]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/proc.go
runtime: replace sysBlockTraced with tracedSyscallEnter
[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(&cpuprof.lock, lockRankCpuprof)
695         traceLockInit()
696         // Enforce that this lock is always a leaf lock.
697         // All of this lock's critical sections should be
698         // extremely short.
699         lockInit(&memstats.heapStats.noPLock, lockRankLeafRank)
700
701         // raceinit must be the first call to race detector.
702         // In particular, it must be done before mallocinit below calls racemapshadow.
703         gp := getg()
704         if raceenabled {
705                 gp.racectx, raceprocctx0 = raceinit()
706         }
707
708         sched.maxmcount = 10000
709
710         // The world starts stopped.
711         worldStopped()
712
713         moduledataverify()
714         stackinit()
715         mallocinit()
716         godebug := getGodebugEarly()
717         initPageTrace(godebug) // must run after mallocinit but before anything allocates
718         cpuinit(godebug)       // must run before alginit
719         alginit()              // maps, hash, fastrand must not be used before this call
720         fastrandinit()         // must run before mcommoninit
721         mcommoninit(gp.m, -1)
722         modulesinit()   // provides activeModules
723         typelinksinit() // uses maps, activeModules
724         itabsinit()     // uses activeModules
725         stkobjinit()    // must run before GC starts
726
727         sigsave(&gp.m.sigmask)
728         initSigmask = gp.m.sigmask
729
730         goargs()
731         goenvs()
732         parsedebugvars()
733         gcinit()
734
735         // if disableMemoryProfiling is set, update MemProfileRate to 0 to turn off memprofile.
736         // Note: parsedebugvars may update MemProfileRate, but when disableMemoryProfiling is
737         // set to true by the linker, it means that nothing is consuming the profile, it is
738         // safe to set MemProfileRate to 0.
739         if disableMemoryProfiling {
740                 MemProfileRate = 0
741         }
742
743         lock(&sched.lock)
744         sched.lastpoll.Store(nanotime())
745         procs := ncpu
746         if n, ok := atoi32(gogetenv("GOMAXPROCS")); ok && n > 0 {
747                 procs = n
748         }
749         if procresize(procs) != nil {
750                 throw("unknown runnable goroutine during bootstrap")
751         }
752         unlock(&sched.lock)
753
754         // World is effectively started now, as P's can run.
755         worldStarted()
756
757         if buildVersion == "" {
758                 // Condition should never trigger. This code just serves
759                 // to ensure runtime·buildVersion is kept in the resulting binary.
760                 buildVersion = "unknown"
761         }
762         if len(modinfo) == 1 {
763                 // Condition should never trigger. This code just serves
764                 // to ensure runtime·modinfo is kept in the resulting binary.
765                 modinfo = ""
766         }
767 }
768
769 func dumpgstatus(gp *g) {
770         thisg := getg()
771         print("runtime:   gp: gp=", gp, ", goid=", gp.goid, ", gp->atomicstatus=", readgstatus(gp), "\n")
772         print("runtime: getg:  g=", thisg, ", goid=", thisg.goid, ",  g->atomicstatus=", readgstatus(thisg), "\n")
773 }
774
775 // sched.lock must be held.
776 func checkmcount() {
777         assertLockHeld(&sched.lock)
778
779         // Exclude extra M's, which are used for cgocallback from threads
780         // created in C.
781         //
782         // The purpose of the SetMaxThreads limit is to avoid accidental fork
783         // bomb from something like millions of goroutines blocking on system
784         // calls, causing the runtime to create millions of threads. By
785         // definition, this isn't a problem for threads created in C, so we
786         // exclude them from the limit. See https://go.dev/issue/60004.
787         count := mcount() - int32(extraMInUse.Load()) - int32(extraMLength.Load())
788         if count > sched.maxmcount {
789                 print("runtime: program exceeds ", sched.maxmcount, "-thread limit\n")
790                 throw("thread exhaustion")
791         }
792 }
793
794 // mReserveID returns the next ID to use for a new m. This new m is immediately
795 // considered 'running' by checkdead.
796 //
797 // sched.lock must be held.
798 func mReserveID() int64 {
799         assertLockHeld(&sched.lock)
800
801         if sched.mnext+1 < sched.mnext {
802                 throw("runtime: thread ID overflow")
803         }
804         id := sched.mnext
805         sched.mnext++
806         checkmcount()
807         return id
808 }
809
810 // Pre-allocated ID may be passed as 'id', or omitted by passing -1.
811 func mcommoninit(mp *m, id int64) {
812         gp := getg()
813
814         // g0 stack won't make sense for user (and is not necessary unwindable).
815         if gp != gp.m.g0 {
816                 callers(1, mp.createstack[:])
817         }
818
819         lock(&sched.lock)
820
821         if id >= 0 {
822                 mp.id = id
823         } else {
824                 mp.id = mReserveID()
825         }
826
827         lo := uint32(int64Hash(uint64(mp.id), fastrandseed))
828         hi := uint32(int64Hash(uint64(cputicks()), ^fastrandseed))
829         if lo|hi == 0 {
830                 hi = 1
831         }
832         // Same behavior as for 1.17.
833         // TODO: Simplify this.
834         if goarch.BigEndian {
835                 mp.fastrand = uint64(lo)<<32 | uint64(hi)
836         } else {
837                 mp.fastrand = uint64(hi)<<32 | uint64(lo)
838         }
839
840         mpreinit(mp)
841         if mp.gsignal != nil {
842                 mp.gsignal.stackguard1 = mp.gsignal.stack.lo + stackGuard
843         }
844
845         // Add to allm so garbage collector doesn't free g->m
846         // when it is just in a register or thread-local storage.
847         mp.alllink = allm
848
849         // NumCgoCall() iterates over allm w/o schedlock,
850         // so we need to publish it safely.
851         atomicstorep(unsafe.Pointer(&allm), unsafe.Pointer(mp))
852         unlock(&sched.lock)
853
854         // Allocate memory to hold a cgo traceback if the cgo call crashes.
855         if iscgo || GOOS == "solaris" || GOOS == "illumos" || GOOS == "windows" {
856                 mp.cgoCallers = new(cgoCallers)
857         }
858 }
859
860 func (mp *m) becomeSpinning() {
861         mp.spinning = true
862         sched.nmspinning.Add(1)
863         sched.needspinning.Store(0)
864 }
865
866 func (mp *m) hasCgoOnStack() bool {
867         return mp.ncgo > 0 || mp.isextra
868 }
869
870 var fastrandseed uintptr
871
872 func fastrandinit() {
873         s := (*[unsafe.Sizeof(fastrandseed)]byte)(unsafe.Pointer(&fastrandseed))[:]
874         getRandomData(s)
875 }
876
877 // Mark gp ready to run.
878 func ready(gp *g, traceskip int, next bool) {
879         if traceEnabled() {
880                 traceGoUnpark(gp, traceskip)
881         }
882
883         status := readgstatus(gp)
884
885         // Mark runnable.
886         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
887         if status&^_Gscan != _Gwaiting {
888                 dumpgstatus(gp)
889                 throw("bad g->status in ready")
890         }
891
892         // status is Gwaiting or Gscanwaiting, make Grunnable and put on runq
893         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
894         runqput(mp.p.ptr(), gp, next)
895         wakep()
896         releasem(mp)
897 }
898
899 // freezeStopWait is a large value that freezetheworld sets
900 // sched.stopwait to in order to request that all Gs permanently stop.
901 const freezeStopWait = 0x7fffffff
902
903 // freezing is set to non-zero if the runtime is trying to freeze the
904 // world.
905 var freezing atomic.Bool
906
907 // Similar to stopTheWorld but best-effort and can be called several times.
908 // There is no reverse operation, used during crashing.
909 // This function must not lock any mutexes.
910 func freezetheworld() {
911         freezing.Store(true)
912         // stopwait and preemption requests can be lost
913         // due to races with concurrently executing threads,
914         // so try several times
915         for i := 0; i < 5; i++ {
916                 // this should tell the scheduler to not start any new goroutines
917                 sched.stopwait = freezeStopWait
918                 sched.gcwaiting.Store(true)
919                 // this should stop running goroutines
920                 if !preemptall() {
921                         break // no running goroutines
922                 }
923                 usleep(1000)
924         }
925         // to be sure
926         usleep(1000)
927         preemptall()
928         usleep(1000)
929 }
930
931 // All reads and writes of g's status go through readgstatus, casgstatus
932 // castogscanstatus, casfrom_Gscanstatus.
933 //
934 //go:nosplit
935 func readgstatus(gp *g) uint32 {
936         return gp.atomicstatus.Load()
937 }
938
939 // The Gscanstatuses are acting like locks and this releases them.
940 // If it proves to be a performance hit we should be able to make these
941 // simple atomic stores but for now we are going to throw if
942 // we see an inconsistent state.
943 func casfrom_Gscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
944         success := false
945
946         // Check that transition is valid.
947         switch oldval {
948         default:
949                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus bad oldval gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
950                 dumpgstatus(gp)
951                 throw("casfrom_Gscanstatus:top gp->status is not in scan state")
952         case _Gscanrunnable,
953                 _Gscanwaiting,
954                 _Gscanrunning,
955                 _Gscansyscall,
956                 _Gscanpreempted:
957                 if newval == oldval&^_Gscan {
958                         success = gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
959                 }
960         }
961         if !success {
962                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus failed gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
963                 dumpgstatus(gp)
964                 throw("casfrom_Gscanstatus: gp->status is not in scan state")
965         }
966         releaseLockRank(lockRankGscan)
967 }
968
969 // This will return false if the gp is not in the expected status and the cas fails.
970 // This acts like a lock acquire while the casfromgstatus acts like a lock release.
971 func castogscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) bool {
972         switch oldval {
973         case _Grunnable,
974                 _Grunning,
975                 _Gwaiting,
976                 _Gsyscall:
977                 if newval == oldval|_Gscan {
978                         r := gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
979                         if r {
980                                 acquireLockRank(lockRankGscan)
981                         }
982                         return r
983
984                 }
985         }
986         print("runtime: castogscanstatus oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
987         throw("castogscanstatus")
988         panic("not reached")
989 }
990
991 // casgstatusAlwaysTrack is a debug flag that causes casgstatus to always track
992 // various latencies on every transition instead of sampling them.
993 var casgstatusAlwaysTrack = false
994
995 // If asked to move to or from a Gscanstatus this will throw. Use the castogscanstatus
996 // and casfrom_Gscanstatus instead.
997 // casgstatus will loop if the g->atomicstatus is in a Gscan status until the routine that
998 // put it in the Gscan state is finished.
999 //
1000 //go:nosplit
1001 func casgstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
1002         if (oldval&_Gscan != 0) || (newval&_Gscan != 0) || oldval == newval {
1003                 systemstack(func() {
1004                         print("runtime: casgstatus: oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
1005                         throw("casgstatus: bad incoming values")
1006                 })
1007         }
1008
1009         acquireLockRank(lockRankGscan)
1010         releaseLockRank(lockRankGscan)
1011
1012         // See https://golang.org/cl/21503 for justification of the yield delay.
1013         const yieldDelay = 5 * 1000
1014         var nextYield int64
1015
1016         // loop if gp->atomicstatus is in a scan state giving
1017         // GC time to finish and change the state to oldval.
1018         for i := 0; !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval); i++ {
1019                 if oldval == _Gwaiting && gp.atomicstatus.Load() == _Grunnable {
1020                         throw("casgstatus: waiting for Gwaiting but is Grunnable")
1021                 }
1022                 if i == 0 {
1023                         nextYield = nanotime() + yieldDelay
1024                 }
1025                 if nanotime() < nextYield {
1026                         for x := 0; x < 10 && gp.atomicstatus.Load() != oldval; x++ {
1027                                 procyield(1)
1028                         }
1029                 } else {
1030                         osyield()
1031                         nextYield = nanotime() + yieldDelay/2
1032                 }
1033         }
1034
1035         if oldval == _Grunning {
1036                 // Track every gTrackingPeriod time a goroutine transitions out of running.
1037                 if casgstatusAlwaysTrack || gp.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
1038                         gp.tracking = true
1039                 }
1040                 gp.trackingSeq++
1041         }
1042         if !gp.tracking {
1043                 return
1044         }
1045
1046         // Handle various kinds of tracking.
1047         //
1048         // Currently:
1049         // - Time spent in runnable.
1050         // - Time spent blocked on a sync.Mutex or sync.RWMutex.
1051         switch oldval {
1052         case _Grunnable:
1053                 // We transitioned out of runnable, so measure how much
1054                 // time we spent in this state and add it to
1055                 // runnableTime.
1056                 now := nanotime()
1057                 gp.runnableTime += now - gp.trackingStamp
1058                 gp.trackingStamp = 0
1059         case _Gwaiting:
1060                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1061                         // Not blocking on a lock.
1062                         break
1063                 }
1064                 // Blocking on a lock, measure it. Note that because we're
1065                 // sampling, we have to multiply by our sampling period to get
1066                 // a more representative estimate of the absolute value.
1067                 // gTrackingPeriod also represents an accurate sampling period
1068                 // because we can only enter this state from _Grunning.
1069                 now := nanotime()
1070                 sched.totalMutexWaitTime.Add((now - gp.trackingStamp) * gTrackingPeriod)
1071                 gp.trackingStamp = 0
1072         }
1073         switch newval {
1074         case _Gwaiting:
1075                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1076                         // Not blocking on a lock.
1077                         break
1078                 }
1079                 // Blocking on a lock. Write down the timestamp.
1080                 now := nanotime()
1081                 gp.trackingStamp = now
1082         case _Grunnable:
1083                 // We just transitioned into runnable, so record what
1084                 // time that happened.
1085                 now := nanotime()
1086                 gp.trackingStamp = now
1087         case _Grunning:
1088                 // We're transitioning into running, so turn off
1089                 // tracking and record how much time we spent in
1090                 // runnable.
1091                 gp.tracking = false
1092                 sched.timeToRun.record(gp.runnableTime)
1093                 gp.runnableTime = 0
1094         }
1095 }
1096
1097 // casGToWaiting transitions gp from old to _Gwaiting, and sets the wait reason.
1098 //
1099 // Use this over casgstatus when possible to ensure that a waitreason is set.
1100 func casGToWaiting(gp *g, old uint32, reason waitReason) {
1101         // Set the wait reason before calling casgstatus, because casgstatus will use it.
1102         gp.waitreason = reason
1103         casgstatus(gp, old, _Gwaiting)
1104 }
1105
1106 // casgstatus(gp, oldstatus, Gcopystack), assuming oldstatus is Gwaiting or Grunnable.
1107 // Returns old status. Cannot call casgstatus directly, because we are racing with an
1108 // async wakeup that might come in from netpoll. If we see Gwaiting from the readgstatus,
1109 // it might have become Grunnable by the time we get to the cas. If we called casgstatus,
1110 // it would loop waiting for the status to go back to Gwaiting, which it never will.
1111 //
1112 //go:nosplit
1113 func casgcopystack(gp *g) uint32 {
1114         for {
1115                 oldstatus := readgstatus(gp) &^ _Gscan
1116                 if oldstatus != _Gwaiting && oldstatus != _Grunnable {
1117                         throw("copystack: bad status, not Gwaiting or Grunnable")
1118                 }
1119                 if gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldstatus, _Gcopystack) {
1120                         return oldstatus
1121                 }
1122         }
1123 }
1124
1125 // casGToPreemptScan transitions gp from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted.
1126 //
1127 // TODO(austin): This is the only status operation that both changes
1128 // the status and locks the _Gscan bit. Rethink this.
1129 func casGToPreemptScan(gp *g, old, new uint32) {
1130         if old != _Grunning || new != _Gscan|_Gpreempted {
1131                 throw("bad g transition")
1132         }
1133         acquireLockRank(lockRankGscan)
1134         for !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Grunning, _Gscan|_Gpreempted) {
1135         }
1136 }
1137
1138 // casGFromPreempted attempts to transition gp from _Gpreempted to
1139 // _Gwaiting. If successful, the caller is responsible for
1140 // re-scheduling gp.
1141 func casGFromPreempted(gp *g, old, new uint32) bool {
1142         if old != _Gpreempted || new != _Gwaiting {
1143                 throw("bad g transition")
1144         }
1145         gp.waitreason = waitReasonPreempted
1146         return gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Gpreempted, _Gwaiting)
1147 }
1148
1149 // stopTheWorld stops all P's from executing goroutines, interrupting
1150 // all goroutines at GC safe points and records reason as the reason
1151 // for the stop. On return, only the current goroutine's P is running.
1152 // stopTheWorld must not be called from a system stack and the caller
1153 // must not hold worldsema. The caller must call startTheWorld when
1154 // other P's should resume execution.
1155 //
1156 // stopTheWorld is safe for multiple goroutines to call at the
1157 // same time. Each will execute its own stop, and the stops will
1158 // be serialized.
1159 //
1160 // This is also used by routines that do stack dumps. If the system is
1161 // in panic or being exited, this may not reliably stop all
1162 // goroutines.
1163 func stopTheWorld(reason string) {
1164         semacquire(&worldsema)
1165         gp := getg()
1166         gp.m.preemptoff = reason
1167         systemstack(func() {
1168                 // Mark the goroutine which called stopTheWorld preemptible so its
1169                 // stack may be scanned.
1170                 // This lets a mark worker scan us while we try to stop the world
1171                 // since otherwise we could get in a mutual preemption deadlock.
1172                 // We must not modify anything on the G stack because a stack shrink
1173                 // may occur. A stack shrink is otherwise OK though because in order
1174                 // to return from this function (and to leave the system stack) we
1175                 // must have preempted all goroutines, including any attempting
1176                 // to scan our stack, in which case, any stack shrinking will
1177                 // have already completed by the time we exit.
1178                 // Don't provide a wait reason because we're still executing.
1179                 casGToWaiting(gp, _Grunning, waitReasonStoppingTheWorld)
1180                 stopTheWorldWithSema()
1181                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunning)
1182         })
1183 }
1184
1185 // startTheWorld undoes the effects of stopTheWorld.
1186 func startTheWorld() {
1187         systemstack(func() { startTheWorldWithSema(false) })
1188
1189         // worldsema must be held over startTheWorldWithSema to ensure
1190         // gomaxprocs cannot change while worldsema is held.
1191         //
1192         // Release worldsema with direct handoff to the next waiter, but
1193         // acquirem so that semrelease1 doesn't try to yield our time.
1194         //
1195         // Otherwise if e.g. ReadMemStats is being called in a loop,
1196         // it might stomp on other attempts to stop the world, such as
1197         // for starting or ending GC. The operation this blocks is
1198         // so heavy-weight that we should just try to be as fair as
1199         // possible here.
1200         //
1201         // We don't want to just allow us to get preempted between now
1202         // and releasing the semaphore because then we keep everyone
1203         // (including, for example, GCs) waiting longer.
1204         mp := acquirem()
1205         mp.preemptoff = ""
1206         semrelease1(&worldsema, true, 0)
1207         releasem(mp)
1208 }
1209
1210 // stopTheWorldGC has the same effect as stopTheWorld, but blocks
1211 // until the GC is not running. It also blocks a GC from starting
1212 // until startTheWorldGC is called.
1213 func stopTheWorldGC(reason string) {
1214         semacquire(&gcsema)
1215         stopTheWorld(reason)
1216 }
1217
1218 // startTheWorldGC undoes the effects of stopTheWorldGC.
1219 func startTheWorldGC() {
1220         startTheWorld()
1221         semrelease(&gcsema)
1222 }
1223
1224 // Holding worldsema grants an M the right to try to stop the world.
1225 var worldsema uint32 = 1
1226
1227 // Holding gcsema grants the M the right to block a GC, and blocks
1228 // until the current GC is done. In particular, it prevents gomaxprocs
1229 // from changing concurrently.
1230 //
1231 // TODO(mknyszek): Once gomaxprocs and the execution tracer can handle
1232 // being changed/enabled during a GC, remove this.
1233 var gcsema uint32 = 1
1234
1235 // stopTheWorldWithSema is the core implementation of stopTheWorld.
1236 // The caller is responsible for acquiring worldsema and disabling
1237 // preemption first and then should stopTheWorldWithSema on the system
1238 // stack:
1239 //
1240 //      semacquire(&worldsema, 0)
1241 //      m.preemptoff = "reason"
1242 //      systemstack(stopTheWorldWithSema)
1243 //
1244 // When finished, the caller must either call startTheWorld or undo
1245 // these three operations separately:
1246 //
1247 //      m.preemptoff = ""
1248 //      systemstack(startTheWorldWithSema)
1249 //      semrelease(&worldsema)
1250 //
1251 // It is allowed to acquire worldsema once and then execute multiple
1252 // startTheWorldWithSema/stopTheWorldWithSema pairs.
1253 // Other P's are able to execute between successive calls to
1254 // startTheWorldWithSema and stopTheWorldWithSema.
1255 // Holding worldsema causes any other goroutines invoking
1256 // stopTheWorld to block.
1257 func stopTheWorldWithSema() {
1258         gp := getg()
1259
1260         // If we hold a lock, then we won't be able to stop another M
1261         // that is blocked trying to acquire the lock.
1262         if gp.m.locks > 0 {
1263                 throw("stopTheWorld: holding locks")
1264         }
1265
1266         lock(&sched.lock)
1267         sched.stopwait = gomaxprocs
1268         sched.gcwaiting.Store(true)
1269         preemptall()
1270         // stop current P
1271         gp.m.p.ptr().status = _Pgcstop // Pgcstop is only diagnostic.
1272         sched.stopwait--
1273         // try to retake all P's in Psyscall status
1274         for _, pp := range allp {
1275                 s := pp.status
1276                 if s == _Psyscall && atomic.Cas(&pp.status, s, _Pgcstop) {
1277                         if traceEnabled() {
1278                                 traceGoSysBlock(pp)
1279                                 traceProcStop(pp)
1280                         }
1281                         pp.syscalltick++
1282                         sched.stopwait--
1283                 }
1284         }
1285         // stop idle P's
1286         now := nanotime()
1287         for {
1288                 pp, _ := pidleget(now)
1289                 if pp == nil {
1290                         break
1291                 }
1292                 pp.status = _Pgcstop
1293                 sched.stopwait--
1294         }
1295         wait := sched.stopwait > 0
1296         unlock(&sched.lock)
1297
1298         // wait for remaining P's to stop voluntarily
1299         if wait {
1300                 for {
1301                         // wait for 100us, then try to re-preempt in case of any races
1302                         if notetsleep(&sched.stopnote, 100*1000) {
1303                                 noteclear(&sched.stopnote)
1304                                 break
1305                         }
1306                         preemptall()
1307                 }
1308         }
1309
1310         // sanity checks
1311         bad := ""
1312         if sched.stopwait != 0 {
1313                 bad = "stopTheWorld: not stopped (stopwait != 0)"
1314         } else {
1315                 for _, pp := range allp {
1316                         if pp.status != _Pgcstop {
1317                                 bad = "stopTheWorld: not stopped (status != _Pgcstop)"
1318                         }
1319                 }
1320         }
1321         if freezing.Load() {
1322                 // Some other thread is panicking. This can cause the
1323                 // sanity checks above to fail if the panic happens in
1324                 // the signal handler on a stopped thread. Either way,
1325                 // we should halt this thread.
1326                 lock(&deadlock)
1327                 lock(&deadlock)
1328         }
1329         if bad != "" {
1330                 throw(bad)
1331         }
1332
1333         worldStopped()
1334 }
1335
1336 func startTheWorldWithSema(emitTraceEvent bool) int64 {
1337         assertWorldStopped()
1338
1339         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
1340         if netpollinited() {
1341                 list := netpoll(0) // non-blocking
1342                 injectglist(&list)
1343         }
1344         lock(&sched.lock)
1345
1346         procs := gomaxprocs
1347         if newprocs != 0 {
1348                 procs = newprocs
1349                 newprocs = 0
1350         }
1351         p1 := procresize(procs)
1352         sched.gcwaiting.Store(false)
1353         if sched.sysmonwait.Load() {
1354                 sched.sysmonwait.Store(false)
1355                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
1356         }
1357         unlock(&sched.lock)
1358
1359         worldStarted()
1360
1361         for p1 != nil {
1362                 p := p1
1363                 p1 = p1.link.ptr()
1364                 if p.m != 0 {
1365                         mp := p.m.ptr()
1366                         p.m = 0
1367                         if mp.nextp != 0 {
1368                                 throw("startTheWorld: inconsistent mp->nextp")
1369                         }
1370                         mp.nextp.set(p)
1371                         notewakeup(&mp.park)
1372                 } else {
1373                         // Start M to run P.  Do not start another M below.
1374                         newm(nil, p, -1)
1375                 }
1376         }
1377
1378         // Capture start-the-world time before doing clean-up tasks.
1379         startTime := nanotime()
1380         if emitTraceEvent {
1381                 traceGCSTWDone()
1382         }
1383
1384         // Wakeup an additional proc in case we have excessive runnable goroutines
1385         // in local queues or in the global queue. If we don't, the proc will park itself.
1386         // If we have lots of excessive work, resetspinning will unpark additional procs as necessary.
1387         wakep()
1388
1389         releasem(mp)
1390
1391         return startTime
1392 }
1393
1394 // usesLibcall indicates whether this runtime performs system calls
1395 // via libcall.
1396 func usesLibcall() bool {
1397         switch GOOS {
1398         case "aix", "darwin", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1399                 return true
1400         case "openbsd":
1401                 return GOARCH == "386" || GOARCH == "amd64" || GOARCH == "arm" || GOARCH == "arm64"
1402         }
1403         return false
1404 }
1405
1406 // mStackIsSystemAllocated indicates whether this runtime starts on a
1407 // system-allocated stack.
