we are sharing address space with the parent process,
4222         // then the parent process can not be running concurrently.
4223         inForkedChild = true
4224
4225         clearSignalHandlers()
4226
4227         // When we are the child we are the only thread running,
4228         // so we know that nothing else has changed gp.m.sigmask.
4229         msigrestore(getg().m.sigmask)
4230
4231         inForkedChild = false
4232 }
4233
4234 // pendingPreemptSignals is the number of preemption signals
4235 // that have been sent but not received. This is only used on Darwin.
4236 // For #41702.
4237 var pendingPreemptSignals atomic.Int32
4238
4239 // Called from syscall package before Exec.
4240 //
4241 //go:linkname syscall_runtime_BeforeExec syscall.runtime_BeforeExec
4242 func syscall_runtime_BeforeExec() {
4243         // Prevent thread creation during exec.
4244         execLock.lock()
4245
4246         // On Darwin, wait for all pending preemption signals to
4247         // be received. See issue #41702.
4248         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
4249                 for pendingPreemptSignals.Load() > 0 {
4250                         osyield()
4251                 }
4252         }
4253 }
4254
4255 // Called from syscall package after Exec.
4256 //
4257 //go:linkname syscall_runtime_AfterExec syscall.runtime_AfterExec
4258 func syscall_runtime_AfterExec() {
4259         execLock.unlock()
4260 }
4261
4262 // Allocate a new g, with a stack big enough for stacksize bytes.
4263 func malg(stacksize int32) *g {
4264         newg := new(g)
4265         if stacksize >= 0 {
4266                 stacksize = round2(stackSystem + stacksize)
4267                 systemstack(func() {
4268                         newg.stack = stackalloc(uint32(stacksize))
4269                 })
4270                 newg.stackguard0 = newg.stack.lo + stackGuard
4271                 newg.stackguard1 = ^uintptr(0)
4272                 // Clear the bottom word of the stack. We record g
4273                 // there on gsignal stack during VDSO on ARM and ARM64.
4274                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(newg.stack.lo)) = 0
4275         }
4276         return newg
4277 }
4278
4279 // Create a new g running fn.
4280 // Put it on the queue of g's waiting to run.
4281 // The compiler turns a go statement into a call to this.
4282 func newproc(fn *funcval) {
4283         gp := getg()
4284         pc := getcallerpc()
4285         systemstack(func() {
4286                 newg := newproc1(fn, gp, pc)
4287
4288                 pp := getg().m.p.ptr()
4289                 runqput(pp, newg, true)
4290
4291                 if mainStarted {
4292                         wakep()
4293                 }
4294         })
4295 }
4296
4297 // Create a new g in state _Grunnable, starting at fn. callerpc is the
4298 // address of the go statement that created this. The caller is responsible
4299 // for adding the new g to the scheduler.
4300 func newproc1(fn *funcval, callergp *g, callerpc uintptr) *g {
4301         if fn == nil {
4302                 fatal("go of nil func value")
4303         }
4304
4305         mp := acquirem() // disable preemption because we hold M and P in local vars.
4306         pp := mp.p.ptr()
4307         newg := gfget(pp)
4308         if newg == nil {
4309                 newg = malg(stackMin)
4310                 casgstatus(newg, _Gidle, _Gdead)
4311                 allgadd(newg) // publishes with a g->status of Gdead so GC scanner doesn't look at uninitialized stack.
4312         }
4313         if newg.stack.hi == 0 {
4314                 throw("newproc1: newg missing stack")
4315         }
4316
4317         if readgstatus(newg) != _Gdead {
4318                 throw("newproc1: new g is not Gdead")
4319         }
4320
4321         totalSize := uintptr(4*goarch.PtrSize + sys.MinFrameSize) // extra space in case of reads slightly beyond frame
4322         totalSize = alignUp(totalSize, sys.StackAlign)
4323         sp := newg.stack.hi - totalSize
4324         spArg := sp
4325         if usesLR {
4326                 // caller's LR
4327                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp)) = 0
4328                 prepGoExitFrame(sp)
4329                 spArg += sys.MinFrameSize
4330         }
4331
4332         memclrNoHeapPointers(unsafe.Pointer(&newg.sched), unsafe.Sizeof(newg.sched))
4333         newg.sched.sp = sp
4334         newg.stktopsp = sp
4335         newg.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum // +PCQuantum so that previous instruction is in same function
4336         newg.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(newg))
4337         gostartcallfn(&newg.sched, fn)
4338         newg.parentGoid = callergp.goid
4339         newg.gopc = callerpc
4340         newg.ancestors = saveAncestors(callergp)
4341         newg.startpc = fn.fn
4342         if isSystemGoroutine(newg, false) {
4343                 sched.ngsys.Add(1)
4344         } else {
4345                 // Only user goroutines inherit pprof labels.
4346                 if mp.curg != nil {
4347                         newg.labels = mp.curg.labels
4348                 }
4349                 if goroutineProfile.active {
4350                         // A concurrent goroutine profile is running. It should include
4351                         // exactly the set of goroutines that were alive when the goroutine
4352                         // profiler first stopped the world. That does not include newg, so
4353                         // mark it as not needing a profile before transitioning it from
4354                         // _Gdead.
4355                         newg.goroutineProfiled.Store(goroutineProfileSatisfied)
4356                 }
4357         }
4358         // Track initial transition?
4359         newg.trackingSeq = uint8(fastrand())
4360         if newg.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
4361                 newg.tracking = true
4362         }
4363         casgstatus(newg, _Gdead, _Grunnable)
4364         gcController.addScannableStack(pp, int64(newg.stack.hi-newg.stack.lo))
4365
4366         if pp.goidcache == pp.goidcacheend {
4367                 // Sched.goidgen is the last allocated id,
4368                 // this batch must be [sched.goidgen+1, sched.goidgen+GoidCacheBatch].
4369                 // At startup sched.goidgen=0, so main goroutine receives goid=1.
4370                 pp.goidcache = sched.goidgen.Add(_GoidCacheBatch)
4371                 pp.goidcache -= _GoidCacheBatch - 1
4372                 pp.goidcacheend = pp.goidcache + _GoidCacheBatch
4373         }
4374         newg.goid = pp.goidcache
4375         pp.goidcache++
4376         if raceenabled {
4377                 newg.racectx = racegostart(callerpc)
4378                 if newg.labels != nil {
4379                         // See note in proflabel.go on labelSync's role in synchronizing
4380                         // with the reads in the signal handler.
4381                         racereleasemergeg(newg, unsafe.Pointer(&labelSync))
4382                 }
4383         }
4384         if trace.enabled {
4385                 traceGoCreate(newg, newg.startpc)
4386         }
4387         releasem(mp)
4388
4389         return newg
4390 }
4391
4392 // saveAncestors copies previous ancestors of the given caller g and
4393 // includes info for the current caller into a new set of tracebacks for
4394 // a g being created.
4395 func saveAncestors(callergp *g) *[]ancestorInfo {
4396         // Copy all prior info, except for the root goroutine (goid 0).
4397         if debug.tracebackancestors <= 0 || callergp.goid == 0 {
4398                 return nil
4399         }
4400         var callerAncestors []ancestorInfo
4401         if callergp.ancestors != nil {
4402                 callerAncestors = *callergp.ancestors
4403         }
4404         n := int32(len(callerAncestors)) + 1
4405         if n > debug.tracebackancestors {
4406                 n = debug.tracebackancestors
4407         }
4408         ancestors := make([]ancestorInfo, n)
4409         copy(ancestors[1:], callerAncestors)
4410
4411         var pcs [tracebackInnerFrames]uintptr
4412         npcs := gcallers(callergp, 0, pcs[:])
4413         ipcs := make([]uintptr, npcs)
4414         copy(ipcs, pcs[:])
4415         ancestors[0] = ancestorInfo{
4416                 pcs:  ipcs,
4417                 goid: callergp.goid,
4418                 gopc: callergp.gopc,
4419         }
4420
4421         ancestorsp := new([]ancestorInfo)
4422         *ancestorsp = ancestors
4423         return ancestorsp
4424 }
4425
4426 // Put on gfree list.
4427 // If local list is too long, transfer a batch to the global list.
4428 func gfput(pp *p, gp *g) {
4429         if readgstatus(gp) != _Gdead {
4430                 throw("gfput: bad status (not Gdead)")
4431         }
4432
4433         stksize := gp.stack.hi - gp.stack.lo
4434
4435         if stksize != uintptr(startingStackSize) {
4436                 // non-standard stack size - free it.
4437                 stackfree(gp.stack)
4438                 gp.stack.lo = 0
4439                 gp.stack.hi = 0
4440                 gp.stackguard0 = 0
4441         }
4442
4443         pp.gFree.push(gp)
4444         pp.gFree.n++
4445         if pp.gFree.n >= 64 {
4446                 var (
4447                         inc      int32
4448                         stackQ   gQueue
4449                         noStackQ gQueue
4450                 )
4451                 for pp.gFree.n >= 32 {
4452                         gp := pp.gFree.pop()
4453                         pp.gFree.n--
4454                         if gp.stack.lo == 0 {
4455                                 noStackQ.push(gp)
4456                         } else {
4457                                 stackQ.push(gp)
4458                         }
4459                         inc++
4460                 }
4461                 lock(&sched.gFree.lock)
4462                 sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4463                 sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4464                 sched.gFree.n += inc
4465                 unlock(&sched.gFree.lock)
4466         }
4467 }
4468
4469 // Get from gfree list.
4470 // If local list is empty, grab a batch from global list.
4471 func gfget(pp *p) *g {
4472 retry:
4473         if pp.gFree.empty() && (!sched.gFree.stack.empty() || !sched.gFree.noStack.empty()) {
4474                 lock(&sched.gFree.lock)
4475                 // Move a batch of free Gs to the P.
4476                 for pp.gFree.n < 32 {
4477                         // Prefer Gs with stacks.
4478                         gp := sched.gFree.stack.pop()
4479                         if gp == nil {
4480                                 gp = sched.gFree.noStack.pop()
4481                                 if gp == nil {
4482                                         break
4483                                 }
4484                         }
4485                         sched.gFree.n--
4486                         pp.gFree.push(gp)
4487                         pp.gFree.n++
4488                 }
4489                 unlock(&sched.gFree.lock)
4490                 goto retry
4491         }
4492         gp := pp.gFree.pop()
4493         if gp == nil {
4494                 return nil
4495         }
4496         pp.gFree.n--
4497         if gp.stack.lo != 0 && gp.stack.hi-gp.stack.lo != uintptr(startingStackSize) {
4498                 // Deallocate old stack. We kept it in gfput because it was the
4499                 // right size when the goroutine was put on the free list, but
4500                 // the right size has changed since then.
