]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/proc.go
runtime: for deep stacks, print both the top 50 and bottom 50 frames
[gostls13.git] / src / runtime / proc.go
1 // Copyright 2014 The Go Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
3 // license that can be found in the LICENSE file.
4
5 package runtime
6
7 import (
8         "internal/abi"
9         "internal/cpu"
10         "internal/goarch"
11         "runtime/internal/atomic"
12         "runtime/internal/sys"
13         "unsafe"
14 )
15
16 // set using cmd/go/internal/modload.ModInfoProg
17 var modinfo string
18
19 // Goroutine scheduler
20 // The scheduler's job is to distribute ready-to-run goroutines over worker threads.
21 //
22 // The main concepts are:
23 // G - goroutine.
24 // M - worker thread, or machine.
25 // P - processor, a resource that is required to execute Go code.
26 //     M must have an associated P to execute Go code, however it can be
27 //     blocked or in a syscall w/o an associated P.
28 //
29 // Design doc at https://golang.org/s/go11sched.
30
31 // Worker thread parking/unparking.
32 // We need to balance between keeping enough running worker threads to utilize
33 // available hardware parallelism and parking excessive running worker threads
34 // to conserve CPU resources and power. This is not simple for two reasons:
35 // (1) scheduler state is intentionally distributed (in particular, per-P work
36 // queues), so it is not possible to compute global predicates on fast paths;
37 // (2) for optimal thread management we would need to know the future (don't park
38 // a worker thread when a new goroutine will be readied in near future).
39 //
40 // Three rejected approaches that would work badly:
41 // 1. Centralize all scheduler state (would inhibit scalability).
42 // 2. Direct goroutine handoff. That is, when we ready a new goroutine and there
43 //    is a spare P, unpark a thread and handoff it the thread and the goroutine.
44 //    This would lead to thread state thrashing, as the thread that readied the
45 //    goroutine can be out of work the very next moment, we will need to park it.
46 //    Also, it would destroy locality of computation as we want to preserve
47 //    dependent goroutines on the same thread; and introduce additional latency.
48 // 3. Unpark an additional thread whenever we ready a goroutine and there is an
49 //    idle P, but don't do handoff. This would lead to excessive thread parking/
50 //    unparking as the additional threads will instantly park without discovering
51 //    any work to do.
52 //
53 // The current approach:
54 //
55 // This approach applies to three primary sources of potential work: readying a
56 // goroutine, new/modified-earlier timers, and idle-priority GC. See below for
57 // additional details.
58 //
59 // We unpark an additional thread when we submit work if (this is wakep()):
60 // 1. There is an idle P, and
61 // 2. There are no "spinning" worker threads.
62 //
63 // A worker thread is considered spinning if it is out of local work and did
64 // not find work in the global run queue or netpoller; the spinning state is
65 // denoted in m.spinning and in sched.nmspinning. Threads unparked this way are
66 // also considered spinning; we don't do goroutine handoff so such threads are
67 // out of work initially. Spinning threads spin on looking for work in per-P
68 // run queues and timer heaps or from the GC before parking. If a spinning
69 // thread finds work it takes itself out of the spinning state and proceeds to
70 // execution. If it does not find work it takes itself out of the spinning
71 // state and then parks.
72 //
73 // If there is at least one spinning thread (sched.nmspinning>1), we don't
74 // unpark new threads when submitting work. To compensate for that, if the last
75 // spinning thread finds work and stops spinning, it must unpark a new spinning
76 // thread. This approach smooths out unjustified spikes of thread unparking,
77 // but at the same time guarantees eventual maximal CPU parallelism
78 // utilization.
79 //
80 // The main implementation complication is that we need to be very careful
81 // during spinning->non-spinning thread transition. This transition can race
82 // with submission of new work, and either one part or another needs to unpark
83 // another worker thread. If they both fail to do that, we can end up with
84 // semi-persistent CPU underutilization.
85 //
86 // The general pattern for submission is:
87 // 1. Submit work to the local run queue, timer heap, or GC state.
88 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
89 // 3. Check sched.nmspinning.
90 //
91 // The general pattern for spinning->non-spinning transition is:
92 // 1. Decrement nmspinning.
93 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
94 // 3. Check all per-P work queues and GC for new work.
95 //
96 // Note that all this complexity does not apply to global run queue as we are
97 // not sloppy about thread unparking when submitting to global queue. Also see
98 // comments for nmspinning manipulation.
99 //
100 // How these different sources of work behave varies, though it doesn't affect
101 // the synchronization approach:
102 // * Ready goroutine: this is an obvious source of work; the goroutine is
103 //   immediately ready and must run on some thread eventually.
104 // * New/modified-earlier timer: The current timer implementation (see time.go)
105 //   uses netpoll in a thread with no work available to wait for the soonest
106 //   timer. If there is no thread waiting, we want a new spinning thread to go
107 //   wait.
108 // * Idle-priority GC: The GC wakes a stopped idle thread to contribute to
109 //   background GC work (note: currently disabled per golang.org/issue/19112).
110 //   Also see golang.org/issue/44313, as this should be extended to all GC
111 //   workers.
112
113 var (
114         m0           m
115         g0           g
116         mcache0      *mcache
117         raceprocctx0 uintptr
118 )
119
120 //go:linkname runtime_inittask runtime..inittask
121 var runtime_inittask initTask
122
123 //go:linkname main_inittask main..inittask
124 var main_inittask initTask
125
126 // main_init_done is a signal used by cgocallbackg that initialization
127 // has been completed. It is made before _cgo_notify_runtime_init_done,
128 // so all cgo calls can rely on it existing. When main_init is complete,
129 // it is closed, meaning cgocallbackg can reliably receive from it.
130 var main_init_done chan bool
131
132 //go:linkname main_main main.main
133 func main_main()
134
135 // mainStarted indicates that the main M has started.
136 var mainStarted bool
137
138 // runtimeInitTime is the nanotime() at which the runtime started.
139 var runtimeInitTime int64
140
141 // Value to use for signal mask for newly created M's.
142 var initSigmask sigset
143
144 // The main goroutine.
145 func main() {
146         mp := getg().m
147
148         // Racectx of m0->g0 is used only as the parent of the main goroutine.
149         // It must not be used for anything else.
150         mp.g0.racectx = 0
151
152         // Max stack size is 1 GB on 64-bit, 250 MB on 32-bit.
153         // Using decimal instead of binary GB and MB because
154         // they look nicer in the stack overflow failure message.
155         if goarch.PtrSize == 8 {
156                 maxstacksize = 1000000000
157         } else {
158                 maxstacksize = 250000000
159         }
160
161         // An upper limit for max stack size. Used to avoid random crashes
162         // after calling SetMaxStack and trying to allocate a stack that is too big,
163         // since stackalloc works with 32-bit sizes.
164         maxstackceiling = 2 * maxstacksize
165
166         // Allow newproc to start new Ms.
167         mainStarted = true
168
169         if GOARCH != "wasm" { // no threads on wasm yet, so no sysmon
170                 systemstack(func() {
171                         newm(sysmon, nil, -1)
172                 })
173         }
174
175         // Lock the main goroutine onto this, the main OS thread,
176         // during initialization. Most programs won't care, but a few
177         // do require certain calls to be made by the main thread.
178         // Those can arrange for main.main to run in the main thread
179         // by calling runtime.LockOSThread during initialization
180         // to preserve the lock.
181         lockOSThread()
182
183         if mp != &m0 {
184                 throw("runtime.main not on m0")
185         }
186
187         // Record when the world started.
188         // Must be before doInit for tracing init.
189         runtimeInitTime = nanotime()
190         if runtimeInitTime == 0 {
191                 throw("nanotime returning zero")
192         }
193
194         if debug.inittrace != 0 {
195                 inittrace.id = getg().goid
196                 inittrace.active = true
197         }
198
199         doInit(&runtime_inittask) // Must be before defer.
200
201         // Defer unlock so that runtime.Goexit during init does the unlock too.
202         needUnlock := true
203         defer func() {
204                 if needUnlock {
205                         unlockOSThread()
206                 }
207         }()
208
209         gcenable()
210
211         main_init_done = make(chan bool)
212         if iscgo {
213                 if _cgo_thread_start == nil {
214                         throw("_cgo_thread_start missing")
215                 }
216                 if GOOS != "windows" {
217                         if _cgo_setenv == nil {
218                                 throw("_cgo_setenv missing")
219                         }
220                         if _cgo_unsetenv == nil {
221                                 throw("_cgo_unsetenv missing")
222                         }
223                 }
224                 if _cgo_notify_runtime_init_done == nil {
225                         throw("_cgo_notify_runtime_init_done missing")
226                 }
227                 // Start the template thread in case we enter Go from
228                 // a C-created thread and need to create a new thread.
229                 startTemplateThread()
230                 cgocall(_cgo_notify_runtime_init_done, nil)
231         }
232
233         doInit(&main_inittask)
234
235         // Disable init tracing after main init done to avoid overhead
236         // of collecting statistics in malloc and newproc
237         inittrace.active = false
238
239         close(main_init_done)
240
241         needUnlock = false
242         unlockOSThread()
243
244         if isarchive || islibrary {
245                 // A program compiled with -buildmode=c-archive or c-shared
246                 // has a main, but it is not executed.
247                 return
248         }
249         fn := main_main // make an indirect call, as the linker doesn't know the address of the main package when laying down the runtime
250         fn()
251         if raceenabled {
252                 runExitHooks(0) // run hooks now, since racefini does not return
253                 racefini()
254         }
255
256         // Make racy client program work: if panicking on
257         // another goroutine at the same time as main returns,
258         // let the other goroutine finish printing the panic trace.
259         // Once it does, it will exit. See issues 3934 and 20018.
260         if runningPanicDefers.Load() != 0 {
261                 // Running deferred functions should not take long.
262                 for c := 0; c < 1000; c++ {
263                         if runningPanicDefers.Load() == 0 {
264                                 break
265                         }
266                         Gosched()
267                 }
268         }
269         if panicking.Load() != 0 {
270                 gopark(nil, nil, waitReasonPanicWait, traceEvGoStop, 1)
271         }
272         runExitHooks(0)
273
274         exit(0)
275         for {
276                 var x *int32
277                 *x = 0
278         }
279 }
280
281 // os_beforeExit is called from os.Exit(0).
282 //
283 //go:linkname os_beforeExit os.runtime_beforeExit
284 func os_beforeExit(exitCode int) {
285         runExitHooks(exitCode)
286         if exitCode == 0 && raceenabled {
287                 racefini()
288         }
289 }
290
291 // start forcegc helper goroutine
292 func init() {
293         go forcegchelper()
294 }
295
296 func forcegchelper() {
297         forcegc.g = getg()
298         lockInit(&forcegc.lock, lockRankForcegc)
299         for {
300                 lock(&forcegc.lock)
301                 if forcegc.idle.Load() {
302                         throw("forcegc: phase error")
303                 }
304                 forcegc.idle.Store(true)
305                 goparkunlock(&forcegc.lock, waitReasonForceGCIdle, traceEvGoBlock, 1)
306                 // this goroutine is explicitly resumed by sysmon
307                 if debug.gctrace > 0 {
308                         println("GC forced")
309                 }
310                 // Time-triggered, fully concurrent.
311                 gcStart(gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: nanotime()})
312         }
313 }
314
315 // Gosched yields the processor, allowing other goroutines to run. It does not
316 // suspend the current goroutine, so execution resumes automatically.
317 //
318 //go:nosplit
319 func Gosched() {
320         checkTimeouts()
321         mcall(gosched_m)
322 }
323
324 // goschedguarded yields the processor like gosched, but also checks
325 // for forbidden states and opts out of the yield in those cases.
326 //
327 //go:nosplit
328 func goschedguarded() {
329         mcall(goschedguarded_m)
330 }
331
332 // goschedIfBusy yields the processor like gosched, but only does so if
333 // there are no idle Ps or if we're on the only P and there's nothing in
334 // the run queue. In both cases, there is freely available idle time.
335 //
336 //go:nosplit
337 func goschedIfBusy() {
338         gp := getg()
339         // Call gosched if gp.preempt is set; we may be in a tight loop that
340         // doesn't otherwise yield.
341         if !gp.preempt && sched.npidle.Load() > 0 {
342                 return
343         }
344         mcall(gosched_m)
345 }
346
347 // Puts the current goroutine into a waiting state and calls unlockf on the
348 // system stack.
349 //
350 // If unlockf returns false, the goroutine is resumed.
351 //
352 // unlockf must not access this G's stack, as it may be moved between
353 // the call to gopark and the call to unlockf.
354 //
355 // Note that because unlockf is called after putting the G into a waiting
356 // state, the G may have already been readied by the time unlockf is called
357 // unless there is external synchronization preventing the G from being
358 // readied. If unlockf returns false, it must guarantee that the G cannot be
359 // externally readied.
360 //
361 // Reason explains why the goroutine has been parked. It is displayed in stack
362 // traces and heap dumps. Reasons should be unique and descriptive. Do not
363 // re-use reasons, add new ones.
364 func gopark(unlockf func(*g, unsafe.Pointer) bool, lock unsafe.Pointer, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
365         if reason != waitReasonSleep {
366                 checkTimeouts() // timeouts may expire while two goroutines keep the scheduler busy
367         }
368         mp := acquirem()
369         gp := mp.curg
370         status := readgstatus(gp)
371         if status != _Grunning && status != _Gscanrunning {
372                 throw("gopark: bad g status")
373         }
374         mp.waitlock = lock
375         mp.waitunlockf = unlockf
376         gp.waitreason = reason
377         mp.waittraceev = traceEv
378         mp.waittraceskip = traceskip
379         releasem(mp)
380         // can't do anything that might move the G between Ms here.
381         mcall(park_m)
382 }
383
384 // Puts the current goroutine into a waiting state and unlocks the lock.
385 // The goroutine can be made runnable again by calling goready(gp).
386 func goparkunlock(lock *mutex, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
387         gopark(parkunlock_c, unsafe.Pointer(lock), reason, traceEv, traceskip)
388 }
389
390 func goready(gp *g, traceskip int) {
391         systemstack(func() {
392                 ready(gp, traceskip, true)
393         })
394 }
395
396 //go:nosplit
397 func acquireSudog() *sudog {
398         // Delicate dance: the semaphore implementation calls
399         // acquireSudog, acquireSudog calls new(sudog),
400         // new calls malloc, malloc can call the garbage collector,
401         // and the garbage collector calls the semaphore implementation
402         // in stopTheWorld.
403         // Break the cycle by doing acquirem/releasem around new(sudog).
404         // The acquirem/releasem increments m.locks during new(sudog),
405         // which keeps the garbage collector from being invoked.
406         mp := acquirem()
407         pp := mp.p.ptr()
408         if len(pp.sudogcache) == 0 {
409                 lock(&sched.sudoglock)
410                 // First, try to grab a batch from central cache.
411                 for len(pp.sudogcache) < cap(pp.sudogcache)/2 && sched.sudogcache != nil {
412                         s := sched.sudogcache
413                         sched.sudogcache = s.next
414                         s.next = nil
415                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
416                 }
417                 unlock(&sched.sudoglock)
418                 // If the central cache is empty, allocate a new one.
419                 if len(pp.sudogcache) == 0 {
420                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, new(sudog))
421                 }
422         }
423         n := len(pp.sudogcache)
424         s := pp.sudogcache[n-1]
425         pp.sudogcache[n-1] = nil
426         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
427         if s.elem != nil {
428                 throw("acquireSudog: found s.elem != nil in cache")
429         }
430         releasem(mp)
431         return s
432 }
433
434 //go:nosplit
435 func releaseSudog(s *sudog) {
436         if s.elem != nil {
437                 throw("runtime: sudog with non-nil elem")
438         }
439         if s.isSelect {
440                 throw("runtime: sudog with non-false isSelect")
441         }
442         if s.next != nil {
443                 throw("runtime: sudog with non-nil next")
444         }
445         if s.prev != nil {
446                 throw("runtime: sudog with non-nil prev")
447         }
448         if s.waitlink != nil {
449                 throw("runtime: sudog with non-nil waitlink")
450         }
451         if s.c != nil {
452                 throw("runtime: sudog with non-nil c")
453         }
454         gp := getg()
455         if gp.param != nil {
456                 throw("runtime: releaseSudog with non-nil gp.param")
457         }
458         mp := acquirem() // avoid rescheduling to another P
459         pp := mp.p.ptr()
460         if len(pp.sudogcache) == cap(pp.sudogcache) {
461                 // Transfer half of local cache to the central cache.
462                 var first, last *sudog
463                 for len(pp.sudogcache) > cap(pp.sudogcache)/2 {
464                         n := len(pp.sudogcache)
465                         p := pp.sudogcache[n-1]
466                         pp.sudogcache[n-1] = nil
467                         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
468                         if first == nil {
469                                 first = p
470                         } else {
471                                 last.next = p
472                         }
473                         last = p
474                 }
475                 lock(&sched.sudoglock)
476                 last.next = sched.sudogcache
477                 sched.sudogcache = first
478                 unlock(&sched.sudoglock)
479         }
480         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
481         releasem(mp)
482 }
483
484 // called from assembly.
485 func badmcall(fn func(*g)) {
486         throw("runtime: mcall called on m->g0 stack")
487 }
488
489 func badmcall2(fn func(*g)) {
490         throw("runtime: mcall function returned")
491 }
492
493 func badreflectcall() {
494         panic(plainError("arg size to reflect.call more than 1GB"))
495 }
496
497 //go:nosplit
498 //go:nowritebarrierrec
499 func badmorestackg0() {
500         writeErrStr("fatal: morestack on g0\n")
501 }
502
503 //go:nosplit
504 //go:nowritebarrierrec
505 func badmorestackgsignal() {
506         writeErrStr("fatal: morestack on gsignal\n")
507 }
508
509 //go:nosplit
510 func badctxt() {
511         throw("ctxt != 0")
512 }
513
514 func lockedOSThread() bool {
515         gp := getg()
516         return gp.lockedm != 0 && gp.m.lockedg != 0
517 }
518
519 var (
520         // allgs contains all Gs ever created (including dead Gs), and thus
521         // never shrinks.