1408 func mStackIsSystemAllocated() bool {
1409         switch GOOS {
1410         case "aix", "darwin", "plan9", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1411                 return true
1412         case "openbsd":
1413                 switch GOARCH {
1414                 case "386", "amd64", "arm", "arm64":
1415                         return true
1416                 }
1417         }
1418         return false
1419 }
1420
1421 // mstart is the entry-point for new Ms.
1422 // It is written in assembly, uses ABI0, is marked TOPFRAME, and calls mstart0.
1423 func mstart()
1424
1425 // mstart0 is the Go entry-point for new Ms.
1426 // This must not split the stack because we may not even have stack
1427 // bounds set up yet.
1428 //
1429 // May run during STW (because it doesn't have a P yet), so write
1430 // barriers are not allowed.
1431 //
1432 //go:nosplit
1433 //go:nowritebarrierrec
1434 func mstart0() {
1435         gp := getg()
1436
1437         osStack := gp.stack.lo == 0
1438         if osStack {
1439                 // Initialize stack bounds from system stack.
1440                 // Cgo may have left stack size in stack.hi.
1441                 // minit may update the stack bounds.
1442                 //
1443                 // Note: these bounds may not be very accurate.
1444                 // We set hi to &size, but there are things above
1445                 // it. The 1024 is supposed to compensate this,
1446                 // but is somewhat arbitrary.
1447                 size := gp.stack.hi
1448                 if size == 0 {
1449                         size = 8192 * sys.StackGuardMultiplier
1450                 }
1451                 gp.stack.hi = uintptr(noescape(unsafe.Pointer(&size)))
1452                 gp.stack.lo = gp.stack.hi - size + 1024
1453         }
1454         // Initialize stack guard so that we can start calling regular
1455         // Go code.
1456         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
1457         // This is the g0, so we can also call go:systemstack
1458         // functions, which check stackguard1.
1459         gp.stackguard1 = gp.stackguard0
1460         mstart1()
1461
1462         // Exit this thread.
1463         if mStackIsSystemAllocated() {
1464                 // Windows, Solaris, illumos, Darwin, AIX and Plan 9 always system-allocate
1465                 // the stack, but put it in gp.stack before mstart,
1466                 // so the logic above hasn't set osStack yet.
1467                 osStack = true
1468         }
1469         mexit(osStack)
1470 }
1471
1472 // The go:noinline is to guarantee the getcallerpc/getcallersp below are safe,
1473 // so that we can set up g0.sched to return to the call of mstart1 above.
1474 //
1475 //go:noinline
1476 func mstart1() {
1477         gp := getg()
1478
1479         if gp != gp.m.g0 {
1480                 throw("bad runtime·mstart")
1481         }
1482
1483         // Set up m.g0.sched as a label returning to just
1484         // after the mstart1 call in mstart0 above, for use by goexit0 and mcall.
1485         // We're never coming back to mstart1 after we call schedule,
1486         // so other calls can reuse the current frame.
1487         // And goexit0 does a gogo that needs to return from mstart1
1488         // and let mstart0 exit the thread.
1489         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1490         gp.sched.pc = getcallerpc()
1491         gp.sched.sp = getcallersp()
1492
1493         asminit()
1494         minit()
1495
1496         // Install signal handlers; after minit so that minit can
1497         // prepare the thread to be able to handle the signals.
1498         if gp.m == &m0 {
1499                 mstartm0()
1500         }
1501
1502         if fn := gp.m.mstartfn; fn != nil {
1503                 fn()
1504         }
1505
1506         if gp.m != &m0 {
1507                 acquirep(gp.m.nextp.ptr())
1508                 gp.m.nextp = 0
1509         }
1510         schedule()
1511 }
1512
1513 // mstartm0 implements part of mstart1 that only runs on the m0.
1514 //
1515 // Write barriers are allowed here because we know the GC can't be
1516 // running yet, so they'll be no-ops.
1517 //
1518 //go:yeswritebarrierrec
1519 func mstartm0() {
1520         // Create an extra M for callbacks on threads not created by Go.
1521         // An extra M is also needed on Windows for callbacks created by
1522         // syscall.NewCallback. See issue #6751 for details.
1523         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1524                 cgoHasExtraM = true
1525                 newextram()
1526         }
1527         initsig(false)
1528 }
1529
1530 // mPark causes a thread to park itself, returning once woken.
1531 //
1532 //go:nosplit
1533 func mPark() {
1534         gp := getg()
1535         notesleep(&gp.m.park)
1536         noteclear(&gp.m.park)
1537 }
1538
1539 // mexit tears down and exits the current thread.
1540 //
1541 // Don't call this directly to exit the thread, since it must run at
1542 // the top of the thread stack. Instead, use gogo(&gp.m.g0.sched) to
1543 // unwind the stack to the point that exits the thread.
1544 //
1545 // It is entered with m.p != nil, so write barriers are allowed. It
1546 // will release the P before exiting.
1547 //
1548 //go:yeswritebarrierrec
1549 func mexit(osStack bool) {
1550         mp := getg().m
1551
1552         if mp == &m0 {
1553                 // This is the main thread. Just wedge it.
1554                 //
1555                 // On Linux, exiting the main thread puts the process
1556                 // into a non-waitable zombie state. On Plan 9,
1557                 // exiting the main thread unblocks wait even though
1558                 // other threads are still running. On Solaris we can
1559                 // neither exitThread nor return from mstart. Other
1560                 // bad things probably happen on other platforms.
1561                 //
1562                 // We could try to clean up this M more before wedging
1563                 // it, but that complicates signal handling.
1564                 handoffp(releasep())
1565                 lock(&sched.lock)
1566                 sched.nmfreed++
1567                 checkdead()
1568                 unlock(&sched.lock)
1569                 mPark()
1570                 throw("locked m0 woke up")
1571         }
1572
1573         sigblock(true)
1574         unminit()
1575
1576         // Free the gsignal stack.
1577         if mp.gsignal != nil {
1578                 stackfree(mp.gsignal.stack)
1579                 // On some platforms, when calling into VDSO (e.g. nanotime)
1580                 // we store our g on the gsignal stack, if there is one.
1581                 // Now the stack is freed, unlink it from the m, so we
1582                 // won't write to it when calling VDSO code.
1583                 mp.gsignal = nil
1584         }
1585
1586         // Remove m from allm.
1587         lock(&sched.lock)
1588         for pprev := &allm; *pprev != nil; pprev = &(*pprev).alllink {
1589                 if *pprev == mp {
1590                         *pprev = mp.alllink
1591                         goto found
1592                 }
1593         }
1594         throw("m not found in allm")
1595 found:
1596         // Delay reaping m until it's done with the stack.
1597         //
1598         // Put mp on the free list, though it will not be reaped while freeWait
1599         // is freeMWait. mp is no longer reachable via allm, so even if it is
1600         // on an OS stack, we must keep a reference to mp alive so that the GC
1601         // doesn't free mp while we are still using it.
1602         //
1603         // Note that the free list must not be linked through alllink because
1604         // some functions walk allm without locking, so may be using alllink.
1605         mp.freeWait.Store(freeMWait)
1606         mp.freelink = sched.freem
1607         sched.freem = mp
1608         unlock(&sched.lock)
1609
1610         atomic.Xadd64(&ncgocall, int64(mp.ncgocall))
1611
1612         // Release the P.
1613         handoffp(releasep())
1614         // After this point we must not have write barriers.
1615
1616         // Invoke the deadlock detector. This must happen after
1617         // handoffp because it may have started a new M to take our
1618         // P's work.
1619         lock(&sched.lock)
1620         sched.nmfreed++
1621         checkdead()
1622         unlock(&sched.lock)
1623
1624         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
1625                 // Make sure pendingPreemptSignals is correct when an M exits.
1626                 // For #41702.
1627                 if mp.signalPending.Load() != 0 {
1628                         pendingPreemptSignals.Add(-1)
1629                 }
1630         }
1631
1632         // Destroy all allocated resources. After this is called, we may no
1633         // longer take any locks.
1634         mdestroy(mp)
1635
1636         if osStack {
1637                 // No more uses of mp, so it is safe to drop the reference.
1638                 mp.freeWait.Store(freeMRef)
1639
1640                 // Return from mstart and let the system thread
1641                 // library free the g0 stack and terminate the thread.
1642                 return
1643         }
1644
1645         // mstart is the thread's entry point, so there's nothing to
1646         // return to. Exit the thread directly. exitThread will clear
1647         // m.freeWait when it's done with the stack and the m can be
1648         // reaped.
1649         exitThread(&mp.freeWait)
1650 }
1651
1652 // forEachP calls fn(p) for every P p when p reaches a GC safe point.
1653 // If a P is currently executing code, this will bring the P to a GC
1654 // safe point and execute fn on that P. If the P is not executing code
1655 // (it is idle or in a syscall), this will call fn(p) directly while
1656 // preventing the P from exiting its state. This does not ensure that
1657 // fn will run on every CPU executing Go code, but it acts as a global
1658 // memory barrier. GC uses this as a "ragged barrier."
1659 //
1660 // The caller must hold worldsema.
1661 //
1662 //go:systemstack
1663 func forEachP(fn func(*p)) {
1664         mp := acquirem()
1665         pp := getg().m.p.ptr()
1666
1667         lock(&sched.lock)
1668         if sched.safePointWait != 0 {
1669                 throw("forEachP: sched.safePointWait != 0")
1670         }
1671         sched.safePointWait = gomaxprocs - 1
1672         sched.safePointFn = fn
1673
1674         // Ask all Ps to run the safe point function.
1675         for _, p2 := range allp {
1676                 if p2 != pp {
1677                         atomic.Store(&p2.runSafePointFn, 1)
1678                 }
1679         }
1680         preemptall()
1681
1682         // Any P entering _Pidle or _Psyscall from now on will observe
1683         // p.runSafePointFn == 1 and will call runSafePointFn when
1684         // changing its status to _Pidle/_Psyscall.
1685
1686         // Run safe point function for all idle Ps. sched.pidle will
1687         // not change because we hold sched.lock.
1688         for p := sched.pidle.ptr(); p != nil; p = p.link.ptr() {
1689                 if atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1690                         fn(p)
1691                         sched.safePointWait--
1692                 }
1693         }
1694
1695         wait := sched.safePointWait > 0
1696         unlock(&sched.lock)
1697
1698         // Run fn for the current P.
1699         fn(pp)
1700
1701         // Force Ps currently in _Psyscall into _Pidle and hand them
1702         // off to induce safe point function execution.
1703         for _, p2 := range allp {
1704                 s := p2.status
1705                 if s == _Psyscall && p2.runSafePointFn == 1 && atomic.Cas(&p2.status, s, _Pidle) {
1706                         if traceEnabled() {
1707                                 traceGoSysBlock(p2)
1708                                 traceProcStop(p2)
1709                         }
1710                         p2.syscalltick++
1711                         handoffp(p2)
1712                 }
1713         }
1714
1715         // Wait for remaining Ps to run fn.
1716         if wait {
1717                 for {
1718                         // Wait for 100us, then try to re-preempt in
1719                         // case of any races.
1720                         //
1721                         // Requires system stack.
1722                         if notetsleep(&sched.safePointNote, 100*1000) {
1723                                 noteclear(&sched.safePointNote)
1724                                 break
1725                         }
1726                         preemptall()
1727                 }
1728         }
1729         if sched.safePointWait != 0 {
1730                 throw("forEachP: not done")
1731         }
1732         for _, p2 := range allp {
1733                 if p2.runSafePointFn != 0 {
1734                         throw("forEachP: P did not run fn")
1735                 }
1736         }
1737
1738         lock(&sched.lock)
1739         sched.safePointFn = nil
1740         unlock(&sched.lock)
1741         releasem(mp)
1742 }
1743
1744 // runSafePointFn runs the safe point function, if any, for this P.
1745 // This should be called like
1746 //
1747 //      if getg().m.p.runSafePointFn != 0 {
1748 //          runSafePointFn()
1749 //      }
1750 //
1751 // runSafePointFn must be checked on any transition in to _Pidle or
1752 // _Psyscall to avoid a race where forEachP sees that the P is running
1753 // just before the P goes into _Pidle/_Psyscall and neither forEachP
1754 // nor the P run the safe-point function.
1755 func runSafePointFn() {
1756         p := getg().m.p.ptr()
1757         // Resolve the race between forEachP running the safe-point
1758         // function on this P's behalf and this P running the
1759         // safe-point function directly.
1760         if !atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1761                 return
1762         }
1763         sched.safePointFn(p)
1764         lock(&sched.lock)
1765         sched.safePointWait--
1766         if sched.safePointWait == 0 {
1767                 notewakeup(&sched.safePointNote)
1768         }
1769         unlock(&sched.lock)
1770 }
1771
1772 // When running with cgo, we call _cgo_thread_start
1773 // to start threads for us so that we can play nicely with
1774 // foreign code.
1775 var cgoThreadStart unsafe.Pointer
1776
1777 type cgothreadstart struct {
1778         g   guintptr
1779         tls *uint64
1780         fn  unsafe.Pointer
1781 }
1782
1783 // Allocate a new m unassociated with any thread.
1784 // Can use p for allocation context if needed.
1785 // fn is recorded as the new m's m.mstartfn.
1786 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
1787 //
1788 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
1789 // isn't because it borrows pp.
1790 //
1791 //go:yeswritebarrierrec
1792 func allocm(pp *p, fn func(), id int64) *m {
1793         allocmLock.rlock()
1794
1795         // The caller owns pp, but we may borrow (i.e., acquirep) it. We must
1796         // disable preemption to ensure it is not stolen, which would make the
1797         // caller lose ownership.
1798         acquirem()
1799
1800         gp := getg()
1801         if gp.m.p == 0 {
1802                 acquirep(pp) // temporarily borrow p for mallocs in this function
1803         }
1804
1805         // Release the free M list. We need to do this somewhere and
1806         // this may free up a stack we can use.
1807         if sched.freem != nil {
1808                 lock(&sched.lock)
1809                 var newList *m
1810                 for freem := sched.freem; freem != nil; {
1811                         wait := freem.freeWait.Load()
1812                         if wait == freeMWait {
1813                                 next := freem.freelink
1814                                 freem.freelink = newList
1815                                 newList = freem
1816                                 freem = next
1817                                 continue
1818                         }
1819                         // Free the stack if needed. For freeMRef, there is
1820                         // nothing to do except drop freem from the sched.freem
1821                         // list.
1822                         if wait == freeMStack {
1823                                 // stackfree must be on the system stack, but allocm is
1824                                 // reachable off the system stack transitively from
1825                                 // startm.
1826                                 systemstack(func() {
1827                                         stackfree(freem.g0.stack)
1828                                 })
1829                         }
1830                         freem = freem.freelink
1831                 }
1832                 sched.freem = newList
1833                 unlock(&sched.lock)
1834         }
1835
1836         mp := new(m)
1837         mp.mstartfn = fn
1838         mcommoninit(mp, id)
1839
1840         // In case of cgo or Solaris or illumos or Darwin, pthread_create will make us a stack.
1841         // Windows and Plan 9 will layout sched stack on OS stack.
1842         if iscgo || mStackIsSystemAllocated() {
1843                 mp.g0 = malg(-1)
1844         } else {
1845                 mp.g0 = malg(8192 * sys.StackGuardMultiplier)
1846         }
1847         mp.g0.m = mp
1848
1849         if pp == gp.m.p.ptr() {
1850                 releasep()
1851         }
1852
1853         releasem(gp.m)
1854         allocmLock.runlock()
1855         return mp
1856 }
1857
1858 // needm is called when a cgo callback happens on a
1859 // thread without an m (a thread not created by Go).
1860 // In this case, needm is expected to find an m to use
1861 // and return with m, g initialized correctly.
1862 // Since m and g are not set now (likely nil, but see below)
1863 // needm is limited in what routines it can call. In particular
1864 // it can only call nosplit functions (textflag 7) and cannot
1865 // do any scheduling that requires an m.
1866 //
1867 // In order to avoid needing heavy lifting here, we adopt
1868 // the following strategy: there is a stack of available m's
1869 // that can be stolen. Using compare-and-swap
1870 // to pop from the stack has ABA races, so we simulate
1871 // a lock by doing an exchange (via Casuintptr) to steal the stack
1872 // head and replace the top pointer with MLOCKED (1).
1873 // This serves as a simple spin lock that we can use even
1874 // without an m. The thread that locks the stack in this way
1875 // unlocks the stack by storing a valid stack head pointer.
1876 //
1877 // In order to make sure that there is always an m structure
1878 // available to be stolen, we maintain the invariant that there
1879 // is always one more than needed. At the beginning of the
1880 // program (if cgo is in use) the list is seeded with a single m.
1881 // If needm finds that it has taken the last m off the list, its job
1882 // is - once it has installed its own m so that it can do things like
1883 // allocate memory - to create a spare m and put it on the list.
1884 //
1885 // Each of these extra m's also has a g0 and a curg that are
1886 // pressed into service as the scheduling stack and current
1887 // goroutine for the duration of the cgo callback.
1888 //
1889 // When the callback is done with the m, it calls dropm to
1890 // put the m back on the list.
1891 //
1892 //go:nosplit
1893 func needm() {
1894         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1895                 // Can happen if C/C++ code calls Go from a global ctor.
1896                 // Can also happen on Windows if a global ctor uses a
1897                 // callback created by syscall.NewCallback. See issue #6751
1898                 // for details.
1899                 //
1900                 // Can not throw, because scheduler is not initialized yet.
1901                 writeErrStr("fatal error: cgo callback before cgo call\n")
1902                 exit(1)
1903         }
1904
1905         // Save and block signals before getting an M.
1906         // The signal handler may call needm itself,
1907         // and we must avoid a deadlock. Also, once g is installed,
1908         // any incoming signals will try to execute,
1909         // but we won't have the sigaltstack settings and other data
1910         // set up appropriately until the end of minit, which will
1911         // unblock the signals. This is the same dance as when
1912         // starting a new m to run Go code via newosproc.
1913         var sigmask sigset
1914         sigsave(&sigmask)
1915         sigblock(false)
1916
1917         // nilokay=false is safe here because of the invariant above,
1918         // that the extra list always contains or will soon contain
1919         // at least one m.
1920         mp, last := getExtraM(false)
1921
1922         // Set needextram when we've just emptied the list,
1923         // so that the eventual call into cgocallbackg will
1924         // allocate a new m for the extra list. We delay the
1925         // allocation until then so that it can be done
1926         // after exitsyscall makes sure it is okay to be
1927         // running at all (that is, there's no garbage collection
1928         // running right now).
1929         mp.needextram = last
1930
1931         // Store the original signal mask for use by minit.
1932         mp.sigmask = sigmask
1933
1934         // Install TLS on some platforms (previously setg
1935         // would do this if necessary).
1936         osSetupTLS(mp)
1937
1938         // Install g (= m->g0) and set the stack bounds
1939         // to match the current stack. We don't actually know
1940         // how big the stack is, like we don't know how big any
1941         // scheduling stack is, but we assume there's at least 32 kB,
1942         // which is more than enough for us.
1943         setg(mp.g0)
1944         gp := getg()
1945         gp.stack.hi = getcallersp() + 1024
1946         gp.stack.lo = getcallersp() - 32*1024
1947         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
1948
1949         // Initialize this thread to use the m.
1950         asminit()
1951         minit()
1952
1953         // mp.curg is now a real goroutine.
1954         casgstatus(mp.curg, _Gdead, _Gsyscall)
1955         sched.ngsys.Add(-1)
1956 }
1957
1958 // newextram allocates m's and puts them on the extra list.
1959 // It is called with a working local m, so that it can do things
1960 // like call schedlock and allocate.
1961 func newextram() {
1962         c := extraMWaiters.Swap(0)
1963         if c > 0 {
1964                 for i := uint32(0); i < c; i++ {
1965                         oneNewExtraM()
1966                 }
1967         } else if extraMLength.Load() == 0 {
1968                 // Make sure there is at least one extra M.
1969                 oneNewExtraM()
1970         }
1971 }
1972
1973 // oneNewExtraM allocates an m and puts it on the extra list.
1974 func oneNewExtraM() {
1975         // Create extra goroutine locked to extra m.
1976         // The goroutine is the context in which the cgo callback will run.
1977         // The sched.pc will never be returned to, but setting it to
1978         // goexit makes clear to the traceback routines where
1979         // the goroutine stack ends.
1980         mp := allocm(nil, nil, -1)
1981         gp := malg(4096)
1982         gp.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum
1983         gp.sched.sp = gp.stack.hi
1984         gp.sched.sp -= 4 * goarch.PtrSize // extra space in case of reads slightly beyond frame
1985         gp.sched.lr = 0
1986         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1987         gp.syscallpc = gp.sched.pc
1988         gp.syscallsp = gp.sched.sp
1989         gp.stktopsp = gp.sched.sp
1990         // malg returns status as _Gidle. Change to _Gdead before
1991         // adding to allg where GC can see it. We use _Gdead to hide
1992         // this from tracebacks and stack scans since it isn't a
1993         // "real" goroutine until needm grabs it.
1994         casgstatus(gp, _Gidle, _Gdead)
1995         gp.m = mp
1996         mp.curg = gp
1997         mp.isextra = true
1998         mp.lockedInt++
1999         mp.lockedg.set(gp)
2000         gp.lockedm.set(mp)
2001         gp.goid = sched.goidgen.Add(1)
2002         if raceenabled {
2003                 gp.racectx = racegostart(abi.FuncPCABIInternal(newextram) + sys.PCQuantum)
2004         }
2005         if traceEnabled() {
2006                 traceOneNewExtraM(gp)
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         addExtraM(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         // Number of extra M's in use by threads.
2089         extraMInUse atomic.Uint32
2090 )
2091
2092 // lockextra locks the extra list and returns the list head.
2093 // The caller must unlock the list by storing a new list head
2094 // to extram. If nilokay is true, then lockextra will
2095 // return a nil list head if that's what it finds. If nilokay is false,
2096 // lockextra will keep waiting until the list head is no longer nil.
2097 //
2098 //go:nosplit
2099 func lockextra(nilokay bool) *m {
2100         const locked = 1
2101
2102         incr := false
2103         for {
2104                 old := extraM.Load()
2105                 if old == locked {
2106                         osyield_no_g()
2107                         continue
2108                 }
2109                 if old == 0 && !nilokay {
2110                         if !incr {
2111                                 // Add 1 to the number of threads
2112                                 // waiting for an M.
2113                                 // This is cleared by newextram.
2114                                 extraMWaiters.Add(1)
2115                                 incr = true
2116                         }
2117                         usleep_no_g(1)
2118                         continue
2119                 }
2120                 if extraM.CompareAndSwap(old, locked) {
2121                         extraMInUse.Add(1)
2122                         return (*m)(unsafe.Pointer(old))
2123                 }
2124                 osyield_no_g()
2125                 continue
2126         }
2127 }
2128
2129 //go:nosplit
2130 func unlockextra(mp *m, delta int32) {
2131         extraMLength.Add(delta)
2132         extraM.Store(uintptr(unsafe.Pointer(mp)))
2133 }
2134
2135 // Return an M from the extra M list. Returns last == true if the list becomes
2136 // empty because of this call.
2137 //
2138 //go:nosplit
2139 func getExtraM(nilokay bool) (mp *m, last bool) {
2140         mp = lockextra(nilokay)
2141         if mp == nil {
2142                 unlockextra(nil, 0)
2143                 return nil, true
2144         }
2145         unlockextra(mp.schedlink.ptr(), -1)
2146         return mp, mp.schedlink.ptr() == nil
2147 }
2148
2149 // Returns an extra M back to the list. mp must be from getExtraM. Newly
2150 // allocated M's should use addExtraM.
2151 //
2152 //go:nosplit
2153 func putExtraM(mp *m) {
2154         extraMInUse.Add(-1)
2155         addExtraM(mp)
2156 }
2157
2158 // Adds a newly allocated M to the extra M list.
2159 //
2160 //go:nosplit
2161 func addExtraM(mp *m) {
2162         mnext := lockextra(true)
2163         mp.schedlink.set(mnext)
2164         unlockextra(mp, 1)
2165 }
2166
2167 var (
2168         // allocmLock is locked for read when creating new Ms in allocm and their
2169         // addition to allm. Thus acquiring this lock for write blocks the
2170         // creation of new Ms.
2171         allocmLock rwmutex
2172
2173         // execLock serializes exec and clone to avoid bugs or unspecified
2174         // behaviour around exec'ing while creating/destroying threads. See
2175         // issue #19546.
2176         execLock rwmutex
2177 )
2178
2179 // These errors are reported (via writeErrStr) by some OS-specific
2180 // versions of newosproc and newosproc0.
2181 const (
2182         failthreadcreate  = "runtime: failed to create new OS thread\n"
2183         failallocatestack = "runtime: failed to allocate stack for the new OS thread\n"
2184 )
2185
2186 // newmHandoff contains a list of m structures that need new OS threads.
2187 // This is used by newm in situations where newm itself can't safely
2188 // start an OS thread.
2189 var newmHandoff struct {
2190         lock mutex
2191
2192         // newm points to a list of M structures that need new OS
2193         // threads. The list is linked through m.schedlink.
2194         newm muintptr
2195
2196         // waiting indicates that wake needs to be notified when an m
2197         // is put on the list.