4501                 systemstack(func() {
4502                         stackfree(gp.stack)
4503                         gp.stack.lo = 0
4504                         gp.stack.hi = 0
4505                         gp.stackguard0 = 0
4506                 })
4507         }
4508         if gp.stack.lo == 0 {
4509                 // Stack was deallocated in gfput or just above. Allocate a new one.
4510                 systemstack(func() {
4511                         gp.stack = stackalloc(startingStackSize)
4512                 })
4513                 gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4514         } else {
4515                 if raceenabled {
4516                         racemalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4517                 }
4518                 if msanenabled {
4519                         msanmalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4520                 }
4521                 if asanenabled {
4522                         asanunpoison(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4523                 }
4524         }
4525         return gp
4526 }
4527
4528 // Purge all cached G's from gfree list to the global list.
4529 func gfpurge(pp *p) {
4530         var (
4531                 inc      int32
4532                 stackQ   gQueue
4533                 noStackQ gQueue
4534         )
4535         for !pp.gFree.empty() {
4536                 gp := pp.gFree.pop()
4537                 pp.gFree.n--
4538                 if gp.stack.lo == 0 {
4539                         noStackQ.push(gp)
4540                 } else {
4541                         stackQ.push(gp)
4542                 }
4543                 inc++
4544         }
4545         lock(&sched.gFree.lock)
4546         sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4547         sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4548         sched.gFree.n += inc
4549         unlock(&sched.gFree.lock)
4550 }
4551
4552 // Breakpoint executes a breakpoint trap.
4553 func Breakpoint() {
4554         breakpoint()
4555 }
4556
4557 // dolockOSThread is called by LockOSThread and lockOSThread below
4558 // after they modify m.locked. Do not allow preemption during this call,
4559 // or else the m might be different in this function than in the caller.
4560 //
4561 //go:nosplit
4562 func dolockOSThread() {
4563         if GOARCH == "wasm" {
4564                 return // no threads on wasm yet
4565         }
4566         gp := getg()
4567         gp.m.lockedg.set(gp)
4568         gp.lockedm.set(gp.m)
4569 }
4570
4571 // LockOSThread wires the calling goroutine to its current operating system thread.
4572 // The calling goroutine will always execute in that thread,
4573 // and no other goroutine will execute in it,
4574 // until the calling goroutine has made as many calls to
4575 // UnlockOSThread as to LockOSThread.
4576 // If the calling goroutine exits without unlocking the thread,
4577 // the thread will be terminated.
4578 //
4579 // All init functions are run on the startup thread. Calling LockOSThread
4580 // from an init function will cause the main function to be invoked on
4581 // that thread.
4582 //
4583 // A goroutine should call LockOSThread before calling OS services or
4584 // non-Go library functions that depend on per-thread state.
4585 //
4586 //go:nosplit
4587 func LockOSThread() {
4588         if atomic.Load(&newmHandoff.haveTemplateThread) == 0 && GOOS != "plan9" {
4589                 // If we need to start a new thread from the locked
4590                 // thread, we need the template thread. Start it now
4591                 // while we're in a known-good state.
4592                 startTemplateThread()
4593         }
4594         gp := getg()
4595         gp.m.lockedExt++
4596         if gp.m.lockedExt == 0 {
4597                 gp.m.lockedExt--
4598                 panic("LockOSThread nesting overflow")
4599         }
4600         dolockOSThread()
4601 }
4602
4603 //go:nosplit
4604 func lockOSThread() {
4605         getg().m.lockedInt++
4606         dolockOSThread()
4607 }
4608
4609 // dounlockOSThread is called by UnlockOSThread and unlockOSThread below
4610 // after they update m->locked. Do not allow preemption during this call,
4611 // or else the m might be in different in this function than in the caller.
4612 //
4613 //go:nosplit
4614 func dounlockOSThread() {
4615         if GOARCH == "wasm" {
4616                 return // no threads on wasm yet
4617         }
4618         gp := getg()
4619         if gp.m.lockedInt != 0 || gp.m.lockedExt != 0 {
4620                 return
4621         }
4622         gp.m.lockedg = 0
4623         gp.lockedm = 0
4624 }
4625
4626 // UnlockOSThread undoes an earlier call to LockOSThread.
4627 // If this drops the number of active LockOSThread calls on the
4628 // calling goroutine to zero, it unwires the calling goroutine from
4629 // its fixed operating system thread.
4630 // If there are no active LockOSThread calls, this is a no-op.
4631 //
4632 // Before calling UnlockOSThread, the caller must ensure that the OS
4633 // thread is suitable for running other goroutines. If the caller made
4634 // any permanent changes to the state of the thread that would affect
4635 // other goroutines, it should not call this function and thus leave
4636 // the goroutine locked to the OS thread until the goroutine (and
4637 // hence the thread) exits.
4638 //
4639 //go:nosplit
4640 func UnlockOSThread() {
4641         gp := getg()
4642         if gp.m.lockedExt == 0 {
4643                 return
4644         }
4645         gp.m.lockedExt--
4646         dounlockOSThread()
4647 }
4648
4649 //go:nosplit
4650 func unlockOSThread() {
4651         gp := getg()
4652         if gp.m.lockedInt == 0 {
4653                 systemstack(badunlockosthread)
4654         }
4655         gp.m.lockedInt--
4656         dounlockOSThread()
4657 }
4658
4659 func badunlockosthread() {
4660         throw("runtime: internal error: misuse of lockOSThread/unlockOSThread")
4661 }
4662
4663 func gcount() int32 {
4664         n := int32(atomic.Loaduintptr(&allglen)) - sched.gFree.n - sched.ngsys.Load()
4665         for _, pp := range allp {
4666                 n -= pp.gFree.n
4667         }
4668
4669         // All these variables can be changed concurrently, so the result can be inconsistent.
4670         // But at least the current goroutine is running.
4671         if n < 1 {
4672                 n = 1
4673         }
4674         return n
4675 }
4676
4677 func mcount() int32 {
4678         return int32(sched.mnext - sched.nmfreed)
4679 }
4680
4681 var prof struct {
4682         signalLock atomic.Uint32
4683
4684         // Must hold signalLock to write. Reads may be lock-free, but
4685         // signalLock should be taken to synchronize with changes.
4686         hz atomic.Int32
4687 }
4688
4689 func _System()                    { _System() }
4690 func _ExternalCode()              { _ExternalCode() }
4691 func _LostExternalCode()          { _LostExternalCode() }
4692 func _GC()                        { _GC() }
4693 func _LostSIGPROFDuringAtomic64() { _LostSIGPROFDuringAtomic64() }
4694 func _VDSO()                      { _VDSO() }
4695
4696 // Called if we receive a SIGPROF signal.
4697 // Called by the signal handler, may run during STW.
4698 //
4699 //go:nowritebarrierrec
4700 func sigprof(pc, sp, lr uintptr, gp *g, mp *m) {
4701         if prof.hz.Load() == 0 {
4702                 return
4703         }
4704
4705         // If mp.profilehz is 0, then profiling is not enabled for this thread.
4706         // We must check this to avoid a deadlock between setcpuprofilerate
4707         // and the call to cpuprof.add, below.
4708         if mp != nil && mp.profilehz == 0 {
4709                 return
4710         }
4711
4712         // On mips{,le}/arm, 64bit atomics are emulated with spinlocks, in
4713         // runtime/internal/atomic. If SIGPROF arrives while the program is inside
4714         // the critical section, it creates a deadlock (when writing the sample).
4715         // As a workaround, create a counter of SIGPROFs while in critical section
4716         // to store the count, and pass it to sigprof.add() later when SIGPROF is
4717         // received from somewhere else (with _LostSIGPROFDuringAtomic64 as pc).
4718         if GOARCH == "mips" || GOARCH == "mipsle" || GOARCH == "arm" {
4719                 if f := findfunc(pc); f.valid() {
4720                         if hasPrefix(funcname(f), "runtime/internal/atomic") {
4721                                 cpuprof.lostAtomic++
4722                                 return
4723                         }
4724                 }
4725                 if GOARCH == "arm" && goarm < 7 && GOOS == "linux" && pc&0xffff0000 == 0xffff0000 {
4726                         // runtime/internal/atomic functions call into kernel
4727                         // helpers on arm < 7. See
4728                         // runtime/internal/atomic/sys_linux_arm.s.
4729                         cpuprof.lostAtomic++
4730                         return
4731                 }
4732         }
4733
4734         // Profiling runs concurrently with GC, so it must not allocate.
4735         // Set a trap in case the code does allocate.
4736         // Note that on windows, one thread takes profiles of all the
4737         // other threads, so mp is usually not getg().m.
4738         // In fact mp may not even be stopped.
4739         // See golang.org/issue/17165.
4740         getg().m.mallocing++
4741
4742         var u unwinder
4743         var stk [maxCPUProfStack]uintptr
4744         n := 0
4745         if mp.ncgo > 0 && mp.curg != nil && mp.curg.syscallpc != 0 && mp.curg.syscallsp != 0 {
4746                 cgoOff := 0
4747                 // Check cgoCallersUse to make sure that we are not
4748                 // interrupting other code that is fiddling with
4749                 // cgoCallers.  We are running in a signal handler
4750                 // with all signals blocked, so we don't have to worry
4751                 // about any other code interrupting us.
4752                 if mp.cgoCallersUse.Load() == 0 && mp.cgoCallers != nil && mp.cgoCallers[0] != 0 {
4753                         for cgoOff < len(mp.cgoCallers) && mp.cgoCallers[cgoOff] != 0 {
4754                                 cgoOff++
4755                         }
4756                         n += copy(stk[:], mp.cgoCallers[:cgoOff])
4757                         mp.cgoCallers[0] = 0
4758                 }
4759
4760                 // Collect Go stack that leads to the cgo call.
4761                 u.initAt(mp.curg.syscallpc, mp.curg.syscallsp, 0, mp.curg, unwindSilentErrors)
4762         } else if usesLibcall() && mp.libcallg != 0 && mp.libcallpc != 0 && mp.libcallsp != 0 {
4763                 // Libcall, i.e. runtime syscall on windows.
4764                 // Collect Go stack that leads to the call.
4765                 u.initAt(mp.libcallpc, mp.libcallsp, 0, mp.libcallg.ptr(), unwindSilentErrors)
4766         } else if mp != nil && mp.vdsoSP != 0 {
4767                 // VDSO call, e.g. nanotime1 on Linux.