522         //
523         // Access via the slice is protected by allglock or stop-the-world.
524         // Readers that cannot take the lock may (carefully!) use the atomic
525         // variables below.
526         allglock mutex
527         allgs    []*g
528
529         // allglen and allgptr are atomic variables that contain len(allgs) and
530         // &allgs[0] respectively. Proper ordering depends on totally-ordered
531         // loads and stores. Writes are protected by allglock.
532         //
533         // allgptr is updated before allglen. Readers should read allglen
534         // before allgptr to ensure that allglen is always <= len(allgptr). New
535         // Gs appended during the race can be missed. For a consistent view of
536         // all Gs, allglock must be held.
537         //
538         // allgptr copies should always be stored as a concrete type or
539         // unsafe.Pointer, not uintptr, to ensure that GC can still reach it
540         // even if it points to a stale array.
541         allglen uintptr
542         allgptr **g
543 )
544
545 func allgadd(gp *g) {
546         if readgstatus(gp) == _Gidle {
547                 throw("allgadd: bad status Gidle")
548         }
549
550         lock(&allglock)
551         allgs = append(allgs, gp)
552         if &allgs[0] != allgptr {
553                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allgptr), unsafe.Pointer(&allgs[0]))
554         }
555         atomic.Storeuintptr(&allglen, uintptr(len(allgs)))
556         unlock(&allglock)
557 }
558
559 // allGsSnapshot returns a snapshot of the slice of all Gs.
560 //
561 // The world must be stopped or allglock must be held.
562 func allGsSnapshot() []*g {
563         assertWorldStoppedOrLockHeld(&allglock)
564
565         // Because the world is stopped or allglock is held, allgadd
566         // cannot happen concurrently with this. allgs grows
567         // monotonically and existing entries never change, so we can
568         // simply return a copy of the slice header. For added safety,
569         // we trim everything past len because that can still change.
570         return allgs[:len(allgs):len(allgs)]
571 }
572
573 // atomicAllG returns &allgs[0] and len(allgs) for use with atomicAllGIndex.
574 func atomicAllG() (**g, uintptr) {
575         length := atomic.Loaduintptr(&allglen)
576         ptr := (**g)(atomic.Loadp(unsafe.Pointer(&allgptr)))
577         return ptr, length
578 }
579
580 // atomicAllGIndex returns ptr[i] with the allgptr returned from atomicAllG.
581 func atomicAllGIndex(ptr **g, i uintptr) *g {
582         return *(**g)(add(unsafe.Pointer(ptr), i*goarch.PtrSize))
583 }
584
585 // forEachG calls fn on every G from allgs.
586 //
587 // forEachG takes a lock to exclude concurrent addition of new Gs.
588 func forEachG(fn func(gp *g)) {
589         lock(&allglock)
590         for _, gp := range allgs {
591                 fn(gp)
592         }
593         unlock(&allglock)
594 }
595
596 // forEachGRace calls fn on every G from allgs.
597 //
598 // forEachGRace avoids locking, but does not exclude addition of new Gs during
599 // execution, which may be missed.
600 func forEachGRace(fn func(gp *g)) {
601         ptr, length := atomicAllG()
602         for i := uintptr(0); i < length; i++ {
603                 gp := atomicAllGIndex(ptr, i)
604                 fn(gp)
605         }
606         return
607 }
608
609 const (
610         // Number of goroutine ids to grab from sched.goidgen to local per-P cache at once.
611         // 16 seems to provide enough amortization, but other than that it's mostly arbitrary number.
612         _GoidCacheBatch = 16
613 )
614
615 // cpuinit sets up CPU feature flags and calls internal/cpu.Initialize. env should be the complete
616 // value of the GODEBUG environment variable.
617 func cpuinit(env string) {
618         switch GOOS {
619         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
620                 cpu.DebugOptions = true
621         }
622         cpu.Initialize(env)
623
624         // Support cpu feature variables are used in code generated by the compiler
625         // to guard execution of instructions that can not be assumed to be always supported.
626         switch GOARCH {
627         case "386", "amd64":
628                 x86HasPOPCNT = cpu.X86.HasPOPCNT
629                 x86HasSSE41 = cpu.X86.HasSSE41
630                 x86HasFMA = cpu.X86.HasFMA
631
632         case "arm":
633                 armHasVFPv4 = cpu.ARM.HasVFPv4
634
635         case "arm64":
636                 arm64HasATOMICS = cpu.ARM64.HasATOMICS
637         }
638 }
639
640 // getGodebugEarly extracts the environment variable GODEBUG from the environment on
641 // Unix-like operating systems and returns it. This function exists to extract GODEBUG
642 // early before much of the runtime is initialized.
643 func getGodebugEarly() string {
644         const prefix = "GODEBUG="
645         var env string
646         switch GOOS {
647         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
648                 // Similar to goenv_unix but extracts the environment value for
649                 // GODEBUG directly.
650                 // TODO(moehrmann): remove when general goenvs() can be called before cpuinit()
651                 n := int32(0)
652                 for argv_index(argv, argc+1+n) != nil {
653                         n++
654                 }
655
656                 for i := int32(0); i < n; i++ {
657                         p := argv_index(argv, argc+1+i)
658                         s := unsafe.String(p, findnull(p))
659
660                         if hasPrefix(s, prefix) {
661                                 env = gostring(p)[len(prefix):]
662                                 break
663                         }
664                 }
665         }
666         return env
667 }
668
669 // The bootstrap sequence is:
670 //
671 //      call osinit
672 //      call schedinit
673 //      make & queue new G
674 //      call runtime·mstart
675 //
676 // The new G calls runtime·main.
677 func schedinit() {
678         lockInit(&sched.lock, lockRankSched)
679         lockInit(&sched.sysmonlock, lockRankSysmon)
680         lockInit(&sched.deferlock, lockRankDefer)
681         lockInit(&sched.sudoglock, lockRankSudog)
682         lockInit(&deadlock, lockRankDeadlock)
683         lockInit(&paniclk, lockRankPanic)
684         lockInit(&allglock, lockRankAllg)
685         lockInit(&allpLock, lockRankAllp)
686         lockInit(&reflectOffs.lock, lockRankReflectOffs)
687         lockInit(&finlock, lockRankFin)
688         lockInit(&trace.bufLock, lockRankTraceBuf)
689         lockInit(&trace.stringsLock, lockRankTraceStrings)
690         lockInit(&trace.lock, lockRankTrace)
691         lockInit(&cpuprof.lock, lockRankCpuprof)
692         lockInit(&trace.stackTab.lock, lockRankTraceStackTab)
693         // Enforce that this lock is always a leaf lock.
694         // All of this lock's critical sections should be
695         // extremely short.
696         lockInit(&memstats.heapStats.noPLock, lockRankLeafRank)
697
698         // raceinit must be the first call to race detector.
699         // In particular, it must be done before mallocinit below calls racemapshadow.
700         gp := getg()
701         if raceenabled {
702                 gp.racectx, raceprocctx0 = raceinit()
703         }
704
705         sched.maxmcount = 10000
706
707         // The world starts stopped.
708         worldStopped()
709
710         moduledataverify()
711         stackinit()
712         mallocinit()
713         godebug := getGodebugEarly()
714         initPageTrace(godebug) // must run after mallocinit but before anything allocates
715         cpuinit(godebug)       // must run before alginit
716         alginit()              // maps, hash, fastrand must not be used before this call
717         fastrandinit()         // must run before mcommoninit
718         mcommoninit(gp.m, -1)
719         modulesinit()   // provides activeModules
720         typelinksinit() // uses maps, activeModules
721         itabsinit()     // uses activeModules
722         stkobjinit()    // must run before GC starts
723
724         sigsave(&gp.m.sigmask)
725         initSigmask = gp.m.sigmask
726
727         goargs()
728         goenvs()
729         parsedebugvars()
730         gcinit()
731
732         // if disableMemoryProfiling is set, update MemProfileRate to 0 to turn off memprofile.
733         // Note: parsedebugvars may update MemProfileRate, but when disableMemoryProfiling is
734         // set to true by the linker, it means that nothing is consuming the profile, it is
735         // safe to set MemProfileRate to 0.
736         if disableMemoryProfiling {
737                 MemProfileRate = 0
738         }
739
740         lock(&sched.lock)
741         sched.lastpoll.Store(nanotime())
742         procs := ncpu
743         if n, ok := atoi32(gogetenv("GOMAXPROCS")); ok && n > 0 {
744                 procs = n
745         }
746         if procresize(procs) != nil {
747                 throw("unknown runnable goroutine during bootstrap")
748         }
749         unlock(&sched.lock)
750
751         // World is effectively started now, as P's can run.
752         worldStarted()
753
754         if buildVersion == "" {
755                 // Condition should never trigger. This code just serves
756                 // to ensure runtime·buildVersion is kept in the resulting binary.
757                 buildVersion = "unknown"
758         }
759         if len(modinfo) == 1 {
760                 // Condition should never trigger. This code just serves
761                 // to ensure runtime·modinfo is kept in the resulting binary.
762                 modinfo = ""
763         }
764 }
765
766 func dumpgstatus(gp *g) {
767         thisg := getg()
768         print("runtime:   gp: gp=", gp, ", goid=", gp.goid, ", gp->atomicstatus=", readgstatus(gp), "\n")
769         print("runtime: getg:  g=", thisg, ", goid=", thisg.goid, ",  g->atomicstatus=", readgstatus(thisg), "\n")
770 }
771
772 // sched.lock must be held.
773 func checkmcount() {
774         assertLockHeld(&sched.lock)
775
776         if mcount() > sched.maxmcount {
777                 print("runtime: program exceeds ", sched.maxmcount, "-thread limit\n")
778                 throw("thread exhaustion")
779         }
780 }
781
782 // mReserveID returns the next ID to use for a new m. This new m is immediately
783 // considered 'running' by checkdead.
784 //
785 // sched.lock must be held.
786 func mReserveID() int64 {
787         assertLockHeld(&sched.lock)
788
789         if sched.mnext+1 < sched.mnext {
790                 throw("runtime: thread ID overflow")
791         }
792         id := sched.mnext
793         sched.mnext++
794         checkmcount()
795         return id
796 }
797
798 // Pre-allocated ID may be passed as 'id', or omitted by passing -1.
799 func mcommoninit(mp *m, id int64) {
800         gp := getg()
801
802         // g0 stack won't make sense for user (and is not necessary unwindable).
803         if gp != gp.m.g0 {
804                 callers(1, mp.createstack[:])
805         }
806
807         lock(&sched.lock)
808
809         if id >= 0 {
810                 mp.id = id
811         } else {
812                 mp.id = mReserveID()
813         }
814
815         lo := uint32(int64Hash(uint64(mp.id), fastrandseed))
816         hi := uint32(int64Hash(uint64(cputicks()), ^fastrandseed))
817         if lo|hi == 0 {
818                 hi = 1
819         }
820         // Same behavior as for 1.17.
821         // TODO: Simplify this.
822         if goarch.BigEndian {
823                 mp.fastrand = uint64(lo)<<32 | uint64(hi)
824         } else {
825                 mp.fastrand = uint64(hi)<<32 | uint64(lo)
826         }
827
828         mpreinit(mp)
829         if mp.gsignal != nil {
830                 mp.gsignal.stackguard1 = mp.gsignal.stack.lo + _StackGuard
831         }
832
833         // Add to allm so garbage collector doesn't free g->m
834         // when it is just in a register or thread-local storage.
835         mp.alllink = allm
836
837         // NumCgoCall() iterates over allm w/o schedlock,
838         // so we need to publish it safely.
839         atomicstorep(unsafe.Pointer(&allm), unsafe.Pointer(mp))
840         unlock(&sched.lock)
841
842         // Allocate memory to hold a cgo traceback if the cgo call crashes.
843         if iscgo || GOOS == "solaris" || GOOS == "illumos" || GOOS == "windows" {
844                 mp.cgoCallers = new(cgoCallers)
845         }
846 }
847
848 func (mp *m) becomeSpinning() {
849         mp.spinning = true
850         sched.nmspinning.Add(1)
851         sched.needspinning.Store(0)
852 }
853
854 var fastrandseed uintptr
855
856 func fastrandinit() {
857         s := (*[unsafe.Sizeof(fastrandseed)]byte)(unsafe.Pointer(&fastrandseed))[:]
858         getRandomData(s)
859 }
860
861 // Mark gp ready to run.
862 func ready(gp *g, traceskip int, next bool) {
863         if trace.enabled {
864                 traceGoUnpark(gp, traceskip)
865         }
866
867         status := readgstatus(gp)
868
869         // Mark runnable.
870         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
871         if status&^_Gscan != _Gwaiting {
872                 dumpgstatus(gp)
873                 throw("bad g->status in ready")
874         }
875
876         // status is Gwaiting or Gscanwaiting, make Grunnable and put on runq
877         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
878         runqput(mp.p.ptr(), gp, next)
879         wakep()
880         releasem(mp)
881 }
882
883 // freezeStopWait is a large value that freezetheworld sets
884 // sched.stopwait to in order to request that all Gs permanently stop.
885 const freezeStopWait = 0x7fffffff
886
887 // freezing is set to non-zero if the runtime is trying to freeze the
888 // world.
889 var freezing atomic.Bool
890
891 // Similar to stopTheWorld but best-effort and can be called several times.
892 // There is no reverse operation, used during crashing.
893 // This function must not lock any mutexes.
894 func freezetheworld() {
895         freezing.Store(true)
896         // stopwait and preemption requests can be lost
897         // due to races with concurrently executing threads,
898         // so try several times
899         for i := 0; i < 5; i++ {
900                 // this should tell the scheduler to not start any new goroutines
901                 sched.stopwait = freezeStopWait
902                 sched.gcwaiting.Store(true)
903                 // this should stop running goroutines
904                 if !preemptall() {
905                         break // no running goroutines
906                 }
907                 usleep(1000)
908         }
909         // to be sure
910         usleep(1000)
911         preemptall()
912         usleep(1000)
913 }
914
915 // All reads and writes of g's status go through readgstatus, casgstatus
916 // castogscanstatus, casfrom_Gscanstatus.
917 //
918 //go:nosplit
919 func readgstatus(gp *g) uint32 {
920         return gp.atomicstatus.Load()
921 }
922
923 // The Gscanstatuses are acting like locks and this releases them.
924 // If it proves to be a performance hit we should be able to make these
925 // simple atomic stores but for now we are going to throw if
926 // we see an inconsistent state.
927 func casfrom_Gscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
928         success := false
929
930         // Check that transition is valid.
931         switch oldval {
932         default:
933                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus bad oldval gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
934                 dumpgstatus(gp)
935                 throw("casfrom_Gscanstatus:top gp->status is not in scan state")
936         case _Gscanrunnable,
937                 _Gscanwaiting,
938                 _Gscanrunning,
939                 _Gscansyscall,
940                 _Gscanpreempted:
941                 if newval == oldval&^_Gscan {
942                         success = gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
943                 }
944         }
945         if !success {
946                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus failed gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
947                 dumpgstatus(gp)
948                 throw("casfrom_Gscanstatus: gp->status is not in scan state")
949         }
950         releaseLockRank(lockRankGscan)
951 }
952
953 // This will return false if the gp is not in the expected status and the cas fails.
954 // This acts like a lock acquire while the casfromgstatus acts like a lock release.
955 func castogscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) bool {
956         switch oldval {
957         case _Grunnable,
958                 _Grunning,
959                 _Gwaiting,
960                 _Gsyscall:
961                 if newval == oldval|_Gscan {
962                         r := gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
963                         if r {
964                                 acquireLockRank(lockRankGscan)
965                         }
966                         return r
967
968                 }
969         }
970         print("runtime: castogscanstatus oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
971         throw("castogscanstatus")
972         panic("not reached")
973 }
974
975 // casgstatusAlwaysTrack is a debug flag that causes casgstatus to always track
976 // various latencies on every transition instead of sampling them.
977 var casgstatusAlwaysTrack = false
978
979 // If asked to move to or from a Gscanstatus this will throw. Use the castogscanstatus
980 // and casfrom_Gscanstatus instead.
981 // casgstatus will loop if the g->atomicstatus is in a Gscan status until the routine that
982 // put it in the Gscan state is finished.
983 //
984 //go:nosplit
985 func casgstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
986         if (oldval&_Gscan != 0) || (newval&_Gscan != 0) || oldval == newval {
987                 systemstack(func() {
988                         print("runtime: casgstatus: oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
989                         throw("casgstatus: bad incoming values")
990                 })
991         }
992
993         acquireLockRank(lockRankGscan)
994         releaseLockRank(lockRankGscan)
995
996         // See https://golang.org/cl/21503 for justification of the yield delay.
997         const yieldDelay = 5 * 1000
998         var nextYield int64
999
1000         // loop if gp->atomicstatus is in a scan state giving
1001         // GC time to finish and change the state to oldval.
1002         for i := 0; !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval); i++ {
1003                 if oldval == _Gwaiting && gp.atomicstatus.Load() == _Grunnable {
1004                         throw("casgstatus: waiting for Gwaiting but is Grunnable")
1005                 }
1006                 if i == 0 {
1007                         nextYield = nanotime() + yieldDelay
1008                 }
1009                 if nanotime() < nextYield {
1010                         for x := 0; x < 10 && gp.atomicstatus.Load() != oldval; x++ {
1011                                 procyield(1)
1012                         }
1013                 } else {
1014                         osyield()
1015                         nextYield = nanotime() + yieldDelay/2
1016                 }
1017         }
1018
1019         if oldval == _Grunning {
1020                 // Track every gTrackingPeriod time a goroutine transitions out of running.