2198         waiting bool
2199         wake    note
2200
2201         // haveTemplateThread indicates that the templateThread has
2202         // been started. This is not protected by lock. Use cas to set
2203         // to 1.
2204         haveTemplateThread uint32
2205 }
2206
2207 // Create a new m. It will start off with a call to fn, or else the scheduler.
2208 // fn needs to be static and not a heap allocated closure.
2209 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2210 //
2211 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
2212 //
2213 //go:nowritebarrierrec
2214 func newm(fn func(), pp *p, id int64) {
2215         // allocm adds a new M to allm, but they do not start until created by
2216         // the OS in newm1 or the template thread.
2217         //
2218         // doAllThreadsSyscall requires that every M in allm will eventually
2219         // start and be signal-able, even with a STW.
2220         //
2221         // Disable preemption here until we start the thread to ensure that
2222         // newm is not preempted between allocm and starting the new thread,
2223         // ensuring that anything added to allm is guaranteed to eventually
2224         // start.
2225         acquirem()
2226
2227         mp := allocm(pp, fn, id)
2228         mp.nextp.set(pp)
2229         mp.sigmask = initSigmask
2230         if gp := getg(); gp != nil && gp.m != nil && (gp.m.lockedExt != 0 || gp.m.incgo) && GOOS != "plan9" {
2231                 // We're on a locked M or a thread that may have been
2232                 // started by C. The kernel state of this thread may
2233                 // be strange (the user may have locked it for that
2234                 // purpose). We don't want to clone that into another
2235                 // thread. Instead, ask a known-good thread to create
2236                 // the thread for us.
2237                 //
2238                 // This is disabled on Plan 9. See golang.org/issue/22227.
2239                 //
2240                 // TODO: This may be unnecessary on Windows, which
2241                 // doesn't model thread creation off fork.
2242                 lock(&newmHandoff.lock)
2243                 if newmHandoff.haveTemplateThread == 0 {
2244                         throw("on a locked thread with no template thread")
2245                 }
2246                 mp.schedlink = newmHandoff.newm
2247                 newmHandoff.newm.set(mp)
2248                 if newmHandoff.waiting {
2249                         newmHandoff.waiting = false
2250                         notewakeup(&newmHandoff.wake)
2251                 }
2252                 unlock(&newmHandoff.lock)
2253                 // The M has not started yet, but the template thread does not
2254                 // participate in STW, so it will always process queued Ms and
2255                 // it is safe to releasem.
2256                 releasem(getg().m)
2257                 return
2258         }
2259         newm1(mp)
2260         releasem(getg().m)
2261 }
2262
2263 func newm1(mp *m) {
2264         if iscgo {
2265                 var ts cgothreadstart
2266                 if _cgo_thread_start == nil {
2267                         throw("_cgo_thread_start missing")
2268                 }
2269                 ts.g.set(mp.g0)
2270                 ts.tls = (*uint64)(unsafe.Pointer(&mp.tls[0]))
2271                 ts.fn = unsafe.Pointer(abi.FuncPCABI0(mstart))
2272                 if msanenabled {
2273                         msanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2274                 }
2275                 if asanenabled {
2276                         asanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2277                 }
2278                 execLock.rlock() // Prevent process clone.
2279                 asmcgocall(_cgo_thread_start, unsafe.Pointer(&ts))
2280                 execLock.runlock()
2281                 return
2282         }
2283         execLock.rlock() // Prevent process clone.
2284         newosproc(mp)
2285         execLock.runlock()
2286 }
2287
2288 // startTemplateThread starts the template thread if it is not already
2289 // running.
2290 //
2291 // The calling thread must itself be in a known-good state.
2292 func startTemplateThread() {
2293         if GOARCH == "wasm" { // no threads on wasm yet
2294                 return
2295         }
2296
2297         // Disable preemption to guarantee that the template thread will be
2298         // created before a park once haveTemplateThread is set.
2299         mp := acquirem()
2300         if !atomic.Cas(&newmHandoff.haveTemplateThread, 0, 1) {
2301                 releasem(mp)
2302                 return
2303         }
2304         newm(templateThread, nil, -1)
2305         releasem(mp)
2306 }
2307
2308 // templateThread is a thread in a known-good state that exists solely
2309 // to start new threads in known-good states when the calling thread
2310 // may not be in a good state.
2311 //
2312 // Many programs never need this, so templateThread is started lazily
2313 // when we first enter a state that might lead to running on a thread
2314 // in an unknown state.
2315 //
2316 // templateThread runs on an M without a P, so it must not have write
2317 // barriers.
2318 //
2319 //go:nowritebarrierrec
2320 func templateThread() {
2321         lock(&sched.lock)
2322         sched.nmsys++
2323         checkdead()
2324         unlock(&sched.lock)
2325
2326         for {
2327                 lock(&newmHandoff.lock)
2328                 for newmHandoff.newm != 0 {
2329                         newm := newmHandoff.newm.ptr()
2330                         newmHandoff.newm = 0
2331                         unlock(&newmHandoff.lock)
2332                         for newm != nil {
2333                                 next := newm.schedlink.ptr()
2334                                 newm.schedlink = 0
2335                                 newm1(newm)
2336                                 newm = next
2337                         }
2338                         lock(&newmHandoff.lock)
2339                 }
2340                 newmHandoff.waiting = true
2341                 noteclear(&newmHandoff.wake)
2342                 unlock(&newmHandoff.lock)
2343                 notesleep(&newmHandoff.wake)
2344         }
2345 }
2346
2347 // Stops execution of the current m until new work is available.
2348 // Returns with acquired P.
2349 func stopm() {
2350         gp := getg()
2351
2352         if gp.m.locks != 0 {
2353                 throw("stopm holding locks")
2354         }
2355         if gp.m.p != 0 {
2356                 throw("stopm holding p")
2357         }
2358         if gp.m.spinning {
2359                 throw("stopm spinning")
2360         }
2361
2362         lock(&sched.lock)
2363         mput(gp.m)
2364         unlock(&sched.lock)
2365         mPark()
2366         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2367         gp.m.nextp = 0
2368 }
2369
2370 func mspinning() {
2371         // startm's caller incremented nmspinning. Set the new M's spinning.
2372         getg().m.spinning = true
2373 }
2374
2375 // Schedules some M to run the p (creates an M if necessary).
2376 // If p==nil, tries to get an idle P, if no idle P's does nothing.
2377 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2378 // If spinning is set, the caller has incremented nmspinning and must provide a
2379 // P. startm will set m.spinning in the newly started M.
2380 //
2381 // Callers passing a non-nil P must call from a non-preemptible context. See
2382 // comment on acquirem below.
2383 //
2384 // Argument lockheld indicates whether the caller already acquired the
2385 // scheduler lock. Callers holding the lock when making the call must pass
2386 // true. The lock might be temporarily dropped, but will be reacquired before
2387 // returning.
2388 //
2389 // Must not have write barriers because this may be called without a P.
2390 //
2391 //go:nowritebarrierrec
2392 func startm(pp *p, spinning, lockheld bool) {
2393         // Disable preemption.
2394         //
2395         // Every owned P must have an owner that will eventually stop it in the
2396         // event of a GC stop request. startm takes transient ownership of a P
2397         // (either from argument or pidleget below) and transfers ownership to
2398         // a started M, which will be responsible for performing the stop.
2399         //
2400         // Preemption must be disabled during this transient ownership,
2401         // otherwise the P this is running on may enter GC stop while still
2402         // holding the transient P, leaving that P in limbo and deadlocking the
2403         // STW.
2404         //
2405         // Callers passing a non-nil P must already be in non-preemptible
2406         // context, otherwise such preemption could occur on function entry to
2407         // startm. Callers passing a nil P may be preemptible, so we must
2408         // disable preemption before acquiring a P from pidleget below.
2409         mp := acquirem()
2410         if !lockheld {
2411                 lock(&sched.lock)
2412         }
2413         if pp == nil {
2414                 if spinning {
2415                         // TODO(prattmic): All remaining calls to this function
2416                         // with _p_ == nil could be cleaned up to find a P
2417                         // before calling startm.
2418                         throw("startm: P required for spinning=true")
2419                 }
2420                 pp, _ = pidleget(0)
2421                 if pp == nil {
2422                         if !lockheld {
2423                                 unlock(&sched.lock)
2424                         }
2425                         releasem(mp)
2426                         return
2427                 }
2428         }
2429         nmp := mget()
2430         if nmp == nil {
2431                 // No M is available, we must drop sched.lock and call newm.
2432                 // However, we already own a P to assign to the M.
2433                 //
2434                 // Once sched.lock is released, another G (e.g., in a syscall),
2435                 // could find no idle P while checkdead finds a runnable G but
2436                 // no running M's because this new M hasn't started yet, thus
2437                 // throwing in an apparent deadlock.
2438                 // This apparent deadlock is possible when startm is called
2439                 // from sysmon, which doesn't count as a running M.
2440                 //
2441                 // Avoid this situation by pre-allocating the ID for the new M,
2442                 // thus marking it as 'running' before we drop sched.lock. This
2443                 // new M will eventually run the scheduler to execute any
2444                 // queued G's.
2445                 id := mReserveID()
2446                 unlock(&sched.lock)
2447
2448                 var fn func()
2449                 if spinning {
2450                         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2451                         fn = mspinning
2452                 }
2453                 newm(fn, pp, id)
2454
2455                 if lockheld {
2456                         lock(&sched.lock)
2457                 }
2458                 // Ownership transfer of pp committed by start in newm.
2459                 // Preemption is now safe.
2460                 releasem(mp)
2461                 return
2462         }
2463         if !lockheld {
2464                 unlock(&sched.lock)
2465         }
2466         if nmp.spinning {
2467                 throw("startm: m is spinning")
2468         }
2469         if nmp.nextp != 0 {
2470                 throw("startm: m has p")
2471         }
2472         if spinning && !runqempty(pp) {
2473                 throw("startm: p has runnable gs")
2474         }
2475         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2476         nmp.spinning = spinning
2477         nmp.nextp.set(pp)
2478         notewakeup(&nmp.park)
2479         // Ownership transfer of pp committed by wakeup. Preemption is now
2480         // safe.
2481         releasem(mp)
2482 }
2483
2484 // Hands off P from syscall or locked M.
2485 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
2486 //
2487 //go:nowritebarrierrec
2488 func handoffp(pp *p) {
2489         // handoffp must start an M in any situation where
2490         // findrunnable would return a G to run on pp.
2491
2492         // if it has local work, start it straight away
2493         if !runqempty(pp) || sched.runqsize != 0 {
2494                 startm(pp, false, false)
2495                 return
2496         }
2497         // if there's trace work to do, start it straight away
2498         if (traceEnabled() || traceShuttingDown()) && traceReaderAvailable() != nil {
2499                 startm(pp, false, false)
2500                 return
2501         }
2502         // if it has GC work, start it straight away
2503         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) {
2504                 startm(pp, false, false)
2505                 return
2506         }
2507         // no local work, check that there are no spinning/idle M's,
2508         // otherwise our help is not required
2509         if sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() == 0 && sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) { // TODO: fast atomic
2510                 sched.needspinning.Store(0)
2511                 startm(pp, true, false)
2512                 return
2513         }
2514         lock(&sched.lock)
2515         if sched.gcwaiting.Load() {
2516                 pp.status = _Pgcstop
2517                 sched.stopwait--
2518                 if sched.stopwait == 0 {
2519                         notewakeup(&sched.stopnote)
2520                 }
2521                 unlock(&sched.lock)
2522                 return
2523         }
2524         if pp.runSafePointFn != 0 && atomic.Cas(&pp.runSafePointFn, 1, 0) {
2525                 sched.safePointFn(pp)
2526                 sched.safePointWait--
2527                 if sched.safePointWait == 0 {
2528                         notewakeup(&sched.safePointNote)
2529                 }
2530         }
2531         if sched.runqsize != 0 {
2532                 unlock(&sched.lock)
2533                 startm(pp, false, false)
2534                 return
2535         }
2536         // If this is the last running P and nobody is polling network,
2537         // need to wakeup another M to poll network.
2538         if sched.npidle.Load() == gomaxprocs-1 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2539                 unlock(&sched.lock)
2540                 startm(pp, false, false)
2541                 return
2542         }
2543
2544         // The scheduler lock cannot be held when calling wakeNetPoller below
2545         // because wakeNetPoller may call wakep which may call startm.
2546         when := nobarrierWakeTime(pp)
2547         pidleput(pp, 0)
2548         unlock(&sched.lock)
2549
2550         if when != 0 {
2551                 wakeNetPoller(when)
2552         }
2553 }
2554
2555 // Tries to add one more P to execute G's.
2556 // Called when a G is made runnable (newproc, ready).
2557 // Must be called with a P.
2558 func wakep() {
2559         // Be conservative about spinning threads, only start one if none exist
2560         // already.
2561         if sched.nmspinning.Load() != 0 || !sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) {
2562                 return
2563         }
2564
2565         // Disable preemption until ownership of pp transfers to the next M in
2566         // startm. Otherwise preemption here would leave pp stuck waiting to
2567         // enter _Pgcstop.
2568         //
2569         // See preemption comment on acquirem in startm for more details.
2570         mp := acquirem()
2571
2572         var pp *p
2573         lock(&sched.lock)
2574         pp, _ = pidlegetSpinning(0)
2575         if pp == nil {
2576                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2577                         throw("wakep: negative nmspinning")
2578                 }
2579                 unlock(&sched.lock)
2580                 releasem(mp)
2581                 return
2582         }
2583         // Since we always have a P, the race in the "No M is available"
2584         // comment in startm doesn't apply during the small window between the
2585         // unlock here and lock in startm. A checkdead in between will always
2586         // see at least one running M (ours).
2587         unlock(&sched.lock)
2588
2589         startm(pp, true, false)
2590
2591         releasem(mp)
2592 }
2593
2594 // Stops execution of the current m that is locked to a g until the g is runnable again.
2595 // Returns with acquired P.
2596 func stoplockedm() {
2597         gp := getg()
2598
2599         if gp.m.lockedg == 0 || gp.m.lockedg.ptr().lockedm.ptr() != gp.m {
2600                 throw("stoplockedm: inconsistent locking")
2601         }
2602         if gp.m.p != 0 {
2603                 // Schedule another M to run this p.
2604                 pp := releasep()
2605                 handoffp(pp)
2606         }
2607         incidlelocked(1)
2608         // Wait until another thread schedules lockedg again.
2609         mPark()
2610         status := readgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2611         if status&^_Gscan != _Grunnable {
2612                 print("runtime:stoplockedm: lockedg (atomicstatus=", status, ") is not Grunnable or Gscanrunnable\n")
2613                 dumpgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2614                 throw("stoplockedm: not runnable")
2615         }
2616         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2617         gp.m.nextp = 0
2618 }
2619
2620 // Schedules the locked m to run the locked gp.
2621 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
2622 //
2623 //go:nowritebarrierrec
2624 func startlockedm(gp *g) {
2625         mp := gp.lockedm.ptr()
2626         if mp == getg().m {
2627                 throw("startlockedm: locked to me")
2628         }
2629         if mp.nextp != 0 {
2630                 throw("startlockedm: m has p")
2631         }
2632         // directly handoff current P to the locked m
2633         incidlelocked(-1)
2634         pp := releasep()
2635         mp.nextp.set(pp)
2636         notewakeup(&mp.park)
2637         stopm()
2638 }
2639
2640 // Stops the current m for stopTheWorld.
2641 // Returns when the world is restarted.
2642 func gcstopm() {
2643         gp := getg()
2644
2645         if !sched.gcwaiting.Load() {
2646                 throw("gcstopm: not waiting for gc")
2647         }
2648         if gp.m.spinning {
2649                 gp.m.spinning = false
2650                 // OK to just drop nmspinning here,
2651                 // startTheWorld will unpark threads as necessary.
2652                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2653                         throw("gcstopm: negative nmspinning")
2654                 }
2655         }
2656         pp := releasep()
2657         lock(&sched.lock)
2658         pp.status = _Pgcstop
2659         sched.stopwait--
2660         if sched.stopwait == 0 {
2661                 notewakeup(&sched.stopnote)
2662         }
2663         unlock(&sched.lock)
2664         stopm()
2665 }
2666
2667 // Schedules gp to run on the current M.
2668 // If inheritTime is true, gp inherits the remaining time in the
2669 // current time slice. Otherwise, it starts a new time slice.
2670 // Never returns.
2671 //
2672 // Write barriers are allowed because this is called immediately after
2673 // acquiring a P in several places.
2674 //
2675 //go:yeswritebarrierrec
2676 func execute(gp *g, inheritTime bool) {
2677         mp := getg().m
2678
2679         if goroutineProfile.active {
2680                 // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
2681                 // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first stopped
2682                 // the world.
2683                 tryRecordGoroutineProfile(gp, osyield)
2684         }
2685
2686         // Assign gp.m before entering _Grunning so running Gs have an
2687         // M.
2688         mp.curg = gp
2689         gp.m = mp
2690         casgstatus(gp, _Grunnable, _Grunning)
2691         gp.waitsince = 0
2692         gp.preempt = false
2693         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
2694         if !inheritTime {
2695                 mp.p.ptr().schedtick++
2696         }
2697
2698         // Check whether the profiler needs to be turned on or off.
2699         hz := sched.profilehz
2700         if mp.profilehz != hz {
2701                 setThreadCPUProfiler(hz)
2702         }
2703
2704         if traceEnabled() {
2705                 // GoSysExit has to happen when we have a P, but before GoStart.
2706                 // So we emit it here.
2707                 if gp.syscallsp != 0 {
2708                         traceGoSysExit()
2709                 }
2710                 traceGoStart()
2711         }
2712
2713         gogo(&gp.sched)
2714 }
2715
2716 // Finds a runnable goroutine to execute.
2717 // Tries to steal from other P's, get g from local or global queue, poll network.
2718 // tryWakeP indicates that the returned goroutine is not normal (GC worker, trace
2719 // reader) so the caller should try to wake a P.
2720 func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) {
2721         mp := getg().m
2722
2723         // The conditions here and in handoffp must agree: if
2724         // findrunnable would return a G to run, handoffp must start
2725         // an M.
2726
2727 top:
2728         pp := mp.p.ptr()
2729         if sched.gcwaiting.Load() {
2730                 gcstopm()
2731                 goto top
2732         }
2733         if pp.runSafePointFn != 0 {
2734                 runSafePointFn()
2735         }
2736
2737         // now and pollUntil are saved for work stealing later,
2738         // which may steal timers. It's important that between now
2739         // and then, nothing blocks, so these numbers remain mostly
2740         // relevant.
2741         now, pollUntil, _ := checkTimers(pp, 0)
2742
2743         // Try to schedule the trace reader.
2744         if traceEnabled() || traceShuttingDown() {
2745                 gp := traceReader()
2746                 if gp != nil {
2747                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2748                         traceGoUnpark(gp, 0)
2749                         return gp, false, true
2750                 }
2751         }
2752
2753         // Try to schedule a GC worker.
2754         if gcBlackenEnabled != 0 {
2755                 gp, tnow := gcController.findRunnableGCWorker(pp, now)
2756                 if gp != nil {
2757                         return gp, false, true
2758                 }
2759                 now = tnow
2760         }
2761
2762         // Check the global runnable queue once in a while to ensure fairness.
2763         // Otherwise two goroutines can completely occupy the local runqueue
2764         // by constantly respawning each other.
2765         if pp.schedtick%61 == 0 && sched.runqsize > 0 {
2766                 lock(&sched.lock)
2767                 gp := globrunqget(pp, 1)
2768                 unlock(&sched.lock)
2769                 if gp != nil {
2770                         return gp, false, false
2771                 }
2772         }
2773
2774         // Wake up the finalizer G.
2775         if fingStatus.Load()&(fingWait|fingWake) == fingWait|fingWake {
2776                 if gp := wakefing(); gp != nil {
2777                         ready(gp, 0, true)
2778                 }
2779         }
2780         if *cgo_yield != nil {
2781                 asmcgocall(*cgo_yield, nil)
2782         }
2783
2784         // local runq
2785         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
2786                 return gp, inheritTime, false
2787         }
2788
2789         // global runq
2790         if sched.runqsize != 0 {
2791                 lock(&sched.lock)
2792                 gp := globrunqget(pp, 0)
2793                 unlock(&sched.lock)
2794                 if gp != nil {
2795                         return gp, false, false
2796                 }
2797         }
2798
2799         // Poll network.
2800         // This netpoll is only an optimization before we resort to stealing.
2801         // We can safely skip it if there are no waiters or a thread is blocked
2802         // in netpoll already. If there is any kind of logical race with that
2803         // blocked thread (e.g. it has already returned from netpoll, but does
2804         // not set lastpoll yet), this thread will do blocking netpoll below
2805         // anyway.
2806         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2807                 if list := netpoll(0); !list.empty() { // non-blocking
2808                         gp := list.pop()
2809                         injectglist(&list)
2810                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2811                         if traceEnabled() {
2812                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2813                         }
2814                         return gp, false, false
2815                 }
2816         }
2817
2818         // Spinning Ms: steal work from other Ps.
2819         //
2820         // Limit the number of spinning Ms to half the number of busy Ps.
2821         // This is necessary to prevent excessive CPU consumption when
2822         // GOMAXPROCS>>1 but the program parallelism is low.
2823         if mp.spinning || 2*sched.nmspinning.Load() < gomaxprocs-sched.npidle.Load() {
2824                 if !mp.spinning {
2825                         mp.becomeSpinning()
2826                 }
2827
2828                 gp, inheritTime, tnow, w, newWork := stealWork(now)
2829                 if gp != nil {
2830                         // Successfully stole.
2831                         return gp, inheritTime, false
2832                 }
2833                 if newWork {
2834                         // There may be new timer or GC work; restart to
2835                         // discover.
2836                         goto top
2837                 }
2838
2839                 now = tnow
2840                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
2841                         // Earlier timer to wait for.
2842                         pollUntil = w
2843                 }
2844         }
2845
2846         // We have nothing to do.
2847         //
2848         // If we're in the GC mark phase, can safely scan and blacken objects,
2849         // and have work to do, run idle-time marking rather than give up the P.
2850         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) && gcController.addIdleMarkWorker() {
2851                 node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
2852                 if node != nil {
2853                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2854                         gp := node.gp.ptr()
2855                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2856                         if traceEnabled() {
2857                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2858                         }
2859                         return gp, false, false
2860                 }
2861                 gcController.removeIdleMarkWorker()
2862         }
2863
2864         // wasm only:
2865         // If a callback returned and no other goroutine is awake,
2866         // then wake event handler goroutine which pauses execution
2867         // until a callback was triggered.
2868         gp, otherReady := beforeIdle(now, pollUntil)
2869         if gp != nil {
2870                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2871                 if traceEnabled() {
2872                         traceGoUnpark(gp, 0)
2873                 }
2874                 return gp, false, false
2875         }
2876         if otherReady {
2877                 goto top
2878         }
2879
2880         // Before we drop our P, make a snapshot of the allp slice,
2881         // which can change underfoot once we no longer block
2882         // safe-points. We don't need to snapshot the contents because
2883         // everything up to cap(allp) is immutable.
2884         allpSnapshot := allp
2885         // Also snapshot masks. Value changes are OK, but we can't allow
2886         // len to change out from under us.
2887         idlepMaskSnapshot := idlepMask
2888         timerpMaskSnapshot := timerpMask
2889
2890         // return P and block
2891         lock(&sched.lock)
2892         if sched.gcwaiting.Load() || pp.runSafePointFn != 0 {
2893                 unlock(&sched.lock)
2894                 goto top
2895         }
2896         if sched.runqsize != 0 {
2897                 gp := globrunqget(pp, 0)
2898                 unlock(&sched.lock)
2899                 return gp, false, false
2900         }
2901         if !mp.spinning && sched.needspinning.Load() == 1 {
2902                 // See "Delicate dance" comment below.
2903                 mp.becomeSpinning()
2904                 unlock(&sched.lock)
2905                 goto top
2906         }
2907         if releasep() != pp {
2908                 throw("findrunnable: wrong p")
2909         }
2910         now = pidleput(pp, now)
2911         unlock(&sched.lock)
2912
2913         // Delicate dance: thread transitions from spinning to non-spinning
2914         // state, potentially concurrently with submission of new work. We must
2915         // drop nmspinning first and then check all sources again (with
2916         // #StoreLoad memory barrier in between). If we do it the other way
2917         // around, another thread can submit work after we've checked all
2918         // sources but before we drop nmspinning; as a result nobody will
2919         // unpark a thread to run the work.
2920         //
2921         // This applies to the following sources of work:
2922         //
2923         // * Goroutines added to a per-P run queue.
2924         // * New/modified-earlier timers on a per-P timer heap.
2925         // * Idle-priority GC work (barring golang.org/issue/19112).
2926         //
2927         // If we discover new work below, we need to restore m.spinning as a
2928         // signal for resetspinning to unpark a new worker thread (because
2929         // there can be more than one starving goroutine).
2930         //
2931         // However, if after discovering new work we also observe no idle Ps
2932         // (either here or in resetspinning), we have a problem. We may be
2933         // racing with a non-spinning M in the block above, having found no
2934         // work and preparing to release its P and park. Allowing that P to go
2935         // idle will result in loss of work conservation (idle P while there is
2936         // runnable work). This could result in complete deadlock in the
2937         // unlikely event that we discover new work (from netpoll) right as we
2938         // are racing with _all_ other Ps going idle.