4768                 // Collect Go stack that leads to the call.
4769                 u.initAt(mp.vdsoPC, mp.vdsoSP, 0, gp, unwindSilentErrors|unwindJumpStack)
4770         } else {
4771                 u.initAt(pc, sp, lr, gp, unwindSilentErrors|unwindTrap|unwindJumpStack)
4772         }
4773         n += tracebackPCs(&u, 0, stk[n:])
4774
4775         if n <= 0 {
4776                 // Normal traceback is impossible or has failed.
4777                 // Account it against abstract "System" or "GC".
4778                 n = 2
4779                 if inVDSOPage(pc) {
4780                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_VDSO) + sys.PCQuantum
4781                 } else if pc > firstmoduledata.etext {
4782                         // "ExternalCode" is better than "etext".
4783                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_ExternalCode) + sys.PCQuantum
4784                 }
4785                 stk[0] = pc
4786                 if mp.preemptoff != "" {
4787                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_GC) + sys.PCQuantum
4788                 } else {
4789                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_System) + sys.PCQuantum
4790                 }
4791         }
4792
4793         if prof.hz.Load() != 0 {
4794                 // Note: it can happen on Windows that we interrupted a system thread
4795                 // with no g, so gp could nil. The other nil checks are done out of
4796                 // caution, but not expected to be nil in practice.
4797                 var tagPtr *unsafe.Pointer
4798                 if gp != nil && gp.m != nil && gp.m.curg != nil {
4799                         tagPtr = &gp.m.curg.labels
4800                 }
4801                 cpuprof.add(tagPtr, stk[:n])
4802
4803                 gprof := gp
4804                 var pp *p
4805                 if gp != nil && gp.m != nil {
4806                         if gp.m.curg != nil {
4807                                 gprof = gp.m.curg
4808                         }
4809                         pp = gp.m.p.ptr()
4810                 }
4811                 traceCPUSample(gprof, pp, stk[:n])
4812         }
4813         getg().m.mallocing--
4814 }
4815
4816 // setcpuprofilerate sets the CPU profiling rate to hz times per second.
4817 // If hz <= 0, setcpuprofilerate turns off CPU profiling.
4818 func setcpuprofilerate(hz int32) {
4819         // Force sane arguments.
4820         if hz < 0 {
4821                 hz = 0
4822         }
4823
4824         // Disable preemption, otherwise we can be rescheduled to another thread
4825         // that has profiling enabled.
4826         gp := getg()
4827         gp.m.locks++
4828
4829         // Stop profiler on this thread so that it is safe to lock prof.
4830         // if a profiling signal came in while we had prof locked,
4831         // it would deadlock.
4832         setThreadCPUProfiler(0)
4833
4834         for !prof.signalLock.CompareAndSwap(0, 1) {
4835                 osyield()
4836         }
4837         if prof.hz.Load() != hz {
4838                 setProcessCPUProfiler(hz)
4839                 prof.hz.Store(hz)
4840         }
4841         prof.signalLock.Store(0)
4842
4843         lock(&sched.lock)
4844         sched.profilehz = hz
4845         unlock(&sched.lock)
4846
4847         if hz != 0 {
4848                 setThreadCPUProfiler(hz)
4849         }
4850
4851         gp.m.locks--
4852 }
4853
4854 // init initializes pp, which may be a freshly allocated p or a
4855 // previously destroyed p, and transitions it to status _Pgcstop.
4856 func (pp *p) init(id int32) {
4857         pp.id = id
4858         pp.status = _Pgcstop
4859         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4860         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4861         pp.wbBuf.reset()
4862         if pp.mcache == nil {
4863                 if id == 0 {
4864                         if mcache0 == nil {
4865                                 throw("missing mcache?")
4866                         }
4867                         // Use the bootstrap mcache0. Only one P will get
4868                         // mcache0: the one with ID 0.
4869                         pp.mcache = mcache0
4870                 } else {
4871                         pp.mcache = allocmcache()
4872                 }
4873         }
4874         if raceenabled && pp.raceprocctx == 0 {
4875                 if id == 0 {
4876                         pp.raceprocctx = raceprocctx0
4877                         raceprocctx0 = 0 // bootstrap
4878                 } else {
4879                         pp.raceprocctx = raceproccreate()
4880                 }
4881         }
4882         lockInit(&pp.timersLock, lockRankTimers)
4883
4884         // This P may get timers when it starts running. Set the mask here
4885         // since the P may not go through pidleget (notably P 0 on startup).
4886         timerpMask.set(id)
4887         // Similarly, we may not go through pidleget before this P starts
4888         // running if it is P 0 on startup.
4889         idlepMask.clear(id)
4890 }
4891
4892 // destroy releases all of the resources associated with pp and
4893 // transitions it to status _Pdead.
4894 //
4895 // sched.lock must be held and the world must be stopped.
4896 func (pp *p) destroy() {
4897         assertLockHeld(&sched.lock)
4898         assertWorldStopped()
4899
4900         // Move all runnable goroutines to the global queue
4901         for pp.runqhead != pp.runqtail {
4902                 // Pop from tail of local queue
4903                 pp.runqtail--
4904                 gp := pp.runq[pp.runqtail%uint32(len(pp.runq))].ptr()
4905                 // Push onto head of global queue
4906                 globrunqputhead(gp)
4907         }
4908         if pp.runnext != 0 {
4909                 globrunqputhead(pp.runnext.ptr())
4910                 pp.runnext = 0
4911         }
4912         if len(pp.timers) > 0 {
4913                 plocal := getg().m.p.ptr()
4914                 // The world is stopped, but we acquire timersLock to
4915                 // protect against sysmon calling timeSleepUntil.
4916                 // This is the only case where we hold the timersLock of
4917                 // more than one P, so there are no deadlock concerns.
4918                 lock(&plocal.timersLock)
4919                 lock(&pp.timersLock)
4920                 moveTimers(plocal, pp.timers)
4921                 pp.timers = nil
4922                 pp.numTimers.Store(0)
4923                 pp.deletedTimers.Store(0)
4924                 pp.timer0When.Store(0)
4925                 unlock(&pp.timersLock)
4926                 unlock(&plocal.timersLock)
4927         }
4928         // Flush p's write barrier buffer.
4929         if gcphase != _GCoff {
4930                 wbBufFlush1(pp)
4931                 pp.gcw.dispose()
4932         }
4933         for i := range pp.sudogbuf {
4934                 pp.sudogbuf[i] = nil
4935         }
4936         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4937         for j := range pp.deferpoolbuf {
4938                 pp.deferpoolbuf[j] = nil
4939         }
4940         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4941         systemstack(func() {
4942                 for i := 0; i < pp.mspancache.len; i++ {
4943                         // Safe to call since the world is stopped.
4944                         mheap_.spanalloc.free(unsafe.Pointer(pp.mspancache.buf[i]))
4945                 }
4946                 pp.mspancache.len = 0
4947                 lock(&mheap_.lock)
4948                 pp.pcache.flush(&mheap_.pages)
4949                 unlock(&mheap_.lock)
4950         })
4951         freemcache(pp.mcache)
4952         pp.mcache = nil
4953         gfpurge(pp)
4954         traceProcFree(pp)
4955         if raceenabled {
4956                 if pp.timerRaceCtx != 0 {
4957                         // The race detector code uses a callback to fetch
4958                         // the proc context, so arrange for that callback
4959                         // to see the right thing.
4960                         // This hack only works because we are the only
4961                         // thread running.
4962                         mp := getg().m
4963                         phold := mp.p.ptr()
4964                         mp.p.set(pp)
4965
4966                         racectxend(pp.timerRaceCtx)
4967                         pp.timerRaceCtx = 0
4968
4969                         mp.p.set(phold)
4970                 }
4971                 raceprocdestroy(pp.raceprocctx)
4972                 pp.raceprocctx = 0
4973         }
4974         pp.gcAssistTime = 0
4975         pp.status = _Pdead
4976 }
4977
4978 // Change number of processors.
4979 //
4980 // sched.lock must be held, and the world must be stopped.
4981 //
4982 // gcworkbufs must not be being modified by either the GC or the write barrier
4983 // code, so the GC must not be running if the number of Ps actually changes.
4984 //
4985 // Returns list of Ps with local work, they need to be scheduled by the caller.
4986 func procresize(nprocs int32) *p {
4987         assertLockHeld(&sched.lock)
4988         assertWorldStopped()
4989
4990         old := gomaxprocs
4991         if old < 0 || nprocs <= 0 {
4992                 throw("procresize: invalid arg")
4993         }
4994         if trace.enabled {
4995                 traceGomaxprocs(nprocs)
4996         }
4997
4998         // update statistics
4999         now := nanotime()
5000         if sched.procresizetime != 0 {
5001                 sched.totaltime += int64(old) * (now - sched.procresizetime)
5002         }
5003         sched.procresizetime = now
5004
5005         maskWords := (nprocs + 31) / 32
5006
5007         // Grow allp if necessary.
5008         if nprocs > int32(len(allp)) {
5009                 // Synchronize with retake, which could be running
5010                 // concurrently since it doesn't run on a P.
5011                 lock(&allpLock)
5012                 if nprocs <= int32(cap(allp)) {
5013                         allp = allp[:nprocs]
5014                 } else {
5015                         nallp := make([]*p, nprocs)
5016                         // Copy everything up to allp's cap so we
5017                         // never lose old allocated Ps.
5018                         copy(nallp, allp[:cap(allp)])
5019                         allp = nallp
5020                 }
5021
5022                 if maskWords <= int32(cap(idlepMask)) {
5023                         idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5024                         timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5025                 } else {
5026                         nidlepMask := make([]uint32, maskWords)
5027                         // No need to copy beyond len, old Ps are irrelevant.
5028                         copy(nidlepMask, idlepMask)
5029                         idlepMask = nidlepMask
5030
5031                         ntimerpMask := make([]uint32, maskWords)
5032                         copy(ntimerpMask, timerpMask)
5033                         timerpMask = ntimerpMask
5034                 }
5035                 unlock(&allpLock)
5036         }
5037
5038         // initialize new P's
5039         for i := old; i < nprocs; i++ {
5040                 pp := allp[i]
5041                 if pp == nil {
5042                         pp = new(p)
5043                 }
5044                 pp.init(i)
5045                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allp[i]), unsafe.Pointer(pp))
5046         }
5047
5048         gp := getg()
5049         if gp.m.p != 0 && gp.m.p.ptr().id < nprocs {
5050                 // continue to use the current P
5051                 gp.m.p.ptr().status = _Prunning
5052                 gp.m.p.ptr().mcache.prepareForSweep()
5053         } else {
5054                 // release the current P and acquire allp[0].