1021                 if casgstatusAlwaysTrack || gp.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
1022                         gp.tracking = true
1023                 }
1024                 gp.trackingSeq++
1025         }
1026         if !gp.tracking {
1027                 return
1028         }
1029
1030         // Handle various kinds of tracking.
1031         //
1032         // Currently:
1033         // - Time spent in runnable.
1034         // - Time spent blocked on a sync.Mutex or sync.RWMutex.
1035         switch oldval {
1036         case _Grunnable:
1037                 // We transitioned out of runnable, so measure how much
1038                 // time we spent in this state and add it to
1039                 // runnableTime.
1040                 now := nanotime()
1041                 gp.runnableTime += now - gp.trackingStamp
1042                 gp.trackingStamp = 0
1043         case _Gwaiting:
1044                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1045                         // Not blocking on a lock.
1046                         break
1047                 }
1048                 // Blocking on a lock, measure it. Note that because we're
1049                 // sampling, we have to multiply by our sampling period to get
1050                 // a more representative estimate of the absolute value.
1051                 // gTrackingPeriod also represents an accurate sampling period
1052                 // because we can only enter this state from _Grunning.
1053                 now := nanotime()
1054                 sched.totalMutexWaitTime.Add((now - gp.trackingStamp) * gTrackingPeriod)
1055                 gp.trackingStamp = 0
1056         }
1057         switch newval {
1058         case _Gwaiting:
1059                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1060                         // Not blocking on a lock.
1061                         break
1062                 }
1063                 // Blocking on a lock. Write down the timestamp.
1064                 now := nanotime()
1065                 gp.trackingStamp = now
1066         case _Grunnable:
1067                 // We just transitioned into runnable, so record what
1068                 // time that happened.
1069                 now := nanotime()
1070                 gp.trackingStamp = now
1071         case _Grunning:
1072                 // We're transitioning into running, so turn off
1073                 // tracking and record how much time we spent in
1074                 // runnable.
1075                 gp.tracking = false
1076                 sched.timeToRun.record(gp.runnableTime)
1077                 gp.runnableTime = 0
1078         }
1079 }
1080
1081 // casGToWaiting transitions gp from old to _Gwaiting, and sets the wait reason.
1082 //
1083 // Use this over casgstatus when possible to ensure that a waitreason is set.
1084 func casGToWaiting(gp *g, old uint32, reason waitReason) {
1085         // Set the wait reason before calling casgstatus, because casgstatus will use it.
1086         gp.waitreason = reason
1087         casgstatus(gp, old, _Gwaiting)
1088 }
1089
1090 // casgstatus(gp, oldstatus, Gcopystack), assuming oldstatus is Gwaiting or Grunnable.
1091 // Returns old status. Cannot call casgstatus directly, because we are racing with an
1092 // async wakeup that might come in from netpoll. If we see Gwaiting from the readgstatus,
1093 // it might have become Grunnable by the time we get to the cas. If we called casgstatus,
1094 // it would loop waiting for the status to go back to Gwaiting, which it never will.
1095 //
1096 //go:nosplit
1097 func casgcopystack(gp *g) uint32 {
1098         for {
1099                 oldstatus := readgstatus(gp) &^ _Gscan
1100                 if oldstatus != _Gwaiting && oldstatus != _Grunnable {
1101                         throw("copystack: bad status, not Gwaiting or Grunnable")
1102                 }
1103                 if gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldstatus, _Gcopystack) {
1104                         return oldstatus
1105                 }
1106         }
1107 }
1108
1109 // casGToPreemptScan transitions gp from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted.
1110 //
1111 // TODO(austin): This is the only status operation that both changes
1112 // the status and locks the _Gscan bit. Rethink this.
1113 func casGToPreemptScan(gp *g, old, new uint32) {
1114         if old != _Grunning || new != _Gscan|_Gpreempted {
1115                 throw("bad g transition")
1116         }
1117         acquireLockRank(lockRankGscan)
1118         for !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Grunning, _Gscan|_Gpreempted) {
1119         }
1120 }
1121
1122 // casGFromPreempted attempts to transition gp from _Gpreempted to
1123 // _Gwaiting. If successful, the caller is responsible for
1124 // re-scheduling gp.
1125 func casGFromPreempted(gp *g, old, new uint32) bool {
1126         if old != _Gpreempted || new != _Gwaiting {
1127                 throw("bad g transition")
1128         }
1129         gp.waitreason = waitReasonPreempted
1130         return gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Gpreempted, _Gwaiting)
1131 }
1132
1133 // stopTheWorld stops all P's from executing goroutines, interrupting
1134 // all goroutines at GC safe points and records reason as the reason
1135 // for the stop. On return, only the current goroutine's P is running.
1136 // stopTheWorld must not be called from a system stack and the caller
1137 // must not hold worldsema. The caller must call startTheWorld when
1138 // other P's should resume execution.
1139 //
1140 // stopTheWorld is safe for multiple goroutines to call at the
1141 // same time. Each will execute its own stop, and the stops will
1142 // be serialized.
1143 //
1144 // This is also used by routines that do stack dumps. If the system is
1145 // in panic or being exited, this may not reliably stop all
1146 // goroutines.
1147 func stopTheWorld(reason string) {
1148         semacquire(&worldsema)
1149         gp := getg()
1150         gp.m.preemptoff = reason
1151         systemstack(func() {
1152                 // Mark the goroutine which called stopTheWorld preemptible so its
1153                 // stack may be scanned.
1154                 // This lets a mark worker scan us while we try to stop the world
1155                 // since otherwise we could get in a mutual preemption deadlock.
1156                 // We must not modify anything on the G stack because a stack shrink
1157                 // may occur. A stack shrink is otherwise OK though because in order
1158                 // to return from this function (and to leave the system stack) we
1159                 // must have preempted all goroutines, including any attempting
1160                 // to scan our stack, in which case, any stack shrinking will
1161                 // have already completed by the time we exit.
1162                 // Don't provide a wait reason because we're still executing.
1163                 casGToWaiting(gp, _Grunning, waitReasonStoppingTheWorld)
1164                 stopTheWorldWithSema()
1165                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunning)
1166         })
1167 }
1168
1169 // startTheWorld undoes the effects of stopTheWorld.
1170 func startTheWorld() {
1171         systemstack(func() { startTheWorldWithSema(false) })
1172
1173         // worldsema must be held over startTheWorldWithSema to ensure
1174         // gomaxprocs cannot change while worldsema is held.
1175         //
1176         // Release worldsema with direct handoff to the next waiter, but
1177         // acquirem so that semrelease1 doesn't try to yield our time.
1178         //
1179         // Otherwise if e.g. ReadMemStats is being called in a loop,
1180         // it might stomp on other attempts to stop the world, such as
1181         // for starting or ending GC. The operation this blocks is
1182         // so heavy-weight that we should just try to be as fair as
1183         // possible here.
1184         //
1185         // We don't want to just allow us to get preempted between now
1186         // and releasing the semaphore because then we keep everyone
1187         // (including, for example, GCs) waiting longer.
1188         mp := acquirem()
1189         mp.preemptoff = ""
1190         semrelease1(&worldsema, true, 0)
1191         releasem(mp)
1192 }
1193
1194 // stopTheWorldGC has the same effect as stopTheWorld, but blocks
1195 // until the GC is not running. It also blocks a GC from starting
1196 // until startTheWorldGC is called.
1197 func stopTheWorldGC(reason string) {
1198         semacquire(&gcsema)
1199         stopTheWorld(reason)
1200 }
1201
1202 // startTheWorldGC undoes the effects of stopTheWorldGC.
1203 func startTheWorldGC() {
1204         startTheWorld()
1205         semrelease(&gcsema)
1206 }
1207
1208 // Holding worldsema grants an M the right to try to stop the world.
1209 var worldsema uint32 = 1
1210
1211 // Holding gcsema grants the M the right to block a GC, and blocks
1212 // until the current GC is done. In particular, it prevents gomaxprocs
1213 // from changing concurrently.
1214 //
1215 // TODO(mknyszek): Once gomaxprocs and the execution tracer can handle
1216 // being changed/enabled during a GC, remove this.
1217 var gcsema uint32 = 1
1218
1219 // stopTheWorldWithSema is the core implementation of stopTheWorld.
1220 // The caller is responsible for acquiring worldsema and disabling
1221 // preemption first and then should stopTheWorldWithSema on the system
1222 // stack:
1223 //
1224 //      semacquire(&worldsema, 0)
1225 //      m.preemptoff = "reason"
1226 //      systemstack(stopTheWorldWithSema)
1227 //
1228 // When finished, the caller must either call startTheWorld or undo
1229 // these three operations separately:
1230 //
1231 //      m.preemptoff = ""
1232 //      systemstack(startTheWorldWithSema)
1233 //      semrelease(&worldsema)
1234 //
1235 // It is allowed to acquire worldsema once and then execute multiple
1236 // startTheWorldWithSema/stopTheWorldWithSema pairs.
1237 // Other P's are able to execute between successive calls to
1238 // startTheWorldWithSema and stopTheWorldWithSema.
1239 // Holding worldsema causes any other goroutines invoking
1240 // stopTheWorld to block.
1241 func stopTheWorldWithSema() {
1242         gp := getg()
1243
1244         // If we hold a lock, then we won't be able to stop another M
1245         // that is blocked trying to acquire the lock.
1246         if gp.m.locks > 0 {
1247                 throw("stopTheWorld: holding locks")
1248         }
1249
1250         lock(&sched.lock)
1251         sched.stopwait = gomaxprocs
1252         sched.gcwaiting.Store(true)
1253         preemptall()
1254         // stop current P
1255         gp.m.p.ptr().status = _Pgcstop // Pgcstop is only diagnostic.
1256         sched.stopwait--
1257         // try to retake all P's in Psyscall status
1258         for _, pp := range allp {
1259                 s := pp.status
1260                 if s == _Psyscall && atomic.Cas(&pp.status, s, _Pgcstop) {
1261                         if trace.enabled {
1262                                 traceGoSysBlock(pp)
1263                                 traceProcStop(pp)
1264                         }
1265                         pp.syscalltick++
1266                         sched.stopwait--
1267                 }
1268         }
1269         // stop idle P's
1270         now := nanotime()
1271         for {
1272                 pp, _ := pidleget(now)
1273                 if pp == nil {
1274                         break
1275                 }
1276                 pp.status = _Pgcstop
1277                 sched.stopwait--
1278         }
1279         wait := sched.stopwait > 0
1280         unlock(&sched.lock)
1281
1282         // wait for remaining P's to stop voluntarily
1283         if wait {
1284                 for {
1285                         // wait for 100us, then try to re-preempt in case of any races
1286                         if notetsleep(&sched.stopnote, 100*1000) {
1287                                 noteclear(&sched.stopnote)
1288                                 break
1289                         }
1290                         preemptall()
1291                 }
1292         }
1293
1294         // sanity checks
1295         bad := ""
1296         if sched.stopwait != 0 {
1297                 bad = "stopTheWorld: not stopped (stopwait != 0)"
1298         } else {
1299                 for _, pp := range allp {
1300                         if pp.status != _Pgcstop {
1301                                 bad = "stopTheWorld: not stopped (status != _Pgcstop)"
1302                         }
1303                 }
1304         }
1305         if freezing.Load() {
1306                 // Some other thread is panicking. This can cause the
1307                 // sanity checks above to fail if the panic happens in
1308                 // the signal handler on a stopped thread. Either way,
1309                 // we should halt this thread.
1310                 lock(&deadlock)
1311                 lock(&deadlock)
1312         }
1313         if bad != "" {
1314                 throw(bad)
1315         }
1316
1317         worldStopped()
1318 }
1319
1320 func startTheWorldWithSema(emitTraceEvent bool) int64 {
1321         assertWorldStopped()
1322
1323         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
1324         if netpollinited() {
1325                 list := netpoll(0) // non-blocking
1326                 injectglist(&list)
1327         }
1328         lock(&sched.lock)
1329
1330         procs := gomaxprocs
1331         if newprocs != 0 {
1332                 procs = newprocs
1333                 newprocs = 0
1334         }
1335         p1 := procresize(procs)
1336         sched.gcwaiting.Store(false)
1337         if sched.sysmonwait.Load() {
1338                 sched.sysmonwait.Store(false)
1339                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
1340         }
1341         unlock(&sched.lock)
1342
1343         worldStarted()
1344
1345         for p1 != nil {
1346                 p := p1
1347                 p1 = p1.link.ptr()
1348                 if p.m != 0 {
1349                         mp := p.m.ptr()
1350                         p.m = 0
1351                         if mp.nextp != 0 {
1352                                 throw("startTheWorld: inconsistent mp->nextp")
1353                         }
1354                         mp.nextp.set(p)
1355                         notewakeup(&mp.park)
1356                 } else {
1357                         // Start M to run P.  Do not start another M below.
1358                         newm(nil, p, -1)
1359                 }
1360         }
1361
1362         // Capture start-the-world time before doing clean-up tasks.
1363         startTime := nanotime()
1364         if emitTraceEvent {
1365                 traceGCSTWDone()
1366         }
1367
1368         // Wakeup an additional proc in case we have excessive runnable goroutines
1369         // in local queues or in the global queue. If we don't, the proc will park itself.
1370         // If we have lots of excessive work, resetspinning will unpark additional procs as necessary.
1371         wakep()
1372
1373         releasem(mp)
1374
1375         return startTime
1376 }
1377
1378 // usesLibcall indicates whether this runtime performs system calls
1379 // via libcall.
1380 func usesLibcall() bool {
1381         switch GOOS {
1382         case "aix", "darwin", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1383                 return true
1384         case "openbsd":
1385                 return GOARCH == "386" || GOARCH == "amd64" || GOARCH == "arm" || GOARCH == "arm64"
1386         }
1387         return false
1388 }
1389
1390 // mStackIsSystemAllocated indicates whether this runtime starts on a
1391 // system-allocated stack.
1392 func mStackIsSystemAllocated() bool {
1393         switch GOOS {
1394         case "aix", "darwin", "plan9", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1395                 return true
1396         case "openbsd":
1397                 switch GOARCH {
1398                 case "386", "amd64", "arm", "arm64":
1399                         return true
1400                 }
1401         }
1402         return false
1403 }
1404
1405 // mstart is the entry-point for new Ms.
1406 // It is written in assembly, uses ABI0, is marked TOPFRAME, and calls mstart0.
1407 func mstart()
1408
1409 // mstart0 is the Go entry-point for new Ms.
1410 // This must not split the stack because we may not even have stack
1411 // bounds set up yet.
1412 //
1413 // May run during STW (because it doesn't have a P yet), so write
1414 // barriers are not allowed.
1415 //
1416 //go:nosplit
1417 //go:nowritebarrierrec
1418 func mstart0() {
1419         gp := getg()
1420
1421         osStack := gp.stack.lo == 0
1422         if osStack {
1423                 // Initialize stack bounds from system stack.
1424                 // Cgo may have left stack size in stack.hi.
1425                 // minit may update the stack bounds.
1426                 //
1427                 // Note: these bounds may not be very accurate.
1428                 // We set hi to &size, but there are things above
1429                 // it. The 1024 is supposed to compensate this,
1430                 // but is somewhat arbitrary.
1431                 size := gp.stack.hi
1432                 if size == 0 {
1433                         size = 8192 * sys.StackGuardMultiplier
1434                 }
1435                 gp.stack.hi = uintptr(noescape(unsafe.Pointer(&size)))
1436                 gp.stack.lo = gp.stack.hi - size + 1024
1437         }
1438         // Initialize stack guard so that we can start calling regular
1439         // Go code.
1440         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
1441         // This is the g0, so we can also call go:systemstack
1442         // functions, which check stackguard1.
1443         gp.stackguard1 = gp.stackguard0
1444         mstart1()
1445
1446         // Exit this thread.
1447         if mStackIsSystemAllocated() {
1448                 // Windows, Solaris, illumos, Darwin, AIX and Plan 9 always system-allocate
1449                 // the stack, but put it in gp.stack before mstart,
1450                 // so the logic above hasn't set osStack yet.
1451                 osStack = true
1452         }
1453         mexit(osStack)
1454 }
1455
1456 // The go:noinline is to guarantee the getcallerpc/getcallersp below are safe,
1457 // so that we can set up g0.sched to return to the call of mstart1 above.
1458 //
1459 //go:noinline
1460 func mstart1() {
1461         gp := getg()
1462
1463         if gp != gp.m.g0 {
1464                 throw("bad runtime·mstart")
1465         }
1466
1467         // Set up m.g0.sched as a label returning to just
1468         // after the mstart1 call in mstart0 above, for use by goexit0 and mcall.
1469         // We're never coming back to mstart1 after we call schedule,
1470         // so other calls can reuse the current frame.
1471         // And goexit0 does a gogo that needs to return from mstart1
1472         // and let mstart0 exit the thread.
1473         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1474         gp.sched.pc = getcallerpc()
1475         gp.sched.sp = getcallersp()
1476
1477         asminit()
1478         minit()
1479
1480         // Install signal handlers; after minit so that minit can
1481         // prepare the thread to be able to handle the signals.
1482         if gp.m == &m0 {
1483                 mstartm0()
1484         }
1485
1486         if fn := gp.m.mstartfn; fn != nil {
1487                 fn()
1488         }
1489
1490         if gp.m != &m0 {
1491                 acquirep(gp.m.nextp.ptr())
1492                 gp.m.nextp = 0
1493         }
1494         schedule()
1495 }
1496
1497 // mstartm0 implements part of mstart1 that only runs on the m0.