2939         //
2940         // We use sched.needspinning to synchronize with non-spinning Ms going
2941         // idle. If needspinning is set when they are about to drop their P,
2942         // they abort the drop and instead become a new spinning M on our
2943         // behalf. If we are not racing and the system is truly fully loaded
2944         // then no spinning threads are required, and the next thread to
2945         // naturally become spinning will clear the flag.
2946         //
2947         // Also see "Worker thread parking/unparking" comment at the top of the
2948         // file.
2949         wasSpinning := mp.spinning
2950         if mp.spinning {
2951                 mp.spinning = false
2952                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2953                         throw("findrunnable: negative nmspinning")
2954                 }
2955
2956                 // Note the for correctness, only the last M transitioning from
2957                 // spinning to non-spinning must perform these rechecks to
2958                 // ensure no missed work. However, the runtime has some cases
2959                 // of transient increments of nmspinning that are decremented
2960                 // without going through this path, so we must be conservative
2961                 // and perform the check on all spinning Ms.
2962                 //
2963                 // See https://go.dev/issue/43997.
2964
2965                 // Check all runqueues once again.
2966                 pp := checkRunqsNoP(allpSnapshot, idlepMaskSnapshot)
2967                 if pp != nil {
2968                         acquirep(pp)
2969                         mp.becomeSpinning()
2970                         goto top
2971                 }
2972
2973                 // Check for idle-priority GC work again.
2974                 pp, gp := checkIdleGCNoP()
2975                 if pp != nil {
2976                         acquirep(pp)
2977                         mp.becomeSpinning()
2978
2979                         // Run the idle worker.
2980                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2981                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2982                         if traceEnabled() {
2983                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2984                         }
2985                         return gp, false, false
2986                 }
2987
2988                 // Finally, check for timer creation or expiry concurrently with
2989                 // transitioning from spinning to non-spinning.
2990                 //
2991                 // Note that we cannot use checkTimers here because it calls
2992                 // adjusttimers which may need to allocate memory, and that isn't
2993                 // allowed when we don't have an active P.
2994                 pollUntil = checkTimersNoP(allpSnapshot, timerpMaskSnapshot, pollUntil)
2995         }
2996
2997         // Poll network until next timer.
2998         if netpollinited() && (netpollWaiters.Load() > 0 || pollUntil != 0) && sched.lastpoll.Swap(0) != 0 {
2999                 sched.pollUntil.Store(pollUntil)
3000                 if mp.p != 0 {
3001                         throw("findrunnable: netpoll with p")
3002                 }
3003                 if mp.spinning {
3004                         throw("findrunnable: netpoll with spinning")
3005                 }
3006                 // Refresh now.
3007                 now = nanotime()
3008                 delay := int64(-1)
3009                 if pollUntil != 0 {
3010                         delay = pollUntil - now
3011                         if delay < 0 {
3012                                 delay = 0
3013                         }
3014                 }
3015                 if faketime != 0 {
3016                         // When using fake time, just poll.
3017                         delay = 0
3018                 }
3019                 list := netpoll(delay) // block until new work is available
3020                 sched.pollUntil.Store(0)
3021                 sched.lastpoll.Store(now)
3022                 if faketime != 0 && list.empty() {
3023                         // Using fake time and nothing is ready; stop M.
3024                         // When all M's stop, checkdead will call timejump.
3025                         stopm()
3026                         goto top
3027                 }
3028                 lock(&sched.lock)
3029                 pp, _ := pidleget(now)
3030                 unlock(&sched.lock)
3031                 if pp == nil {
3032                         injectglist(&list)
3033                 } else {
3034                         acquirep(pp)
3035                         if !list.empty() {
3036                                 gp := list.pop()
3037                                 injectglist(&list)
3038                                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3039                                 if traceEnabled() {
3040                                         traceGoUnpark(gp, 0)
3041                                 }
3042                                 return gp, false, false
3043                         }
3044                         if wasSpinning {
3045                                 mp.becomeSpinning()
3046                         }
3047                         goto top
3048                 }
3049         } else if pollUntil != 0 && netpollinited() {
3050                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3051                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > pollUntil {
3052                         netpollBreak()
3053                 }
3054         }
3055         stopm()
3056         goto top
3057 }
3058
3059 // pollWork reports whether there is non-background work this P could
3060 // be doing. This is a fairly lightweight check to be used for
3061 // background work loops, like idle GC. It checks a subset of the
3062 // conditions checked by the actual scheduler.
3063 func pollWork() bool {
3064         if sched.runqsize != 0 {
3065                 return true
3066         }
3067         p := getg().m.p.ptr()
3068         if !runqempty(p) {
3069                 return true
3070         }
3071         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
3072                 if list := netpoll(0); !list.empty() {
3073                         injectglist(&list)
3074                         return true
3075                 }
3076         }
3077         return false
3078 }
3079
3080 // stealWork attempts to steal a runnable goroutine or timer from any P.
3081 //
3082 // If newWork is true, new work may have been readied.
3083 //
3084 // If now is not 0 it is the current time. stealWork returns the passed time or
3085 // the current time if now was passed as 0.
3086 func stealWork(now int64) (gp *g, inheritTime bool, rnow, pollUntil int64, newWork bool) {
3087         pp := getg().m.p.ptr()
3088
3089         ranTimer := false
3090
3091         const stealTries = 4
3092         for i := 0; i < stealTries; i++ {
3093                 stealTimersOrRunNextG := i == stealTries-1
3094
3095                 for enum := stealOrder.start(fastrand()); !enum.done(); enum.next() {
3096                         if sched.gcwaiting.Load() {
3097                                 // GC work may be available.
3098                                 return nil, false, now, pollUntil, true
3099                         }
3100                         p2 := allp[enum.position()]
3101                         if pp == p2 {
3102                                 continue
3103                         }
3104
3105                         // Steal timers from p2. This call to checkTimers is the only place
3106                         // where we might hold a lock on a different P's timers. We do this
3107                         // once on the last pass before checking runnext because stealing
3108                         // from the other P's runnext should be the last resort, so if there
3109                         // are timers to steal do that first.
3110                         //
3111                         // We only check timers on one of the stealing iterations because
3112                         // the time stored in now doesn't change in this loop and checking
3113                         // the timers for each P more than once with the same value of now
3114                         // is probably a waste of time.
3115                         //
3116                         // timerpMask tells us whether the P may have timers at all. If it
3117                         // can't, no need to check at all.
3118                         if stealTimersOrRunNextG && timerpMask.read(enum.position()) {
3119                                 tnow, w, ran := checkTimers(p2, now)
3120                                 now = tnow
3121                                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3122                                         pollUntil = w
3123                                 }
3124                                 if ran {
3125                                         // Running the timers may have
3126                                         // made an arbitrary number of G's
3127                                         // ready and added them to this P's
3128                                         // local run queue. That invalidates
3129                                         // the assumption of runqsteal
3130                                         // that it always has room to add
3131                                         // stolen G's. So check now if there
3132                                         // is a local G to run.
3133                                         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
3134                                                 return gp, inheritTime, now, pollUntil, ranTimer
3135                                         }
3136                                         ranTimer = true
3137                                 }
3138                         }
3139
3140                         // Don't bother to attempt to steal if p2 is idle.
3141                         if !idlepMask.read(enum.position()) {
3142                                 if gp := runqsteal(pp, p2, stealTimersOrRunNextG); gp != nil {
3143                                         return gp, false, now, pollUntil, ranTimer
3144                                 }
3145                         }
3146                 }
3147         }
3148
3149         // No goroutines found to steal. Regardless, running a timer may have
3150         // made some goroutine ready that we missed. Indicate the next timer to
3151         // wait for.
3152         return nil, false, now, pollUntil, ranTimer
3153 }
3154
3155 // Check all Ps for a runnable G to steal.
3156 //
3157 // On entry we have no P. If a G is available to steal and a P is available,
3158 // the P is returned which the caller should acquire and attempt to steal the
3159 // work to.
3160 func checkRunqsNoP(allpSnapshot []*p, idlepMaskSnapshot pMask) *p {
3161         for id, p2 := range allpSnapshot {
3162                 if !idlepMaskSnapshot.read(uint32(id)) && !runqempty(p2) {
3163                         lock(&sched.lock)
3164                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3165                         if pp == nil {
3166                                 // Can't get a P, don't bother checking remaining Ps.
3167                                 unlock(&sched.lock)
3168                                 return nil
3169                         }
3170                         unlock(&sched.lock)
3171                         return pp
3172                 }
3173         }
3174
3175         // No work available.
3176         return nil
3177 }
3178
3179 // Check all Ps for a timer expiring sooner than pollUntil.
3180 //
3181 // Returns updated pollUntil value.
3182 func checkTimersNoP(allpSnapshot []*p, timerpMaskSnapshot pMask, pollUntil int64) int64 {
3183         for id, p2 := range allpSnapshot {
3184                 if timerpMaskSnapshot.read(uint32(id)) {
3185                         w := nobarrierWakeTime(p2)
3186                         if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3187                                 pollUntil = w
3188                         }
3189                 }
3190         }
3191
3192         return pollUntil
3193 }
3194
3195 // Check for idle-priority GC, without a P on entry.
3196 //
3197 // If some GC work, a P, and a worker G are all available, the P and G will be
3198 // returned. The returned P has not been wired yet.
3199 func checkIdleGCNoP() (*p, *g) {
3200         // N.B. Since we have no P, gcBlackenEnabled may change at any time; we
3201         // must check again after acquiring a P. As an optimization, we also check
3202         // if an idle mark worker is needed at all. This is OK here, because if we
3203         // observe that one isn't needed, at least one is currently running. Even if
3204         // it stops running, its own journey into the scheduler should schedule it
3205         // again, if need be (at which point, this check will pass, if relevant).
3206         if atomic.Load(&gcBlackenEnabled) == 0 || !gcController.needIdleMarkWorker() {
3207                 return nil, nil
3208         }
3209         if !gcMarkWorkAvailable(nil) {
3210                 return nil, nil
3211         }
3212
3213         // Work is available; we can start an idle GC worker only if there is
3214         // an available P and available worker G.
3215         //
3216         // We can attempt to acquire these in either order, though both have
3217         // synchronization concerns (see below). Workers are almost always
3218         // available (see comment in findRunnableGCWorker for the one case
3219         // there may be none). Since we're slightly less likely to find a P,
3220         // check for that first.
3221         //
3222         // Synchronization: note that we must hold sched.lock until we are
3223         // committed to keeping it. Otherwise we cannot put the unnecessary P
3224         // back in sched.pidle without performing the full set of idle
3225         // transition checks.
3226         //
3227         // If we were to check gcBgMarkWorkerPool first, we must somehow handle
3228         // the assumption in gcControllerState.findRunnableGCWorker that an
3229         // empty gcBgMarkWorkerPool is only possible if gcMarkDone is running.
3230         lock(&sched.lock)
3231         pp, now := pidlegetSpinning(0)
3232         if pp == nil {
3233                 unlock(&sched.lock)
3234                 return nil, nil
3235         }
3236
3237         // Now that we own a P, gcBlackenEnabled can't change (as it requires STW).
3238         if gcBlackenEnabled == 0 || !gcController.addIdleMarkWorker() {
3239                 pidleput(pp, now)
3240                 unlock(&sched.lock)
3241                 return nil, nil
3242         }
3243
3244         node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3245         if node == nil {
3246                 pidleput(pp, now)
3247                 unlock(&sched.lock)
3248                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3249                 return nil, nil
3250         }
3251
3252         unlock(&sched.lock)
3253
3254         return pp, node.gp.ptr()
3255 }
3256
3257 // wakeNetPoller wakes up the thread sleeping in the network poller if it isn't
3258 // going to wake up before the when argument; or it wakes an idle P to service
3259 // timers and the network poller if there isn't one already.
3260 func wakeNetPoller(when int64) {
3261         if sched.lastpoll.Load() == 0 {
3262                 // In findrunnable we ensure that when polling the pollUntil
3263                 // field is either zero or the time to which the current
3264                 // poll is expected to run. This can have a spurious wakeup
3265                 // but should never miss a wakeup.
3266                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3267                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > when {
3268                         netpollBreak()
3269                 }
3270         } else {
3271                 // There are no threads in the network poller, try to get
3272                 // one there so it can handle new timers.
3273                 if GOOS != "plan9" { // Temporary workaround - see issue #42303.
3274                         wakep()
3275                 }
3276         }
3277 }
3278
3279 func resetspinning() {
3280         gp := getg()
3281         if !gp.m.spinning {
3282                 throw("resetspinning: not a spinning m")
3283         }
3284         gp.m.spinning = false
3285         nmspinning := sched.nmspinning.Add(-1)
3286         if nmspinning < 0 {
3287                 throw("findrunnable: negative nmspinning")
3288         }
3289         // M wakeup policy is deliberately somewhat conservative, so check if we
3290         // need to wakeup another P here. See "Worker thread parking/unparking"
3291         // comment at the top of the file for details.
3292         wakep()
3293 }
3294
3295 // injectglist adds each runnable G on the list to some run queue,
3296 // and clears glist. If there is no current P, they are added to the
3297 // global queue, and up to npidle M's are started to run them.
3298 // Otherwise, for each idle P, this adds a G to the global queue
3299 // and starts an M. Any remaining G's are added to the current P's
3300 // local run queue.
3301 // This may temporarily acquire sched.lock.
3302 // Can run concurrently with GC.
3303 func injectglist(glist *gList) {
3304         if glist.empty() {
3305                 return
3306         }
3307         if traceEnabled() {
3308                 for gp := glist.head.ptr(); gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3309                         traceGoUnpark(gp, 0)
3310                 }
3311         }
3312
3313         // Mark all the goroutines as runnable before we put them
3314         // on the run queues.
3315         head := glist.head.ptr()
3316         var tail *g
3317         qsize := 0
3318         for gp := head; gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3319                 tail = gp
3320                 qsize++
3321                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3322         }
3323
3324         // Turn the gList into a gQueue.
3325         var q gQueue
3326         q.head.set(head)
3327         q.tail.set(tail)
3328         *glist = gList{}
3329
3330         startIdle := func(n int) {
3331                 for i := 0; i < n; i++ {
3332                         mp := acquirem() // See comment in startm.
3333                         lock(&sched.lock)
3334
3335                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3336                         if pp == nil {
3337                                 unlock(&sched.lock)
3338                                 releasem(mp)
3339                                 break
3340                         }
3341
3342                         startm(pp, false, true)
3343                         unlock(&sched.lock)
3344                         releasem(mp)
3345                 }
3346         }
3347
3348         pp := getg().m.p.ptr()
3349         if pp == nil {
3350                 lock(&sched.lock)
3351                 globrunqputbatch(&q, int32(qsize))
3352                 unlock(&sched.lock)
3353                 startIdle(qsize)
3354                 return
3355         }
3356
3357         npidle := int(sched.npidle.Load())
3358         var globq gQueue
3359         var n int
3360         for n = 0; n < npidle && !q.empty(); n++ {
3361                 g := q.pop()
3362                 globq.pushBack(g)
3363         }
3364         if n > 0 {
3365                 lock(&sched.lock)
3366                 globrunqputbatch(&globq, int32(n))
3367                 unlock(&sched.lock)
3368                 startIdle(n)
3369                 qsize -= n
3370         }
3371
3372         if !q.empty() {
3373                 runqputbatch(pp, &q, qsize)
3374         }
3375 }
3376
3377 // One round of scheduler: find a runnable goroutine and execute it.
3378 // Never returns.
3379 func schedule() {
3380         mp := getg().m
3381
3382         if mp.locks != 0 {
3383                 throw("schedule: holding locks")
3384         }
3385
3386         if mp.lockedg != 0 {
3387                 stoplockedm()
3388                 execute(mp.lockedg.ptr(), false) // Never returns.
3389         }
3390
3391         // We should not schedule away from a g that is executing a cgo call,
3392         // since the cgo call is using the m's g0 stack.
3393         if mp.incgo {
3394                 throw("schedule: in cgo")
3395         }
3396
3397 top:
3398         pp := mp.p.ptr()
3399         pp.preempt = false
3400
3401         // Safety check: if we are spinning, the run queue should be empty.
3402         // Check this before calling checkTimers, as that might call
3403         // goready to put a ready goroutine on the local run queue.
3404         if mp.spinning && (pp.runnext != 0 || pp.runqhead != pp.runqtail) {
3405                 throw("schedule: spinning with local work")
3406         }
3407
3408         gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() // blocks until work is available
3409
3410         // This thread is going to run a goroutine and is not spinning anymore,
3411         // so if it was marked as spinning we need to reset it now and potentially
3412         // start a new spinning M.
3413         if mp.spinning {
3414                 resetspinning()
3415         }
3416
3417         if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3418                 // Scheduling of this goroutine is disabled. Put it on
3419                 // the list of pending runnable goroutines for when we
3420                 // re-enable user scheduling and look again.
3421                 lock(&sched.lock)
3422                 if schedEnabled(gp) {
3423                         // Something re-enabled scheduling while we
3424                         // were acquiring the lock.
3425                         unlock(&sched.lock)
3426                 } else {
3427                         sched.disable.runnable.pushBack(gp)
3428                         sched.disable.n++
3429                         unlock(&sched.lock)
3430                         goto top
3431                 }
3432         }
3433
3434         // If about to schedule a not-normal goroutine (a GCworker or tracereader),
3435         // wake a P if there is one.
3436         if tryWakeP {
3437                 wakep()
3438         }
3439         if gp.lockedm != 0 {
3440                 // Hands off own p to the locked m,
3441                 // then blocks waiting for a new p.
3442                 startlockedm(gp)
3443                 goto top
3444         }
3445
3446         execute(gp, inheritTime)
3447 }
3448
3449 // dropg removes the association between m and the current goroutine m->curg (gp for short).
3450 // Typically a caller sets gp's status away from Grunning and then
3451 // immediately calls dropg to finish the job. The caller is also responsible
3452 // for arranging that gp will be restarted using ready at an
3453 // appropriate time. After calling dropg and arranging for gp to be
3454 // readied later, the caller can do other work but eventually should
3455 // call schedule to restart the scheduling of goroutines on this m.
3456 func dropg() {
3457         gp := getg()
3458
3459         setMNoWB(&gp.m.curg.m, nil)
3460         setGNoWB(&gp.m.curg, nil)
3461 }
3462
3463 // checkTimers runs any timers for the P that are ready.
3464 // If now is not 0 it is the current time.
3465 // It returns the passed time or the current time if now was passed as 0.
3466 // and the time when the next timer should run or 0 if there is no next timer,
3467 // and reports whether it ran any timers.
3468 // If the time when the next timer should run is not 0,
3469 // it is always larger than the returned time.
3470 // We pass now in and out to avoid extra calls of nanotime.
3471 //
3472 //go:yeswritebarrierrec
3473 func checkTimers(pp *p, now int64) (rnow, pollUntil int64, ran bool) {
3474         // If it's not yet time for the first timer, or the first adjusted
3475         // timer, then there is nothing to do.
3476         next := pp.timer0When.Load()
3477         nextAdj := pp.timerModifiedEarliest.Load()
3478         if next == 0 || (nextAdj != 0 && nextAdj < next) {
3479                 next = nextAdj
3480         }
3481
3482         if next == 0 {
3483                 // No timers to run or adjust.
3484                 return now, 0, false
3485         }
3486
3487         if now == 0 {
3488                 now = nanotime()
3489         }
3490         if now < next {
3491                 // Next timer is not ready to run, but keep going
3492                 // if we would clear deleted timers.
3493                 // This corresponds to the condition below where
3494                 // we decide whether to call clearDeletedTimers.
3495                 if pp != getg().m.p.ptr() || int(pp.deletedTimers.Load()) <= int(pp.numTimers.Load()/4) {
3496                         return now, next, false
3497                 }
3498         }
3499
3500         lock(&pp.timersLock)
3501
3502         if len(pp.timers) > 0 {
3503                 adjusttimers(pp, now)
3504                 for len(pp.timers) > 0 {
3505                         // Note that runtimer may temporarily unlock
3506                         // pp.timersLock.
3507                         if tw := runtimer(pp, now); tw != 0 {
3508                                 if tw > 0 {
3509                                         pollUntil = tw
3510                                 }
3511                                 break
3512                         }
3513                         ran = true
3514                 }
3515         }
3516
3517         // If this is the local P, and there are a lot of deleted timers,
3518         // clear them out. We only do this for the local P to reduce
3519         // lock contention on timersLock.
3520         if pp == getg().m.p.ptr() && int(pp.deletedTimers.Load()) > len(pp.timers)/4 {
3521                 clearDeletedTimers(pp)
3522         }
3523
3524         unlock(&pp.timersLock)
3525
3526         return now, pollUntil, ran
3527 }
3528
3529 func parkunlock_c(gp *g, lock unsafe.Pointer) bool {
3530         unlock((*mutex)(lock))
3531         return true
3532 }
3533
3534 // park continuation on g0.
3535 func park_m(gp *g) {
3536         mp := getg().m
3537
3538         if traceEnabled() {
3539                 traceGoPark(mp.waittraceev, mp.waittraceskip)
3540         }
3541
3542         // N.B. Not using casGToWaiting here because the waitreason is
3543         // set by park_m's caller.
3544         casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
3545         dropg()
3546
3547         if fn := mp.waitunlockf; fn != nil {
3548                 ok := fn(gp, mp.waitlock)
3549                 mp.waitunlockf = nil
3550                 mp.waitlock = nil
3551                 if !ok {
3552                         if traceEnabled() {
3553                                 traceGoUnpark(gp, 2)
3554                         }
3555                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3556                         execute(gp, true) // Schedule it back, never returns.
3557                 }
3558         }
3559         schedule()
3560 }
3561
3562 func goschedImpl(gp *g) {
3563         status := readgstatus(gp)
3564         if status&^_Gscan != _Grunning {
3565                 dumpgstatus(gp)
3566                 throw("bad g status")
3567         }
3568         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3569         dropg()
3570         lock(&sched.lock)
3571         globrunqput(gp)
3572         unlock(&sched.lock)
3573
3574         schedule()
3575 }
3576
3577 // Gosched continuation on g0.
3578 func gosched_m(gp *g) {
3579         if traceEnabled() {
3580                 traceGoSched()
3581         }
3582         goschedImpl(gp)
3583 }
3584
3585 // goschedguarded is a forbidden-states-avoided version of gosched_m.
3586 func goschedguarded_m(gp *g) {
3587
3588         if !canPreemptM(gp.m) {
3589                 gogo(&gp.sched) // never return
3590         }
3591
3592         if traceEnabled() {
3593                 traceGoSched()
3594         }
3595         goschedImpl(gp)
3596 }
3597
3598 func gopreempt_m(gp *g) {
3599         if traceEnabled() {
3600                 traceGoPreempt()
3601         }
3602         goschedImpl(gp)
3603 }
3604
3605 // preemptPark parks gp and puts it in _Gpreempted.
3606 //
3607 //go:systemstack
3608 func preemptPark(gp *g) {
3609         if traceEnabled() {
3610                 traceGoPark(traceEvGoBlock, 0)
3611         }
3612         status := readgstatus(gp)
3613         if status&^_Gscan != _Grunning {
3614                 dumpgstatus(gp)
3615                 throw("bad g status")
3616         }
3617
3618         if gp.asyncSafePoint {
3619                 // Double-check that async preemption does not
3620                 // happen in SPWRITE assembly functions.
3621                 // isAsyncSafePoint must exclude this case.
3622                 f := findfunc(gp.sched.pc)
3623                 if !f.valid() {
3624                         throw("preempt at unknown pc")
3625                 }
3626                 if f.flag&abi.FuncFlagSPWrite != 0 {
3627                         println("runtime: unexpected SPWRITE function", funcname(f), "in async preempt")
3628                         throw("preempt SPWRITE")
3629                 }
3630         }
3631
3632         // Transition from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted. We can't
3633         // be in _Grunning when we dropg because then we'd be running
3634         // without an M, but the moment we're in _Gpreempted,
3635         // something could claim this G before we've fully cleaned it
3636         // up. Hence, we set the scan bit to lock down further
3637         // transitions until we can dropg.
3638         casGToPreemptScan(gp, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted)
3639         dropg()
3640         casfrom_Gscanstatus(gp, _Gscan|_Gpreempted, _Gpreempted)
3641         schedule()
3642 }
3643
3644 // goyield is like Gosched, but it:
3645 // - emits a GoPreempt trace event instead of a GoSched trace event
3646 // - puts the current G on the runq of the current P instead of the globrunq
3647 func goyield() {
3648         checkTimeouts()
3649         mcall(goyield_m)
3650 }
3651
3652 func goyield_m(gp *g) {
3653         if traceEnabled() {
3654                 traceGoPreempt()
3655         }
3656         pp := gp.m.p.ptr()
3657         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3658         dropg()
3659         runqput(pp, gp, false)
3660         schedule()
3661 }
3662
3663 // Finishes execution of the current goroutine.
3664 func goexit1() {
3665         if raceenabled {
3666                 racegoend()
3667         }
3668         if traceEnabled() {
3669                 traceGoEnd()
3670         }
3671         mcall(goexit0)
3672 }
3673
3674 // goexit continuation on g0.
3675 func goexit0(gp *g) {
3676         mp := getg().m
3677         pp := mp.p.ptr()
3678
3679         casgstatus(gp, _Grunning, _Gdead)
3680         gcController.addScannableStack(pp, -int64(gp.stack.hi-gp.stack.lo))
3681         if isSystemGoroutine(gp, false) {
3682                 sched.ngsys.Add(-1)
3683         }
3684         gp.m = nil
3685         locked := gp.lockedm != 0
3686         gp.lockedm = 0
3687         mp.lockedg = 0
3688         gp.preemptStop = false
3689         gp.paniconfault = false
3690         gp._defer = nil // should be true already but just in case.