5055                 //
5056                 // We must do this before destroying our current P
5057                 // because p.destroy itself has write barriers, so we
5058                 // need to do that from a valid P.
5059                 if gp.m.p != 0 {
5060                         if trace.enabled {
5061                                 // Pretend that we were descheduled
5062                                 // and then scheduled again to keep
5063                                 // the trace sane.
5064                                 traceGoSched()
5065                                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5066                         }
5067                         gp.m.p.ptr().m = 0
5068                 }
5069                 gp.m.p = 0
5070                 pp := allp[0]
5071                 pp.m = 0
5072                 pp.status = _Pidle
5073                 acquirep(pp)
5074                 if trace.enabled {
5075                         traceGoStart()
5076                 }
5077         }
5078
5079         // g.m.p is now set, so we no longer need mcache0 for bootstrapping.
5080         mcache0 = nil
5081
5082         // release resources from unused P's
5083         for i := nprocs; i < old; i++ {
5084                 pp := allp[i]
5085                 pp.destroy()
5086                 // can't free P itself because it can be referenced by an M in syscall
5087         }
5088
5089         // Trim allp.
5090         if int32(len(allp)) != nprocs {
5091                 lock(&allpLock)
5092                 allp = allp[:nprocs]
5093                 idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5094                 timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5095                 unlock(&allpLock)
5096         }
5097
5098         var runnablePs *p
5099         for i := nprocs - 1; i >= 0; i-- {
5100                 pp := allp[i]
5101                 if gp.m.p.ptr() == pp {
5102                         continue
5103                 }
5104                 pp.status = _Pidle
5105                 if runqempty(pp) {
5106                         pidleput(pp, now)
5107                 } else {
5108                         pp.m.set(mget())
5109                         pp.link.set(runnablePs)
5110                         runnablePs = pp
5111                 }
5112         }
5113         stealOrder.reset(uint32(nprocs))
5114         var int32p *int32 = &gomaxprocs // make compiler check that gomaxprocs is an int32
5115         atomic.Store((*uint32)(unsafe.Pointer(int32p)), uint32(nprocs))
5116         if old != nprocs {
5117                 // Notify the limiter that the amount of procs has changed.
5118                 gcCPULimiter.resetCapacity(now, nprocs)
5119         }
5120         return runnablePs
5121 }
5122
5123 // Associate p and the current m.
5124 //
5125 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
5126 // isn't because it immediately acquires pp.
5127 //
5128 //go:yeswritebarrierrec
5129 func acquirep(pp *p) {
5130         // Do the part that isn't allowed to have write barriers.
5131         wirep(pp)
5132
5133         // Have p; write barriers now allowed.
5134
5135         // Perform deferred mcache flush before this P can allocate
5136         // from a potentially stale mcache.
5137         pp.mcache.prepareForSweep()
5138
5139         if trace.enabled {
5140                 traceProcStart()
5141         }
5142 }
5143
5144 // wirep is the first step of acquirep, which actually associates the
5145 // current M to pp. This is broken out so we can disallow write
5146 // barriers for this part, since we don't yet have a P.
5147 //
5148 //go:nowritebarrierrec
5149 //go:nosplit
5150 func wirep(pp *p) {
5151         gp := getg()
5152
5153         if gp.m.p != 0 {
5154                 throw("wirep: already in go")
5155         }
5156         if pp.m != 0 || pp.status != _Pidle {
5157                 id := int64(0)
5158                 if pp.m != 0 {
5159                         id = pp.m.ptr().id
5160                 }
5161                 print("wirep: p->m=", pp.m, "(", id, ") p->status=", pp.status, "\n")
5162                 throw("wirep: invalid p state")
5163         }
5164         gp.m.p.set(pp)
5165         pp.m.set(gp.m)
5166         pp.status = _Prunning
5167 }
5168
5169 // Disassociate p and the current m.
5170 func releasep() *p {
5171         gp := getg()
5172
5173         if gp.m.p == 0 {
5174                 throw("releasep: invalid arg")
5175         }
5176         pp := gp.m.p.ptr()
5177         if pp.m.ptr() != gp.m || pp.status != _Prunning {
5178                 print("releasep: m=", gp.m, " m->p=", gp.m.p.ptr(), " p->m=", hex(pp.m), " p->status=", pp.status, "\n")
5179                 throw("releasep: invalid p state")
5180         }
5181         if trace.enabled {
5182                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5183         }
5184         gp.m.p = 0
5185         pp.m = 0
5186         pp.status = _Pidle
5187         return pp
5188 }
5189
5190 func incidlelocked(v int32) {
5191         lock(&sched.lock)
5192         sched.nmidlelocked += v
5193         if v > 0 {
5194                 checkdead()
5195         }
5196         unlock(&sched.lock)
5197 }
5198
5199 // Check for deadlock situation.
5200 // The check is based on number of running M's, if 0 -> deadlock.
5201 // sched.lock must be held.
5202 func checkdead() {
5203         assertLockHeld(&sched.lock)
5204
5205         // For -buildmode=c-shared or -buildmode=c-archive it's OK if
5206         // there are no running goroutines. The calling program is
5207         // assumed to be running.
5208         if islibrary || isarchive {
5209                 return
5210         }
5211
5212         // If we are dying because of a signal caught on an already idle thread,
5213         // freezetheworld will cause all running threads to block.
5214         // And runtime will essentially enter into deadlock state,
5215         // except that there is a thread that will call exit soon.
5216         if panicking.Load() > 0 {
5217                 return
5218         }
5219
5220         // If we are not running under cgo, but we have an extra M then account
5221         // for it. (It is possible to have an extra M on Windows without cgo to
5222         // accommodate callbacks created by syscall.NewCallback. See issue #6751
5223         // for details.)
5224         var run0 int32
5225         if !iscgo && cgoHasExtraM && extraMLength.Load() > 0 {
5226                 run0 = 1
5227         }
5228
5229         run := mcount() - sched.nmidle - sched.nmidlelocked - sched.nmsys
5230         if run > run0 {
5231                 return
5232         }
5233         if run < 0 {
5234                 print("runtime: checkdead: nmidle=", sched.nmidle, " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " mcount=", mcount(), " nmsys=", sched.nmsys, "\n")
5235                 unlock(&sched.lock)
5236                 throw("checkdead: inconsistent counts")
5237         }
5238
5239         grunning := 0
5240         forEachG(func(gp *g) {
5241                 if isSystemGoroutine(gp, false) {
5242                         return
5243                 }
5244                 s := readgstatus(gp)
5245                 switch s &^ _Gscan {
5246                 case _Gwaiting,
5247                         _Gpreempted:
5248                         grunning++
5249                 case _Grunnable,
5250                         _Grunning,
5251                         _Gsyscall:
5252                         print("runtime: checkdead: find g ", gp.goid, " in status ", s, "\n")
5253                         unlock(&sched.lock)
5254                         throw("checkdead: runnable g")
5255                 }
5256         })
5257         if grunning == 0 { // possible if main goroutine calls runtime·Goexit()
5258                 unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5259                 fatal("no goroutines (main called runtime.Goexit) - deadlock!")
5260         }
5261
5262         // Maybe jump time forward for playground.
5263         if faketime != 0 {
5264                 if when := timeSleepUntil(); when < maxWhen {
5265                         faketime = when
5266
5267                         // Start an M to steal the timer.
5268                         pp, _ := pidleget(faketime)
5269                         if pp == nil {
5270                                 // There should always be a free P since
5271                                 // nothing is running.
5272                                 unlock(&sched.lock)
5273                                 throw("checkdead: no p for timer")
5274                         }
5275                         mp := mget()
5276                         if mp == nil {
5277                                 // There should always be a free M since
5278                                 // nothing is running.
5279                                 unlock(&sched.lock)
5280                                 throw("checkdead: no m for timer")
5281                         }
5282                         // M must be spinning to steal. We set this to be
5283                         // explicit, but since this is the only M it would
5284                         // become spinning on its own anyways.
5285                         sched.nmspinning.Add(1)
5286                         mp.spinning = true
5287                         mp.nextp.set(pp)
5288                         notewakeup(&mp.park)
5289                         return
5290                 }
5291         }
5292
5293         // There are no goroutines running, so we can look at the P's.
5294         for _, pp := range allp {
5295                 if len(pp.timers) > 0 {
5296                         return
5297                 }
5298         }
5299
5300         unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5301         fatal("all goroutines are asleep - deadlock!")
5302 }
5303
5304 // forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
5305 // collections. If we go this long without a garbage collection, one
5306 // is forced to run.
5307 //
5308 // This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
5309 var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9
5310
5311 // needSysmonWorkaround is true if the workaround for
5312 // golang.org/issue/42515 is needed on NetBSD.
5313 var needSysmonWorkaround bool = false
5314
5315 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
5316 //
5317 //go:nowritebarrierrec
5318 func sysmon() {
5319         lock(&sched.lock)
5320         sched.nmsys++
5321         checkdead()
5322         unlock(&sched.lock)
5323
5324         lasttrace := int64(0)
5325         idle := 0 // how many cycles in succession we had not wokeup somebody
5326         delay := uint32(0)
5327
5328         for {
5329                 if idle == 0 { // start with 20us sleep...
5330                         delay = 20
5331                 } else if idle > 50 { // start doubling the sleep after 1ms...
5332                         delay *= 2
5333                 }
5334                 if delay > 10*1000 { // up to 10ms
5335                         delay = 10 * 1000
5336                 }
5337                 usleep(delay)
5338
5339                 // sysmon should not enter deep sleep if schedtrace is enabled so that
5340                 // it can print that information at the right time.
5341                 //
5342                 // It should also not enter deep sleep if there are any active P's so
5343                 // that it can retake P's from syscalls, preempt long running G's, and
5344                 // poll the network if all P's are busy for long stretches.
5345                 //
5346                 // It should wakeup from deep sleep if any P's become active either due
5347                 // to exiting a syscall or waking up due to a timer expiring so that it
5348                 // can resume performing those duties. If it wakes from a syscall it
5349                 // resets idle and delay as a bet that since it had retaken a P from a
5350                 // syscall before, it may need to do it again shortly after the
5351                 // application starts work again. It does not reset idle when waking
5352                 // from a timer to avoid adding system load to applications that spend
5353                 // most of their time sleeping.