1498 //
1499 // Write barriers are allowed here because we know the GC can't be
1500 // running yet, so they'll be no-ops.
1501 //
1502 //go:yeswritebarrierrec
1503 func mstartm0() {
1504         // Create an extra M for callbacks on threads not created by Go.
1505         // An extra M is also needed on Windows for callbacks created by
1506         // syscall.NewCallback. See issue #6751 for details.
1507         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1508                 cgoHasExtraM = true
1509                 newextram()
1510         }
1511         initsig(false)
1512 }
1513
1514 // mPark causes a thread to park itself, returning once woken.
1515 //
1516 //go:nosplit
1517 func mPark() {
1518         gp := getg()
1519         notesleep(&gp.m.park)
1520         noteclear(&gp.m.park)
1521 }
1522
1523 // mexit tears down and exits the current thread.
1524 //
1525 // Don't call this directly to exit the thread, since it must run at
1526 // the top of the thread stack. Instead, use gogo(&gp.m.g0.sched) to
1527 // unwind the stack to the point that exits the thread.
1528 //
1529 // It is entered with m.p != nil, so write barriers are allowed. It
1530 // will release the P before exiting.
1531 //
1532 //go:yeswritebarrierrec
1533 func mexit(osStack bool) {
1534         mp := getg().m
1535
1536         if mp == &m0 {
1537                 // This is the main thread. Just wedge it.
1538                 //
1539                 // On Linux, exiting the main thread puts the process
1540                 // into a non-waitable zombie state. On Plan 9,
1541                 // exiting the main thread unblocks wait even though
1542                 // other threads are still running. On Solaris we can
1543                 // neither exitThread nor return from mstart. Other
1544                 // bad things probably happen on other platforms.
1545                 //
1546                 // We could try to clean up this M more before wedging
1547                 // it, but that complicates signal handling.
1548                 handoffp(releasep())
1549                 lock(&sched.lock)
1550                 sched.nmfreed++
1551                 checkdead()
1552                 unlock(&sched.lock)
1553                 mPark()
1554                 throw("locked m0 woke up")
1555         }
1556
1557         sigblock(true)
1558         unminit()
1559
1560         // Free the gsignal stack.
1561         if mp.gsignal != nil {
1562                 stackfree(mp.gsignal.stack)
1563                 // On some platforms, when calling into VDSO (e.g. nanotime)
1564                 // we store our g on the gsignal stack, if there is one.
1565                 // Now the stack is freed, unlink it from the m, so we
1566                 // won't write to it when calling VDSO code.
1567                 mp.gsignal = nil
1568         }
1569
1570         // Remove m from allm.
1571         lock(&sched.lock)
1572         for pprev := &allm; *pprev != nil; pprev = &(*pprev).alllink {
1573                 if *pprev == mp {
1574                         *pprev = mp.alllink
1575                         goto found
1576                 }
1577         }
1578         throw("m not found in allm")
1579 found:
1580         // Delay reaping m until it's done with the stack.
1581         //
1582         // Put mp on the free list, though it will not be reaped while freeWait
1583         // is freeMWait. mp is no longer reachable via allm, so even if it is
1584         // on an OS stack, we must keep a reference to mp alive so that the GC
1585         // doesn't free mp while we are still using it.
1586         //
1587         // Note that the free list must not be linked through alllink because
1588         // some functions walk allm without locking, so may be using alllink.
1589         mp.freeWait.Store(freeMWait)
1590         mp.freelink = sched.freem
1591         sched.freem = mp
1592         unlock(&sched.lock)
1593
1594         atomic.Xadd64(&ncgocall, int64(mp.ncgocall))
1595
1596         // Release the P.
1597         handoffp(releasep())
1598         // After this point we must not have write barriers.
1599
1600         // Invoke the deadlock detector. This must happen after
1601         // handoffp because it may have started a new M to take our
1602         // P's work.
1603         lock(&sched.lock)
1604         sched.nmfreed++
1605         checkdead()
1606         unlock(&sched.lock)
1607
1608         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
1609                 // Make sure pendingPreemptSignals is correct when an M exits.
1610                 // For #41702.
1611                 if mp.signalPending.Load() != 0 {
1612                         pendingPreemptSignals.Add(-1)
1613                 }
1614         }
1615
1616         // Destroy all allocated resources. After this is called, we may no
1617         // longer take any locks.
1618         mdestroy(mp)
1619
1620         if osStack {
1621                 // No more uses of mp, so it is safe to drop the reference.
1622                 mp.freeWait.Store(freeMRef)
1623
1624                 // Return from mstart and let the system thread
1625                 // library free the g0 stack and terminate the thread.
1626                 return
1627         }
1628
1629         // mstart is the thread's entry point, so there's nothing to
1630         // return to. Exit the thread directly. exitThread will clear
1631         // m.freeWait when it's done with the stack and the m can be
1632         // reaped.
1633         exitThread(&mp.freeWait)
1634 }
1635
1636 // forEachP calls fn(p) for every P p when p reaches a GC safe point.
1637 // If a P is currently executing code, this will bring the P to a GC
1638 // safe point and execute fn on that P. If the P is not executing code
1639 // (it is idle or in a syscall), this will call fn(p) directly while
1640 // preventing the P from exiting its state. This does not ensure that
1641 // fn will run on every CPU executing Go code, but it acts as a global
1642 // memory barrier. GC uses this as a "ragged barrier."
1643 //
1644 // The caller must hold worldsema.
1645 //
1646 //go:systemstack
1647 func forEachP(fn func(*p)) {
1648         mp := acquirem()
1649         pp := getg().m.p.ptr()
1650
1651         lock(&sched.lock)
1652         if sched.safePointWait != 0 {
1653                 throw("forEachP: sched.safePointWait != 0")
1654         }
1655         sched.safePointWait = gomaxprocs - 1
1656         sched.safePointFn = fn
1657
1658         // Ask all Ps to run the safe point function.
1659         for _, p2 := range allp {
1660                 if p2 != pp {
1661                         atomic.Store(&p2.runSafePointFn, 1)
1662                 }
1663         }
1664         preemptall()
1665
1666         // Any P entering _Pidle or _Psyscall from now on will observe
1667         // p.runSafePointFn == 1 and will call runSafePointFn when
1668         // changing its status to _Pidle/_Psyscall.
1669
1670         // Run safe point function for all idle Ps. sched.pidle will
1671         // not change because we hold sched.lock.
1672         for p := sched.pidle.ptr(); p != nil; p = p.link.ptr() {
1673                 if atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1674                         fn(p)
1675                         sched.safePointWait--
1676                 }
1677         }
1678
1679         wait := sched.safePointWait > 0
1680         unlock(&sched.lock)
1681
1682         // Run fn for the current P.
1683         fn(pp)
1684
1685         // Force Ps currently in _Psyscall into _Pidle and hand them
1686         // off to induce safe point function execution.
1687         for _, p2 := range allp {
1688                 s := p2.status
1689                 if s == _Psyscall && p2.runSafePointFn == 1 && atomic.Cas(&p2.status, s, _Pidle) {
1690                         if trace.enabled {
1691                                 traceGoSysBlock(p2)
1692                                 traceProcStop(p2)
1693                         }
1694                         p2.syscalltick++
1695                         handoffp(p2)
1696                 }
1697         }
1698
1699         // Wait for remaining Ps to run fn.
1700         if wait {
1701                 for {
1702                         // Wait for 100us, then try to re-preempt in
1703                         // case of any races.
1704                         //
1705                         // Requires system stack.
1706                         if notetsleep(&sched.safePointNote, 100*1000) {
1707                                 noteclear(&sched.safePointNote)
1708                                 break
1709                         }
1710                         preemptall()
1711                 }
1712         }
1713         if sched.safePointWait != 0 {
1714                 throw("forEachP: not done")
1715         }
1716         for _, p2 := range allp {
1717                 if p2.runSafePointFn != 0 {
1718                         throw("forEachP: P did not run fn")
1719                 }
1720         }
1721
1722         lock(&sched.lock)
1723         sched.safePointFn = nil
1724         unlock(&sched.lock)
1725         releasem(mp)
1726 }
1727
1728 // runSafePointFn runs the safe point function, if any, for this P.
1729 // This should be called like
1730 //
1731 //      if getg().m.p.runSafePointFn != 0 {
1732 //          runSafePointFn()
1733 //      }
1734 //
1735 // runSafePointFn must be checked on any transition in to _Pidle or
1736 // _Psyscall to avoid a race where forEachP sees that the P is running
1737 // just before the P goes into _Pidle/_Psyscall and neither forEachP
1738 // nor the P run the safe-point function.
1739 func runSafePointFn() {
1740         p := getg().m.p.ptr()
1741         // Resolve the race between forEachP running the safe-point
1742         // function on this P's behalf and this P running the
1743         // safe-point function directly.
1744         if !atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1745                 return
1746         }
1747         sched.safePointFn(p)
1748         lock(&sched.lock)
1749         sched.safePointWait--
1750         if sched.safePointWait == 0 {
1751                 notewakeup(&sched.safePointNote)
1752         }
1753         unlock(&sched.lock)
1754 }
1755
1756 // When running with cgo, we call _cgo_thread_start
1757 // to start threads for us so that we can play nicely with
1758 // foreign code.
1759 var cgoThreadStart unsafe.Pointer
1760
1761 type cgothreadstart struct {
1762         g   guintptr
1763         tls *uint64
1764         fn  unsafe.Pointer
1765 }
1766
1767 // Allocate a new m unassociated with any thread.
1768 // Can use p for allocation context if needed.
1769 // fn is recorded as the new m's m.mstartfn.
1770 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
1771 //
1772 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
1773 // isn't because it borrows pp.
1774 //
1775 //go:yeswritebarrierrec
1776 func allocm(pp *p, fn func(), id int64) *m {
1777         allocmLock.rlock()
1778
1779         // The caller owns pp, but we may borrow (i.e., acquirep) it. We must
1780         // disable preemption to ensure it is not stolen, which would make the
1781         // caller lose ownership.
1782         acquirem()
1783
1784         gp := getg()
1785         if gp.m.p == 0 {
1786                 acquirep(pp) // temporarily borrow p for mallocs in this function
1787         }
1788
1789         // Release the free M list. We need to do this somewhere and
1790         // this may free up a stack we can use.
1791         if sched.freem != nil {
1792                 lock(&sched.lock)
1793                 var newList *m
1794                 for freem := sched.freem; freem != nil; {
1795                         wait := freem.freeWait.Load()
1796                         if wait == freeMWait {
1797                                 next := freem.freelink
1798                                 freem.freelink = newList
1799                                 newList = freem
1800                                 freem = next
1801                                 continue
1802                         }
1803                         // Free the stack if needed. For freeMRef, there is
1804                         // nothing to do except drop freem from the sched.freem
1805                         // list.
1806                         if wait == freeMStack {
1807                                 // stackfree must be on the system stack, but allocm is
1808                                 // reachable off the system stack transitively from
1809                                 // startm.
1810                                 systemstack(func() {
1811                                         stackfree(freem.g0.stack)
1812                                 })
1813                         }
1814                         freem = freem.freelink
1815                 }
1816                 sched.freem = newList
1817                 unlock(&sched.lock)
1818         }
1819
1820         mp := new(m)
1821         mp.mstartfn = fn
1822         mcommoninit(mp, id)
1823
1824         // In case of cgo or Solaris or illumos or Darwin, pthread_create will make us a stack.
1825         // Windows and Plan 9 will layout sched stack on OS stack.
1826         if iscgo || mStackIsSystemAllocated() {
1827                 mp.g0 = malg(-1)
1828         } else {
1829                 mp.g0 = malg(8192 * sys.StackGuardMultiplier)
1830         }
1831         mp.g0.m = mp
1832
1833         if pp == gp.m.p.ptr() {
1834                 releasep()
1835         }
1836
1837         releasem(gp.m)
1838         allocmLock.runlock()
1839         return mp
1840 }
1841
1842 // needm is called when a cgo callback happens on a
1843 // thread without an m (a thread not created by Go).
1844 // In this case, needm is expected to find an m to use
1845 // and return with m, g initialized correctly.
1846 // Since m and g are not set now (likely nil, but see below)
1847 // needm is limited in what routines it can call. In particular
1848 // it can only call nosplit functions (textflag 7) and cannot
1849 // do any scheduling that requires an m.
1850 //
1851 // In order to avoid needing heavy lifting here, we adopt
1852 // the following strategy: there is a stack of available m's
1853 // that can be stolen. Using compare-and-swap
1854 // to pop from the stack has ABA races, so we simulate
1855 // a lock by doing an exchange (via Casuintptr) to steal the stack
1856 // head and replace the top pointer with MLOCKED (1).
1857 // This serves as a simple spin lock that we can use even
1858 // without an m. The thread that locks the stack in this way
1859 // unlocks the stack by storing a valid stack head pointer.
1860 //
1861 // In order to make sure that there is always an m structure
1862 // available to be stolen, we maintain the invariant that there
1863 // is always one more than needed. At the beginning of the
1864 // program (if cgo is in use) the list is seeded with a single m.
1865 // If needm finds that it has taken the last m off the list, its job
1866 // is - once it has installed its own m so that it can do things like
1867 // allocate memory - to create a spare m and put it on the list.
1868 //
1869 // Each of these extra m's also has a g0 and a curg that are
1870 // pressed into service as the scheduling stack and current
1871 // goroutine for the duration of the cgo callback.
1872 //
1873 // When the callback is done with the m, it calls dropm to
1874 // put the m back on the list.
1875 //
1876 //go:nosplit
1877 func needm() {
1878         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1879                 // Can happen if C/C++ code calls Go from a global ctor.
1880                 // Can also happen on Windows if a global ctor uses a
1881                 // callback created by syscall.NewCallback. See issue #6751
1882                 // for details.
1883                 //
1884                 // Can not throw, because scheduler is not initialized yet.
1885                 writeErrStr("fatal error: cgo callback before cgo call\n")
1886                 exit(1)
1887         }
1888
1889         // Save and block signals before getting an M.
1890         // The signal handler may call needm itself,
1891         // and we must avoid a deadlock. Also, once g is installed,
1892         // any incoming signals will try to execute,
1893         // but we won't have the sigaltstack settings and other data
1894         // set up appropriately until the end of minit, which will
1895         // unblock the signals. This is the same dance as when
1896         // starting a new m to run Go code via newosproc.
1897         var sigmask sigset
1898         sigsave(&sigmask)
1899         sigblock(false)
1900
1901         // Lock extra list, take head, unlock popped list.
1902         // nilokay=false is safe here because of the invariant above,
1903         // that the extra list always contains or will soon contain
1904         // at least one m.
1905         mp := lockextra(false)
1906
1907         // Set needextram when we've just emptied the list,
1908         // so that the eventual call into cgocallbackg will
1909         // allocate a new m for the extra list. We delay the
1910         // allocation until then so that it can be done
1911         // after exitsyscall makes sure it is okay to be
1912         // running at all (that is, there's no garbage collection
1913         // running right now).
1914         mp.needextram = mp.schedlink == 0
1915         extraMCount--
1916         unlockextra(mp.schedlink.ptr())
1917
1918         // Store the original signal mask for use by minit.
1919         mp.sigmask = sigmask
1920
1921         // Install TLS on some platforms (previously setg
1922         // would do this if necessary).
1923         osSetupTLS(mp)
1924
1925         // Install g (= m->g0) and set the stack bounds
1926         // to match the current stack. We don't actually know
1927         // how big the stack is, like we don't know how big any
1928         // scheduling stack is, but we assume there's at least 32 kB,
1929         // which is more than enough for us.
1930         setg(mp.g0)
1931         gp := getg()
1932         gp.stack.hi = getcallersp() + 1024
1933         gp.stack.lo = getcallersp() - 32*1024
1934         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
1935
1936         // Initialize this thread to use the m.
1937         asminit()
1938         minit()
1939
1940         // mp.curg is now a real goroutine.
1941         casgstatus(mp.curg, _Gdead, _Gsyscall)
1942         sched.ngsys.Add(-1)
1943 }
1944
1945 // newextram allocates m's and puts them on the extra list.
1946 // It is called with a working local m, so that it can do things
1947 // like call schedlock and allocate.
1948 func newextram() {
1949         c := extraMWaiters.Swap(0)
1950         if c > 0 {
1951                 for i := uint32(0); i < c; i++ {
1952                         oneNewExtraM()
1953                 }
1954         } else {
1955                 // Make sure there is at least one extra M.
1956                 mp := lockextra(true)
1957                 unlockextra(mp)
1958                 if mp == nil {
1959                         oneNewExtraM()
1960                 }
1961         }
1962 }
1963
1964 // oneNewExtraM allocates an m and puts it on the extra list.
1965 func oneNewExtraM() {
1966         // Create extra goroutine locked to extra m.
1967         // The goroutine is the context in which the cgo callback will run.
1968         // The sched.pc will never be returned to, but setting it to
1969         // goexit makes clear to the traceback routines where
1970         // the goroutine stack ends.
1971         mp := allocm(nil, nil, -1)
1972         gp := malg(4096)
1973         gp.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum
1974         gp.sched.sp = gp.stack.hi
1975         gp.sched.sp -= 4 * goarch.PtrSize // extra space in case of reads slightly beyond frame
1976         gp.sched.lr = 0
1977         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1978         gp.syscallpc = gp.sched.pc
1979         gp.syscallsp = gp.sched.sp
1980         gp.stktopsp = gp.sched.sp
1981         // malg returns status as _Gidle. Change to _Gdead before
1982         // adding to allg where GC can see it. We use _Gdead to hide
1983         // this from tracebacks and stack scans since it isn't a
1984         // "real" goroutine until needm grabs it.