3691         gp._panic = nil // non-nil for Goexit during panic. points at stack-allocated data.
3692         gp.writebuf = nil
3693         gp.waitreason = waitReasonZero
3694         gp.param = nil
3695         gp.labels = nil
3696         gp.timer = nil
3697
3698         if gcBlackenEnabled != 0 && gp.gcAssistBytes > 0 {
3699                 // Flush assist credit to the global pool. This gives
3700                 // better information to pacing if the application is
3701                 // rapidly creating an exiting goroutines.
3702                 assistWorkPerByte := gcController.assistWorkPerByte.Load()
3703                 scanCredit := int64(assistWorkPerByte * float64(gp.gcAssistBytes))
3704                 gcController.bgScanCredit.Add(scanCredit)
3705                 gp.gcAssistBytes = 0
3706         }
3707
3708         dropg()
3709
3710         if GOARCH == "wasm" { // no threads yet on wasm
3711                 gfput(pp, gp)
3712                 schedule() // never returns
3713         }
3714
3715         if mp.lockedInt != 0 {
3716                 print("invalid m->lockedInt = ", mp.lockedInt, "\n")
3717                 throw("internal lockOSThread error")
3718         }
3719         gfput(pp, gp)
3720         if locked {
3721                 // The goroutine may have locked this thread because
3722                 // it put it in an unusual kernel state. Kill it
3723                 // rather than returning it to the thread pool.
3724
3725                 // Return to mstart, which will release the P and exit
3726                 // the thread.
3727                 if GOOS != "plan9" { // See golang.org/issue/22227.
3728                         gogo(&mp.g0.sched)
3729                 } else {
3730                         // Clear lockedExt on plan9 since we may end up re-using
3731                         // this thread.
3732                         mp.lockedExt = 0
3733                 }
3734         }
3735         schedule()
3736 }
3737
3738 // save updates getg().sched to refer to pc and sp so that a following
3739 // gogo will restore pc and sp.
3740 //
3741 // save must not have write barriers because invoking a write barrier
3742 // can clobber getg().sched.
3743 //
3744 //go:nosplit
3745 //go:nowritebarrierrec
3746 func save(pc, sp uintptr) {
3747         gp := getg()
3748
3749         if gp == gp.m.g0 || gp == gp.m.gsignal {
3750                 // m.g0.sched is special and must describe the context
3751                 // for exiting the thread. mstart1 writes to it directly.
3752                 // m.gsignal.sched should not be used at all.
3753                 // This check makes sure save calls do not accidentally
3754                 // run in contexts where they'd write to system g's.
3755                 throw("save on system g not allowed")
3756         }
3757
3758         gp.sched.pc = pc
3759         gp.sched.sp = sp
3760         gp.sched.lr = 0
3761         gp.sched.ret = 0
3762         // We need to ensure ctxt is zero, but can't have a write
3763         // barrier here. However, it should always already be zero.
3764         // Assert that.
3765         if gp.sched.ctxt != nil {
3766                 badctxt()
3767         }
3768 }
3769
3770 // The goroutine g is about to enter a system call.
3771 // Record that it's not using the cpu anymore.
3772 // This is called only from the go syscall library and cgocall,
3773 // not from the low-level system calls used by the runtime.
3774 //
3775 // Entersyscall cannot split the stack: the save must
3776 // make g->sched refer to the caller's stack segment, because
3777 // entersyscall is going to return immediately after.
3778 //
3779 // Nothing entersyscall calls can split the stack either.
3780 // We cannot safely move the stack during an active call to syscall,
3781 // because we do not know which of the uintptr arguments are
3782 // really pointers (back into the stack).
3783 // In practice, this means that we make the fast path run through
3784 // entersyscall doing no-split things, and the slow path has to use systemstack
3785 // to run bigger things on the system stack.
3786 //
3787 // reentersyscall is the entry point used by cgo callbacks, where explicitly
3788 // saved SP and PC are restored. This is needed when exitsyscall will be called
3789 // from a function further up in the call stack than the parent, as g->syscallsp
3790 // must always point to a valid stack frame. entersyscall below is the normal
3791 // entry point for syscalls, which obtains the SP and PC from the caller.
3792 //
3793 // Syscall tracing:
3794 // At the start of a syscall we emit traceGoSysCall to capture the stack trace.
3795 // If the syscall does not block, that is it, we do not emit any other events.
3796 // If the syscall blocks (that is, P is retaken), retaker emits traceGoSysBlock;
3797 // when syscall returns we emit traceGoSysExit and when the goroutine starts running
3798 // (potentially instantly, if exitsyscallfast returns true) we emit traceGoStart.
3799 // To ensure that traceGoSysExit is emitted strictly after traceGoSysBlock,
3800 // we remember current value of syscalltick in m (gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick),
3801 // whoever emits traceGoSysBlock increments p.syscalltick afterwards;
3802 // and we wait for the increment before emitting traceGoSysExit.
3803 // Note that the increment is done even if tracing is not enabled,
3804 // because tracing can be enabled in the middle of syscall. We don't want the wait to hang.
3805 //
3806 //go:nosplit
3807 func reentersyscall(pc, sp uintptr) {
3808         gp := getg()
3809
3810         // Disable preemption because during this function g is in Gsyscall status,
3811         // but can have inconsistent g->sched, do not let GC observe it.
3812         gp.m.locks++
3813
3814         // Entersyscall must not call any function that might split/grow the stack.
3815         // (See details in comment above.)
3816         // Catch calls that might, by replacing the stack guard with something that
3817         // will trip any stack check and leaving a flag to tell newstack to die.
3818         gp.stackguard0 = stackPreempt
3819         gp.throwsplit = true
3820
3821         // Leave SP around for GC and traceback.
3822         save(pc, sp)
3823         gp.syscallsp = sp
3824         gp.syscallpc = pc
3825         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3826         if staticLockRanking {
3827                 // When doing static lock ranking casgstatus can call
3828                 // systemstack which clobbers g.sched.
3829                 save(pc, sp)
3830         }
3831         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3832                 systemstack(func() {
3833                         print("entersyscall inconsistent ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3834                         throw("entersyscall")
3835                 })
3836         }
3837
3838         if traceEnabled() {
3839                 systemstack(traceGoSysCall)
3840                 // systemstack itself clobbers g.sched.{pc,sp} and we might
3841                 // need them later when the G is genuinely blocked in a
3842                 // syscall
3843                 save(pc, sp)
3844         }
3845
3846         if sched.sysmonwait.Load() {
3847                 systemstack(entersyscall_sysmon)
3848                 save(pc, sp)
3849         }
3850
3851         if gp.m.p.ptr().runSafePointFn != 0 {
3852                 // runSafePointFn may stack split if run on this stack
3853                 systemstack(runSafePointFn)
3854                 save(pc, sp)
3855         }
3856
3857         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3858         pp := gp.m.p.ptr()
3859         pp.m = 0
3860         gp.m.oldp.set(pp)
3861         gp.m.p = 0
3862         atomic.Store(&pp.status, _Psyscall)
3863         if sched.gcwaiting.Load() {
3864                 systemstack(entersyscall_gcwait)
3865                 save(pc, sp)
3866         }
3867
3868         gp.m.locks--
3869 }
3870
3871 // Standard syscall entry used by the go syscall library and normal cgo calls.
3872 //
3873 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package and x/sys.
3874 //
3875 //go:nosplit
3876 //go:linkname entersyscall
3877 func entersyscall() {
3878         reentersyscall(getcallerpc(), getcallersp())
3879 }
3880
3881 func entersyscall_sysmon() {
3882         lock(&sched.lock)
3883         if sched.sysmonwait.Load() {
3884                 sched.sysmonwait.Store(false)
3885                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
3886         }
3887         unlock(&sched.lock)
3888 }
3889
3890 func entersyscall_gcwait() {
3891         gp := getg()
3892         pp := gp.m.oldp.ptr()
3893
3894         lock(&sched.lock)
3895         if sched.stopwait > 0 && atomic.Cas(&pp.status, _Psyscall, _Pgcstop) {
3896                 if traceEnabled() {
3897                         traceGoSysBlock(pp)
3898                         traceProcStop(pp)
3899                 }
3900                 pp.syscalltick++
3901                 if sched.stopwait--; sched.stopwait == 0 {
3902                         notewakeup(&sched.stopnote)
3903                 }
3904         }
3905         unlock(&sched.lock)
3906 }
3907
3908 // The same as entersyscall(), but with a hint that the syscall is blocking.
3909 //
3910 //go:nosplit
3911 func entersyscallblock() {
3912         gp := getg()
3913
3914         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3915         gp.throwsplit = true
3916         gp.stackguard0 = stackPreempt // see comment in entersyscall
3917         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3918         gp.m.p.ptr().syscalltick++
3919
3920         // Leave SP around for GC and traceback.
3921         pc := getcallerpc()
3922         sp := getcallersp()
3923         save(pc, sp)
3924         gp.syscallsp = gp.sched.sp
3925         gp.syscallpc = gp.sched.pc
3926         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3927                 sp1 := sp
3928                 sp2 := gp.sched.sp
3929                 sp3 := gp.syscallsp
3930                 systemstack(func() {
3931                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp1), " ", hex(sp2), " ", hex(sp3), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3932                         throw("entersyscallblock")
3933                 })
3934         }
3935         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3936         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3937                 systemstack(func() {
3938                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp), " ", hex(gp.sched.sp), " ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3939                         throw("entersyscallblock")
3940                 })
3941         }
3942
3943         systemstack(entersyscallblock_handoff)
3944
3945         // Resave for traceback during blocked call.
3946         save(getcallerpc(), getcallersp())
3947
3948         gp.m.locks--
3949 }
3950
3951 func entersyscallblock_handoff() {
3952         if traceEnabled() {
3953                 traceGoSysCall()
3954                 traceGoSysBlock(getg().m.p.ptr())
3955         }
3956         handoffp(releasep())
3957 }
3958
3959 // The goroutine g exited its system call.
3960 // Arrange for it to run on a cpu again.
3961 // This is called only from the go syscall library, not
3962 // from the low-level system calls used by the runtime.
3963 //
3964 // Write barriers are not allowed because our P may have been stolen.
3965 //
3966 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package.
3967 //
3968 //go:nosplit
3969 //go:nowritebarrierrec
3970 //go:linkname exitsyscall
3971 func exitsyscall() {
3972         gp := getg()
3973
3974         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3975         if getcallersp() > gp.syscallsp {
3976                 throw("exitsyscall: syscall frame is no longer valid")
3977         }
3978
3979         gp.waitsince = 0
3980         oldp := gp.m.oldp.ptr()
3981         gp.m.oldp = 0
3982         if exitsyscallfast(oldp) {
3983                 // When exitsyscallfast returns success, we have a P so can now use
3984                 // write barriers
3985                 if goroutineProfile.active {
3986                         // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
3987                         // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first
3988                         // stopped the world.
3989                         systemstack(func() {
3990                                 tryRecordGoroutineProfileWB(gp)
3991                         })
3992                 }
3993                 if traceEnabled() {
3994                         if oldp != gp.m.p.ptr() || gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
3995                                 systemstack(traceGoStart)
3996                         }
3997                 }
3998                 // There's a cpu for us, so we can run.
3999                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4000                 // We need to cas the status and scan before resuming...
4001                 casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunning)
4002
4003                 // Garbage collector isn't running (since we are),
4004                 // so okay to clear syscallsp.
4005                 gp.syscallsp = 0
4006                 gp.m.locks--
4007                 if gp.preempt {
4008                         // restore the preemption request in case we've cleared it in newstack
4009                         gp.stackguard0 = stackPreempt
4010                 } else {
4011                         // otherwise restore the real stackGuard, we've spoiled it in entersyscall/entersyscallblock
4012                         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4013                 }
4014                 gp.throwsplit = false
4015
4016                 if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
4017                         // Scheduling of this goroutine is disabled.
4018                         Gosched()
4019                 }
4020
4021                 return
4022         }
4023
4024         if traceEnabled() {
4025                 // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4026                 // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4027                 for oldp != nil && oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4028                         osyield()
4029                 }
4030                 // We can't trace syscall exit right now because we don't have a P.
4031                 // Tracing code can invoke write barriers that cannot run without a P.
4032                 // So instead we remember the syscall exit time and emit the event
4033                 // in execute when we have a P.
4034                 gp.trace.sysExitTicks = cputicks()
4035         }
4036
4037         gp.m.locks--
4038
4039         // Call the scheduler.
4040         mcall(exitsyscall0)
4041
4042         // Scheduler returned, so we're allowed to run now.
4043         // Delete the syscallsp information that we left for
4044         // the garbage collector during the system call.
4045         // Must wait until now because until gosched returns
4046         // we don't know for sure that the garbage collector
4047         // is not running.
4048         gp.syscallsp = 0
4049         gp.m.p.ptr().syscalltick++
4050         gp.throwsplit = false
4051 }
4052
4053 //go:nosplit
4054 func exitsyscallfast(oldp *p) bool {
4055         gp := getg()
4056
4057         // Freezetheworld sets stopwait but does not retake P's.
4058         if sched.stopwait == freezeStopWait {
4059                 return false
4060         }
4061
4062         // Try to re-acquire the last P.
4063         if oldp != nil && oldp.status == _Psyscall && atomic.Cas(&oldp.status, _Psyscall, _Pidle) {
4064                 // There's a cpu for us, so we can run.
4065                 wirep(oldp)
4066                 exitsyscallfast_reacquired()
4067                 return true
4068         }
4069
4070         // Try to get any other idle P.
4071         if sched.pidle != 0 {
4072                 var ok bool
4073                 systemstack(func() {
4074                         ok = exitsyscallfast_pidle()
4075                         if ok && traceEnabled() {
4076                                 if oldp != nil {
4077                                         // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4078                                         // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4079                                         for oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4080                                                 osyield()
4081                                         }
4082                                 }
4083                                 traceGoSysExit()
4084                         }
4085                 })
4086                 if ok {
4087                         return true
4088                 }
4089         }
4090         return false
4091 }
4092
4093 // exitsyscallfast_reacquired is the exitsyscall path on which this G
4094 // has successfully reacquired the P it was running on before the
4095 // syscall.
4096 //
4097 //go:nosplit
4098 func exitsyscallfast_reacquired() {
4099         gp := getg()
4100         if gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4101                 if traceEnabled() {
4102                         // The p was retaken and then enter into syscall again (since gp.m.syscalltick has changed).
4103                         // traceGoSysBlock for this syscall was already emitted,
4104                         // but here we effectively retake the p from the new syscall running on the same p.
4105                         systemstack(func() {
4106                                 // Denote blocking of the new syscall.
4107                                 traceGoSysBlock(gp.m.p.ptr())
4108                                 // Denote completion of the current syscall.
4109                                 traceGoSysExit()
4110                         })
4111                 }
4112                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4113         }
4114 }
4115
4116 func exitsyscallfast_pidle() bool {
4117         lock(&sched.lock)
4118         pp, _ := pidleget(0)
4119         if pp != nil && sched.sysmonwait.Load() {
4120                 sched.sysmonwait.Store(false)
4121                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4122         }
4123         unlock(&sched.lock)
4124         if pp != nil {
4125                 acquirep(pp)
4126                 return true
4127         }
4128         return false
4129 }
4130
4131 // exitsyscall slow path on g0.
4132 // Failed to acquire P, enqueue gp as runnable.
4133 //
4134 // Called via mcall, so gp is the calling g from this M.
4135 //
4136 //go:nowritebarrierrec
4137 func exitsyscall0(gp *g) {
4138         casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunnable)
4139         dropg()
4140         lock(&sched.lock)
4141         var pp *p
4142         if schedEnabled(gp) {
4143                 pp, _ = pidleget(0)
4144         }
4145         var locked bool
4146         if pp == nil {
4147                 globrunqput(gp)
4148
4149                 // Below, we stoplockedm if gp is locked. globrunqput releases
4150                 // ownership of gp, so we must check if gp is locked prior to
4151                 // committing the release by unlocking sched.lock, otherwise we
4152                 // could race with another M transitioning gp from unlocked to
4153                 // locked.
4154                 locked = gp.lockedm != 0
4155         } else if sched.sysmonwait.Load() {
4156                 sched.sysmonwait.Store(false)
4157                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4158         }
4159         unlock(&sched.lock)
4160         if pp != nil {
4161                 acquirep(pp)
4162                 execute(gp, false) // Never returns.
4163         }
4164         if locked {
4165                 // Wait until another thread schedules gp and so m again.
4166                 //
4167                 // N.B. lockedm must be this M, as this g was running on this M
4168                 // before entersyscall.
4169                 stoplockedm()
4170                 execute(gp, false) // Never returns.
4171         }
4172         stopm()
4173         schedule() // Never returns.
4174 }
4175
4176 // Called from syscall package before fork.
4177 //
4178 //go:linkname syscall_runtime_BeforeFork syscall.runtime_BeforeFork
4179 //go:nosplit
4180 func syscall_runtime_BeforeFork() {
4181         gp := getg().m.curg
4182
4183         // Block signals during a fork, so that the child does not run
4184         // a signal handler before exec if a signal is sent to the process
4185         // group. See issue #18600.
4186         gp.m.locks++
4187         sigsave(&gp.m.sigmask)
4188         sigblock(false)
4189
4190         // This function is called before fork in syscall package.
4191         // Code between fork and exec must not allocate memory nor even try to grow stack.
4192         // Here we spoil g.stackguard0 to reliably detect any attempts to grow stack.
4193         // runtime_AfterFork will undo this in parent process, but not in child.
4194         gp.stackguard0 = stackFork
4195 }
4196
4197 // Called from syscall package after fork in parent.
4198 //
4199 //go:linkname syscall_runtime_AfterFork syscall.runtime_AfterFork
4200 //go:nosplit
4201 func syscall_runtime_AfterFork() {
4202         gp := getg().m.curg
4203
4204         // See the comments in beforefork.
4205         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4206
4207         msigrestore(gp.m.sigmask)
4208
4209         gp.m.locks--
4210 }
4211
4212 // inForkedChild is true while manipulating signals in the child process.
4213 // This is used to avoid calling libc functions in case we are using vfork.
4214 var inForkedChild bool
4215
4216 // Called from syscall package after fork in child.
4217 // It resets non-sigignored signals to the default handler, and
4218 // restores the signal mask in preparation for the exec.
4219 //
4220 // Because this might be called during a vfork, and therefore may be
4221 // temporarily sharing address space with the parent process, this must
4222 // not change any global variables or calling into C code that may do so.
4223 //
4224 //go:linkname syscall_runtime_AfterForkInChild syscall.runtime_AfterForkInChild
4225 //go:nosplit
4226 //go:nowritebarrierrec
4227 func syscall_runtime_AfterForkInChild() {
4228         // It's OK to change the global variable inForkedChild here
4229         // because we are going to change it back. There is no race here,
4230         // because if we are sharing address space with the parent process,
4231         // then the parent process can not be running concurrently.
4232         inForkedChild = true
4233
4234         clearSignalHandlers()
4235
4236         // When we are the child we are the only thread running,
4237         // so we know that nothing else has changed gp.m.sigmask.
4238         msigrestore(getg().m.sigmask)
4239
4240         inForkedChild = false
4241 }
4242
4243 // pendingPreemptSignals is the number of preemption signals
4244 // that have been sent but not received. This is only used on Darwin.
4245 // For #41702.
4246 var pendingPreemptSignals atomic.Int32
4247
4248 // Called from syscall package before Exec.
4249 //
4250 //go:linkname syscall_runtime_BeforeExec syscall.runtime_BeforeExec
4251 func syscall_runtime_BeforeExec() {
4252         // Prevent thread creation during exec.
4253         execLock.lock()
4254
4255         // On Darwin, wait for all pending preemption signals to
4256         // be received. See issue #41702.
4257         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
4258                 for pendingPreemptSignals.Load() > 0 {
4259                         osyield()
4260                 }
4261         }
4262 }
4263
4264 // Called from syscall package after Exec.
4265 //
4266 //go:linkname syscall_runtime_AfterExec syscall.runtime_AfterExec
4267 func syscall_runtime_AfterExec() {
4268         execLock.unlock()
4269 }
4270
4271 // Allocate a new g, with a stack big enough for stacksize bytes.
4272 func malg(stacksize int32) *g {
4273         newg := new(g)
4274         if stacksize >= 0 {
4275                 stacksize = round2(stackSystem + stacksize)
4276                 systemstack(func() {
4277                         newg.stack = stackalloc(uint32(stacksize))
4278                 })
4279                 newg.stackguard0 = newg.stack.lo + stackGuard
4280                 newg.stackguard1 = ^uintptr(0)
4281                 // Clear the bottom word of the stack. We record g
4282                 // there on gsignal stack during VDSO on ARM and ARM64.
4283                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(newg.stack.lo)) = 0
4284         }
4285         return newg
4286 }
4287
4288 // Create a new g running fn.
4289 // Put it on the queue of g's waiting to run.
4290 // The compiler turns a go statement into a call to this.
4291 func newproc(fn *funcval) {
4292         gp := getg()
4293         pc := getcallerpc()
4294         systemstack(func() {
4295                 newg := newproc1(fn, gp, pc)
4296
4297                 pp := getg().m.p.ptr()
4298                 runqput(pp, newg, true)
4299
4300                 if mainStarted {
4301                         wakep()
4302                 }
4303         })
4304 }
4305
4306 // Create a new g in state _Grunnable, starting at fn. callerpc is the
4307 // address of the go statement that created this. The caller is responsible
4308 // for adding the new g to the scheduler.
4309 func newproc1(fn *funcval, callergp *g, callerpc uintptr) *g {
4310         if fn == nil {
4311                 fatal("go of nil func value")
4312         }
4313
4314         mp := acquirem() // disable preemption because we hold M and P in local vars.
4315         pp := mp.p.ptr()
4316         newg := gfget(pp)
4317         if newg == nil {
4318                 newg = malg(stackMin)
4319                 casgstatus(newg, _Gidle, _Gdead)
4320                 allgadd(newg) // publishes with a g->status of Gdead so GC scanner doesn't look at uninitialized stack.
4321         }
4322         if newg.stack.hi == 0 {
4323                 throw("newproc1: newg missing stack")
4324         }
4325
4326         if readgstatus(newg) != _Gdead {
4327                 throw("newproc1: new g is not Gdead")
4328         }
4329
4330         totalSize := uintptr(4*goarch.PtrSize + sys.MinFrameSize) // extra space in case of reads slightly beyond frame
4331         totalSize = alignUp(totalSize, sys.StackAlign)
4332         sp := newg.stack.hi - totalSize
4333         spArg := sp
4334         if usesLR {
4335                 // caller's LR
4336                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp)) = 0
4337                 prepGoExitFrame(sp)
4338                 spArg += sys.MinFrameSize
4339         }
4340
4341         memclrNoHeapPointers(unsafe.Pointer(&newg.sched), unsafe.Sizeof(newg.sched))
4342         newg.sched.sp = sp
4343         newg.stktopsp = sp
4344         newg.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum // +PCQuantum so that previous instruction is in same function
4345         newg.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(newg))
4346         gostartcallfn(&newg.sched, fn)
4347         newg.parentGoid = callergp.goid
4348         newg.gopc = callerpc
4349         newg.ancestors = saveAncestors(callergp)
4350         newg.startpc = fn.fn
4351         if isSystemGoroutine(newg, false) {
4352                 sched.ngsys.Add(1)
4353         } else {
4354                 // Only user goroutines inherit pprof labels.
4355                 if mp.curg != nil {
4356                         newg.labels = mp.curg.labels
4357                 }
4358                 if goroutineProfile.active {
4359                         // A concurrent goroutine profile is running. It should include
4360                         // exactly the set of goroutines that were alive when the goroutine
4361                         // profiler first stopped the world. That does not include newg, so
4362                         // mark it as not needing a profile before transitioning it from
4363                         // _Gdead.
4364                         newg.goroutineProfiled.Store(goroutineProfileSatisfied)
4365                 }
4366         }
4367         // Track initial transition?
4368         newg.trackingSeq = uint8(fastrand())
4369         if newg.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
4370                 newg.tracking = true
4371         }
4372         casgstatus(newg, _Gdead, _Grunnable)
4373         gcController.addScannableStack(pp, int64(newg.stack.hi-newg.stack.lo))
4374
4375         if pp.goidcache == pp.goidcacheend {
4376                 // Sched.goidgen is the last allocated id,
4377                 // this batch must be [sched.goidgen+1, sched.goidgen+GoidCacheBatch].
4378                 // At startup sched.goidgen=0, so main goroutine receives goid=1.
4379                 pp.goidcache = sched.goidgen.Add(_GoidCacheBatch)
4380                 pp.goidcache -= _GoidCacheBatch - 1
4381                 pp.goidcacheend = pp.goidcache + _GoidCacheBatch
4382         }
4383         newg.goid = pp.goidcache
4384         pp.goidcache++
4385         if raceenabled {
4386                 newg.racectx = racegostart(callerpc)
4387                 if newg.labels != nil {
4388                         // See note in proflabel.go on labelSync's role in synchronizing
4389                         // with the reads in the signal handler.
4390                         racereleasemergeg(newg, unsafe.Pointer(&labelSync))
4391                 }
4392         }
4393         if traceEnabled() {
4394                 traceGoCreate(newg, newg.startpc)
4395         }
4396         releasem(mp)
4397
4398         return newg
4399 }
4400
4401 // saveAncestors copies previous ancestors of the given caller g and
4402 // includes info for the current caller into a new set of tracebacks for
4403 // a g being created.