5354                 now := nanotime()
5355                 if debug.schedtrace <= 0 && (sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs) {
5356                         lock(&sched.lock)
5357                         if sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs {
5358                                 syscallWake := false
5359                                 next := timeSleepUntil()
5360                                 if next > now {
5361                                         sched.sysmonwait.Store(true)
5362                                         unlock(&sched.lock)
5363                                         // Make wake-up period small enough
5364                                         // for the sampling to be correct.
5365                                         sleep := forcegcperiod / 2
5366                                         if next-now < sleep {
5367                                                 sleep = next - now
5368                                         }
5369                                         shouldRelax := sleep >= osRelaxMinNS
5370                                         if shouldRelax {
5371                                                 osRelax(true)
5372                                         }
5373                                         syscallWake = notetsleep(&sched.sysmonnote, sleep)
5374                                         if shouldRelax {
5375                                                 osRelax(false)
5376                                         }
5377                                         lock(&sched.lock)
5378                                         sched.sysmonwait.Store(false)
5379                                         noteclear(&sched.sysmonnote)
5380                                 }
5381                                 if syscallWake {
5382                                         idle = 0
5383                                         delay = 20
5384                                 }
5385                         }
5386                         unlock(&sched.lock)
5387                 }
5388
5389                 lock(&sched.sysmonlock)
5390                 // Update now in case we blocked on sysmonnote or spent a long time
5391                 // blocked on schedlock or sysmonlock above.
5392                 now = nanotime()
5393
5394                 // trigger libc interceptors if needed
5395                 if *cgo_yield != nil {
5396                         asmcgocall(*cgo_yield, nil)
5397                 }
5398                 // poll network if not polled for more than 10ms
5399                 lastpoll := sched.lastpoll.Load()
5400                 if netpollinited() && lastpoll != 0 && lastpoll+10*1000*1000 < now {
5401                         sched.lastpoll.CompareAndSwap(lastpoll, now)
5402                         list := netpoll(0) // non-blocking - returns list of goroutines
5403                         if !list.empty() {
5404                                 // Need to decrement number of idle locked M's
5405                                 // (pretending that one more is running) before injectglist.
5406                                 // Otherwise it can lead to the following situation:
5407                                 // injectglist grabs all P's but before it starts M's to run the P's,
5408                                 // another M returns from syscall, finishes running its G,
5409                                 // observes that there is no work to do and no other running M's
5410                                 // and reports deadlock.
5411                                 incidlelocked(-1)
5412                                 injectglist(&list)
5413                                 incidlelocked(1)
5414                         }
5415                 }
5416                 if GOOS == "netbsd" && needSysmonWorkaround {
5417                         // netpoll is responsible for waiting for timer
5418                         // expiration, so we typically don't have to worry
5419                         // about starting an M to service timers. (Note that
5420                         // sleep for timeSleepUntil above simply ensures sysmon
5421                         // starts running again when that timer expiration may
5422                         // cause Go code to run again).
5423                         //
5424                         // However, netbsd has a kernel bug that sometimes
5425                         // misses netpollBreak wake-ups, which can lead to
5426                         // unbounded delays servicing timers. If we detect this
5427                         // overrun, then startm to get something to handle the
5428                         // timer.
5429                         //
5430                         // See issue 42515 and
5431                         // https://gnats.netbsd.org/cgi-bin/query-pr-single.pl?number=50094.
5432                         if next := timeSleepUntil(); next < now {
5433                                 startm(nil, false, false)
5434                         }
5435                 }
5436                 if scavenger.sysmonWake.Load() != 0 {
5437                         // Kick the scavenger awake if someone requested it.
5438                         scavenger.wake()
5439                 }
5440                 // retake P's blocked in syscalls
5441                 // and preempt long running G's
5442                 if retake(now) != 0 {
5443                         idle = 0
5444                 } else {
5445                         idle++
5446                 }
5447                 // check if we need to force a GC
5448                 if t := (gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: now}); t.test() && forcegc.idle.Load() {
5449                         lock(&forcegc.lock)
5450                         forcegc.idle.Store(false)
5451                         var list gList
5452                         list.push(forcegc.g)
5453                         injectglist(&list)
5454                         unlock(&forcegc.lock)
5455                 }
5456                 if debug.schedtrace > 0 && lasttrace+int64(debug.schedtrace)*1000000 <= now {
5457                         lasttrace = now
5458                         schedtrace(debug.scheddetail > 0)
5459                 }
5460                 unlock(&sched.sysmonlock)
5461         }
5462 }
5463
5464 type sysmontick struct {
5465         schedtick   uint32
5466         schedwhen   int64
5467         syscalltick uint32
5468         syscallwhen int64
5469 }
5470
5471 // forcePreemptNS is the time slice given to a G before it is
5472 // preempted.
5473 const forcePreemptNS = 10 * 1000 * 1000 // 10ms
5474
5475 func retake(now int64) uint32 {
5476         n := 0
5477         // Prevent allp slice changes. This lock will be completely
5478         // uncontended unless we're already stopping the world.
5479         lock(&allpLock)
5480         // We can't use a range loop over allp because we may
5481         // temporarily drop the allpLock. Hence, we need to re-fetch
5482         // allp each time around the loop.
5483         for i := 0; i < len(allp); i++ {
5484                 pp := allp[i]
5485                 if pp == nil {
5486                         // This can happen if procresize has grown
5487                         // allp but not yet created new Ps.
5488                         continue
5489                 }
5490                 pd := &pp.sysmontick
5491                 s := pp.status
5492                 sysretake := false
5493                 if s == _Prunning || s == _Psyscall {
5494                         // Preempt G if it's running for too long.
5495                         t := int64(pp.schedtick)
5496                         if int64(pd.schedtick) != t {
5497                                 pd.schedtick = uint32(t)
5498                                 pd.schedwhen = now
5499                         } else if pd.schedwhen+forcePreemptNS <= now {
5500                                 preemptone(pp)
5501                                 // In case of syscall, preemptone() doesn't
5502                                 // work, because there is no M wired to P.
5503                                 sysretake = true
5504                         }
5505                 }
5506                 if s == _Psyscall {
5507                         // Retake P from syscall if it's there for more than 1 sysmon tick (at least 20us).
5508                         t := int64(pp.syscalltick)
5509                         if !sysretake && int64(pd.syscalltick) != t {
5510                                 pd.syscalltick = uint32(t)
5511                                 pd.syscallwhen = now
5512                                 continue
5513                         }
5514                         // On the one hand we don't want to retake Ps if there is no other work to do,
5515                         // but on the other hand we want to retake them eventually
5516                         // because they can prevent the sysmon thread from deep sleep.
5517                         if runqempty(pp) && sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() > 0 && pd.syscallwhen+10*1000*1000 > now {
5518                                 continue
5519                         }
5520                         // Drop allpLock so we can take sched.lock.
5521                         unlock(&allpLock)
5522                         // Need to decrement number of idle locked M's
5523                         // (pretending that one more is running) before the CAS.
5524                         // Otherwise the M from which we retake can exit the syscall,
5525                         // increment nmidle and report deadlock.
5526                         incidlelocked(-1)
5527                         if atomic.Cas(&pp.status, s, _Pidle) {
5528                                 if trace.enabled {
5529                                         traceGoSysBlock(pp)
5530                                         traceProcStop(pp)
5531                                 }
5532                                 n++
5533                                 pp.syscalltick++
5534                                 handoffp(pp)
5535                         }
5536                         incidlelocked(1)
5537                         lock(&allpLock)
5538                 }
5539         }
5540         unlock(&allpLock)
5541         return uint32(n)
5542 }
5543
5544 // Tell all goroutines that they have been preempted and they should stop.
5545 // This function is purely best-effort. It can fail to inform a goroutine if a
5546 // processor just started running it.
5547 // No locks need to be held.
5548 // Returns true if preemption request was issued to at least one goroutine.
5549 func preemptall() bool {
5550         res := false
5551         for _, pp := range allp {
5552                 if pp.status != _Prunning {
5553                         continue
5554                 }
5555                 if preemptone(pp) {
5556                         res = true
5557                 }
5558         }
5559         return res
5560 }
5561
5562 // Tell the goroutine running on processor P to stop.
5563 // This function is purely best-effort. It can incorrectly fail to inform the
5564 // goroutine. It can inform the wrong goroutine. Even if it informs the
5565 // correct goroutine, that goroutine might ignore the request if it is
5566 // simultaneously executing newstack.
5567 // No lock needs to be held.
5568 // Returns true if preemption request was issued.
5569 // The actual preemption will happen at some point in the future
5570 // and will be indicated by the gp->status no longer being
5571 // Grunning
5572 func preemptone(pp *p) bool {
5573         mp := pp.m.ptr()
5574         if mp == nil || mp == getg().m {
5575                 return false
5576         }
5577         gp := mp.curg
5578         if gp == nil || gp == mp.g0 {
5579                 return false
5580         }
5581
5582         gp.preempt = true
5583
5584         // Every call in a goroutine checks for stack overflow by
5585         // comparing the current stack pointer to gp->stackguard0.
5586         // Setting gp->stackguard0 to StackPreempt folds
5587         // preemption into the normal stack overflow check.
5588         gp.stackguard0 = stackPreempt
5589
5590         // Request an async preemption of this P.
5591         if preemptMSupported && debug.asyncpreemptoff == 0 {
5592                 pp.preempt = true
5593                 preemptM(mp)
5594         }
5595
5596         return true
5597 }
5598
5599 var starttime int64
5600
5601 func schedtrace(detailed bool) {
5602         now := nanotime()
5603         if starttime == 0 {
5604                 starttime = now
5605         }
5606
5607         lock(&sched.lock)
5608         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)
5609         if detailed {
5610                 print(" gcwaiting=", sched.gcwaiting.Load(), " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " stopwait=", sched.stopwait, " sysmonwait=", sched.sysmonwait.Load(), "\n")
5611         }
5612         // We must be careful while reading data from P's, M's and G's.
5613         // Even if we hold schedlock, most data can be changed concurrently.
5614         // E.g. (p->m ? p->m->id : -1) can crash if p->m changes from non-nil to nil.