1985         casgstatus(gp, _Gidle, _Gdead)
1986         gp.m = mp
1987         mp.curg = gp
1988         mp.isextra = true
1989         mp.lockedInt++
1990         mp.lockedg.set(gp)
1991         gp.lockedm.set(mp)
1992         gp.goid = sched.goidgen.Add(1)
1993         gp.sysblocktraced = true
1994         if raceenabled {
1995                 gp.racectx = racegostart(abi.FuncPCABIInternal(newextram) + sys.PCQuantum)
1996         }
1997         if trace.enabled {
1998                 // Trigger two trace events for the locked g in the extra m,
1999                 // since the next event of the g will be traceEvGoSysExit in exitsyscall,
2000                 // while calling from C thread to Go.
2001                 traceGoCreate(gp, 0) // no start pc
2002                 gp.traceseq++
2003                 traceEvent(traceEvGoInSyscall, -1, gp.goid)
2004         }
2005         // put on allg for garbage collector
2006         allgadd(gp)
2007
2008         // gp is now on the allg list, but we don't want it to be
2009         // counted by gcount. It would be more "proper" to increment
2010         // sched.ngfree, but that requires locking. Incrementing ngsys
2011         // has the same effect.
2012         sched.ngsys.Add(1)
2013
2014         // Add m to the extra list.
2015         mnext := lockextra(true)
2016         mp.schedlink.set(mnext)
2017         extraMCount++
2018         unlockextra(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         mnext := lockextra(true)
2064         extraMCount++
2065         mp.schedlink.set(mnext)
2066
2067         setg(nil)
2068
2069         // Commit the release of mp.
2070         unlockextra(mp)
2071
2072         msigrestore(sigmask)
2073 }
2074
2075 // A helper function for EnsureDropM.
2076 func getm() uintptr {
2077         return uintptr(unsafe.Pointer(getg().m))
2078 }
2079
2080 var extram atomic.Uintptr
2081 var extraMCount uint32 // Protected by lockextra
2082 var extraMWaiters atomic.Uint32
2083
2084 // lockextra locks the extra list and returns the list head.
2085 // The caller must unlock the list by storing a new list head
2086 // to extram. If nilokay is true, then lockextra will
2087 // return a nil list head if that's what it finds. If nilokay is false,
2088 // lockextra will keep waiting until the list head is no longer nil.
2089 //
2090 //go:nosplit
2091 func lockextra(nilokay bool) *m {
2092         const locked = 1
2093
2094         incr := false
2095         for {
2096                 old := extram.Load()
2097                 if old == locked {
2098                         osyield_no_g()
2099                         continue
2100                 }
2101                 if old == 0 && !nilokay {
2102                         if !incr {
2103                                 // Add 1 to the number of threads
2104                                 // waiting for an M.
2105                                 // This is cleared by newextram.
2106                                 extraMWaiters.Add(1)
2107                                 incr = true
2108                         }
2109                         usleep_no_g(1)
2110                         continue
2111                 }
2112                 if extram.CompareAndSwap(old, locked) {
2113                         return (*m)(unsafe.Pointer(old))
2114                 }
2115                 osyield_no_g()
2116                 continue
2117         }
2118 }
2119
2120 //go:nosplit
2121 func unlockextra(mp *m) {
2122         extram.Store(uintptr(unsafe.Pointer(mp)))
2123 }
2124
2125 var (
2126         // allocmLock is locked for read when creating new Ms in allocm and their
2127         // addition to allm. Thus acquiring this lock for write blocks the
2128         // creation of new Ms.
2129         allocmLock rwmutex
2130
2131         // execLock serializes exec and clone to avoid bugs or unspecified
2132         // behaviour around exec'ing while creating/destroying threads. See
2133         // issue #19546.
2134         execLock rwmutex
2135 )
2136
2137 // These errors are reported (via writeErrStr) by some OS-specific
2138 // versions of newosproc and newosproc0.
2139 const (
2140         failthreadcreate  = "runtime: failed to create new OS thread\n"
2141         failallocatestack = "runtime: failed to allocate stack for the new OS thread\n"
2142 )
2143
2144 // newmHandoff contains a list of m structures that need new OS threads.
2145 // This is used by newm in situations where newm itself can't safely
2146 // start an OS thread.
2147 var newmHandoff struct {
2148         lock mutex
2149
2150         // newm points to a list of M structures that need new OS
2151         // threads. The list is linked through m.schedlink.
2152         newm muintptr
2153
2154         // waiting indicates that wake needs to be notified when an m
2155         // is put on the list.
2156         waiting bool
2157         wake    note
2158
2159         // haveTemplateThread indicates that the templateThread has
2160         // been started. This is not protected by lock. Use cas to set
2161         // to 1.
2162         haveTemplateThread uint32
2163 }
2164
2165 // Create a new m. It will start off with a call to fn, or else the scheduler.
2166 // fn needs to be static and not a heap allocated closure.
2167 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2168 //
2169 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
2170 //
2171 //go:nowritebarrierrec
2172 func newm(fn func(), pp *p, id int64) {
2173         // allocm adds a new M to allm, but they do not start until created by
2174         // the OS in newm1 or the template thread.
2175         //
2176         // doAllThreadsSyscall requires that every M in allm will eventually
2177         // start and be signal-able, even with a STW.
2178         //
2179         // Disable preemption here until we start the thread to ensure that
2180         // newm is not preempted between allocm and starting the new thread,
2181         // ensuring that anything added to allm is guaranteed to eventually
2182         // start.
2183         acquirem()
2184
2185         mp := allocm(pp, fn, id)
2186         mp.nextp.set(pp)
2187         mp.sigmask = initSigmask
2188         if gp := getg(); gp != nil && gp.m != nil && (gp.m.lockedExt != 0 || gp.m.incgo) && GOOS != "plan9" {
2189                 // We're on a locked M or a thread that may have been
2190                 // started by C. The kernel state of this thread may
2191                 // be strange (the user may have locked it for that
2192                 // purpose). We don't want to clone that into another
2193                 // thread. Instead, ask a known-good thread to create
2194                 // the thread for us.
2195                 //
2196                 // This is disabled on Plan 9. See golang.org/issue/22227.
2197                 //
2198                 // TODO: This may be unnecessary on Windows, which
2199                 // doesn't model thread creation off fork.
2200                 lock(&newmHandoff.lock)
2201                 if newmHandoff.haveTemplateThread == 0 {
2202                         throw("on a locked thread with no template thread")
2203                 }
2204                 mp.schedlink = newmHandoff.newm
2205                 newmHandoff.newm.set(mp)
2206                 if newmHandoff.waiting {
2207                         newmHandoff.waiting = false
2208                         notewakeup(&newmHandoff.wake)
2209                 }
2210                 unlock(&newmHandoff.lock)
2211                 // The M has not started yet, but the template thread does not
2212                 // participate in STW, so it will always process queued Ms and
2213                 // it is safe to releasem.
2214                 releasem(getg().m)
2215                 return
2216         }
2217         newm1(mp)
2218         releasem(getg().m)
2219 }
2220
2221 func newm1(mp *m) {
2222         if iscgo {
2223                 var ts cgothreadstart
2224                 if _cgo_thread_start == nil {
2225                         throw("_cgo_thread_start missing")
2226                 }
2227                 ts.g.set(mp.g0)
2228                 ts.tls = (*uint64)(unsafe.Pointer(&mp.tls[0]))
2229                 ts.fn = unsafe.Pointer(abi.FuncPCABI0(mstart))
2230                 if msanenabled {
2231                         msanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2232                 }
2233                 if asanenabled {
2234                         asanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2235                 }
2236                 execLock.rlock() // Prevent process clone.
2237                 asmcgocall(_cgo_thread_start, unsafe.Pointer(&ts))
2238                 execLock.runlock()
2239                 return
2240         }
2241         execLock.rlock() // Prevent process clone.
2242         newosproc(mp)
2243         execLock.runlock()
2244 }
2245
2246 // startTemplateThread starts the template thread if it is not already
2247 // running.
2248 //
2249 // The calling thread must itself be in a known-good state.
2250 func startTemplateThread() {
2251         if GOARCH == "wasm" { // no threads on wasm yet
2252                 return
2253         }
2254
2255         // Disable preemption to guarantee that the template thread will be
2256         // created before a park once haveTemplateThread is set.
2257         mp := acquirem()
2258         if !atomic.Cas(&newmHandoff.haveTemplateThread, 0, 1) {
2259                 releasem(mp)
2260                 return
2261         }
2262         newm(templateThread, nil, -1)
2263         releasem(mp)
2264 }
2265
2266 // templateThread is a thread in a known-good state that exists solely
2267 // to start new threads in known-good states when the calling thread
2268 // may not be in a good state.
2269 //
2270 // Many programs never need this, so templateThread is started lazily
2271 // when we first enter a state that might lead to running on a thread
2272 // in an unknown state.
2273 //
2274 // templateThread runs on an M without a P, so it must not have write
2275 // barriers.
2276 //
2277 //go:nowritebarrierrec
2278 func templateThread() {
2279         lock(&sched.lock)
2280         sched.nmsys++
2281         checkdead()
2282         unlock(&sched.lock)
2283
2284         for {
2285                 lock(&newmHandoff.lock)
2286                 for newmHandoff.newm != 0 {
2287                         newm := newmHandoff.newm.ptr()
2288                         newmHandoff.newm = 0
2289                         unlock(&newmHandoff.lock)
2290                         for newm != nil {
2291                                 next := newm.schedlink.ptr()
2292                                 newm.schedlink = 0
2293                                 newm1(newm)
2294                                 newm = next
2295                         }
2296                         lock(&newmHandoff.lock)
2297                 }
2298                 newmHandoff.waiting = true
2299                 noteclear(&newmHandoff.wake)
2300                 unlock(&newmHandoff.lock)
2301                 notesleep(&newmHandoff.wake)
2302         }
2303 }
2304
2305 // Stops execution of the current m until new work is available.
2306 // Returns with acquired P.
2307 func stopm() {
2308         gp := getg()
2309
2310         if gp.m.locks != 0 {
2311                 throw("stopm holding locks")
2312         }
2313         if gp.m.p != 0 {
2314                 throw("stopm holding p")
2315         }
2316         if gp.m.spinning {
2317                 throw("stopm spinning")
2318         }
2319
2320         lock(&sched.lock)
2321         mput(gp.m)
2322         unlock(&sched.lock)
2323         mPark()
2324         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2325         gp.m.nextp = 0
2326 }
2327
2328 func mspinning() {
2329         // startm's caller incremented nmspinning. Set the new M's spinning.
2330         getg().m.spinning = true
2331 }
2332
2333 // Schedules some M to run the p (creates an M if necessary).
2334 // If p==nil, tries to get an idle P, if no idle P's does nothing.
2335 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2336 // If spinning is set, the caller has incremented nmspinning and must provide a
2337 // P. startm will set m.spinning in the newly started M.
2338 //
2339 // Callers passing a non-nil P must call from a non-preemptible context. See
2340 // comment on acquirem below.
2341 //
2342 // Must not have write barriers because this may be called without a P.
2343 //
2344 //go:nowritebarrierrec
2345 func startm(pp *p, spinning bool) {
2346         // Disable preemption.
2347         //
2348         // Every owned P must have an owner that will eventually stop it in the
2349         // event of a GC stop request. startm takes transient ownership of a P
2350         // (either from argument or pidleget below) and transfers ownership to
2351         // a started M, which will be responsible for performing the stop.
2352         //
2353         // Preemption must be disabled during this transient ownership,
2354         // otherwise the P this is running on may enter GC stop while still
2355         // holding the transient P, leaving that P in limbo and deadlocking the
2356         // STW.
2357         //
2358         // Callers passing a non-nil P must already be in non-preemptible
2359         // context, otherwise such preemption could occur on function entry to
2360         // startm. Callers passing a nil P may be preemptible, so we must
2361         // disable preemption before acquiring a P from pidleget below.
2362         mp := acquirem()
2363         lock(&sched.lock)
2364         if pp == nil {
2365                 if spinning {
2366                         // TODO(prattmic): All remaining calls to this function
2367                         // with _p_ == nil could be cleaned up to find a P
2368                         // before calling startm.
2369                         throw("startm: P required for spinning=true")
2370                 }
2371                 pp, _ = pidleget(0)
2372                 if pp == nil {
2373                         unlock(&sched.lock)
2374                         releasem(mp)
2375                         return
2376                 }
2377         }
2378         nmp := mget()
2379         if nmp == nil {
2380                 // No M is available, we must drop sched.lock and call newm.
2381                 // However, we already own a P to assign to the M.
2382                 //
2383                 // Once sched.lock is released, another G (e.g., in a syscall),
2384                 // could find no idle P while checkdead finds a runnable G but
2385                 // no running M's because this new M hasn't started yet, thus
2386                 // throwing in an apparent deadlock.
2387                 //
2388                 // Avoid this situation by pre-allocating the ID for the new M,
2389                 // thus marking it as 'running' before we drop sched.lock. This
2390                 // new M will eventually run the scheduler to execute any
2391                 // queued G's.
2392                 id := mReserveID()
2393                 unlock(&sched.lock)
2394
2395                 var fn func()
2396                 if spinning {
2397                         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2398                         fn = mspinning
2399                 }
2400                 newm(fn, pp, id)
2401                 // Ownership transfer of pp committed by start in newm.
2402                 // Preemption is now safe.
2403                 releasem(mp)
2404                 return
2405         }
2406         unlock(&sched.lock)
2407         if nmp.spinning {
2408                 throw("startm: m is spinning")
2409         }
2410         if nmp.nextp != 0 {
2411                 throw("startm: m has p")
2412         }
2413         if spinning && !runqempty(pp) {
2414                 throw("startm: p has runnable gs")
2415         }
2416         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2417         nmp.spinning = spinning
2418         nmp.nextp.set(pp)
2419         notewakeup(&nmp.park)
2420         // Ownership transfer of pp committed by wakeup. Preemption is now
2421         // safe.
2422         releasem(mp)
2423 }
2424
2425 // Hands off P from syscall or locked M.
2426 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
2427 //
2428 //go:nowritebarrierrec
2429 func handoffp(pp *p) {
2430         // handoffp must start an M in any situation where
2431         // findrunnable would return a G to run on pp.
2432
2433         // if it has local work, start it straight away
2434         if !runqempty(pp) || sched.runqsize != 0 {
2435                 startm(pp, false)
2436                 return
2437         }
2438         // if there's trace work to do, start it straight away
2439         if (trace.enabled || trace.shutdown) && traceReaderAvailable() != nil {
2440                 startm(pp, false)
2441                 return
2442         }
2443         // if it has GC work, start it straight away
2444         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) {
2445                 startm(pp, false)
2446                 return
2447         }
2448         // no local work, check that there are no spinning/idle M's,
2449         // otherwise our help is not required
2450         if sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() == 0 && sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) { // TODO: fast atomic
2451                 sched.needspinning.Store(0)
2452                 startm(pp, true)
2453                 return
2454         }
2455         lock(&sched.lock)
2456         if sched.gcwaiting.Load() {
2457                 pp.status = _Pgcstop
2458                 sched.stopwait--
2459                 if sched.stopwait == 0 {
2460                         notewakeup(&sched.stopnote)
2461                 }
2462                 unlock(&sched.lock)
2463                 return
2464         }
2465         if pp.runSafePointFn != 0 && atomic.Cas(&pp.runSafePointFn, 1, 0) {
2466                 sched.safePointFn(pp)
2467                 sched.safePointWait--
2468                 if sched.safePointWait == 0 {
2469                         notewakeup(&sched.safePointNote)
2470                 }
2471         }
2472         if sched.runqsize != 0 {
2473                 unlock(&sched.lock)
2474                 startm(pp, false)
2475                 return
2476         }
2477         // If this is the last running P and nobody is polling network,
2478         // need to wakeup another M to poll network.
2479         if sched.npidle.Load() == gomaxprocs-1 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2480                 unlock(&sched.lock)
2481                 startm(pp, false)
2482                 return
2483         }
2484
2485         // The scheduler lock cannot be held when calling wakeNetPoller below
2486         // because wakeNetPoller may call wakep which may call startm.
2487         when := nobarrierWakeTime(pp)
2488         pidleput(pp, 0)
2489         unlock(&sched.lock)
2490
2491         if when != 0 {
2492                 wakeNetPoller(when)
2493         }
2494 }
2495
2496 // Tries to add one more P to execute G's.
2497 // Called when a G is made runnable (newproc, ready).
2498 // Must be called with a P.
2499 func wakep() {
2500         // Be conservative about spinning threads, only start one if none exist
2501         // already.
2502         if sched.nmspinning.Load() != 0 || !sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) {
2503                 return
2504         }
2505
2506         // Disable preemption until ownership of pp transfers to the next M in
2507         // startm. Otherwise preemption here would leave pp stuck waiting to
2508         // enter _Pgcstop.
2509         //
2510         // See preemption comment on acquirem in startm for more details.
2511         mp := acquirem()
2512
2513         var pp *p
2514         lock(&sched.lock)
2515         pp, _ = pidlegetSpinning(0)
2516         if pp == nil {
2517                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2518                         throw("wakep: negative nmspinning")
2519                 }
2520                 unlock(&sched.lock)
2521                 releasem(mp)
2522                 return
2523         }
2524         // Since we always have a P, the race in the "No M is available"
2525         // comment in startm doesn't apply during the small window between the
2526         // unlock here and lock in startm. A checkdead in between will always
2527         // see at least one running M (ours).
2528         unlock(&sched.lock)
2529
2530         startm(pp, true)
2531
2532         releasem(mp)
2533 }
2534
2535 // Stops execution of the current m that is locked to a g until the g is runnable again.