4404 func saveAncestors(callergp *g) *[]ancestorInfo {
4405         // Copy all prior info, except for the root goroutine (goid 0).
4406         if debug.tracebackancestors <= 0 || callergp.goid == 0 {
4407                 return nil
4408         }
4409         var callerAncestors []ancestorInfo
4410         if callergp.ancestors != nil {
4411                 callerAncestors = *callergp.ancestors
4412         }
4413         n := int32(len(callerAncestors)) + 1
4414         if n > debug.tracebackancestors {
4415                 n = debug.tracebackancestors
4416         }
4417         ancestors := make([]ancestorInfo, n)
4418         copy(ancestors[1:], callerAncestors)
4419
4420         var pcs [tracebackInnerFrames]uintptr
4421         npcs := gcallers(callergp, 0, pcs[:])
4422         ipcs := make([]uintptr, npcs)
4423         copy(ipcs, pcs[:])
4424         ancestors[0] = ancestorInfo{
4425                 pcs:  ipcs,
4426                 goid: callergp.goid,
4427                 gopc: callergp.gopc,
4428         }
4429
4430         ancestorsp := new([]ancestorInfo)
4431         *ancestorsp = ancestors
4432         return ancestorsp
4433 }
4434
4435 // Put on gfree list.
4436 // If local list is too long, transfer a batch to the global list.
4437 func gfput(pp *p, gp *g) {
4438         if readgstatus(gp) != _Gdead {
4439                 throw("gfput: bad status (not Gdead)")
4440         }
4441
4442         stksize := gp.stack.hi - gp.stack.lo
4443
4444         if stksize != uintptr(startingStackSize) {
4445                 // non-standard stack size - free it.
4446                 stackfree(gp.stack)
4447                 gp.stack.lo = 0
4448                 gp.stack.hi = 0
4449                 gp.stackguard0 = 0
4450         }
4451
4452         pp.gFree.push(gp)
4453         pp.gFree.n++
4454         if pp.gFree.n >= 64 {
4455                 var (
4456                         inc      int32
4457                         stackQ   gQueue
4458                         noStackQ gQueue
4459                 )
4460                 for pp.gFree.n >= 32 {
4461                         gp := pp.gFree.pop()
4462                         pp.gFree.n--
4463                         if gp.stack.lo == 0 {
4464                                 noStackQ.push(gp)
4465                         } else {
4466                                 stackQ.push(gp)
4467                         }
4468                         inc++
4469                 }
4470                 lock(&sched.gFree.lock)
4471                 sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4472                 sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4473                 sched.gFree.n += inc
4474                 unlock(&sched.gFree.lock)
4475         }
4476 }
4477
4478 // Get from gfree list.
4479 // If local list is empty, grab a batch from global list.
4480 func gfget(pp *p) *g {
4481 retry:
4482         if pp.gFree.empty() && (!sched.gFree.stack.empty() || !sched.gFree.noStack.empty()) {
4483                 lock(&sched.gFree.lock)
4484                 // Move a batch of free Gs to the P.
4485                 for pp.gFree.n < 32 {
4486                         // Prefer Gs with stacks.
4487                         gp := sched.gFree.stack.pop()
4488                         if gp == nil {
4489                                 gp = sched.gFree.noStack.pop()
4490                                 if gp == nil {
4491                                         break
4492                                 }
4493                         }
4494                         sched.gFree.n--
4495                         pp.gFree.push(gp)
4496                         pp.gFree.n++
4497                 }
4498                 unlock(&sched.gFree.lock)
4499                 goto retry
4500         }
4501         gp := pp.gFree.pop()
4502         if gp == nil {
4503                 return nil
4504         }
4505         pp.gFree.n--
4506         if gp.stack.lo != 0 && gp.stack.hi-gp.stack.lo != uintptr(startingStackSize) {
4507                 // Deallocate old stack. We kept it in gfput because it was the
4508                 // right size when the goroutine was put on the free list, but
4509                 // the right size has changed since then.
4510                 systemstack(func() {
4511                         stackfree(gp.stack)
4512                         gp.stack.lo = 0
4513                         gp.stack.hi = 0
4514                         gp.stackguard0 = 0
4515                 })
4516         }
4517         if gp.stack.lo == 0 {
4518                 // Stack was deallocated in gfput or just above. Allocate a new one.
4519                 systemstack(func() {
4520                         gp.stack = stackalloc(startingStackSize)
4521                 })
4522                 gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4523         } else {
4524                 if raceenabled {
4525                         racemalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4526                 }
4527                 if msanenabled {
4528                         msanmalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4529                 }
4530                 if asanenabled {
4531                         asanunpoison(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4532                 }
4533         }
4534         return gp
4535 }
4536
4537 // Purge all cached G's from gfree list to the global list.
4538 func gfpurge(pp *p) {
4539         var (
4540                 inc      int32
4541                 stackQ   gQueue
4542                 noStackQ gQueue
4543         )
4544         for !pp.gFree.empty() {
4545                 gp := pp.gFree.pop()
4546                 pp.gFree.n--
4547                 if gp.stack.lo == 0 {
4548                         noStackQ.push(gp)
4549                 } else {
4550                         stackQ.push(gp)
4551                 }
4552                 inc++
4553         }
4554         lock(&sched.gFree.lock)
4555         sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4556         sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4557         sched.gFree.n += inc
4558         unlock(&sched.gFree.lock)
4559 }
4560
4561 // Breakpoint executes a breakpoint trap.
4562 func Breakpoint() {
4563         breakpoint()
4564 }
4565
4566 // dolockOSThread is called by LockOSThread and lockOSThread below
4567 // after they modify m.locked. Do not allow preemption during this call,
4568 // or else the m might be different in this function than in the caller.
4569 //
4570 //go:nosplit
4571 func dolockOSThread() {
4572         if GOARCH == "wasm" {
4573                 return // no threads on wasm yet
4574         }
4575         gp := getg()
4576         gp.m.lockedg.set(gp)
4577         gp.lockedm.set(gp.m)
4578 }
4579
4580 // LockOSThread wires the calling goroutine to its current operating system thread.
4581 // The calling goroutine will always execute in that thread,
4582 // and no other goroutine will execute in it,
4583 // until the calling goroutine has made as many calls to
4584 // UnlockOSThread as to LockOSThread.
4585 // If the calling goroutine exits without unlocking the thread,
4586 // the thread will be terminated.
4587 //
4588 // All init functions are run on the startup thread. Calling LockOSThread
4589 // from an init function will cause the main function to be invoked on
4590 // that thread.
4591 //
4592 // A goroutine should call LockOSThread before calling OS services or
4593 // non-Go library functions that depend on per-thread state.
4594 //
4595 //go:nosplit
4596 func LockOSThread() {
4597         if atomic.Load(&newmHandoff.haveTemplateThread) == 0 && GOOS != "plan9" {
4598                 // If we need to start a new thread from the locked
4599                 // thread, we need the template thread. Start it now
4600                 // while we're in a known-good state.
4601                 startTemplateThread()
4602         }
4603         gp := getg()
4604         gp.m.lockedExt++
4605         if gp.m.lockedExt == 0 {
4606                 gp.m.lockedExt--
4607                 panic("LockOSThread nesting overflow")
4608         }
4609         dolockOSThread()
4610 }
4611
4612 //go:nosplit
4613 func lockOSThread() {
4614         getg().m.lockedInt++
4615         dolockOSThread()
4616 }
4617
4618 // dounlockOSThread is called by UnlockOSThread and unlockOSThread below
4619 // after they update m->locked. Do not allow preemption during this call,
4620 // or else the m might be in different in this function than in the caller.
4621 //
4622 //go:nosplit
4623 func dounlockOSThread() {
4624         if GOARCH == "wasm" {
4625                 return // no threads on wasm yet
4626         }
4627         gp := getg()
4628         if gp.m.lockedInt != 0 || gp.m.lockedExt != 0 {
4629                 return
4630         }
4631         gp.m.lockedg = 0
4632         gp.lockedm = 0
4633 }
4634
4635 // UnlockOSThread undoes an earlier call to LockOSThread.
4636 // If this drops the number of active LockOSThread calls on the
4637 // calling goroutine to zero, it unwires the calling goroutine from
4638 // its fixed operating system thread.
4639 // If there are no active LockOSThread calls, this is a no-op.
4640 //
4641 // Before calling UnlockOSThread, the caller must ensure that the OS
4642 // thread is suitable for running other goroutines. If the caller made
4643 // any permanent changes to the state of the thread that would affect
4644 // other goroutines, it should not call this function and thus leave
4645 // the goroutine locked to the OS thread until the goroutine (and
4646 // hence the thread) exits.
4647 //
4648 //go:nosplit
4649 func UnlockOSThread() {
4650         gp := getg()
4651         if gp.m.lockedExt == 0 {
4652                 return
4653         }
4654         gp.m.lockedExt--
4655         dounlockOSThread()
4656 }
4657
4658 //go:nosplit
4659 func unlockOSThread() {
4660         gp := getg()
4661         if gp.m.lockedInt == 0 {
4662                 systemstack(badunlockosthread)
4663         }
4664         gp.m.lockedInt--
4665         dounlockOSThread()
4666 }
4667
4668 func badunlockosthread() {
4669         throw("runtime: internal error: misuse of lockOSThread/unlockOSThread")
4670 }
4671
4672 func gcount() int32 {
4673         n := int32(atomic.Loaduintptr(&allglen)) - sched.gFree.n - sched.ngsys.Load()
4674         for _, pp := range allp {
4675                 n -= pp.gFree.n
4676         }
4677
4678         // All these variables can be changed concurrently, so the result can be inconsistent.
4679         // But at least the current goroutine is running.
4680         if n < 1 {
4681                 n = 1
4682         }
4683         return n
4684 }
4685
4686 func mcount() int32 {
4687         return int32(sched.mnext - sched.nmfreed)
4688 }
4689
4690 var prof struct {
4691         signalLock atomic.Uint32
4692
4693         // Must hold signalLock to write. Reads may be lock-free, but
4694         // signalLock should be taken to synchronize with changes.
4695         hz atomic.Int32
4696 }
4697
4698 func _System()                    { _System() }
4699 func _ExternalCode()              { _ExternalCode() }
4700 func _LostExternalCode()          { _LostExternalCode() }
4701 func _GC()                        { _GC() }
4702 func _LostSIGPROFDuringAtomic64() { _LostSIGPROFDuringAtomic64() }
4703 func _VDSO()                      { _VDSO() }
4704
4705 // Called if we receive a SIGPROF signal.
4706 // Called by the signal handler, may run during STW.
4707 //
4708 //go:nowritebarrierrec
4709 func sigprof(pc, sp, lr uintptr, gp *g, mp *m) {
4710         if prof.hz.Load() == 0 {
4711                 return
4712         }
4713
4714         // If mp.profilehz is 0, then profiling is not enabled for this thread.
4715         // We must check this to avoid a deadlock between setcpuprofilerate
4716         // and the call to cpuprof.add, below.
4717         if mp != nil && mp.profilehz == 0 {
4718                 return
4719         }
4720
4721         // On mips{,le}/arm, 64bit atomics are emulated with spinlocks, in
4722         // runtime/internal/atomic. If SIGPROF arrives while the program is inside
4723         // the critical section, it creates a deadlock (when writing the sample).
4724         // As a workaround, create a counter of SIGPROFs while in critical section
4725         // to store the count, and pass it to sigprof.add() later when SIGPROF is
4726         // received from somewhere else (with _LostSIGPROFDuringAtomic64 as pc).
4727         if GOARCH == "mips" || GOARCH == "mipsle" || GOARCH == "arm" {
4728                 if f := findfunc(pc); f.valid() {
4729                         if hasPrefix(funcname(f), "runtime/internal/atomic") {
4730                                 cpuprof.lostAtomic++
4731                                 return
4732                         }
4733                 }
4734                 if GOARCH == "arm" && goarm < 7 && GOOS == "linux" && pc&0xffff0000 == 0xffff0000 {
4735                         // runtime/internal/atomic functions call into kernel
4736                         // helpers on arm < 7. See
4737                         // runtime/internal/atomic/sys_linux_arm.s.
4738                         cpuprof.lostAtomic++
4739                         return
4740                 }
4741         }
4742
4743         // Profiling runs concurrently with GC, so it must not allocate.
4744         // Set a trap in case the code does allocate.
4745         // Note that on windows, one thread takes profiles of all the
4746         // other threads, so mp is usually not getg().m.
4747         // In fact mp may not even be stopped.
4748         // See golang.org/issue/17165.
4749         getg().m.mallocing++
4750
4751         var u unwinder
4752         var stk [maxCPUProfStack]uintptr
4753         n := 0
4754         if mp.ncgo > 0 && mp.curg != nil && mp.curg.syscallpc != 0 && mp.curg.syscallsp != 0 {
4755                 cgoOff := 0
4756                 // Check cgoCallersUse to make sure that we are not
4757                 // interrupting other code that is fiddling with
4758                 // cgoCallers.  We are running in a signal handler
4759                 // with all signals blocked, so we don't have to worry
4760                 // about any other code interrupting us.
4761                 if mp.cgoCallersUse.Load() == 0 && mp.cgoCallers != nil && mp.cgoCallers[0] != 0 {
4762                         for cgoOff < len(mp.cgoCallers) && mp.cgoCallers[cgoOff] != 0 {
4763                                 cgoOff++
4764                         }
4765                         n += copy(stk[:], mp.cgoCallers[:cgoOff])
4766                         mp.cgoCallers[0] = 0
4767                 }
4768
4769                 // Collect Go stack that leads to the cgo call.
4770                 u.initAt(mp.curg.syscallpc, mp.curg.syscallsp, 0, mp.curg, unwindSilentErrors)
4771         } else if usesLibcall() && mp.libcallg != 0 && mp.libcallpc != 0 && mp.libcallsp != 0 {
4772                 // Libcall, i.e. runtime syscall on windows.
4773                 // Collect Go stack that leads to the call.
4774                 u.initAt(mp.libcallpc, mp.libcallsp, 0, mp.libcallg.ptr(), unwindSilentErrors)
4775         } else if mp != nil && mp.vdsoSP != 0 {
4776                 // VDSO call, e.g. nanotime1 on Linux.
4777                 // Collect Go stack that leads to the call.
4778                 u.initAt(mp.vdsoPC, mp.vdsoSP, 0, gp, unwindSilentErrors|unwindJumpStack)
4779         } else {
4780                 u.initAt(pc, sp, lr, gp, unwindSilentErrors|unwindTrap|unwindJumpStack)
4781         }
4782         n += tracebackPCs(&u, 0, stk[n:])
4783
4784         if n <= 0 {
4785                 // Normal traceback is impossible or has failed.
4786                 // Account it against abstract "System" or "GC".
4787                 n = 2
4788                 if inVDSOPage(pc) {
4789                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_VDSO) + sys.PCQuantum
4790                 } else if pc > firstmoduledata.etext {
4791                         // "ExternalCode" is better than "etext".
4792                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_ExternalCode) + sys.PCQuantum
4793                 }
4794                 stk[0] = pc
4795                 if mp.preemptoff != "" {
4796                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_GC) + sys.PCQuantum
4797                 } else {
4798                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_System) + sys.PCQuantum
4799                 }
4800         }
4801
4802         if prof.hz.Load() != 0 {
4803                 // Note: it can happen on Windows that we interrupted a system thread
4804                 // with no g, so gp could nil. The other nil checks are done out of
4805                 // caution, but not expected to be nil in practice.
4806                 var tagPtr *unsafe.Pointer
4807                 if gp != nil && gp.m != nil && gp.m.curg != nil {
4808                         tagPtr = &gp.m.curg.labels
4809                 }
4810                 cpuprof.add(tagPtr, stk[:n])
4811
4812                 gprof := gp
4813                 var pp *p
4814                 if gp != nil && gp.m != nil {
4815                         if gp.m.curg != nil {
4816                                 gprof = gp.m.curg
4817                         }
4818                         pp = gp.m.p.ptr()
4819                 }
4820                 traceCPUSample(gprof, pp, stk[:n])
4821         }
4822         getg().m.mallocing--
4823 }
4824
4825 // setcpuprofilerate sets the CPU profiling rate to hz times per second.
4826 // If hz <= 0, setcpuprofilerate turns off CPU profiling.
4827 func setcpuprofilerate(hz int32) {
4828         // Force sane arguments.
4829         if hz < 0 {
4830                 hz = 0
4831         }
4832
4833         // Disable preemption, otherwise we can be rescheduled to another thread
4834         // that has profiling enabled.
4835         gp := getg()
4836         gp.m.locks++
4837
4838         // Stop profiler on this thread so that it is safe to lock prof.
4839         // if a profiling signal came in while we had prof locked,
4840         // it would deadlock.
4841         setThreadCPUProfiler(0)
4842
4843         for !prof.signalLock.CompareAndSwap(0, 1) {
4844                 osyield()
4845         }
4846         if prof.hz.Load() != hz {
4847                 setProcessCPUProfiler(hz)
4848                 prof.hz.Store(hz)
4849         }
4850         prof.signalLock.Store(0)
4851
4852         lock(&sched.lock)
4853         sched.profilehz = hz
4854         unlock(&sched.lock)
4855
4856         if hz != 0 {
4857                 setThreadCPUProfiler(hz)
4858         }
4859
4860         gp.m.locks--
4861 }
4862
4863 // init initializes pp, which may be a freshly allocated p or a
4864 // previously destroyed p, and transitions it to status _Pgcstop.
4865 func (pp *p) init(id int32) {
4866         pp.id = id
4867         pp.status = _Pgcstop
4868         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4869         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4870         pp.wbBuf.reset()
4871         if pp.mcache == nil {
4872                 if id == 0 {
4873                         if mcache0 == nil {
4874                                 throw("missing mcache?")
4875                         }
4876                         // Use the bootstrap mcache0. Only one P will get
4877                         // mcache0: the one with ID 0.
4878                         pp.mcache = mcache0
4879                 } else {
4880                         pp.mcache = allocmcache()
4881                 }
4882         }
4883         if raceenabled && pp.raceprocctx == 0 {
4884                 if id == 0 {
4885                         pp.raceprocctx = raceprocctx0
4886                         raceprocctx0 = 0 // bootstrap
4887                 } else {
4888                         pp.raceprocctx = raceproccreate()
4889                 }
4890         }
4891         lockInit(&pp.timersLock, lockRankTimers)
4892
4893         // This P may get timers when it starts running. Set the mask here
4894         // since the P may not go through pidleget (notably P 0 on startup).
4895         timerpMask.set(id)
4896         // Similarly, we may not go through pidleget before this P starts
4897         // running if it is P 0 on startup.
4898         idlepMask.clear(id)
4899 }
4900
4901 // destroy releases all of the resources associated with pp and
4902 // transitions it to status _Pdead.
4903 //
4904 // sched.lock must be held and the world must be stopped.
4905 func (pp *p) destroy() {
4906         assertLockHeld(&sched.lock)
4907         assertWorldStopped()
4908
4909         // Move all runnable goroutines to the global queue
4910         for pp.runqhead != pp.runqtail {
4911                 // Pop from tail of local queue
4912                 pp.runqtail--
4913                 gp := pp.runq[pp.runqtail%uint32(len(pp.runq))].ptr()
4914                 // Push onto head of global queue
4915                 globrunqputhead(gp)
4916         }
4917         if pp.runnext != 0 {
4918                 globrunqputhead(pp.runnext.ptr())
4919                 pp.runnext = 0
4920         }
4921         if len(pp.timers) > 0 {
4922                 plocal := getg().m.p.ptr()
4923                 // The world is stopped, but we acquire timersLock to
4924                 // protect against sysmon calling timeSleepUntil.
4925                 // This is the only case where we hold the timersLock of
4926                 // more than one P, so there are no deadlock concerns.
4927                 lock(&plocal.timersLock)
4928                 lock(&pp.timersLock)
4929                 moveTimers(plocal, pp.timers)
4930                 pp.timers = nil
4931                 pp.numTimers.Store(0)
4932                 pp.deletedTimers.Store(0)
4933                 pp.timer0When.Store(0)
4934                 unlock(&pp.timersLock)
4935                 unlock(&plocal.timersLock)
4936         }
4937         // Flush p's write barrier buffer.
4938         if gcphase != _GCoff {
4939                 wbBufFlush1(pp)
4940                 pp.gcw.dispose()
4941         }
4942         for i := range pp.sudogbuf {
4943                 pp.sudogbuf[i] = nil
4944         }
4945         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4946         for j := range pp.deferpoolbuf {
4947                 pp.deferpoolbuf[j] = nil
4948         }
4949         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4950         systemstack(func() {
4951                 for i := 0; i < pp.mspancache.len; i++ {
4952                         // Safe to call since the world is stopped.
4953                         mheap_.spanalloc.free(unsafe.Pointer(pp.mspancache.buf[i]))
4954                 }
4955                 pp.mspancache.len = 0
4956                 lock(&mheap_.lock)
4957                 pp.pcache.flush(&mheap_.pages)
4958                 unlock(&mheap_.lock)
4959         })
4960         freemcache(pp.mcache)
4961         pp.mcache = nil
4962         gfpurge(pp)
4963         traceProcFree(pp)
4964         if raceenabled {
4965                 if pp.timerRaceCtx != 0 {
4966                         // The race detector code uses a callback to fetch
4967                         // the proc context, so arrange for that callback
4968                         // to see the right thing.
4969                         // This hack only works because we are the only
4970                         // thread running.
4971                         mp := getg().m
4972                         phold := mp.p.ptr()
4973                         mp.p.set(pp)
4974
4975                         racectxend(pp.timerRaceCtx)
4976                         pp.timerRaceCtx = 0
4977
4978                         mp.p.set(phold)
4979                 }
4980                 raceprocdestroy(pp.raceprocctx)
4981                 pp.raceprocctx = 0
4982         }
4983         pp.gcAssistTime = 0
4984         pp.status = _Pdead
4985 }
4986
4987 // Change number of processors.
4988 //
4989 // sched.lock must be held, and the world must be stopped.
4990 //
4991 // gcworkbufs must not be being modified by either the GC or the write barrier
4992 // code, so the GC must not be running if the number of Ps actually changes.
4993 //
4994 // Returns list of Ps with local work, they need to be scheduled by the caller.
4995 func procresize(nprocs int32) *p {
4996         assertLockHeld(&sched.lock)
4997         assertWorldStopped()
4998
4999         old := gomaxprocs
5000         if old < 0 || nprocs <= 0 {
5001                 throw("procresize: invalid arg")
5002         }
5003         if traceEnabled() {
5004                 traceGomaxprocs(nprocs)
5005         }
5006
5007         // update statistics
5008         now := nanotime()
5009         if sched.procresizetime != 0 {
5010                 sched.totaltime += int64(old) * (now - sched.procresizetime)
5011         }
5012         sched.procresizetime = now
5013
5014         maskWords := (nprocs + 31) / 32
5015
5016         // Grow allp if necessary.
5017         if nprocs > int32(len(allp)) {
5018                 // Synchronize with retake, which could be running
5019                 // concurrently since it doesn't run on a P.
5020                 lock(&allpLock)
5021                 if nprocs <= int32(cap(allp)) {
5022                         allp = allp[:nprocs]
5023                 } else {
5024                         nallp := make([]*p, nprocs)
5025                         // Copy everything up to allp's cap so we
5026                         // never lose old allocated Ps.
5027                         copy(nallp, allp[:cap(allp)])
5028                         allp = nallp
5029                 }
5030
5031                 if maskWords <= int32(cap(idlepMask)) {
5032                         idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5033                         timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5034                 } else {
5035                         nidlepMask := make([]uint32, maskWords)
5036                         // No need to copy beyond len, old Ps are irrelevant.
5037                         copy(nidlepMask, idlepMask)
5038                         idlepMask = nidlepMask
5039
5040                         ntimerpMask := make([]uint32, maskWords)
5041                         copy(ntimerpMask, timerpMask)
5042                         timerpMask = ntimerpMask
5043                 }
5044                 unlock(&allpLock)
5045         }
5046
5047         // initialize new P's
5048         for i := old; i < nprocs; i++ {
5049                 pp := allp[i]
5050                 if pp == nil {
5051                         pp = new(p)
5052                 }
5053                 pp.init(i)
5054                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allp[i]), unsafe.Pointer(pp))
5055         }
5056
5057         gp := getg()
5058         if gp.m.p != 0 && gp.m.p.ptr().id < nprocs {
5059                 // continue to use the current P
5060                 gp.m.p.ptr().status = _Prunning
5061                 gp.m.p.ptr().mcache.prepareForSweep()
5062         } else {
5063                 // release the current P and acquire allp[0].
5064                 //
5065                 // We must do this before destroying our current P
5066                 // because p.destroy itself has write barriers, so we
5067                 // need to do that from a valid P.
5068                 if gp.m.p != 0 {
5069                         if traceEnabled() {
5070                                 // Pretend that we were descheduled
5071                                 // and then scheduled again to keep
5072                                 // the trace sane.
5073                                 traceGoSched()
5074                                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5075                         }
5076                         gp.m.p.ptr().m = 0
5077                 }
5078                 gp.m.p = 0
5079                 pp := allp[0]
5080                 pp.m = 0
5081                 pp.status = _Pidle
5082                 acquirep(pp)
5083                 if traceEnabled() {
5084                         traceGoStart()
5085                 }
5086         }
5087
5088         // g.m.p is now set, so we no longer need mcache0 for bootstrapping.