5615         for i, pp := range allp {
5616                 mp := pp.m.ptr()
5617                 h := atomic.Load(&pp.runqhead)
5618                 t := atomic.Load(&pp.runqtail)
5619                 if detailed {
5620                         print("  P", i, ": status=", pp.status, " schedtick=", pp.schedtick, " syscalltick=", pp.syscalltick, " m=")
5621                         if mp != nil {
5622                                 print(mp.id)
5623                         } else {
5624                                 print("nil")
5625                         }
5626                         print(" runqsize=", t-h, " gfreecnt=", pp.gFree.n, " timerslen=", len(pp.timers), "\n")
5627                 } else {
5628                         // In non-detailed mode format lengths of per-P run queues as:
5629                         // [len1 len2 len3 len4]
5630                         print(" ")
5631                         if i == 0 {
5632                                 print("[")
5633                         }
5634                         print(t - h)
5635                         if i == len(allp)-1 {
5636                                 print("]\n")
5637                         }
5638                 }
5639         }
5640
5641         if !detailed {
5642                 unlock(&sched.lock)
5643                 return
5644         }
5645
5646         for mp := allm; mp != nil; mp = mp.alllink {
5647                 pp := mp.p.ptr()
5648                 print("  M", mp.id, ": p=")
5649                 if pp != nil {
5650                         print(pp.id)
5651                 } else {
5652                         print("nil")
5653                 }
5654                 print(" curg=")
5655                 if mp.curg != nil {
5656                         print(mp.curg.goid)
5657                 } else {
5658                         print("nil")
5659                 }
5660                 print(" mallocing=", mp.mallocing, " throwing=", mp.throwing, " preemptoff=", mp.preemptoff, " locks=", mp.locks, " dying=", mp.dying, " spinning=", mp.spinning, " blocked=", mp.blocked, " lockedg=")
5661                 if lockedg := mp.lockedg.ptr(); lockedg != nil {
5662                         print(lockedg.goid)
5663                 } else {
5664                         print("nil")
5665                 }
5666                 print("\n")
5667         }
5668
5669         forEachG(func(gp *g) {
5670                 print("  G", gp.goid, ": status=", readgstatus(gp), "(", gp.waitreason.String(), ") m=")
5671                 if gp.m != nil {
5672                         print(gp.m.id)
5673                 } else {
5674                         print("nil")
5675                 }
5676                 print(" lockedm=")
5677                 if lockedm := gp.lockedm.ptr(); lockedm != nil {
5678                         print(lockedm.id)
5679                 } else {
5680                         print("nil")
5681                 }
5682                 print("\n")
5683         })
5684         unlock(&sched.lock)
5685 }
5686
5687 // schedEnableUser enables or disables the scheduling of user
5688 // goroutines.
5689 //
5690 // This does not stop already running user goroutines, so the caller
5691 // should first stop the world when disabling user goroutines.
5692 func schedEnableUser(enable bool) {
5693         lock(&sched.lock)
5694         if sched.disable.user == !enable {
5695                 unlock(&sched.lock)
5696                 return
5697         }
5698         sched.disable.user = !enable
5699         if enable {
5700                 n := sched.disable.n
5701                 sched.disable.n = 0
5702                 globrunqputbatch(&sched.disable.runnable, n)
5703                 unlock(&sched.lock)
5704                 for ; n != 0 && sched.npidle.Load() != 0; n-- {
5705                         startm(nil, false, false)
5706                 }
5707         } else {
5708                 unlock(&sched.lock)
5709         }
5710 }
5711
5712 // schedEnabled reports whether gp should be scheduled. It returns
5713 // false is scheduling of gp is disabled.
5714 //
5715 // sched.lock must be held.
5716 func schedEnabled(gp *g) bool {
5717         assertLockHeld(&sched.lock)
5718
5719         if sched.disable.user {
5720                 return isSystemGoroutine(gp, true)
5721         }
5722         return true
5723 }
5724
5725 // Put mp on midle list.
5726 // sched.lock must be held.
5727 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5728 //
5729 //go:nowritebarrierrec
5730 func mput(mp *m) {
5731         assertLockHeld(&sched.lock)
5732
5733         mp.schedlink = sched.midle
5734         sched.midle.set(mp)
5735         sched.nmidle++
5736         checkdead()
5737 }
5738
5739 // Try to get an m from midle list.
5740 // sched.lock must be held.
5741 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5742 //
5743 //go:nowritebarrierrec
5744 func mget() *m {
5745         assertLockHeld(&sched.lock)
5746
5747         mp := sched.midle.ptr()
5748         if mp != nil {
5749                 sched.midle = mp.schedlink
5750                 sched.nmidle--
5751         }
5752         return mp
5753 }
5754
5755 // Put gp on the global runnable queue.
5756 // sched.lock must be held.
5757 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5758 //
5759 //go:nowritebarrierrec
5760 func globrunqput(gp *g) {
5761         assertLockHeld(&sched.lock)
5762
5763         sched.runq.pushBack(gp)
5764         sched.runqsize++
5765 }
5766
5767 // Put gp at the head of the global runnable queue.
5768 // sched.lock must be held.
5769 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5770 //
5771 //go:nowritebarrierrec
5772 func globrunqputhead(gp *g) {
5773         assertLockHeld(&sched.lock)
5774
5775         sched.runq.push(gp)
5776         sched.runqsize++
5777 }
5778
5779 // Put a batch of runnable goroutines on the global runnable queue.
5780 // This clears *batch.
5781 // sched.lock must be held.
5782 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5783 //
5784 //go:nowritebarrierrec
5785 func globrunqputbatch(batch *gQueue, n int32) {
5786         assertLockHeld(&sched.lock)
5787
5788         sched.runq.pushBackAll(*batch)
5789         sched.runqsize += n
5790         *batch = gQueue{}
5791 }
5792
5793 // Try get a batch of G's from the global runnable queue.
5794 // sched.lock must be held.
5795 func globrunqget(pp *p, max int32) *g {
5796         assertLockHeld(&sched.lock)
5797
5798         if sched.runqsize == 0 {
5799                 return nil
5800         }
5801
5802         n := sched.runqsize/gomaxprocs + 1
5803         if n > sched.runqsize {
5804                 n = sched.runqsize
5805         }
5806         if max > 0 && n > max {
5807                 n = max
5808         }
5809         if n > int32(len(pp.runq))/2 {
5810                 n = int32(len(pp.runq)) / 2
5811         }
5812
5813         sched.runqsize -= n
5814
5815         gp := sched.runq.pop()
5816         n--
5817         for ; n > 0; n-- {
5818                 gp1 := sched.runq.pop()
5819                 runqput(pp, gp1, false)
5820         }
5821         return gp
5822 }
5823
5824 // pMask is an atomic bitstring with one bit per P.
5825 type pMask []uint32
5826
5827 // read returns true if P id's bit is set.
5828 func (p pMask) read(id uint32) bool {
5829         word := id / 32
5830         mask := uint32(1) << (id % 32)
5831         return (atomic.Load(&p[word]) & mask) != 0
5832 }
5833
5834 // set sets P id's bit.
5835 func (p pMask) set(id int32) {
5836         word := id / 32
5837         mask := uint32(1) << (id % 32)
5838         atomic.Or(&p[word], mask)
5839 }
5840
5841 // clear clears P id's bit.
5842 func (p pMask) clear(id int32) {
5843         word := id / 32
5844         mask := uint32(1) << (id % 32)
5845         atomic.And(&p[word], ^mask)
5846 }
5847
5848 // updateTimerPMask clears pp's timer mask if it has no timers on its heap.
5849 //
5850 // Ideally, the timer mask would be kept immediately consistent on any timer
5851 // operations. Unfortunately, updating a shared global data structure in the
5852 // timer hot path adds too much overhead in applications frequently switching
5853 // between no timers and some timers.
5854 //
5855 // As a compromise, the timer mask is updated only on pidleget / pidleput. A
5856 // running P (returned by pidleget) may add a timer at any time, so its mask
5857 // must be set. An idle P (passed to pidleput) cannot add new timers while
5858 // idle, so if it has no timers at that time, its mask may be cleared.
5859 //
5860 // Thus, we get the following effects on timer-stealing in findrunnable:
5861 //
5862 //   - Idle Ps with no timers when they go idle are never checked in findrunnable
5863 //     (for work- or timer-stealing; this is the ideal case).
5864 //   - Running Ps must always be checked.
5865 //   - Idle Ps whose timers are stolen must continue to be checked until they run
5866 //     again, even after timer expiration.
5867 //
5868 // When the P starts running again, the mask should be set, as a timer may be
5869 // added at any time.
5870 //
5871 // TODO(prattmic): Additional targeted updates may improve the above cases.
5872 // e.g., updating the mask when stealing a timer.
5873 func updateTimerPMask(pp *p) {
5874         if pp.numTimers.Load() > 0 {
5875                 return
5876         }
5877
5878         // Looks like there are no timers, however another P may transiently
5879         // decrement numTimers when handling a timerModified timer in
5880         // checkTimers. We must take timersLock to serialize with these changes.
5881         lock(&pp.timersLock)
5882         if pp.numTimers.Load() == 0 {
5883                 timerpMask.clear(pp.id)
5884         }
5885         unlock(&pp.timersLock)
5886 }
5887
5888 // pidleput puts p on the _Pidle list. now must be a relatively recent call
5889 // to nanotime or zero. Returns now or the current time if now was zero.
5890 //
5891 // This releases ownership of p. Once sched.lock is released it is no longer
5892 // safe to use p.
5893 //
5894 // sched.lock must be held.
5895 //
5896 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5897 //
5898 //go:nowritebarrierrec
5899 func pidleput(pp *p, now int64) int64 {
5900         assertLockHeld(&sched.lock)
5901
5902         if !runqempty(pp) {
5903                 throw("pidleput: P has non-empty run queue")
5904         }
5905         if now == 0 {
5906                 now = nanotime()
5907         }
5908         updateTimerPMask(pp) // clear if there are no timers.
5909         idlepMask.set(pp.id)
5910         pp.link = sched.pidle
5911         sched.pidle.set(pp)
5912         sched.npidle.Add(1)
5913         if !pp.limiterEvent.start(limiterEventIdle, now) {
5914                 throw("must be able to track idle limiter event")
5915         }
5916         return now
5917 }
5918
5919 // pidleget tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5920 //
5921 // sched.lock must be held.
5922 //
5923 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5924 //
5925 //go:nowritebarrierrec
5926 func pidleget(now int64) (*p, int64) {
5927         assertLockHeld(&sched.lock)
5928
5929         pp := sched.pidle.ptr()
5930         if pp != nil {
5931                 // Timer may get added at any time now.
5932                 if now == 0 {
5933                         now = nanotime()
5934                 }
5935                 timerpMask.set(pp.id)
5936                 idlepMask.clear(pp.id)
5937                 sched.pidle = pp.link
5938                 sched.npidle.Add(-1)
5939                 pp.limiterEvent.stop(limiterEventIdle, now)
5940         }
5941         return pp, now
5942 }
5943
5944 // pidlegetSpinning tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5945 // This is called by spinning Ms (or callers than need a spinning M) that have
5946 // found work. If no P is available, this must synchronized with non-spinning
5947 // Ms that may be preparing to drop their P without discovering this work.