2536 // Returns with acquired P.
2537 func stoplockedm() {
2538         gp := getg()
2539
2540         if gp.m.lockedg == 0 || gp.m.lockedg.ptr().lockedm.ptr() != gp.m {
2541                 throw("stoplockedm: inconsistent locking")
2542         }
2543         if gp.m.p != 0 {
2544                 // Schedule another M to run this p.
2545                 pp := releasep()
2546                 handoffp(pp)
2547         }
2548         incidlelocked(1)
2549         // Wait until another thread schedules lockedg again.
2550         mPark()
2551         status := readgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2552         if status&^_Gscan != _Grunnable {
2553                 print("runtime:stoplockedm: lockedg (atomicstatus=", status, ") is not Grunnable or Gscanrunnable\n")
2554                 dumpgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2555                 throw("stoplockedm: not runnable")
2556         }
2557         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2558         gp.m.nextp = 0
2559 }
2560
2561 // Schedules the locked m to run the locked gp.
2562 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
2563 //
2564 //go:nowritebarrierrec
2565 func startlockedm(gp *g) {
2566         mp := gp.lockedm.ptr()
2567         if mp == getg().m {
2568                 throw("startlockedm: locked to me")
2569         }
2570         if mp.nextp != 0 {
2571                 throw("startlockedm: m has p")
2572         }
2573         // directly handoff current P to the locked m
2574         incidlelocked(-1)
2575         pp := releasep()
2576         mp.nextp.set(pp)
2577         notewakeup(&mp.park)
2578         stopm()
2579 }
2580
2581 // Stops the current m for stopTheWorld.
2582 // Returns when the world is restarted.
2583 func gcstopm() {
2584         gp := getg()
2585
2586         if !sched.gcwaiting.Load() {
2587                 throw("gcstopm: not waiting for gc")
2588         }
2589         if gp.m.spinning {
2590                 gp.m.spinning = false
2591                 // OK to just drop nmspinning here,
2592                 // startTheWorld will unpark threads as necessary.
2593                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2594                         throw("gcstopm: negative nmspinning")
2595                 }
2596         }
2597         pp := releasep()
2598         lock(&sched.lock)
2599         pp.status = _Pgcstop
2600         sched.stopwait--
2601         if sched.stopwait == 0 {
2602                 notewakeup(&sched.stopnote)
2603         }
2604         unlock(&sched.lock)
2605         stopm()
2606 }
2607
2608 // Schedules gp to run on the current M.
2609 // If inheritTime is true, gp inherits the remaining time in the
2610 // current time slice. Otherwise, it starts a new time slice.
2611 // Never returns.
2612 //
2613 // Write barriers are allowed because this is called immediately after
2614 // acquiring a P in several places.
2615 //
2616 //go:yeswritebarrierrec
2617 func execute(gp *g, inheritTime bool) {
2618         mp := getg().m
2619
2620         if goroutineProfile.active {
2621                 // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
2622                 // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first stopped
2623                 // the world.
2624                 tryRecordGoroutineProfile(gp, osyield)
2625         }
2626
2627         // Assign gp.m before entering _Grunning so running Gs have an
2628         // M.
2629         mp.curg = gp
2630         gp.m = mp
2631         casgstatus(gp, _Grunnable, _Grunning)
2632         gp.waitsince = 0
2633         gp.preempt = false
2634         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
2635         if !inheritTime {
2636                 mp.p.ptr().schedtick++
2637         }
2638
2639         // Check whether the profiler needs to be turned on or off.
2640         hz := sched.profilehz
2641         if mp.profilehz != hz {
2642                 setThreadCPUProfiler(hz)
2643         }
2644
2645         if trace.enabled {
2646                 // GoSysExit has to happen when we have a P, but before GoStart.
2647                 // So we emit it here.
2648                 if gp.syscallsp != 0 && gp.sysblocktraced {
2649                         traceGoSysExit(gp.sysexitticks)
2650                 }
2651                 traceGoStart()
2652         }
2653
2654         gogo(&gp.sched)
2655 }
2656
2657 // Finds a runnable goroutine to execute.
2658 // Tries to steal from other P's, get g from local or global queue, poll network.
2659 // tryWakeP indicates that the returned goroutine is not normal (GC worker, trace
2660 // reader) so the caller should try to wake a P.
2661 func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) {
2662         mp := getg().m
2663
2664         // The conditions here and in handoffp must agree: if
2665         // findrunnable would return a G to run, handoffp must start
2666         // an M.
2667
2668 top:
2669         pp := mp.p.ptr()
2670         if sched.gcwaiting.Load() {
2671                 gcstopm()
2672                 goto top
2673         }
2674         if pp.runSafePointFn != 0 {
2675                 runSafePointFn()
2676         }
2677
2678         // now and pollUntil are saved for work stealing later,
2679         // which may steal timers. It's important that between now
2680         // and then, nothing blocks, so these numbers remain mostly
2681         // relevant.
2682         now, pollUntil, _ := checkTimers(pp, 0)
2683
2684         // Try to schedule the trace reader.
2685         if trace.enabled || trace.shutdown {
2686                 gp := traceReader()
2687                 if gp != nil {
2688                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2689                         traceGoUnpark(gp, 0)
2690                         return gp, false, true
2691                 }
2692         }
2693
2694         // Try to schedule a GC worker.
2695         if gcBlackenEnabled != 0 {
2696                 gp, tnow := gcController.findRunnableGCWorker(pp, now)
2697                 if gp != nil {
2698                         return gp, false, true
2699                 }
2700                 now = tnow
2701         }
2702
2703         // Check the global runnable queue once in a while to ensure fairness.
2704         // Otherwise two goroutines can completely occupy the local runqueue
2705         // by constantly respawning each other.
2706         if pp.schedtick%61 == 0 && sched.runqsize > 0 {
2707                 lock(&sched.lock)
2708                 gp := globrunqget(pp, 1)
2709                 unlock(&sched.lock)
2710                 if gp != nil {
2711                         return gp, false, false
2712                 }
2713         }
2714
2715         // Wake up the finalizer G.
2716         if fingStatus.Load()&(fingWait|fingWake) == fingWait|fingWake {
2717                 if gp := wakefing(); gp != nil {
2718                         ready(gp, 0, true)
2719                 }
2720         }
2721         if *cgo_yield != nil {
2722                 asmcgocall(*cgo_yield, nil)
2723         }
2724
2725         // local runq
2726         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
2727                 return gp, inheritTime, false
2728         }
2729
2730         // global runq
2731         if sched.runqsize != 0 {
2732                 lock(&sched.lock)
2733                 gp := globrunqget(pp, 0)
2734                 unlock(&sched.lock)
2735                 if gp != nil {
2736                         return gp, false, false
2737                 }
2738         }
2739
2740         // Poll network.
2741         // This netpoll is only an optimization before we resort to stealing.
2742         // We can safely skip it if there are no waiters or a thread is blocked
2743         // in netpoll already. If there is any kind of logical race with that
2744         // blocked thread (e.g. it has already returned from netpoll, but does
2745         // not set lastpoll yet), this thread will do blocking netpoll below
2746         // anyway.
2747         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2748                 if list := netpoll(0); !list.empty() { // non-blocking
2749                         gp := list.pop()
2750                         injectglist(&list)
2751                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2752                         if trace.enabled {
2753                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2754                         }
2755                         return gp, false, false
2756                 }
2757         }
2758
2759         // Spinning Ms: steal work from other Ps.
2760         //
2761         // Limit the number of spinning Ms to half the number of busy Ps.
2762         // This is necessary to prevent excessive CPU consumption when
2763         // GOMAXPROCS>>1 but the program parallelism is low.
2764         if mp.spinning || 2*sched.nmspinning.Load() < gomaxprocs-sched.npidle.Load() {
2765                 if !mp.spinning {
2766                         mp.becomeSpinning()
2767                 }
2768
2769                 gp, inheritTime, tnow, w, newWork := stealWork(now)
2770                 if gp != nil {
2771                         // Successfully stole.
2772                         return gp, inheritTime, false
2773                 }
2774                 if newWork {
2775                         // There may be new timer or GC work; restart to
2776                         // discover.
2777                         goto top
2778                 }
2779
2780                 now = tnow
2781                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
2782                         // Earlier timer to wait for.
2783                         pollUntil = w
2784                 }
2785         }
2786
2787         // We have nothing to do.
2788         //
2789         // If we're in the GC mark phase, can safely scan and blacken objects,
2790         // and have work to do, run idle-time marking rather than give up the P.
2791         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) && gcController.addIdleMarkWorker() {
2792                 node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
2793                 if node != nil {
2794                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2795                         gp := node.gp.ptr()
2796                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2797                         if trace.enabled {
2798                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2799                         }
2800                         return gp, false, false
2801                 }
2802                 gcController.removeIdleMarkWorker()
2803         }
2804
2805         // wasm only:
2806         // If a callback returned and no other goroutine is awake,
2807         // then wake event handler goroutine which pauses execution
2808         // until a callback was triggered.
2809         gp, otherReady := beforeIdle(now, pollUntil)
2810         if gp != nil {
2811                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2812                 if trace.enabled {
2813                         traceGoUnpark(gp, 0)
2814                 }
2815                 return gp, false, false
2816         }
2817         if otherReady {
2818                 goto top
2819         }
2820
2821         // Before we drop our P, make a snapshot of the allp slice,
2822         // which can change underfoot once we no longer block
2823         // safe-points. We don't need to snapshot the contents because
2824         // everything up to cap(allp) is immutable.
2825         allpSnapshot := allp
2826         // Also snapshot masks. Value changes are OK, but we can't allow
2827         // len to change out from under us.
2828         idlepMaskSnapshot := idlepMask
2829         timerpMaskSnapshot := timerpMask
2830
2831         // return P and block
2832         lock(&sched.lock)
2833         if sched.gcwaiting.Load() || pp.runSafePointFn != 0 {
2834                 unlock(&sched.lock)
2835                 goto top
2836         }
2837         if sched.runqsize != 0 {
2838                 gp := globrunqget(pp, 0)
2839                 unlock(&sched.lock)
2840                 return gp, false, false
2841         }
2842         if !mp.spinning && sched.needspinning.Load() == 1 {
2843                 // See "Delicate dance" comment below.
2844                 mp.becomeSpinning()
2845                 unlock(&sched.lock)
2846                 goto top
2847         }
2848         if releasep() != pp {
2849                 throw("findrunnable: wrong p")
2850         }
2851         now = pidleput(pp, now)
2852         unlock(&sched.lock)
2853
2854         // Delicate dance: thread transitions from spinning to non-spinning
2855         // state, potentially concurrently with submission of new work. We must
2856         // drop nmspinning first and then check all sources again (with
2857         // #StoreLoad memory barrier in between). If we do it the other way
2858         // around, another thread can submit work after we've checked all
2859         // sources but before we drop nmspinning; as a result nobody will
2860         // unpark a thread to run the work.
2861         //
2862         // This applies to the following sources of work:
2863         //
2864         // * Goroutines added to a per-P run queue.
2865         // * New/modified-earlier timers on a per-P timer heap.
2866         // * Idle-priority GC work (barring golang.org/issue/19112).
2867         //
2868         // If we discover new work below, we need to restore m.spinning as a
2869         // signal for resetspinning to unpark a new worker thread (because
2870         // there can be more than one starving goroutine).
2871         //
2872         // However, if after discovering new work we also observe no idle Ps
2873         // (either here or in resetspinning), we have a problem. We may be
2874         // racing with a non-spinning M in the block above, having found no
2875         // work and preparing to release its P and park. Allowing that P to go
2876         // idle will result in loss of work conservation (idle P while there is
2877         // runnable work). This could result in complete deadlock in the
2878         // unlikely event that we discover new work (from netpoll) right as we
2879         // are racing with _all_ other Ps going idle.
2880         //
2881         // We use sched.needspinning to synchronize with non-spinning Ms going
2882         // idle. If needspinning is set when they are about to drop their P,
2883         // they abort the drop and instead become a new spinning M on our
2884         // behalf. If we are not racing and the system is truly fully loaded
2885         // then no spinning threads are required, and the next thread to
2886         // naturally become spinning will clear the flag.
2887         //
2888         // Also see "Worker thread parking/unparking" comment at the top of the
2889         // file.
2890         wasSpinning := mp.spinning
2891         if mp.spinning {
2892                 mp.spinning = false
2893                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2894                         throw("findrunnable: negative nmspinning")
2895                 }
2896
2897                 // Note the for correctness, only the last M transitioning from
2898                 // spinning to non-spinning must perform these rechecks to
2899                 // ensure no missed work. However, the runtime has some cases
2900                 // of transient increments of nmspinning that are decremented
2901                 // without going through this path, so we must be conservative
2902                 // and perform the check on all spinning Ms.
2903                 //
2904                 // See https://go.dev/issue/43997.
2905
2906                 // Check all runqueues once again.
2907                 pp := checkRunqsNoP(allpSnapshot, idlepMaskSnapshot)
2908                 if pp != nil {
2909                         acquirep(pp)
2910                         mp.becomeSpinning()
2911                         goto top
2912                 }
2913
2914                 // Check for idle-priority GC work again.
2915                 pp, gp := checkIdleGCNoP()
2916                 if pp != nil {
2917                         acquirep(pp)
2918                         mp.becomeSpinning()
2919
2920                         // Run the idle worker.
2921                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2922                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2923                         if trace.enabled {
2924                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2925                         }
2926                         return gp, false, false
2927                 }
2928
2929                 // Finally, check for timer creation or expiry concurrently with
2930                 // transitioning from spinning to non-spinning.
2931                 //
2932                 // Note that we cannot use checkTimers here because it calls
2933                 // adjusttimers which may need to allocate memory, and that isn't
2934                 // allowed when we don't have an active P.
2935                 pollUntil = checkTimersNoP(allpSnapshot, timerpMaskSnapshot, pollUntil)
2936         }
2937
2938         // Poll network until next timer.
2939         if netpollinited() && (netpollWaiters.Load() > 0 || pollUntil != 0) && sched.lastpoll.Swap(0) != 0 {
2940                 sched.pollUntil.Store(pollUntil)
2941                 if mp.p != 0 {
2942                         throw("findrunnable: netpoll with p")
2943                 }
2944                 if mp.spinning {
2945                         throw("findrunnable: netpoll with spinning")
2946                 }
2947                 // Refresh now.
2948                 now = nanotime()
2949                 delay := int64(-1)
2950                 if pollUntil != 0 {
2951                         delay = pollUntil - now
2952                         if delay < 0 {
2953                                 delay = 0
2954                         }
2955                 }
2956                 if faketime != 0 {
2957                         // When using fake time, just poll.
2958                         delay = 0
2959                 }
2960                 list := netpoll(delay) // block until new work is available
2961                 sched.pollUntil.Store(0)
2962                 sched.lastpoll.Store(now)
2963                 if faketime != 0 && list.empty() {
2964                         // Using fake time and nothing is ready; stop M.
2965                         // When all M's stop, checkdead will call timejump.
2966                         stopm()
2967                         goto top
2968                 }
2969                 lock(&sched.lock)
2970                 pp, _ := pidleget(now)
2971                 unlock(&sched.lock)
2972                 if pp == nil {
2973                         injectglist(&list)
2974                 } else {
2975                         acquirep(pp)
2976                         if !list.empty() {
2977                                 gp := list.pop()
2978                                 injectglist(&list)
2979                                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2980                                 if trace.enabled {
2981                                         traceGoUnpark(gp, 0)
2982                                 }
2983                                 return gp, false, false
2984                         }
2985                         if wasSpinning {
2986                                 mp.becomeSpinning()
2987                         }
2988                         goto top
2989                 }
2990         } else if pollUntil != 0 && netpollinited() {
2991                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
2992                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > pollUntil {
2993                         netpollBreak()
2994                 }
2995         }
2996         stopm()
2997         goto top
2998 }
2999
3000 // pollWork reports whether there is non-background work this P could
3001 // be doing. This is a fairly lightweight check to be used for
3002 // background work loops, like idle GC. It checks a subset of the
3003 // conditions checked by the actual scheduler.
3004 func pollWork() bool {
3005         if sched.runqsize != 0 {
3006                 return true
3007         }
3008         p := getg().m.p.ptr()
3009         if !runqempty(p) {
3010                 return true
3011         }
3012         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
3013                 if list := netpoll(0); !list.empty() {
3014                         injectglist(&list)
3015                         return true
3016                 }
3017         }
3018         return false
3019 }
3020
3021 // stealWork attempts to steal a runnable goroutine or timer from any P.
3022 //
3023 // If newWork is true, new work may have been readied.
3024 //
3025 // If now is not 0 it is the current time. stealWork returns the passed time or
3026 // the current time if now was passed as 0.
3027 func stealWork(now int64) (gp *g, inheritTime bool, rnow, pollUntil int64, newWork bool) {
3028         pp := getg().m.p.ptr()
3029
3030         ranTimer := false
3031
3032         const stealTries = 4
3033         for i := 0; i < stealTries; i++ {
3034                 stealTimersOrRunNextG := i == stealTries-1
3035
3036                 for enum := stealOrder.start(fastrand()); !enum.done(); enum.next() {
3037                         if sched.gcwaiting.Load() {
3038                                 // GC work may be available.
3039                                 return nil, false, now, pollUntil, true
3040                         }
3041                         p2 := allp[enum.position()]
3042                         if pp == p2 {
3043                                 continue
3044                         }
3045
3046                         // Steal timers from p2. This call to checkTimers is the only place
3047                         // where we might hold a lock on a different P's timers. We do this
3048                         // once on the last pass before checking runnext because stealing
3049                         // from the other P's runnext should be the last resort, so if there
3050                         // are timers to steal do that first.