5089         mcache0 = nil
5090
5091         // release resources from unused P's
5092         for i := nprocs; i < old; i++ {
5093                 pp := allp[i]
5094                 pp.destroy()
5095                 // can't free P itself because it can be referenced by an M in syscall
5096         }
5097
5098         // Trim allp.
5099         if int32(len(allp)) != nprocs {
5100                 lock(&allpLock)
5101                 allp = allp[:nprocs]
5102                 idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5103                 timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5104                 unlock(&allpLock)
5105         }
5106
5107         var runnablePs *p
5108         for i := nprocs - 1; i >= 0; i-- {
5109                 pp := allp[i]
5110                 if gp.m.p.ptr() == pp {
5111                         continue
5112                 }
5113                 pp.status = _Pidle
5114                 if runqempty(pp) {
5115                         pidleput(pp, now)
5116                 } else {
5117                         pp.m.set(mget())
5118                         pp.link.set(runnablePs)
5119                         runnablePs = pp
5120                 }
5121         }
5122         stealOrder.reset(uint32(nprocs))
5123         var int32p *int32 = &gomaxprocs // make compiler check that gomaxprocs is an int32
5124         atomic.Store((*uint32)(unsafe.Pointer(int32p)), uint32(nprocs))
5125         if old != nprocs {
5126                 // Notify the limiter that the amount of procs has changed.
5127                 gcCPULimiter.resetCapacity(now, nprocs)
5128         }
5129         return runnablePs
5130 }
5131
5132 // Associate p and the current m.
5133 //
5134 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
5135 // isn't because it immediately acquires pp.
5136 //
5137 //go:yeswritebarrierrec
5138 func acquirep(pp *p) {
5139         // Do the part that isn't allowed to have write barriers.
5140         wirep(pp)
5141
5142         // Have p; write barriers now allowed.
5143
5144         // Perform deferred mcache flush before this P can allocate
5145         // from a potentially stale mcache.
5146         pp.mcache.prepareForSweep()
5147
5148         if traceEnabled() {
5149                 traceProcStart()
5150         }
5151 }
5152
5153 // wirep is the first step of acquirep, which actually associates the
5154 // current M to pp. This is broken out so we can disallow write
5155 // barriers for this part, since we don't yet have a P.
5156 //
5157 //go:nowritebarrierrec
5158 //go:nosplit
5159 func wirep(pp *p) {
5160         gp := getg()
5161
5162         if gp.m.p != 0 {
5163                 throw("wirep: already in go")
5164         }
5165         if pp.m != 0 || pp.status != _Pidle {
5166                 id := int64(0)
5167                 if pp.m != 0 {
5168                         id = pp.m.ptr().id
5169                 }
5170                 print("wirep: p->m=", pp.m, "(", id, ") p->status=", pp.status, "\n")
5171                 throw("wirep: invalid p state")
5172         }
5173         gp.m.p.set(pp)
5174         pp.m.set(gp.m)
5175         pp.status = _Prunning
5176 }
5177
5178 // Disassociate p and the current m.
5179 func releasep() *p {
5180         gp := getg()
5181
5182         if gp.m.p == 0 {
5183                 throw("releasep: invalid arg")
5184         }
5185         pp := gp.m.p.ptr()
5186         if pp.m.ptr() != gp.m || pp.status != _Prunning {
5187                 print("releasep: m=", gp.m, " m->p=", gp.m.p.ptr(), " p->m=", hex(pp.m), " p->status=", pp.status, "\n")
5188                 throw("releasep: invalid p state")
5189         }
5190         if traceEnabled() {
5191                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5192         }
5193         gp.m.p = 0
5194         pp.m = 0
5195         pp.status = _Pidle
5196         return pp
5197 }
5198
5199 func incidlelocked(v int32) {
5200         lock(&sched.lock)
5201         sched.nmidlelocked += v
5202         if v > 0 {
5203                 checkdead()
5204         }
5205         unlock(&sched.lock)
5206 }
5207
5208 // Check for deadlock situation.
5209 // The check is based on number of running M's, if 0 -> deadlock.
5210 // sched.lock must be held.
5211 func checkdead() {
5212         assertLockHeld(&sched.lock)
5213
5214         // For -buildmode=c-shared or -buildmode=c-archive it's OK if
5215         // there are no running goroutines. The calling program is
5216         // assumed to be running.
5217         if islibrary || isarchive {
5218                 return
5219         }
5220
5221         // If we are dying because of a signal caught on an already idle thread,
5222         // freezetheworld will cause all running threads to block.
5223         // And runtime will essentially enter into deadlock state,
5224         // except that there is a thread that will call exit soon.
5225         if panicking.Load() > 0 {
5226                 return
5227         }
5228
5229         // If we are not running under cgo, but we have an extra M then account
5230         // for it. (It is possible to have an extra M on Windows without cgo to
5231         // accommodate callbacks created by syscall.NewCallback. See issue #6751
5232         // for details.)
5233         var run0 int32
5234         if !iscgo && cgoHasExtraM && extraMLength.Load() > 0 {
5235                 run0 = 1
5236         }
5237
5238         run := mcount() - sched.nmidle - sched.nmidlelocked - sched.nmsys
5239         if run > run0 {
5240                 return
5241         }
5242         if run < 0 {
5243                 print("runtime: checkdead: nmidle=", sched.nmidle, " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " mcount=", mcount(), " nmsys=", sched.nmsys, "\n")
5244                 unlock(&sched.lock)
5245                 throw("checkdead: inconsistent counts")
5246         }
5247
5248         grunning := 0
5249         forEachG(func(gp *g) {
5250                 if isSystemGoroutine(gp, false) {
5251                         return
5252                 }
5253                 s := readgstatus(gp)
5254                 switch s &^ _Gscan {
5255                 case _Gwaiting,
5256                         _Gpreempted:
5257                         grunning++
5258                 case _Grunnable,
5259                         _Grunning,
5260                         _Gsyscall:
5261                         print("runtime: checkdead: find g ", gp.goid, " in status ", s, "\n")
5262                         unlock(&sched.lock)
5263                         throw("checkdead: runnable g")
5264                 }
5265         })
5266         if grunning == 0 { // possible if main goroutine calls runtime·Goexit()
5267                 unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5268                 fatal("no goroutines (main called runtime.Goexit) - deadlock!")
5269         }
5270
5271         // Maybe jump time forward for playground.
5272         if faketime != 0 {
5273                 if when := timeSleepUntil(); when < maxWhen {
5274                         faketime = when
5275
5276                         // Start an M to steal the timer.
5277                         pp, _ := pidleget(faketime)
5278                         if pp == nil {
5279                                 // There should always be a free P since
5280                                 // nothing is running.
5281                                 unlock(&sched.lock)
5282                                 throw("checkdead: no p for timer")
5283                         }
5284                         mp := mget()
5285                         if mp == nil {
5286                                 // There should always be a free M since
5287                                 // nothing is running.
5288                                 unlock(&sched.lock)
5289                                 throw("checkdead: no m for timer")
5290                         }
5291                         // M must be spinning to steal. We set this to be
5292                         // explicit, but since this is the only M it would
5293                         // become spinning on its own anyways.
5294                         sched.nmspinning.Add(1)
5295                         mp.spinning = true
5296                         mp.nextp.set(pp)
5297                         notewakeup(&mp.park)
5298                         return
5299                 }
5300         }
5301
5302         // There are no goroutines running, so we can look at the P's.
5303         for _, pp := range allp {
5304                 if len(pp.timers) > 0 {
5305                         return
5306                 }
5307         }
5308
5309         unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5310         fatal("all goroutines are asleep - deadlock!")
5311 }
5312
5313 // forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
5314 // collections. If we go this long without a garbage collection, one
5315 // is forced to run.
5316 //
5317 // This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
5318 var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9
5319
5320 // needSysmonWorkaround is true if the workaround for
5321 // golang.org/issue/42515 is needed on NetBSD.
5322 var needSysmonWorkaround bool = false
5323
5324 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
5325 //
5326 //go:nowritebarrierrec
5327 func sysmon() {
5328         lock(&sched.lock)
5329         sched.nmsys++
5330         checkdead()
5331         unlock(&sched.lock)
5332
5333         lasttrace := int64(0)
5334         idle := 0 // how many cycles in succession we had not wokeup somebody
5335         delay := uint32(0)
5336
5337         for {
5338                 if idle == 0 { // start with 20us sleep...
5339                         delay = 20
5340                 } else if idle > 50 { // start doubling the sleep after 1ms...
5341                         delay *= 2
5342                 }
5343                 if delay > 10*1000 { // up to 10ms
5344                         delay = 10 * 1000
5345                 }
5346                 usleep(delay)
5347
5348                 // sysmon should not enter deep sleep if schedtrace is enabled so that
5349                 // it can print that information at the right time.
5350                 //
5351                 // It should also not enter deep sleep if there are any active P's so
5352                 // that it can retake P's from syscalls, preempt long running G's, and
5353                 // poll the network if all P's are busy for long stretches.
5354                 //
5355                 // It should wakeup from deep sleep if any P's become active either due
5356                 // to exiting a syscall or waking up due to a timer expiring so that it
5357                 // can resume performing those duties. If it wakes from a syscall it
5358                 // resets idle and delay as a bet that since it had retaken a P from a
5359                 // syscall before, it may need to do it again shortly after the
5360                 // application starts work again. It does not reset idle when waking
5361                 // from a timer to avoid adding system load to applications that spend
5362                 // most of their time sleeping.
5363                 now := nanotime()
5364                 if debug.schedtrace <= 0 && (sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs) {
5365                         lock(&sched.lock)
5366                         if sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs {
5367                                 syscallWake := false
5368                                 next := timeSleepUntil()
5369                                 if next > now {
5370                                         sched.sysmonwait.Store(true)
5371                                         unlock(&sched.lock)
5372                                         // Make wake-up period small enough
5373                                         // for the sampling to be correct.
5374                                         sleep := forcegcperiod / 2
5375                                         if next-now < sleep {
5376                                                 sleep = next - now
5377                                         }
5378                                         shouldRelax := sleep >= osRelaxMinNS
5379                                         if shouldRelax {
5380                                                 osRelax(true)
5381                                         }
5382                                         syscallWake = notetsleep(&sched.sysmonnote, sleep)
5383                                         if shouldRelax {
5384                                                 osRelax(false)
5385                                         }
5386                                         lock(&sched.lock)
5387                                         sched.sysmonwait.Store(false)
5388                                         noteclear(&sched.sysmonnote)
5389                                 }
5390                                 if syscallWake {
5391                                         idle = 0
5392                                         delay = 20
5393                                 }
5394                         }
5395                         unlock(&sched.lock)
5396                 }
5397
5398                 lock(&sched.sysmonlock)
5399                 // Update now in case we blocked on sysmonnote or spent a long time
5400                 // blocked on schedlock or sysmonlock above.
5401                 now = nanotime()
5402
5403                 // trigger libc interceptors if needed
5404                 if *cgo_yield != nil {
5405                         asmcgocall(*cgo_yield, nil)
5406                 }
5407                 // poll network if not polled for more than 10ms
5408                 lastpoll := sched.lastpoll.Load()
5409                 if netpollinited() && lastpoll != 0 && lastpoll+10*1000*1000 < now {
5410                         sched.lastpoll.CompareAndSwap(lastpoll, now)
5411                         list := netpoll(0) // non-blocking - returns list of goroutines
5412                         if !list.empty() {
5413                                 // Need to decrement number of idle locked M's
5414                                 // (pretending that one more is running) before injectglist.
5415                                 // Otherwise it can lead to the following situation:
5416                                 // injectglist grabs all P's but before it starts M's to run the P's,
5417                                 // another M returns from syscall, finishes running its G,
5418                                 // observes that there is no work to do and no other running M's
5419                                 // and reports deadlock.
5420                                 incidlelocked(-1)
5421                                 injectglist(&list)
5422                                 incidlelocked(1)
5423                         }
5424                 }
5425                 if GOOS == "netbsd" && needSysmonWorkaround {
5426                         // netpoll is responsible for waiting for timer
5427                         // expiration, so we typically don't have to worry
5428                         // about starting an M to service timers. (Note that
5429                         // sleep for timeSleepUntil above simply ensures sysmon
5430                         // starts running again when that timer expiration may
5431                         // cause Go code to run again).
5432                         //
5433                         // However, netbsd has a kernel bug that sometimes
5434                         // misses netpollBreak wake-ups, which can lead to
5435                         // unbounded delays servicing timers. If we detect this
5436                         // overrun, then startm to get something to handle the
5437                         // timer.
5438                         //
5439                         // See issue 42515 and
5440                         // https://gnats.netbsd.org/cgi-bin/query-pr-single.pl?number=50094.
5441                         if next := timeSleepUntil(); next < now {
5442                                 startm(nil, false, false)
5443                         }
5444                 }
5445                 if scavenger.sysmonWake.Load() != 0 {
5446                         // Kick the scavenger awake if someone requested it.
5447                         scavenger.wake()
5448                 }
5449                 // retake P's blocked in syscalls
5450                 // and preempt long running G's
5451                 if retake(now) != 0 {
5452                         idle = 0
5453                 } else {
5454                         idle++
5455                 }
5456                 // check if we need to force a GC
5457                 if t := (gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: now}); t.test() && forcegc.idle.Load() {
5458                         lock(&forcegc.lock)
5459                         forcegc.idle.Store(false)
5460                         var list gList
5461                         list.push(forcegc.g)
5462                         injectglist(&list)
5463                         unlock(&forcegc.lock)
5464                 }
5465                 if debug.schedtrace > 0 && lasttrace+int64(debug.schedtrace)*1000000 <= now {
5466                         lasttrace = now
5467                         schedtrace(debug.scheddetail > 0)
5468                 }
5469                 unlock(&sched.sysmonlock)
5470         }
5471 }
5472
5473 type sysmontick struct {
5474         schedtick   uint32
5475         schedwhen   int64
5476         syscalltick uint32
5477         syscallwhen int64
5478 }
5479
5480 // forcePreemptNS is the time slice given to a G before it is
5481 // preempted.
5482 const forcePreemptNS = 10 * 1000 * 1000 // 10ms
5483
5484 func retake(now int64) uint32 {
5485         n := 0
5486         // Prevent allp slice changes. This lock will be completely
5487         // uncontended unless we're already stopping the world.
5488         lock(&allpLock)
5489         // We can't use a range loop over allp because we may
5490         // temporarily drop the allpLock. Hence, we need to re-fetch
5491         // allp each time around the loop.
5492         for i := 0; i < len(allp); i++ {
5493                 pp := allp[i]
5494                 if pp == nil {
5495                         // This can happen if procresize has grown
5496                         // allp but not yet created new Ps.
5497                         continue
5498                 }
5499                 pd := &pp.sysmontick
5500                 s := pp.status
5501                 sysretake := false
5502                 if s == _Prunning || s == _Psyscall {
5503                         // Preempt G if it's running for too long.
5504                         t := int64(pp.schedtick)
5505                         if int64(pd.schedtick) != t {
5506                                 pd.schedtick = uint32(t)
5507                                 pd.schedwhen = now
5508                         } else if pd.schedwhen+forcePreemptNS <= now {
5509                                 preemptone(pp)
5510                                 // In case of syscall, preemptone() doesn't
5511                                 // work, because there is no M wired to P.
5512                                 sysretake = true
5513                         }
5514                 }
5515                 if s == _Psyscall {
5516                         // Retake P from syscall if it's there for more than 1 sysmon tick (at least 20us).
5517                         t := int64(pp.syscalltick)
5518                         if !sysretake && int64(pd.syscalltick) != t {
5519                                 pd.syscalltick = uint32(t)
5520                                 pd.syscallwhen = now
5521                                 continue
5522                         }
5523                         // On the one hand we don't want to retake Ps if there is no other work to do,
5524                         // but on the other hand we want to retake them eventually
5525                         // because they can prevent the sysmon thread from deep sleep.
5526                         if runqempty(pp) && sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() > 0 && pd.syscallwhen+10*1000*1000 > now {
5527                                 continue
5528                         }
5529                         // Drop allpLock so we can take sched.lock.
5530                         unlock(&allpLock)
5531                         // Need to decrement number of idle locked M's
5532                         // (pretending that one more is running) before the CAS.
5533                         // Otherwise the M from which we retake can exit the syscall,
5534                         // increment nmidle and report deadlock.
5535                         incidlelocked(-1)
5536                         if atomic.Cas(&pp.status, s, _Pidle) {
5537                                 if traceEnabled() {
5538                                         traceGoSysBlock(pp)
5539                                         traceProcStop(pp)
5540                                 }
5541                                 n++
5542                                 pp.syscalltick++
5543                                 handoffp(pp)
5544                         }
5545                         incidlelocked(1)
5546                         lock(&allpLock)
5547                 }
5548         }
5549         unlock(&allpLock)
5550         return uint32(n)
5551 }
5552
5553 // Tell all goroutines that they have been preempted and they should stop.
5554 // This function is purely best-effort. It can fail to inform a goroutine if a
5555 // processor just started running it.
5556 // No locks need to be held.
5557 // Returns true if preemption request was issued to at least one goroutine.
5558 func preemptall() bool {
5559         res := false
5560         for _, pp := range allp {
5561                 if pp.status != _Prunning {
5562                         continue
5563                 }
5564                 if preemptone(pp) {
5565                         res = true
5566                 }
5567         }
5568         return res
5569 }
5570
5571 // Tell the goroutine running on processor P to stop.
5572 // This function is purely best-effort. It can incorrectly fail to inform the
5573 // goroutine. It can inform the wrong goroutine. Even if it informs the
5574 // correct goroutine, that goroutine might ignore the request if it is
5575 // simultaneously executing newstack.
5576 // No lock needs to be held.
5577 // Returns true if preemption request was issued.
5578 // The actual preemption will happen at some point in the future
5579 // and will be indicated by the gp->status no longer being
5580 // Grunning
5581 func preemptone(pp *p) bool {
5582         mp := pp.m.ptr()
5583         if mp == nil || mp == getg().m {
5584                 return false
5585         }
5586         gp := mp.curg
5587         if gp == nil || gp == mp.g0 {
5588                 return false
5589         }
5590
5591         gp.preempt = true
5592
5593         // Every call in a goroutine checks for stack overflow by
5594         // comparing the current stack pointer to gp->stackguard0.
5595         // Setting gp->stackguard0 to StackPreempt folds
5596         // preemption into the normal stack overflow check.
5597         gp.stackguard0 = stackPreempt
5598
5599         // Request an async preemption of this P.
5600         if preemptMSupported && debug.asyncpreemptoff == 0 {
5601                 pp.preempt = true
5602                 preemptM(mp)
5603         }
5604
5605         return true
5606 }
5607
5608 var starttime int64
5609
5610 func schedtrace(detailed bool) {
5611         now := nanotime()
5612         if starttime == 0 {
5613                 starttime = now
5614         }
5615
5616         lock(&sched.lock)
5617         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)
5618         if detailed {
5619                 print(" gcwaiting=", sched.gcwaiting.Load(), " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " stopwait=", sched.stopwait, " sysmonwait=", sched.sysmonwait.Load(), "\n")
5620         }
5621         // We must be careful while reading data from P's, M's and G's.
5622         // Even if we hold schedlock, most data can be changed concurrently.
5623         // E.g. (p->m ? p->m->id : -1) can crash if p->m changes from non-nil to nil.
5624         for i, pp := range allp {
5625                 mp := pp.m.ptr()
5626                 h := atomic.Load(&pp.runqhead)
5627                 t := atomic.Load(&pp.runqtail)
5628                 if detailed {
5629                         print("  P", i, ": status=", pp.status, " schedtick=", pp.schedtick, " syscalltick=", pp.syscalltick, " m=")
5630                         if mp != nil {
5631                                 print(mp.id)
5632                         } else {
5633                                 print("nil")
5634                         }
5635                         print(" runqsize=", t-h, " gfreecnt=", pp.gFree.n, " timerslen=", len(pp.timers), "\n")
5636                 } else {
5637                         // In non-detailed mode format lengths of per-P run queues as:
5638                         // [len1 len2 len3 len4]
5639                         print(" ")
5640                         if i == 0 {
5641                                 print("[")
5642                         }
5643                         print(t - h)
5644                         if i == len(allp)-1 {
5645                                 print("]\n")
5646                         }
5647                 }
5648         }
5649
5650         if !detailed {
5651                 unlock(&sched.lock)
5652                 return
5653         }
5654
5655         for mp := allm; mp != nil; mp = mp.alllink {
5656                 pp := mp.p.ptr()
5657                 print("  M", mp.id, ": p=")
5658                 if pp != nil {
5659                         print(pp.id)
5660                 } else {
5661                         print("nil")
5662                 }
5663                 print(" curg=")
5664                 if mp.curg != nil {
5665                         print(mp.curg.goid)
5666                 } else {
5667                         print("nil")
5668                 }
5669                 print(" mallocing=", mp.mallocing, " throwing=", mp.throwing, " preemptoff=", mp.preemptoff, " locks=", mp.locks, " dying=", mp.dying, " spinning=", mp.spinning, " blocked=", mp.blocked, " lockedg=")
5670                 if lockedg := mp.lockedg.ptr(); lockedg != nil {
5671                         print(lockedg.goid)
5672                 } else {
5673                         print("nil")
5674                 }
5675                 print("\n")
5676         }
5677
5678         forEachG(func(gp *g) {
5679                 print("  G", gp.goid, ": status=", readgstatus(gp), "(", gp.waitreason.String(), ") m=")
5680                 if gp.m != nil {
5681                         print(gp.m.id)
5682                 } else {
5683                         print("nil")
5684                 }
5685                 print(" lockedm=")
5686                 if lockedm := gp.lockedm.ptr(); lockedm != nil {
5687                         print(lockedm.id)
5688                 } else {
5689                         print("nil")
5690                 }
5691                 print("\n")
5692         })
5693         unlock(&sched.lock)
5694 }
5695
5696 // schedEnableUser enables or disables the scheduling of user
5697 // goroutines.
5698 //
5699 // This does not stop already running user goroutines, so the caller
5700 // should first stop the world when disabling user goroutines.
5701 func schedEnableUser(enable bool) {
5702         lock(&sched.lock)
5703         if sched.disable.user == !enable {
5704                 unlock(&sched.lock)
5705                 return
5706         }
5707         sched.disable.user = !enable
5708         if enable {
5709                 n := sched.disable.n
5710                 sched.disable.n = 0
5711                 globrunqputbatch(&sched.disable.runnable, n)
5712                 unlock(&sched.lock)
5713                 for ; n != 0 && sched.npidle.Load() != 0; n-- {
5714                         startm(nil, false, false)
5715                 }
5716         } else {
5717                 unlock(&sched.lock)
5718         }
5719 }
5720
5721 // schedEnabled reports whether gp should be scheduled. It returns
5722 // false is scheduling of gp is disabled.
5723 //
5724 // sched.lock must be held.
5725 func schedEnabled(gp *g) bool {
5726         assertLockHeld(&sched.lock)
5727
5728         if sched.disable.user {
5729                 return isSystemGoroutine(gp, true)
5730         }
5731         return true
5732 }
5733
5734 // Put mp on midle list.
5735 // sched.lock must be held.
5736 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5737 //
5738 //go:nowritebarrierrec
5739 func mput(mp *m) {
5740         assertLockHeld(&sched.lock)
5741
5742         mp.schedlink = sched.midle
5743         sched.midle.set(mp)
5744         sched.nmidle++
5745         checkdead()
5746 }
5747
5748 // Try to get an m from midle list.
5749 // sched.lock must be held.
5750 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5751 //
5752 //go:nowritebarrierrec
5753 func mget() *m {
5754         assertLockHeld(&sched.lock)
5755
5756         mp := sched.midle.ptr()
5757         if mp != nil {
5758                 sched.midle = mp.schedlink
5759                 sched.nmidle--
5760         }
5761         return mp
5762 }
5763
5764 // Put gp on the global runnable queue.
5765 // sched.lock must be held.
5766 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5767 //
5768 //go:nowritebarrierrec
5769 func globrunqput(gp *g) {
5770         assertLockHeld(&sched.lock)
5771
5772         sched.runq.pushBack(gp)
5773         sched.runqsize++
5774 }
5775
5776 // Put gp at the head of the global runnable queue.
5777 // sched.lock must be held.
5778 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5779 //
5780 //go:nowritebarrierrec
5781 func globrunqputhead(gp *g) {
5782         assertLockHeld(&sched.lock)
5783
5784         sched.runq.push(gp)
5785         sched.runqsize++
5786 }
5787
5788 // Put a batch of runnable goroutines on the global runnable queue.
5789 // This clears *batch.
5790 // sched.lock must be held.
5791 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5792 //
5793 //go:nowritebarrierrec
5794 func globrunqputbatch(batch *gQueue, n int32) {
5795         assertLockHeld(&sched.lock)
5796
5797         sched.runq.pushBackAll(*batch)
5798         sched.runqsize += n
5799         *batch = gQueue{}
5800 }
5801
5802 // Try get a batch of G's from the global runnable queue.
5803 // sched.lock must be held.
5804 func globrunqget(pp *p, max int32) *g {
5805         assertLockHeld(&sched.lock)
5806
5807         if sched.runqsize == 0 {
5808                 return nil
5809         }
5810
5811         n := sched.runqsize/gomaxprocs + 1
5812         if n > sched.runqsize {
5813                 n = sched.runqsize
5814         }
5815         if max > 0 && n > max {
5816                 n = max
5817         }
5818         if n > int32(len(pp.runq))/2 {
5819                 n = int32(len(pp.runq)) / 2
5820         }
5821
5822         sched.runqsize -= n
5823
5824         gp := sched.runq.pop()
5825         n--
5826         for ; n > 0; n-- {
5827                 gp1 := sched.runq.pop()
5828                 runqput(pp, gp1, false)
5829         }
5830         return gp
5831 }
5832
5833 // pMask is an atomic bitstring with one bit per P.