5948 //
5949 // sched.lock must be held.
5950 //
5951 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5952 //
5953 //go:nowritebarrierrec
5954 func pidlegetSpinning(now int64) (*p, int64) {
5955         assertLockHeld(&sched.lock)
5956
5957         pp, now := pidleget(now)
5958         if pp == nil {
5959                 // See "Delicate dance" comment in findrunnable. We found work
5960                 // that we cannot take, we must synchronize with non-spinning
5961                 // Ms that may be preparing to drop their P.
5962                 sched.needspinning.Store(1)
5963                 return nil, now
5964         }
5965
5966         return pp, now
5967 }
5968
5969 // runqempty reports whether pp has no Gs on its local run queue.
5970 // It never returns true spuriously.
5971 func runqempty(pp *p) bool {
5972         // Defend against a race where 1) pp has G1 in runqnext but runqhead == runqtail,
5973         // 2) runqput on pp kicks G1 to the runq, 3) runqget on pp empties runqnext.
5974         // Simply observing that runqhead == runqtail and then observing that runqnext == nil
5975         // does not mean the queue is empty.
5976         for {
5977                 head := atomic.Load(&pp.runqhead)
5978                 tail := atomic.Load(&pp.runqtail)
5979                 runnext := atomic.Loaduintptr((*uintptr)(unsafe.Pointer(&pp.runnext)))
5980                 if tail == atomic.Load(&pp.runqtail) {
5981                         return head == tail && runnext == 0
5982                 }
5983         }
5984 }
5985
5986 // To shake out latent assumptions about scheduling order,
5987 // we introduce some randomness into scheduling decisions
5988 // when running with the race detector.
5989 // The need for this was made obvious by changing the
5990 // (deterministic) scheduling order in Go 1.5 and breaking
5991 // many poorly-written tests.
5992 // With the randomness here, as long as the tests pass
5993 // consistently with -race, they shouldn't have latent scheduling
5994 // assumptions.
5995 const randomizeScheduler = raceenabled
5996
5997 // runqput tries to put g on the local runnable queue.
5998 // If next is false, runqput adds g to the tail of the runnable queue.
5999 // If next is true, runqput puts g in the pp.runnext slot.
6000 // If the run queue is full, runnext puts g on the global queue.
6001 // Executed only by the owner P.
6002 func runqput(pp *p, gp *g, next bool) {
6003         if randomizeScheduler && next && fastrandn(2) == 0 {
6004                 next = false
6005         }
6006
6007         if next {
6008         retryNext:
6009                 oldnext := pp.runnext
6010                 if !pp.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
6011                         goto retryNext
6012                 }
6013                 if oldnext == 0 {
6014                         return
6015                 }
6016                 // Kick the old runnext out to the regular run queue.
6017                 gp = oldnext.ptr()
6018         }
6019
6020 retry:
6021         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6022         t := pp.runqtail
6023         if t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6024                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6025                 atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+1) // store-release, makes the item available for consumption
6026                 return
6027         }
6028         if runqputslow(pp, gp, h, t) {
6029                 return
6030         }
6031         // the queue is not full, now the put above must succeed
6032         goto retry
6033 }
6034
6035 // Put g and a batch of work from local runnable queue on global queue.
6036 // Executed only by the owner P.
6037 func runqputslow(pp *p, gp *g, h, t uint32) bool {
6038         var batch [len(pp.runq)/2 + 1]*g
6039
6040         // First, grab a batch from local queue.
6041         n := t - h
6042         n = n / 2
6043         if n != uint32(len(pp.runq)/2) {
6044                 throw("runqputslow: queue is not full")
6045         }
6046         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6047                 batch[i] = pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6048         }
6049         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6050                 return false
6051         }
6052         batch[n] = gp
6053
6054         if randomizeScheduler {
6055                 for i := uint32(1); i <= n; i++ {
6056                         j := fastrandn(i + 1)
6057                         batch[i], batch[j] = batch[j], batch[i]
6058                 }
6059         }
6060
6061         // Link the goroutines.
6062         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6063                 batch[i].schedlink.set(batch[i+1])
6064         }
6065         var q gQueue
6066         q.head.set(batch[0])
6067         q.tail.set(batch[n])
6068
6069         // Now put the batch on global queue.
6070         lock(&sched.lock)
6071         globrunqputbatch(&q, int32(n+1))
6072         unlock(&sched.lock)
6073         return true
6074 }
6075
6076 // runqputbatch tries to put all the G's on q on the local runnable queue.
6077 // If the queue is full, they are put on the global queue; in that case
6078 // this will temporarily acquire the scheduler lock.
6079 // Executed only by the owner P.
6080 func runqputbatch(pp *p, q *gQueue, qsize int) {
6081         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead)
6082         t := pp.runqtail
6083         n := uint32(0)
6084         for !q.empty() && t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6085                 gp := q.pop()
6086                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6087                 t++
6088                 n++
6089         }
6090         qsize -= int(n)
6091
6092         if randomizeScheduler {
6093                 off := func(o uint32) uint32 {
6094                         return (pp.runqtail + o) % uint32(len(pp.runq))
6095                 }
6096                 for i := uint32(1); i < n; i++ {
6097                         j := fastrandn(i + 1)
6098                         pp.runq[off(i)], pp.runq[off(j)] = pp.runq[off(j)], pp.runq[off(i)]
6099                 }
6100         }
6101
6102         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t)
6103         if !q.empty() {
6104                 lock(&sched.lock)
6105                 globrunqputbatch(q, int32(qsize))
6106                 unlock(&sched.lock)
6107         }
6108 }
6109
6110 // Get g from local runnable queue.
6111 // If inheritTime is true, gp should inherit the remaining time in the
6112 // current time slice. Otherwise, it should start a new time slice.
6113 // Executed only by the owner P.
6114 func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) {
6115         // If there's a runnext, it's the next G to run.
6116         next := pp.runnext
6117         // If the runnext is non-0 and the CAS fails, it could only have been stolen by another P,
6118         // because other Ps can race to set runnext to 0, but only the current P can set it to non-0.
6119         // Hence, there's no need to retry this CAS if it fails.
6120         if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) {
6121                 return next.ptr(), true
6122         }
6123
6124         for {
6125                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6126                 t := pp.runqtail
6127                 if t == h {
6128                         return nil, false
6129                 }
6130                 gp := pp.runq[h%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6131                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+1) { // cas-release, commits consume
6132                         return gp, false
6133                 }
6134         }
6135 }
6136
6137 // runqdrain drains the local runnable queue of pp and returns all goroutines in it.
6138 // Executed only by the owner P.
6139 func runqdrain(pp *p) (drainQ gQueue, n uint32) {
6140         oldNext := pp.runnext
6141         if oldNext != 0 && pp.runnext.cas(oldNext, 0) {
6142                 drainQ.pushBack(oldNext.ptr())
6143                 n++
6144         }
6145
6146 retry:
6147         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6148         t := pp.runqtail
6149         qn := t - h
6150         if qn == 0 {
6151                 return
6152         }
6153         if qn > uint32(len(pp.runq)) { // read inconsistent h and t
6154                 goto retry
6155         }
6156
6157         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+qn) { // cas-release, commits consume
6158                 goto retry
6159         }
6160
6161         // We've inverted the order in which it gets G's from the local P's runnable queue
6162         // and then advances the head pointer because we don't want to mess up the statuses of G's
6163         // while runqdrain() and runqsteal() are running in parallel.
6164         // Thus we should advance the head pointer before draining the local P into a gQueue,
6165         // so that we can update any gp.schedlink only after we take the full ownership of G,
6166         // meanwhile, other P's can't access to all G's in local P's runnable queue and steal them.
6167         // See https://groups.google.com/g/golang-dev/c/0pTKxEKhHSc/m/6Q85QjdVBQAJ for more details.
6168         for i := uint32(0); i < qn; i++ {
6169                 gp := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6170                 drainQ.pushBack(gp)
6171                 n++
6172         }
6173         return
6174 }
6175
6176 // Grabs a batch of goroutines from pp's runnable queue into batch.
6177 // Batch is a ring buffer starting at batchHead.
6178 // Returns number of grabbed goroutines.
6179 // Can be executed by any P.
6180 func runqgrab(pp *p, batch *[256]guintptr, batchHead uint32, stealRunNextG bool) uint32 {
6181         for {
6182                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6183                 t := atomic.LoadAcq(&pp.runqtail) // load-acquire, synchronize with the producer
6184                 n := t - h
6185                 n = n - n/2
6186                 if n == 0 {
6187                         if stealRunNextG {
6188                                 // Try to steal from pp.runnext.
6189                                 if next := pp.runnext; next != 0 {
6190                                         if pp.status == _Prunning {
6191                                                 // Sleep to ensure that pp isn't about to run the g
6192                                                 // we are about to steal.
6193                                                 // The important use case here is when the g running
6194                                                 // on pp ready()s another g and then almost
6195                                                 // immediately blocks. Instead of stealing runnext
6196                                                 // in this window, back off to give pp a chance to
6197                                                 // schedule runnext. This will avoid thrashing gs
6198                                                 // between different Ps.
6199                                                 // A sync chan send/recv takes ~50ns as of time of
6200                                                 // writing, so 3us gives ~50x overshoot.
6201                                                 if GOOS != "windows" && GOOS != "openbsd" && GOOS != "netbsd" {
6202                                                         usleep(3)
6203                                                 } else {
6204                                                         // On some platforms system timer granularity is
6205                                                         // 1-15ms, which is way too much for this
6206                                                         // optimization. So just yield.
6207                                                         osyield()
6208                                                 }
6209                                         }
6210                                         if !pp.runnext.cas(next, 0) {
6211                                                 continue
6212                                         }
6213                                         batch[batchHead%uint32(len(batch))] = next
6214                                         return 1
6215                                 }
6216                         }
6217                         return 0
6218                 }
6219                 if n > uint32(len(pp.runq)/2) { // read inconsistent h and t
6220                         continue
6221                 }
6222                 for i := uint32(0); i < n; i++ {
6223                         g := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))]
6224                         batch[(batchHead+i)%uint32(len(batch))] = g
6225                 }
6226                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6227                         return n
6228                 }
6229         }
6230 }
6231
6232 // Steal half of elements from local runnable queue of p2
6233 // and put onto local runnable queue of p.
6234 // Returns one of the stolen elements (or nil if failed).