3051                         //
3052                         // We only check timers on one of the stealing iterations because
3053                         // the time stored in now doesn't change in this loop and checking
3054                         // the timers for each P more than once with the same value of now
3055                         // is probably a waste of time.
3056                         //
3057                         // timerpMask tells us whether the P may have timers at all. If it
3058                         // can't, no need to check at all.
3059                         if stealTimersOrRunNextG && timerpMask.read(enum.position()) {
3060                                 tnow, w, ran := checkTimers(p2, now)
3061                                 now = tnow
3062                                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3063                                         pollUntil = w
3064                                 }
3065                                 if ran {
3066                                         // Running the timers may have
3067                                         // made an arbitrary number of G's
3068                                         // ready and added them to this P's
3069                                         // local run queue. That invalidates
3070                                         // the assumption of runqsteal
3071                                         // that it always has room to add
3072                                         // stolen G's. So check now if there
3073                                         // is a local G to run.
3074                                         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
3075                                                 return gp, inheritTime, now, pollUntil, ranTimer
3076                                         }
3077                                         ranTimer = true
3078                                 }
3079                         }
3080
3081                         // Don't bother to attempt to steal if p2 is idle.
3082                         if !idlepMask.read(enum.position()) {
3083                                 if gp := runqsteal(pp, p2, stealTimersOrRunNextG); gp != nil {
3084                                         return gp, false, now, pollUntil, ranTimer
3085                                 }
3086                         }
3087                 }
3088         }
3089
3090         // No goroutines found to steal. Regardless, running a timer may have
3091         // made some goroutine ready that we missed. Indicate the next timer to
3092         // wait for.
3093         return nil, false, now, pollUntil, ranTimer
3094 }
3095
3096 // Check all Ps for a runnable G to steal.
3097 //
3098 // On entry we have no P. If a G is available to steal and a P is available,
3099 // the P is returned which the caller should acquire and attempt to steal the
3100 // work to.
3101 func checkRunqsNoP(allpSnapshot []*p, idlepMaskSnapshot pMask) *p {
3102         for id, p2 := range allpSnapshot {
3103                 if !idlepMaskSnapshot.read(uint32(id)) && !runqempty(p2) {
3104                         lock(&sched.lock)
3105                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3106                         if pp == nil {
3107                                 // Can't get a P, don't bother checking remaining Ps.
3108                                 unlock(&sched.lock)
3109                                 return nil
3110                         }
3111                         unlock(&sched.lock)
3112                         return pp
3113                 }
3114         }
3115
3116         // No work available.
3117         return nil
3118 }
3119
3120 // Check all Ps for a timer expiring sooner than pollUntil.
3121 //
3122 // Returns updated pollUntil value.
3123 func checkTimersNoP(allpSnapshot []*p, timerpMaskSnapshot pMask, pollUntil int64) int64 {
3124         for id, p2 := range allpSnapshot {
3125                 if timerpMaskSnapshot.read(uint32(id)) {
3126                         w := nobarrierWakeTime(p2)
3127                         if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3128                                 pollUntil = w
3129                         }
3130                 }
3131         }
3132
3133         return pollUntil
3134 }
3135
3136 // Check for idle-priority GC, without a P on entry.
3137 //
3138 // If some GC work, a P, and a worker G are all available, the P and G will be
3139 // returned. The returned P has not been wired yet.
3140 func checkIdleGCNoP() (*p, *g) {
3141         // N.B. Since we have no P, gcBlackenEnabled may change at any time; we
3142         // must check again after acquiring a P. As an optimization, we also check
3143         // if an idle mark worker is needed at all. This is OK here, because if we
3144         // observe that one isn't needed, at least one is currently running. Even if
3145         // it stops running, its own journey into the scheduler should schedule it
3146         // again, if need be (at which point, this check will pass, if relevant).
3147         if atomic.Load(&gcBlackenEnabled) == 0 || !gcController.needIdleMarkWorker() {
3148                 return nil, nil
3149         }
3150         if !gcMarkWorkAvailable(nil) {
3151                 return nil, nil
3152         }
3153
3154         // Work is available; we can start an idle GC worker only if there is
3155         // an available P and available worker G.
3156         //
3157         // We can attempt to acquire these in either order, though both have
3158         // synchronization concerns (see below). Workers are almost always
3159         // available (see comment in findRunnableGCWorker for the one case
3160         // there may be none). Since we're slightly less likely to find a P,
3161         // check for that first.
3162         //
3163         // Synchronization: note that we must hold sched.lock until we are
3164         // committed to keeping it. Otherwise we cannot put the unnecessary P
3165         // back in sched.pidle without performing the full set of idle
3166         // transition checks.
3167         //
3168         // If we were to check gcBgMarkWorkerPool first, we must somehow handle
3169         // the assumption in gcControllerState.findRunnableGCWorker that an
3170         // empty gcBgMarkWorkerPool is only possible if gcMarkDone is running.
3171         lock(&sched.lock)
3172         pp, now := pidlegetSpinning(0)
3173         if pp == nil {
3174                 unlock(&sched.lock)
3175                 return nil, nil
3176         }
3177
3178         // Now that we own a P, gcBlackenEnabled can't change (as it requires STW).
3179         if gcBlackenEnabled == 0 || !gcController.addIdleMarkWorker() {
3180                 pidleput(pp, now)
3181                 unlock(&sched.lock)
3182                 return nil, nil
3183         }
3184
3185         node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3186         if node == nil {
3187                 pidleput(pp, now)
3188                 unlock(&sched.lock)
3189                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3190                 return nil, nil
3191         }
3192
3193         unlock(&sched.lock)
3194
3195         return pp, node.gp.ptr()
3196 }
3197
3198 // wakeNetPoller wakes up the thread sleeping in the network poller if it isn't
3199 // going to wake up before the when argument; or it wakes an idle P to service
3200 // timers and the network poller if there isn't one already.
3201 func wakeNetPoller(when int64) {
3202         if sched.lastpoll.Load() == 0 {
3203                 // In findrunnable we ensure that when polling the pollUntil
3204                 // field is either zero or the time to which the current
3205                 // poll is expected to run. This can have a spurious wakeup
3206                 // but should never miss a wakeup.
3207                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3208                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > when {
3209                         netpollBreak()
3210                 }
3211         } else {
3212                 // There are no threads in the network poller, try to get
3213                 // one there so it can handle new timers.
3214                 if GOOS != "plan9" { // Temporary workaround - see issue #42303.
3215                         wakep()
3216                 }
3217         }
3218 }
3219
3220 func resetspinning() {
3221         gp := getg()
3222         if !gp.m.spinning {
3223                 throw("resetspinning: not a spinning m")
3224         }
3225         gp.m.spinning = false
3226         nmspinning := sched.nmspinning.Add(-1)
3227         if nmspinning < 0 {
3228                 throw("findrunnable: negative nmspinning")
3229         }
3230         // M wakeup policy is deliberately somewhat conservative, so check if we
3231         // need to wakeup another P here. See "Worker thread parking/unparking"
3232         // comment at the top of the file for details.
3233         wakep()
3234 }
3235
3236 // injectglist adds each runnable G on the list to some run queue,
3237 // and clears glist. If there is no current P, they are added to the
3238 // global queue, and up to npidle M's are started to run them.
3239 // Otherwise, for each idle P, this adds a G to the global queue
3240 // and starts an M. Any remaining G's are added to the current P's
3241 // local run queue.
3242 // This may temporarily acquire sched.lock.
3243 // Can run concurrently with GC.
3244 func injectglist(glist *gList) {
3245         if glist.empty() {
3246                 return
3247         }
3248         if trace.enabled {
3249                 for gp := glist.head.ptr(); gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3250                         traceGoUnpark(gp, 0)
3251                 }
3252         }
3253
3254         // Mark all the goroutines as runnable before we put them
3255         // on the run queues.
3256         head := glist.head.ptr()
3257         var tail *g
3258         qsize := 0
3259         for gp := head; gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3260                 tail = gp
3261                 qsize++
3262                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3263         }
3264
3265         // Turn the gList into a gQueue.
3266         var q gQueue
3267         q.head.set(head)
3268         q.tail.set(tail)
3269         *glist = gList{}
3270
3271         startIdle := func(n int) {
3272                 for i := 0; i < n; i++ {
3273                         mp := acquirem() // See comment in startm.
3274                         lock(&sched.lock)
3275
3276                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3277                         if pp == nil {
3278                                 unlock(&sched.lock)
3279                                 releasem(mp)
3280                                 break
3281                         }
3282
3283                         unlock(&sched.lock)
3284                         startm(pp, false)
3285                         releasem(mp)
3286                 }
3287         }
3288
3289         pp := getg().m.p.ptr()
3290         if pp == nil {
3291                 lock(&sched.lock)
3292                 globrunqputbatch(&q, int32(qsize))
3293                 unlock(&sched.lock)
3294                 startIdle(qsize)
3295                 return
3296         }
3297
3298         npidle := int(sched.npidle.Load())
3299         var globq gQueue
3300         var n int
3301         for n = 0; n < npidle && !q.empty(); n++ {
3302                 g := q.pop()
3303                 globq.pushBack(g)
3304         }
3305         if n > 0 {
3306                 lock(&sched.lock)
3307                 globrunqputbatch(&globq, int32(n))
3308                 unlock(&sched.lock)
3309                 startIdle(n)
3310                 qsize -= n
3311         }
3312
3313         if !q.empty() {
3314                 runqputbatch(pp, &q, qsize)
3315         }
3316 }
3317
3318 // One round of scheduler: find a runnable goroutine and execute it.
3319 // Never returns.
3320 func schedule() {
3321         mp := getg().m
3322
3323         if mp.locks != 0 {
3324                 throw("schedule: holding locks")
3325         }
3326
3327         if mp.lockedg != 0 {
3328                 stoplockedm()
3329                 execute(mp.lockedg.ptr(), false) // Never returns.
3330         }
3331
3332         // We should not schedule away from a g that is executing a cgo call,
3333         // since the cgo call is using the m's g0 stack.
3334         if mp.incgo {
3335                 throw("schedule: in cgo")
3336         }
3337
3338 top:
3339         pp := mp.p.ptr()
3340         pp.preempt = false
3341
3342         // Safety check: if we are spinning, the run queue should be empty.
3343         // Check this before calling checkTimers, as that might call
3344         // goready to put a ready goroutine on the local run queue.
3345         if mp.spinning && (pp.runnext != 0 || pp.runqhead != pp.runqtail) {
3346                 throw("schedule: spinning with local work")
3347         }
3348
3349         gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() // blocks until work is available
3350
3351         // This thread is going to run a goroutine and is not spinning anymore,
3352         // so if it was marked as spinning we need to reset it now and potentially
3353         // start a new spinning M.
3354         if mp.spinning {
3355                 resetspinning()
3356         }
3357
3358         if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3359                 // Scheduling of this goroutine is disabled. Put it on
3360                 // the list of pending runnable goroutines for when we
3361                 // re-enable user scheduling and look again.
3362                 lock(&sched.lock)
3363                 if schedEnabled(gp) {
3364                         // Something re-enabled scheduling while we
3365                         // were acquiring the lock.
3366                         unlock(&sched.lock)
3367                 } else {
3368                         sched.disable.runnable.pushBack(gp)
3369                         sched.disable.n++
3370                         unlock(&sched.lock)
3371                         goto top
3372                 }
3373         }
3374
3375         // If about to schedule a not-normal goroutine (a GCworker or tracereader),
3376         // wake a P if there is one.
3377         if tryWakeP {
3378                 wakep()
3379         }
3380         if gp.lockedm != 0 {
3381                 // Hands off own p to the locked m,
3382                 // then blocks waiting for a new p.
3383                 startlockedm(gp)
3384                 goto top
3385         }
3386
3387         execute(gp, inheritTime)
3388 }
3389
3390 // dropg removes the association between m and the current goroutine m->curg (gp for short).
3391 // Typically a caller sets gp's status away from Grunning and then
3392 // immediately calls dropg to finish the job. The caller is also responsible
3393 // for arranging that gp will be restarted using ready at an
3394 // appropriate time. After calling dropg and arranging for gp to be
3395 // readied later, the caller can do other work but eventually should
3396 // call schedule to restart the scheduling of goroutines on this m.
3397 func dropg() {
3398         gp := getg()
3399
3400         setMNoWB(&gp.m.curg.m, nil)
3401         setGNoWB(&gp.m.curg, nil)
3402 }
3403
3404 // checkTimers runs any timers for the P that are ready.
3405 // If now is not 0 it is the current time.
3406 // It returns the passed time or the current time if now was passed as 0.
3407 // and the time when the next timer should run or 0 if there is no next timer,
3408 // and reports whether it ran any timers.
3409 // If the time when the next timer should run is not 0,
3410 // it is always larger than the returned time.
3411 // We pass now in and out to avoid extra calls of nanotime.
3412 //
3413 //go:yeswritebarrierrec
3414 func checkTimers(pp *p, now int64) (rnow, pollUntil int64, ran bool) {
3415         // If it's not yet time for the first timer, or the first adjusted
3416         // timer, then there is nothing to do.
3417         next := pp.timer0When.Load()
3418         nextAdj := pp.timerModifiedEarliest.Load()
3419         if next == 0 || (nextAdj != 0 && nextAdj < next) {
3420                 next = nextAdj
3421         }
3422
3423         if next == 0 {
3424                 // No timers to run or adjust.
3425                 return now, 0, false
3426         }
3427
3428         if now == 0 {
3429                 now = nanotime()
3430         }
3431         if now < next {
3432                 // Next timer is not ready to run, but keep going
3433                 // if we would clear deleted timers.
3434                 // This corresponds to the condition below where
3435                 // we decide whether to call clearDeletedTimers.
3436                 if pp != getg().m.p.ptr() || int(pp.deletedTimers.Load()) <= int(pp.numTimers.Load()/4) {
3437                         return now, next, false
3438                 }
3439         }
3440
3441         lock(&pp.timersLock)
3442
3443         if len(pp.timers) > 0 {
3444                 adjusttimers(pp, now)
3445                 for len(pp.timers) > 0 {
3446                         // Note that runtimer may temporarily unlock
3447                         // pp.timersLock.
3448                         if tw := runtimer(pp, now); tw != 0 {
3449                                 if tw > 0 {
3450                                         pollUntil = tw
3451                                 }
3452                                 break
3453                         }
3454                         ran = true
3455                 }
3456         }
3457
3458         // If this is the local P, and there are a lot of deleted timers,
3459         // clear them out. We only do this for the local P to reduce
3460         // lock contention on timersLock.
3461         if pp == getg().m.p.ptr() && int(pp.deletedTimers.Load()) > len(pp.timers)/4 {
3462                 clearDeletedTimers(pp)
3463         }
3464
3465         unlock(&pp.timersLock)
3466
3467         return now, pollUntil, ran
3468 }
3469
3470 func parkunlock_c(gp *g, lock unsafe.Pointer) bool {
3471         unlock((*mutex)(lock))
3472         return true
3473 }
3474
3475 // park continuation on g0.
3476 func park_m(gp *g) {
3477         mp := getg().m
3478
3479         if trace.enabled {
3480                 traceGoPark(mp.waittraceev, mp.waittraceskip)
3481         }
3482
3483         // N.B. Not using casGToWaiting here because the waitreason is
3484         // set by park_m's caller.
3485         casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
3486         dropg()
3487
3488         if fn := mp.waitunlockf; fn != nil {
3489                 ok := fn(gp, mp.waitlock)
3490                 mp.waitunlockf = nil
3491                 mp.waitlock = nil
3492                 if !ok {
3493                         if trace.enabled {
3494                                 traceGoUnpark(gp, 2)
3495                         }
3496                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3497                         execute(gp, true) // Schedule it back, never returns.
3498                 }
3499         }
3500         schedule()
3501 }
3502
3503 func goschedImpl(gp *g) {
3504         status := readgstatus(gp)
3505         if status&^_Gscan != _Grunning {
3506                 dumpgstatus(gp)
3507                 throw("bad g status")
3508         }
3509         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3510         dropg()
3511         lock(&sched.lock)
3512         globrunqput(gp)
3513         unlock(&sched.lock)
3514
3515         schedule()
3516 }
3517
3518 // Gosched continuation on g0.
3519 func gosched_m(gp *g) {
3520         if trace.enabled {
3521                 traceGoSched()
3522         }
3523         goschedImpl(gp)
3524 }
3525
3526 // goschedguarded is a forbidden-states-avoided version of gosched_m.
3527 func goschedguarded_m(gp *g) {
3528
3529         if !canPreemptM(gp.m) {
3530                 gogo(&gp.sched) // never return
3531         }
3532
3533         if trace.enabled {
3534                 traceGoSched()
3535         }
3536         goschedImpl(gp)
3537 }
3538
3539 func gopreempt_m(gp *g) {
3540         if trace.enabled {
3541                 traceGoPreempt()
3542         }
3543         goschedImpl(gp)
3544 }
3545
3546 // preemptPark parks gp and puts it in _Gpreempted.
3547 //
3548 //go:systemstack
3549 func preemptPark(gp *g) {
3550         if trace.enabled {
3551                 traceGoPark(traceEvGoBlock, 0)
3552         }
3553         status := readgstatus(gp)
3554         if status&^_Gscan != _Grunning {
3555                 dumpgstatus(gp)
3556                 throw("bad g status")
3557         }
3558
3559         if gp.asyncSafePoint {
3560                 // Double-check that async preemption does not
3561                 // happen in SPWRITE assembly functions.
3562                 // isAsyncSafePoint must exclude this case.