5834 type pMask []uint32
5835
5836 // read returns true if P id's bit is set.
5837 func (p pMask) read(id uint32) bool {
5838         word := id / 32
5839         mask := uint32(1) << (id % 32)
5840         return (atomic.Load(&p[word]) & mask) != 0
5841 }
5842
5843 // set sets P id's bit.
5844 func (p pMask) set(id int32) {
5845         word := id / 32
5846         mask := uint32(1) << (id % 32)
5847         atomic.Or(&p[word], mask)
5848 }
5849
5850 // clear clears P id's bit.
5851 func (p pMask) clear(id int32) {
5852         word := id / 32
5853         mask := uint32(1) << (id % 32)
5854         atomic.And(&p[word], ^mask)
5855 }
5856
5857 // updateTimerPMask clears pp's timer mask if it has no timers on its heap.
5858 //
5859 // Ideally, the timer mask would be kept immediately consistent on any timer
5860 // operations. Unfortunately, updating a shared global data structure in the
5861 // timer hot path adds too much overhead in applications frequently switching
5862 // between no timers and some timers.
5863 //
5864 // As a compromise, the timer mask is updated only on pidleget / pidleput. A
5865 // running P (returned by pidleget) may add a timer at any time, so its mask
5866 // must be set. An idle P (passed to pidleput) cannot add new timers while
5867 // idle, so if it has no timers at that time, its mask may be cleared.
5868 //
5869 // Thus, we get the following effects on timer-stealing in findrunnable:
5870 //
5871 //   - Idle Ps with no timers when they go idle are never checked in findrunnable
5872 //     (for work- or timer-stealing; this is the ideal case).
5873 //   - Running Ps must always be checked.
5874 //   - Idle Ps whose timers are stolen must continue to be checked until they run
5875 //     again, even after timer expiration.
5876 //
5877 // When the P starts running again, the mask should be set, as a timer may be
5878 // added at any time.
5879 //
5880 // TODO(prattmic): Additional targeted updates may improve the above cases.
5881 // e.g., updating the mask when stealing a timer.
5882 func updateTimerPMask(pp *p) {
5883         if pp.numTimers.Load() > 0 {
5884                 return
5885         }
5886
5887         // Looks like there are no timers, however another P may transiently
5888         // decrement numTimers when handling a timerModified timer in
5889         // checkTimers. We must take timersLock to serialize with these changes.
5890         lock(&pp.timersLock)
5891         if pp.numTimers.Load() == 0 {
5892                 timerpMask.clear(pp.id)
5893         }
5894         unlock(&pp.timersLock)
5895 }
5896
5897 // pidleput puts p on the _Pidle list. now must be a relatively recent call
5898 // to nanotime or zero. Returns now or the current time if now was zero.
5899 //
5900 // This releases ownership of p. Once sched.lock is released it is no longer
5901 // safe to use p.
5902 //
5903 // sched.lock must be held.
5904 //
5905 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5906 //
5907 //go:nowritebarrierrec
5908 func pidleput(pp *p, now int64) int64 {
5909         assertLockHeld(&sched.lock)
5910
5911         if !runqempty(pp) {
5912                 throw("pidleput: P has non-empty run queue")
5913         }
5914         if now == 0 {
5915                 now = nanotime()
5916         }
5917         updateTimerPMask(pp) // clear if there are no timers.
5918         idlepMask.set(pp.id)
5919         pp.link = sched.pidle
5920         sched.pidle.set(pp)
5921         sched.npidle.Add(1)
5922         if !pp.limiterEvent.start(limiterEventIdle, now) {
5923                 throw("must be able to track idle limiter event")
5924         }
5925         return now
5926 }
5927
5928 // pidleget tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5929 //
5930 // sched.lock must be held.
5931 //
5932 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5933 //
5934 //go:nowritebarrierrec
5935 func pidleget(now int64) (*p, int64) {
5936         assertLockHeld(&sched.lock)
5937
5938         pp := sched.pidle.ptr()
5939         if pp != nil {
5940                 // Timer may get added at any time now.
5941                 if now == 0 {
5942                         now = nanotime()
5943                 }
5944                 timerpMask.set(pp.id)
5945                 idlepMask.clear(pp.id)
5946                 sched.pidle = pp.link
5947                 sched.npidle.Add(-1)
5948                 pp.limiterEvent.stop(limiterEventIdle, now)
5949         }
5950         return pp, now
5951 }
5952
5953 // pidlegetSpinning tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5954 // This is called by spinning Ms (or callers than need a spinning M) that have
5955 // found work. If no P is available, this must synchronized with non-spinning
5956 // Ms that may be preparing to drop their P without discovering this work.
5957 //
5958 // sched.lock must be held.
5959 //
5960 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5961 //
5962 //go:nowritebarrierrec
5963 func pidlegetSpinning(now int64) (*p, int64) {
5964         assertLockHeld(&sched.lock)
5965
5966         pp, now := pidleget(now)
5967         if pp == nil {
5968                 // See "Delicate dance" comment in findrunnable. We found work
5969                 // that we cannot take, we must synchronize with non-spinning
5970                 // Ms that may be preparing to drop their P.
5971                 sched.needspinning.Store(1)
5972                 return nil, now
5973         }
5974
5975         return pp, now
5976 }
5977
5978 // runqempty reports whether pp has no Gs on its local run queue.
5979 // It never returns true spuriously.
5980 func runqempty(pp *p) bool {
5981         // Defend against a race where 1) pp has G1 in runqnext but runqhead == runqtail,
5982         // 2) runqput on pp kicks G1 to the runq, 3) runqget on pp empties runqnext.
5983         // Simply observing that runqhead == runqtail and then observing that runqnext == nil
5984         // does not mean the queue is empty.
5985         for {
5986                 head := atomic.Load(&pp.runqhead)
5987                 tail := atomic.Load(&pp.runqtail)
5988                 runnext := atomic.Loaduintptr((*uintptr)(unsafe.Pointer(&pp.runnext)))
5989                 if tail == atomic.Load(&pp.runqtail) {
5990                         return head == tail && runnext == 0
5991                 }
5992         }
5993 }
5994
5995 // To shake out latent assumptions about scheduling order,
5996 // we introduce some randomness into scheduling decisions
5997 // when running with the race detector.
5998 // The need for this was made obvious by changing the
5999 // (deterministic) scheduling order in Go 1.5 and breaking
6000 // many poorly-written tests.
6001 // With the randomness here, as long as the tests pass
6002 // consistently with -race, they shouldn't have latent scheduling
6003 // assumptions.
6004 const randomizeScheduler = raceenabled
6005
6006 // runqput tries to put g on the local runnable queue.
6007 // If next is false, runqput adds g to the tail of the runnable queue.
6008 // If next is true, runqput puts g in the pp.runnext slot.
6009 // If the run queue is full, runnext puts g on the global queue.
6010 // Executed only by the owner P.
6011 func runqput(pp *p, gp *g, next bool) {
6012         if randomizeScheduler && next && fastrandn(2) == 0 {
6013                 next = false
6014         }
6015
6016         if next {
6017         retryNext:
6018                 oldnext := pp.runnext
6019                 if !pp.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
6020                         goto retryNext
6021                 }
6022                 if oldnext == 0 {
6023                         return
6024                 }
6025                 // Kick the old runnext out to the regular run queue.
6026                 gp = oldnext.ptr()
6027         }
6028
6029 retry:
6030         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6031         t := pp.runqtail
6032         if t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6033                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6034                 atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+1) // store-release, makes the item available for consumption
6035                 return
6036         }
6037         if runqputslow(pp, gp, h, t) {
6038                 return
6039         }
6040         // the queue is not full, now the put above must succeed
6041         goto retry
6042 }
6043
6044 // Put g and a batch of work from local runnable queue on global queue.
6045 // Executed only by the owner P.
6046 func runqputslow(pp *p, gp *g, h, t uint32) bool {
6047         var batch [len(pp.runq)/2 + 1]*g
6048
6049         // First, grab a batch from local queue.
6050         n := t - h
6051         n = n / 2
6052         if n != uint32(len(pp.runq)/2) {
6053                 throw("runqputslow: queue is not full")
6054         }
6055         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6056                 batch[i] = pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6057         }
6058         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6059                 return false
6060         }
6061         batch[n] = gp
6062
6063         if randomizeScheduler {
6064                 for i := uint32(1); i <= n; i++ {
6065                         j := fastrandn(i + 1)
6066                         batch[i], batch[j] = batch[j], batch[i]
6067                 }
6068         }
6069
6070         // Link the goroutines.
6071         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6072                 batch[i].schedlink.set(batch[i+1])
6073         }
6074         var q gQueue
6075         q.head.set(batch[0])
6076         q.tail.set(batch[n])
6077
6078         // Now put the batch on global queue.
6079         lock(&sched.lock)
6080         globrunqputbatch(&q, int32(n+1))
6081         unlock(&sched.lock)
6082         return true
6083 }
6084
6085 // runqputbatch tries to put all the G's on q on the local runnable queue.
6086 // If the queue is full, they are put on the global queue; in that case
6087 // this will temporarily acquire the scheduler lock.
6088 // Executed only by the owner P.
6089 func runqputbatch(pp *p, q *gQueue, qsize int) {
6090         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead)
6091         t := pp.runqtail
6092         n := uint32(0)
6093         for !q.empty() && t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6094                 gp := q.pop()
6095                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6096                 t++
6097                 n++
6098         }
6099         qsize -= int(n)
6100
6101         if randomizeScheduler {
6102                 off := func(o uint32) uint32 {
6103                         return (pp.runqtail + o) % uint32(len(pp.runq))
6104                 }
6105                 for i := uint32(1); i < n; i++ {
6106                         j := fastrandn(i + 1)
6107                         pp.runq[off(i)], pp.runq[off(j)] = pp.runq[off(j)], pp.runq[off(i)]
6108                 }
6109         }
6110
6111         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t)
6112         if !q.empty() {
6113                 lock(&sched.lock)
6114                 globrunqputbatch(q, int32(qsize))
6115                 unlock(&sched.lock)
6116         }
6117 }
6118
6119 // Get g from local runnable queue.
6120 // If inheritTime is true, gp should inherit the remaining time in the
6121 // current time slice. Otherwise, it should start a new time slice.
6122 // Executed only by the owner P.
6123 func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) {
6124         // If there's a runnext, it's the next G to run.
6125         next := pp.runnext
6126         // If the runnext is non-0 and the CAS fails, it could only have been stolen by another P,
6127         // because other Ps can race to set runnext to 0, but only the current P can set it to non-0.
6128         // Hence, there's no need to retry this CAS if it fails.
6129         if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) {
6130                 return next.ptr(), true
6131         }
6132
6133         for {
6134                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6135                 t := pp.runqtail
6136                 if t == h {
6137                         return nil, false
6138                 }
6139                 gp := pp.runq[h%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6140                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+1) { // cas-release, commits consume
6141                         return gp, false
6142                 }
6143         }
6144 }
6145
6146 // runqdrain drains the local runnable queue of pp and returns all goroutines in it.
6147 // Executed only by the owner P.
6148 func runqdrain(pp *p) (drainQ gQueue, n uint32) {
6149         oldNext := pp.runnext
6150         if oldNext != 0 && pp.runnext.cas(oldNext, 0) {
6151                 drainQ.pushBack(oldNext.ptr())
6152                 n++
6153         }
6154
6155 retry:
6156         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6157         t := pp.runqtail
6158         qn := t - h
6159         if qn == 0 {
6160                 return
6161         }
6162         if qn > uint32(len(pp.runq)) { // read inconsistent h and t
6163                 goto retry
6164         }
6165
6166         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+qn) { // cas-release, commits consume
6167                 goto retry
6168         }
6169
6170         // We've inverted the order in which it gets G's from the local P's runnable queue
6171         // and then advances the head pointer because we don't want to mess up the statuses of G's
6172         // while runqdrain() and runqsteal() are running in parallel.
6173         // Thus we should advance the head pointer before draining the local P into a gQueue,
6174         // so that we can update any gp.schedlink only after we take the full ownership of G,
6175         // meanwhile, other P's can't access to all G's in local P's runnable queue and steal them.
6176         // See https://groups.google.com/g/golang-dev/c/0pTKxEKhHSc/m/6Q85QjdVBQAJ for more details.
6177         for i := uint32(0); i < qn; i++ {
6178                 gp := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6179                 drainQ.pushBack(gp)
6180                 n++
6181         }
6182         return
6183 }
6184
6185 // Grabs a batch of goroutines from pp's runnable queue into batch.
6186 // Batch is a ring buffer starting at batchHead.
6187 // Returns number of grabbed goroutines.
6188 // Can be executed by any P.
6189 func runqgrab(pp *p, batch *[256]guintptr, batchHead uint32, stealRunNextG bool) uint32 {
6190         for {
6191                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6192                 t := atomic.LoadAcq(&pp.runqtail) // load-acquire, synchronize with the producer
6193                 n := t - h
6194                 n = n - n/2
6195                 if n == 0 {
6196                         if stealRunNextG {
6197                                 // Try to steal from pp.runnext.
6198                                 if next := pp.runnext; next != 0 {
6199                                         if pp.status == _Prunning {
6200                                                 // Sleep to ensure that pp isn't about to run the g
6201                                                 // we are about to steal.
6202                                                 // The important use case here is when the g running
6203                                                 // on pp ready()s another g and then almost
6204                                                 // immediately blocks. Instead of stealing runnext
6205                                                 // in this window, back off to give pp a chance to
6206                                                 // schedule runnext. This will avoid thrashing gs
6207                                                 // between different Ps.
6208                                                 // A sync chan send/recv takes ~50ns as of time of
6209                                                 // writing, so 3us gives ~50x overshoot.
6210                                                 if GOOS != "windows" && GOOS != "openbsd" && GOOS != "netbsd" {
6211                                                         usleep(3)
6212                                                 } else {
6213                                                         // On some platforms system timer granularity is
6214                                                         // 1-15ms, which is way too much for this
6215                                                         // optimization. So just yield.
6216                                                         osyield()
6217                                                 }
6218                                         }
6219                                         if !pp.runnext.cas(next, 0) {
6220                                                 continue
6221                                         }
6222                                         batch[batchHead%uint32(len(batch))] = next
6223                                         return 1
6224                                 }
6225                         }
6226                         return 0
6227                 }
6228                 if n > uint32(len(pp.runq)/2) { // read inconsistent h and t
6229                         continue
6230                 }
6231                 for i := uint32(0); i < n; i++ {
6232                         g := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))]
6233                         batch[(batchHead+i)%uint32(len(batch))] = g
6234                 }
6235                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6236                         return n
6237                 }
6238         }
6239 }
6240
6241 // Steal half of elements from local runnable queue of p2
6242 // and put onto local runnable queue of p.
6243 // Returns one of the stolen elements (or nil if failed).
6244 func runqsteal(pp, p2 *p, stealRunNextG bool) *g {
6245         t := pp.runqtail
6246         n := runqgrab(p2, &pp.runq, t, stealRunNextG)
6247         if n == 0 {
6248                 return nil
6249         }
6250         n--
6251         gp := pp.runq[(t+n)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6252         if n == 0 {
6253                 return gp
6254         }
6255         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6256         if t-h+n >= uint32(len(pp.runq)) {
6257                 throw("runqsteal: runq overflow")
6258         }
6259         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+n) // store-release, makes the item available for consumption
6260         return gp
6261 }
6262
6263 // A gQueue is a dequeue of Gs linked through g.schedlink. A G can only
6264 // be on one gQueue or gList at a time.
6265 type gQueue struct {
6266         head guintptr
6267         tail guintptr
6268 }
6269
6270 // empty reports whether q is empty.
6271 func (q *gQueue) empty() bool {
6272         return q.head == 0
6273 }
6274
6275 // push adds gp to the head of q.
6276 func (q *gQueue) push(gp *g) {
6277         gp.schedlink = q.head
6278         q.head.set(gp)
6279         if q.tail == 0 {
6280                 q.tail.set(gp)
6281         }
6282 }
6283
6284 // pushBack adds gp to the tail of q.
6285 func (q *gQueue) pushBack(gp *g) {
6286         gp.schedlink = 0
6287         if q.tail != 0 {
6288                 q.tail.ptr().schedlink.set(gp)
6289         } else {
6290                 q.head.set(gp)
6291         }
6292         q.tail.set(gp)
6293 }
6294
6295 // pushBackAll adds all Gs in q2 to the tail of q. After this q2 must
6296 // not be used.
6297 func (q *gQueue) pushBackAll(q2 gQueue) {
6298         if q2.tail == 0 {
6299                 return
6300         }
6301         q2.tail.ptr().schedlink = 0
6302         if q.tail != 0 {
6303                 q.tail.ptr().schedlink = q2.head
6304         } else {
6305                 q.head = q2.head
6306         }
6307         q.tail = q2.tail
6308 }
6309
6310 // pop removes and returns the head of queue q. It returns nil if
6311 // q is empty.
6312 func (q *gQueue) pop() *g {
6313         gp := q.head.ptr()
6314         if gp != nil {
6315                 q.head = gp.schedlink
6316                 if q.head == 0 {
6317                         q.tail = 0
6318                 }
6319         }
6320         return gp
6321 }
6322
6323 // popList takes all Gs in q and returns them as a gList.
6324 func (q *gQueue) popList() gList {
6325         stack := gList{q.head}
6326         *q = gQueue{}
6327         return stack
6328 }
6329
6330 // A gList is a list of Gs linked through g.schedlink. A G can only be
6331 // on one gQueue or gList at a time.
6332 type gList struct {
6333         head guintptr
6334 }
6335
6336 // empty reports whether l is empty.
6337 func (l *gList) empty() bool {
6338         return l.head == 0
6339 }
6340
6341 // push adds gp to the head of l.
6342 func (l *gList) push(gp *g) {
6343         gp.schedlink = l.head
6344         l.head.set(gp)
6345 }
6346
6347 // pushAll prepends all Gs in q to l.
6348 func (l *gList) pushAll(q gQueue) {
6349         if !q.empty() {
6350                 q.tail.ptr().schedlink = l.head
6351                 l.head = q.head
6352         }
6353 }
6354
6355 // pop removes and returns the head of l. If l is empty, it returns nil.
6356 func (l *gList) pop() *g {
6357         gp := l.head.ptr()
6358         if gp != nil {
6359                 l.head = gp.schedlink
6360         }
6361         return gp
6362 }
6363
6364 //go:linkname setMaxThreads runtime/debug.setMaxThreads
6365 func setMaxThreads(in int) (out int) {
6366         lock(&sched.lock)
6367         out = int(sched.maxmcount)
6368         if in > 0x7fffffff { // MaxInt32
6369                 sched.maxmcount = 0x7fffffff
6370         } else {
6371                 sched.maxmcount = int32(in)
6372         }
6373         checkmcount()
6374         unlock(&sched.lock)
6375         return
6376 }
6377
6378 //go:nosplit
6379 func procPin() int {
6380         gp := getg()
6381         mp := gp.m
6382
6383         mp.locks++
6384         return int(mp.p.ptr().id)
6385 }
6386
6387 //go:nosplit
6388 func procUnpin() {
6389         gp := getg()
6390         gp.m.locks--
6391 }
6392
6393 //go:linkname sync_runtime_procPin sync.runtime_procPin
6394 //go:nosplit
6395 func sync_runtime_procPin() int {
6396         return procPin()
6397 }
6398
6399 //go:linkname sync_runtime_procUnpin sync.runtime_procUnpin
6400 //go:nosplit
6401 func sync_runtime_procUnpin() {
6402         procUnpin()
6403 }
6404
6405 //go:linkname sync_atomic_runtime_procPin sync/atomic.runtime_procPin
6406 //go:nosplit
6407 func sync_atomic_runtime_procPin() int {
6408         return procPin()
6409 }
6410
6411 //go:linkname sync_atomic_runtime_procUnpin sync/atomic.runtime_procUnpin
6412 //go:nosplit
6413 func sync_atomic_runtime_procUnpin() {
6414         procUnpin()
6415 }
6416
6417 // Active spinning for sync.Mutex.
6418 //
6419 //go:linkname sync_runtime_canSpin sync.runtime_canSpin
6420 //go:nosplit
6421 func sync_runtime_canSpin(i int) bool {
6422         // sync.Mutex is cooperative, so we are conservative with spinning.
6423         // Spin only few times and only if running on a multicore machine and
6424         // GOMAXPROCS>1 and there is at least one other running P and local runq is empty.
6425         // As opposed to runtime mutex we don't do passive spinning here,
6426         // because there can be work on global runq or on other Ps.
6427         if i >= active_spin || ncpu <= 1 || gomaxprocs <= sched.npidle.Load()+sched.nmspinning.Load()+1 {
6428                 return false
6429         }
6430         if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) {
6431                 return false
6432         }
6433         return true
6434 }
6435
6436 //go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpin
6437 //go:nosplit
6438 func sync_runtime_doSpin() {
6439         procyield(active_spin_cnt)
6440 }
6441
6442 var stealOrder randomOrder
6443
6444 // randomOrder/randomEnum are helper types for randomized work stealing.
6445 // They allow to enumerate all Ps in different pseudo-random orders without repetitions.
6446 // The algorithm is based on the fact that if we have X such that X and GOMAXPROCS
6447 // are coprime, then a sequences of (i + X) % GOMAXPROCS gives the required enumeration.
6448 type randomOrder struct {
6449         count    uint32
6450         coprimes []uint32
6451 }
6452
6453 type randomEnum struct {
6454         i     uint32
6455         count uint32
6456         pos   uint32
6457         inc   uint32
6458 }
6459
6460 func (ord *randomOrder) reset(count uint32) {
6461         ord.count = count
6462         ord.coprimes = ord.coprimes[:0]
6463         for i := uint32(1); i <= count; i++ {
6464                 if gcd(i, count) == 1 {
6465                         ord.coprimes = append(ord.coprimes, i)
6466                 }
6467         }
6468 }
6469
6470 func (ord *randomOrder) start(i uint32) randomEnum {
6471         return randomEnum{
6472                 count: ord.count,
6473                 pos:   i % ord.count,
6474                 inc:   ord.coprimes[i/ord.count%uint32(len(ord.coprimes))],
6475         }
6476 }
6477
6478 func (enum *randomEnum) done() bool {
6479         return enum.i == enum.count
6480 }
6481
6482 func (enum *randomEnum) next() {
6483         enum.i++
6484         enum.pos = (enum.pos + enum.inc) % enum.count
6485 }
6486
6487 func (enum *randomEnum) position() uint32 {
6488         return enum.pos
6489 }
6490
6491 func gcd(a, b uint32) uint32 {
6492         for b != 0 {
6493                 a, b = b, a%b
6494         }
6495         return a
6496 }
6497
6498 // An initTask represents the set of initializations that need to be done for a package.
6499 // Keep in sync with ../../test/noinit.go:initTask
6500 type initTask struct {
6501         state uint32 // 0 = uninitialized, 1 = in progress, 2 = done
6502         nfns  uint32
6503         // followed by nfns pcs, uintptr sized, one per init function to run
6504 }
6505
6506 // inittrace stores statistics for init functions which are
6507 // updated by malloc and newproc when active is true.
6508 var inittrace tracestat
6509
6510 type tracestat struct {
6511         active bool   // init tracing activation status
6512         id     uint64 // init goroutine id
6513         allocs uint64 // heap allocations
6514         bytes  uint64 // heap allocated bytes
6515 }
6516
6517 func doInit(ts []*initTask) {
6518         for _, t := range ts {
6519                 doInit1(t)
6520         }
6521 }
6522
6523 func doInit1(t *initTask) {
6524         switch t.state {
6525         case 2: // fully initialized
6526                 return
6527         case 1: // initialization in progress
6528                 throw("recursive call during initialization - linker skew")
6529         default: // not initialized yet
6530                 t.state = 1 // initialization in progress
6531
6532                 var (
6533                         start  int64
6534                         before tracestat
6535                 )
6536
6537                 if inittrace.active {
6538                         start = nanotime()
6539                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6540                         before = inittrace
6541                 }
6542
6543                 if t.nfns == 0 {
6544                         // We should have pruned all of these in the linker.
6545                         throw("inittask with no functions")
6546                 }
6547
6548                 firstFunc := add(unsafe.Pointer(t), 8)
6549                 for i := uint32(0); i < t.nfns; i++ {
6550                         p := add(firstFunc, uintptr(i)*goarch.PtrSize)
6551                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&p))
6552                         f()
6553                 }
6554
6555                 if inittrace.active {
6556                         end := nanotime()
6557                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6558                         after := inittrace
6559
6560                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&firstFunc))
6561                         pkg := funcpkgpath(findfunc(abi.FuncPCABIInternal(f)))
6562
6563                         var sbuf [24]byte
6564                         print("init ", pkg, " @")
6565                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(start-runtimeInitTime))), " ms, ")
6566                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(end-start))), " ms clock, ")
6567                         print(string(itoa(sbuf[:], after.bytes-before.bytes)), " bytes, ")
6568                         print(string(itoa(sbuf[:], after.allocs-before.allocs)), " allocs")
6569                         print("\n")
6570                 }
6571
6572                 t.state = 2 // initialization done
6573         }
6574 }