6235 func runqsteal(pp, p2 *p, stealRunNextG bool) *g {
6236         t := pp.runqtail
6237         n := runqgrab(p2, &pp.runq, t, stealRunNextG)
6238         if n == 0 {
6239                 return nil
6240         }
6241         n--
6242         gp := pp.runq[(t+n)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6243         if n == 0 {
6244                 return gp
6245         }
6246         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6247         if t-h+n >= uint32(len(pp.runq)) {
6248                 throw("runqsteal: runq overflow")
6249         }
6250         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+n) // store-release, makes the item available for consumption
6251         return gp
6252 }
6253
6254 // A gQueue is a dequeue of Gs linked through g.schedlink. A G can only
6255 // be on one gQueue or gList at a time.
6256 type gQueue struct {
6257         head guintptr
6258         tail guintptr
6259 }
6260
6261 // empty reports whether q is empty.
6262 func (q *gQueue) empty() bool {
6263         return q.head == 0
6264 }
6265
6266 // push adds gp to the head of q.
6267 func (q *gQueue) push(gp *g) {
6268         gp.schedlink = q.head
6269         q.head.set(gp)
6270         if q.tail == 0 {
6271                 q.tail.set(gp)
6272         }
6273 }
6274
6275 // pushBack adds gp to the tail of q.
6276 func (q *gQueue) pushBack(gp *g) {
6277         gp.schedlink = 0
6278         if q.tail != 0 {
6279                 q.tail.ptr().schedlink.set(gp)
6280         } else {
6281                 q.head.set(gp)
6282         }
6283         q.tail.set(gp)
6284 }
6285
6286 // pushBackAll adds all Gs in q2 to the tail of q. After this q2 must
6287 // not be used.
6288 func (q *gQueue) pushBackAll(q2 gQueue) {
6289         if q2.tail == 0 {
6290                 return
6291         }
6292         q2.tail.ptr().schedlink = 0
6293         if q.tail != 0 {
6294                 q.tail.ptr().schedlink = q2.head
6295         } else {
6296                 q.head = q2.head
6297         }
6298         q.tail = q2.tail
6299 }
6300
6301 // pop removes and returns the head of queue q. It returns nil if
6302 // q is empty.
6303 func (q *gQueue) pop() *g {
6304         gp := q.head.ptr()
6305         if gp != nil {
6306                 q.head = gp.schedlink
6307                 if q.head == 0 {
6308                         q.tail = 0
6309                 }
6310         }
6311         return gp
6312 }
6313
6314 // popList takes all Gs in q and returns them as a gList.
6315 func (q *gQueue) popList() gList {
6316         stack := gList{q.head}
6317         *q = gQueue{}
6318         return stack
6319 }
6320
6321 // A gList is a list of Gs linked through g.schedlink. A G can only be
6322 // on one gQueue or gList at a time.
6323 type gList struct {
6324         head guintptr
6325 }
6326
6327 // empty reports whether l is empty.
6328 func (l *gList) empty() bool {
6329         return l.head == 0
6330 }
6331
6332 // push adds gp to the head of l.
6333 func (l *gList) push(gp *g) {
6334         gp.schedlink = l.head
6335         l.head.set(gp)
6336 }
6337
6338 // pushAll prepends all Gs in q to l.
6339 func (l *gList) pushAll(q gQueue) {
6340         if !q.empty() {
6341                 q.tail.ptr().schedlink = l.head
6342                 l.head = q.head
6343         }
6344 }
6345
6346 // pop removes and returns the head of l. If l is empty, it returns nil.
6347 func (l *gList) pop() *g {
6348         gp := l.head.ptr()
6349         if gp != nil {
6350                 l.head = gp.schedlink
6351         }
6352         return gp
6353 }
6354
6355 //go:linkname setMaxThreads runtime/debug.setMaxThreads
6356 func setMaxThreads(in int) (out int) {
6357         lock(&sched.lock)
6358         out = int(sched.maxmcount)
6359         if in > 0x7fffffff { // MaxInt32
6360                 sched.maxmcount = 0x7fffffff
6361         } else {
6362                 sched.maxmcount = int32(in)
6363         }
6364         checkmcount()
6365         unlock(&sched.lock)
6366         return
6367 }
6368
6369 //go:nosplit
6370 func procPin() int {
6371         gp := getg()
6372         mp := gp.m
6373
6374         mp.locks++
6375         return int(mp.p.ptr().id)
6376 }
6377
6378 //go:nosplit
6379 func procUnpin() {
6380         gp := getg()
6381         gp.m.locks--
6382 }
6383
6384 //go:linkname sync_runtime_procPin sync.runtime_procPin
6385 //go:nosplit
6386 func sync_runtime_procPin() int {
6387         return procPin()
6388 }
6389
6390 //go:linkname sync_runtime_procUnpin sync.runtime_procUnpin
6391 //go:nosplit
6392 func sync_runtime_procUnpin() {
6393         procUnpin()
6394 }
6395
6396 //go:linkname sync_atomic_runtime_procPin sync/atomic.runtime_procPin
6397 //go:nosplit
6398 func sync_atomic_runtime_procPin() int {
6399         return procPin()
6400 }
6401
6402 //go:linkname sync_atomic_runtime_procUnpin sync/atomic.runtime_procUnpin
6403 //go:nosplit
6404 func sync_atomic_runtime_procUnpin() {
6405         procUnpin()
6406 }
6407
6408 // Active spinning for sync.Mutex.
6409 //
6410 //go:linkname sync_runtime_canSpin sync.runtime_canSpin
6411 //go:nosplit
6412 func sync_runtime_canSpin(i int) bool {
6413         // sync.Mutex is cooperative, so we are conservative with spinning.
6414         // Spin only few times and only if running on a multicore machine and
6415         // GOMAXPROCS>1 and there is at least one other running P and local runq is empty.
6416         // As opposed to runtime mutex we don't do passive spinning here,
6417         // because there can be work on global runq or on other Ps.
6418         if i >= active_spin || ncpu <= 1 || gomaxprocs <= sched.npidle.Load()+sched.nmspinning.Load()+1 {
6419                 return false
6420         }
6421         if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) {
6422                 return false
6423         }
6424         return true
6425 }
6426
6427 //go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpin
6428 //go:nosplit
6429 func sync_runtime_doSpin() {
6430         procyield(active_spin_cnt)
6431 }
6432
6433 var stealOrder randomOrder
6434
6435 // randomOrder/randomEnum are helper types for randomized work stealing.
6436 // They allow to enumerate all Ps in different pseudo-random orders without repetitions.
6437 // The algorithm is based on the fact that if we have X such that X and GOMAXPROCS
6438 // are coprime, then a sequences of (i + X) % GOMAXPROCS gives the required enumeration.
6439 type randomOrder struct {
6440         count    uint32
6441         coprimes []uint32
6442 }
6443
6444 type randomEnum struct {
6445         i     uint32
6446         count uint32
6447         pos   uint32
6448         inc   uint32
6449 }
6450
6451 func (ord *randomOrder) reset(count uint32) {
6452         ord.count = count
6453         ord.coprimes = ord.coprimes[:0]
6454         for i := uint32(1); i <= count; i++ {
6455                 if gcd(i, count) == 1 {
6456                         ord.coprimes = append(ord.coprimes, i)
6457                 }
6458         }
6459 }
6460
6461 func (ord *randomOrder) start(i uint32) randomEnum {
6462         return randomEnum{
6463                 count: ord.count,
6464                 pos:   i % ord.count,
6465                 inc:   ord.coprimes[i/ord.count%uint32(len(ord.coprimes))],
6466         }
6467 }
6468
6469 func (enum *randomEnum) done() bool {
6470         return enum.i == enum.count
6471 }
6472
6473 func (enum *randomEnum) next() {
6474         enum.i++
6475         enum.pos = (enum.pos + enum.inc) % enum.count
6476 }
6477
6478 func (enum *randomEnum) position() uint32 {
6479         return enum.pos
6480 }
6481
6482 func gcd(a, b uint32) uint32 {
6483         for b != 0 {
6484                 a, b = b, a%b
6485         }
6486         return a
6487 }
6488
6489 // An initTask represents the set of initializations that need to be done for a package.
6490 // Keep in sync with ../../test/noinit.go:initTask
6491 type initTask struct {
6492         state uint32 // 0 = uninitialized, 1 = in progress, 2 = done
6493         nfns  uint32
6494         // followed by nfns pcs, uintptr sized, one per init function to run
6495 }
6496
6497 // inittrace stores statistics for init functions which are
6498 // updated by malloc and newproc when active is true.
6499 var inittrace tracestat
6500
6501 type tracestat struct {
6502         active bool   // init tracing activation status
6503         id     uint64 // init goroutine id
6504         allocs uint64 // heap allocations
6505         bytes  uint64 // heap allocated bytes
6506 }
6507
6508 func doInit(ts []*initTask) {
6509         for _, t := range ts {
6510                 doInit1(t)
6511         }
6512 }
6513
6514 func doInit1(t *initTask) {
6515         switch t.state {
6516         case 2: // fully initialized
6517                 return
6518         case 1: // initialization in progress
6519                 throw("recursive call during initialization - linker skew")
6520         default: // not initialized yet
6521                 t.state = 1 // initialization in progress
6522
6523                 var (
6524                         start  int64
6525                         before tracestat
6526                 )
6527
6528                 if inittrace.active {
6529                         start = nanotime()
6530                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6531                         before = inittrace
6532                 }
6533
6534                 if t.nfns == 0 {
6535                         // We should have pruned all of these in the linker.
6536                         throw("inittask with no functions")
6537                 }
6538
6539                 firstFunc := add(unsafe.Pointer(t), 8)
6540                 for i := uint32(0); i < t.nfns; i++ {
6541                         p := add(firstFunc, uintptr(i)*goarch.PtrSize)
6542                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&p))
6543                         f()
6544                 }
6545
6546                 if inittrace.active {
6547                         end := nanotime()
6548                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6549                         after := inittrace
6550
6551                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&firstFunc))
6552                         pkg := funcpkgpath(findfunc(abi.FuncPCABIInternal(f)))
6553
6554                         var sbuf [24]byte
6555                         print("init ", pkg, " @")
6556                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(start-runtimeInitTime))), " ms, ")
6557                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(end-start))), " ms clock, ")
6558                         print(string(itoa(sbuf[:], after.bytes-before.bytes)), " bytes, ")
6559                         print(string(itoa(sbuf[:], after.allocs-before.allocs)), " allocs")
6560                         print("\n")
6561                 }
6562
6563                 t.state = 2 // initialization done
6564         }
6565 }