3563                 f := findfunc(gp.sched.pc)
3564                 if !f.valid() {
3565                         throw("preempt at unknown pc")
3566                 }
3567                 if f.flag&funcFlag_SPWRITE != 0 {
3568                         println("runtime: unexpected SPWRITE function", funcname(f), "in async preempt")
3569                         throw("preempt SPWRITE")
3570                 }
3571         }
3572
3573         // Transition from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted. We can't
3574         // be in _Grunning when we dropg because then we'd be running
3575         // without an M, but the moment we're in _Gpreempted,
3576         // something could claim this G before we've fully cleaned it
3577         // up. Hence, we set the scan bit to lock down further
3578         // transitions until we can dropg.
3579         casGToPreemptScan(gp, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted)
3580         dropg()
3581         casfrom_Gscanstatus(gp, _Gscan|_Gpreempted, _Gpreempted)
3582         schedule()
3583 }
3584
3585 // goyield is like Gosched, but it:
3586 // - emits a GoPreempt trace event instead of a GoSched trace event
3587 // - puts the current G on the runq of the current P instead of the globrunq
3588 func goyield() {
3589         checkTimeouts()
3590         mcall(goyield_m)
3591 }
3592
3593 func goyield_m(gp *g) {
3594         if trace.enabled {
3595                 traceGoPreempt()
3596         }
3597         pp := gp.m.p.ptr()
3598         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3599         dropg()
3600         runqput(pp, gp, false)
3601         schedule()
3602 }
3603
3604 // Finishes execution of the current goroutine.
3605 func goexit1() {
3606         if raceenabled {
3607                 racegoend()
3608         }
3609         if trace.enabled {
3610                 traceGoEnd()
3611         }
3612         mcall(goexit0)
3613 }
3614
3615 // goexit continuation on g0.
3616 func goexit0(gp *g) {
3617         mp := getg().m
3618         pp := mp.p.ptr()
3619
3620         casgstatus(gp, _Grunning, _Gdead)
3621         gcController.addScannableStack(pp, -int64(gp.stack.hi-gp.stack.lo))
3622         if isSystemGoroutine(gp, false) {
3623                 sched.ngsys.Add(-1)
3624         }
3625         gp.m = nil
3626         locked := gp.lockedm != 0
3627         gp.lockedm = 0
3628         mp.lockedg = 0
3629         gp.preemptStop = false
3630         gp.paniconfault = false
3631         gp._defer = nil // should be true already but just in case.
3632         gp._panic = nil // non-nil for Goexit during panic. points at stack-allocated data.
3633         gp.writebuf = nil
3634         gp.waitreason = waitReasonZero
3635         gp.param = nil
3636         gp.labels = nil
3637         gp.timer = nil
3638
3639         if gcBlackenEnabled != 0 && gp.gcAssistBytes > 0 {
3640                 // Flush assist credit to the global pool. This gives
3641                 // better information to pacing if the application is
3642                 // rapidly creating an exiting goroutines.
3643                 assistWorkPerByte := gcController.assistWorkPerByte.Load()
3644                 scanCredit := int64(assistWorkPerByte * float64(gp.gcAssistBytes))
3645                 gcController.bgScanCredit.Add(scanCredit)
3646                 gp.gcAssistBytes = 0
3647         }
3648
3649         dropg()
3650
3651         if GOARCH == "wasm" { // no threads yet on wasm
3652                 gfput(pp, gp)
3653                 schedule() // never returns
3654         }
3655
3656         if mp.lockedInt != 0 {
3657                 print("invalid m->lockedInt = ", mp.lockedInt, "\n")
3658                 throw("internal lockOSThread error")
3659         }
3660         gfput(pp, gp)
3661         if locked {
3662                 // The goroutine may have locked this thread because
3663                 // it put it in an unusual kernel state. Kill it
3664                 // rather than returning it to the thread pool.
3665
3666                 // Return to mstart, which will release the P and exit
3667                 // the thread.
3668                 if GOOS != "plan9" { // See golang.org/issue/22227.
3669                         gogo(&mp.g0.sched)
3670                 } else {
3671                         // Clear lockedExt on plan9 since we may end up re-using
3672                         // this thread.
3673                         mp.lockedExt = 0
3674                 }
3675         }
3676         schedule()
3677 }
3678
3679 // save updates getg().sched to refer to pc and sp so that a following
3680 // gogo will restore pc and sp.
3681 //
3682 // save must not have write barriers because invoking a write barrier
3683 // can clobber getg().sched.
3684 //
3685 //go:nosplit
3686 //go:nowritebarrierrec
3687 func save(pc, sp uintptr) {
3688         gp := getg()
3689
3690         if gp == gp.m.g0 || gp == gp.m.gsignal {
3691                 // m.g0.sched is special and must describe the context
3692                 // for exiting the thread. mstart1 writes to it directly.
3693                 // m.gsignal.sched should not be used at all.
3694                 // This check makes sure save calls do not accidentally
3695                 // run in contexts where they'd write to system g's.
3696                 throw("save on system g not allowed")
3697         }
3698
3699         gp.sched.pc = pc
3700         gp.sched.sp = sp
3701         gp.sched.lr = 0
3702         gp.sched.ret = 0
3703         // We need to ensure ctxt is zero, but can't have a write
3704         // barrier here. However, it should always already be zero.
3705         // Assert that.
3706         if gp.sched.ctxt != nil {
3707                 badctxt()
3708         }
3709 }
3710
3711 // The goroutine g is about to enter a system call.
3712 // Record that it's not using the cpu anymore.
3713 // This is called only from the go syscall library and cgocall,
3714 // not from the low-level system calls used by the runtime.
3715 //
3716 // Entersyscall cannot split the stack: the save must
3717 // make g->sched refer to the caller's stack segment, because
3718 // entersyscall is going to return immediately after.
3719 //
3720 // Nothing entersyscall calls can split the stack either.
3721 // We cannot safely move the stack during an active call to syscall,
3722 // because we do not know which of the uintptr arguments are
3723 // really pointers (back into the stack).
3724 // In practice, this means that we make the fast path run through
3725 // entersyscall doing no-split things, and the slow path has to use systemstack
3726 // to run bigger things on the system stack.
3727 //
3728 // reentersyscall is the entry point used by cgo callbacks, where explicitly
3729 // saved SP and PC are restored. This is needed when exitsyscall will be called
3730 // from a function further up in the call stack than the parent, as g->syscallsp
3731 // must always point to a valid stack frame. entersyscall below is the normal
3732 // entry point for syscalls, which obtains the SP and PC from the caller.
3733 //
3734 // Syscall tracing:
3735 // At the start of a syscall we emit traceGoSysCall to capture the stack trace.
3736 // If the syscall does not block, that is it, we do not emit any other events.
3737 // If the syscall blocks (that is, P is retaken), retaker emits traceGoSysBlock;
3738 // when syscall returns we emit traceGoSysExit and when the goroutine starts running
3739 // (potentially instantly, if exitsyscallfast returns true) we emit traceGoStart.
3740 // To ensure that traceGoSysExit is emitted strictly after traceGoSysBlock,
3741 // we remember current value of syscalltick in m (gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick),
3742 // whoever emits traceGoSysBlock increments p.syscalltick afterwards;
3743 // and we wait for the increment before emitting traceGoSysExit.
3744 // Note that the increment is done even if tracing is not enabled,
3745 // because tracing can be enabled in the middle of syscall. We don't want the wait to hang.
3746 //
3747 //go:nosplit
3748 func reentersyscall(pc, sp uintptr) {
3749         gp := getg()
3750
3751         // Disable preemption because during this function g is in Gsyscall status,
3752         // but can have inconsistent g->sched, do not let GC observe it.
3753         gp.m.locks++
3754
3755         // Entersyscall must not call any function that might split/grow the stack.
3756         // (See details in comment above.)
3757         // Catch calls that might, by replacing the stack guard with something that
3758         // will trip any stack check and leaving a flag to tell newstack to die.
3759         gp.stackguard0 = stackPreempt
3760         gp.throwsplit = true
3761
3762         // Leave SP around for GC and traceback.
3763         save(pc, sp)
3764         gp.syscallsp = sp
3765         gp.syscallpc = pc
3766         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3767         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3768                 systemstack(func() {
3769                         print("entersyscall inconsistent ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3770                         throw("entersyscall")
3771                 })
3772         }
3773
3774         if trace.enabled {
3775                 systemstack(traceGoSysCall)
3776                 // systemstack itself clobbers g.sched.{pc,sp} and we might
3777                 // need them later when the G is genuinely blocked in a
3778                 // syscall
3779                 save(pc, sp)
3780         }
3781
3782         if sched.sysmonwait.Load() {
3783                 systemstack(entersyscall_sysmon)
3784                 save(pc, sp)
3785         }
3786
3787         if gp.m.p.ptr().runSafePointFn != 0 {
3788                 // runSafePointFn may stack split if run on this stack
3789                 systemstack(runSafePointFn)
3790                 save(pc, sp)
3791         }
3792
3793         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3794         gp.sysblocktraced = true
3795         pp := gp.m.p.ptr()
3796         pp.m = 0
3797         gp.m.oldp.set(pp)
3798         gp.m.p = 0
3799         atomic.Store(&pp.status, _Psyscall)
3800         if sched.gcwaiting.Load() {
3801                 systemstack(entersyscall_gcwait)
3802                 save(pc, sp)
3803         }
3804
3805         gp.m.locks--
3806 }
3807
3808 // Standard syscall entry used by the go syscall library and normal cgo calls.
3809 //
3810 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package and x/sys.
3811 //
3812 //go:nosplit
3813 //go:linkname entersyscall
3814 func entersyscall() {
3815         reentersyscall(getcallerpc(), getcallersp())
3816 }
3817
3818 func entersyscall_sysmon() {
3819         lock(&sched.lock)
3820         if sched.sysmonwait.Load() {
3821                 sched.sysmonwait.Store(false)
3822                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
3823         }
3824         unlock(&sched.lock)
3825 }
3826
3827 func entersyscall_gcwait() {
3828         gp := getg()
3829         pp := gp.m.oldp.ptr()
3830
3831         lock(&sched.lock)
3832         if sched.stopwait > 0 && atomic.Cas(&pp.status, _Psyscall, _Pgcstop) {
3833                 if trace.enabled {
3834                         traceGoSysBlock(pp)
3835                         traceProcStop(pp)
3836                 }
3837                 pp.syscalltick++
3838                 if sched.stopwait--; sched.stopwait == 0 {
3839                         notewakeup(&sched.stopnote)
3840                 }
3841         }
3842         unlock(&sched.lock)
3843 }
3844
3845 // The same as entersyscall(), but with a hint that the syscall is blocking.
3846 //
3847 //go:nosplit
3848 func entersyscallblock() {
3849         gp := getg()
3850
3851         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3852         gp.throwsplit = true
3853         gp.stackguard0 = stackPreempt // see comment in entersyscall
3854         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3855         gp.sysblocktraced = true
3856         gp.m.p.ptr().syscalltick++
3857
3858         // Leave SP around for GC and traceback.
3859         pc := getcallerpc()
3860         sp := getcallersp()
3861         save(pc, sp)
3862         gp.syscallsp = gp.sched.sp
3863         gp.syscallpc = gp.sched.pc
3864         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3865                 sp1 := sp
3866                 sp2 := gp.sched.sp
3867                 sp3 := gp.syscallsp
3868                 systemstack(func() {
3869                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp1), " ", hex(sp2), " ", hex(sp3), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3870                         throw("entersyscallblock")
3871                 })
3872         }
3873         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3874         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3875                 systemstack(func() {
3876                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp), " ", hex(gp.sched.sp), " ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3877                         throw("entersyscallblock")
3878                 })
3879         }
3880
3881         systemstack(entersyscallblock_handoff)
3882
3883         // Resave for traceback during blocked call.
3884         save(getcallerpc(), getcallersp())
3885
3886         gp.m.locks--
3887 }
3888
3889 func entersyscallblock_handoff() {
3890         if trace.enabled {
3891                 traceGoSysCall()
3892                 traceGoSysBlock(getg().m.p.ptr())
3893         }
3894         handoffp(releasep())
3895 }
3896
3897 // The goroutine g exited its system call.
3898 // Arrange for it to run on a cpu again.
3899 // This is called only from the go syscall library, not
3900 // from the low-level system calls used by the runtime.
3901 //
3902 // Write barriers are not allowed because our P may have been stolen.
3903 //
3904 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package.
3905 //
3906 //go:nosplit
3907 //go:nowritebarrierrec
3908 //go:linkname exitsyscall
3909 func exitsyscall() {
3910         gp := getg()
3911
3912         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3913         if getcallersp() > gp.syscallsp {
3914                 throw("exitsyscall: syscall frame is no longer valid")
3915         }
3916
3917         gp.waitsince = 0
3918         oldp := gp.m.oldp.ptr()
3919         gp.m.oldp = 0
3920         if exitsyscallfast(oldp) {
3921                 // When exitsyscallfast returns success, we have a P so can now use
3922                 // write barriers
3923                 if goroutineProfile.active {
3924                         // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
3925                         // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first
3926                         // stopped the world.
3927                         systemstack(func() {
3928                                 tryRecordGoroutineProfileWB(gp)
3929                         })
3930                 }
3931                 if trace.enabled {
3932                         if oldp != gp.m.p.ptr() || gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
3933                                 systemstack(traceGoStart)
3934                         }
3935                 }
3936                 // There's a cpu for us, so we can run.
3937                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
3938                 // We need to cas the status and scan before resuming...
3939                 casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunning)
3940
3941                 // Garbage collector isn't running (since we are),
3942                 // so okay to clear syscallsp.
3943                 gp.syscallsp = 0
3944                 gp.m.locks--
3945                 if gp.preempt {
3946                         // restore the preemption request in case we've cleared it in newstack
3947                         gp.stackguard0 = stackPreempt
3948                 } else {
3949                         // otherwise restore the real _StackGuard, we've spoiled it in entersyscall/entersyscallblock
3950                         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
3951                 }
3952                 gp.throwsplit = false
3953
3954                 if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3955                         // Scheduling of this goroutine is disabled.
3956                         Gosched()
3957                 }
3958
3959                 return
3960         }
3961
3962         gp.sysexitticks = 0
3963         if trace.enabled {
3964                 // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
3965                 // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
3966                 for oldp != nil && oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
3967                         osyield()
3968                 }
3969                 // We can't trace syscall exit right now because we don't have a P.
3970                 // Tracing code can invoke write barriers that cannot run without a P.
3971                 // So instead we remember the syscall exit time and emit the event
3972                 // in execute when we have a P.
3973                 gp.sysexitticks = cputicks()
3974         }
3975
3976         gp.m.locks--
3977
3978         // Call the scheduler.
3979         mcall(exitsyscall0)
3980
3981         // Scheduler returned, so we're allowed to run now.
3982         // Delete the syscallsp information that we left for
3983         // the garbage collector during the system call.
3984         // Must wait until now because until gosched returns
3985         // we don't know for sure that the garbage collector
3986         // is not running.
3987         gp.syscallsp = 0
3988         gp.m.p.ptr().syscalltick++
3989         gp.throwsplit = false
3990 }
3991
3992 //go:nosplit
3993 func exitsyscallfast(oldp *p) bool {
3994         gp := getg()
3995
3996         // Freezetheworld sets stopwait but does not retake P's.
3997         if sched.stopwait == freezeStopWait {
3998                 return false
3999         }
4000
4001         // Try to re-acquire the last P.
4002         if oldp != nil && oldp.status == _Psyscall && atomic.Cas(&oldp.status, _Psyscall, _Pidle) {
4003                 // There's a cpu for us, so we can run.
4004                 wirep(oldp)
4005                 exitsyscallfast_reacquired()
4006                 return true
4007         }
4008
4009         // Try to get any other idle P.
4010         if sched.pidle != 0 {
4011                 var ok bool
4012                 systemstack(func() {
4013                         ok = exitsyscallfast_pidle()
4014                         if ok && trace.enabled {
4015                                 if oldp != nil {
4016                                         // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4017                                         // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4018                                         for oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4019                                                 osyield()
4020                                         }
4021                                 }
4022                                 traceGoSysExit(0)
4023                         }
4024                 })
4025                 if ok {
4026                         return true
4027                 }
4028         }
4029         return false
4030 }
4031
4032 // exitsyscallfast_reacquired is the exitsyscall path on which this G
4033 // has successfully reacquired the P it was running on before the
4034 // syscall.
4035 //
4036 //go:nosplit
4037 func exitsyscallfast_reacquired() {
4038         gp := getg()
4039         if gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4040                 if trace.enabled {
4041                         // The p was retaken and then enter into syscall again (since gp.m.syscalltick has changed).
4042                         // traceGoSysBlock for this syscall was already emitted,
4043                         // but here we effectively retake the p from the new syscall running on the same p.
4044                         systemstack(func() {
4045                                 // Denote blocking of the new syscall.
4046                                 traceGoSysBlock(gp.m.p.ptr())
4047                                 // Denote completion of the current syscall.
4048                                 traceGoSysExit(0)
4049                         })
4050                 }
4051                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4052         }
4053 }
4054
4055 func exitsyscallfast_pidle() bool {
4056         lock(&sched.lock)
4057         pp, _ := pidleget(0)
4058         if pp != nil && sched.sysmonwait.Load() {
4059                 sched.sysmonwait.Store(false)
4060                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4061         }
4062         unlock(&sched.lock)
4063         if pp != nil {
4064                 acquirep(pp)
4065                 return true
4066         }
4067         return false
4068 }
4069
4070 // exitsyscall slow path on g0.
4071 // Failed to acquire P, enqueue gp as runnable.
4072 //
4073 // Called via mcall, so gp is the calling g from this M.
4074 //
4075 //go:nowritebarrierrec
4076 func exitsyscall0(gp *g) {
4077         casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunnable)
4078         dropg()
4079         lock(&sched.lock)
4080         var pp *p
4081         if schedEnabled(gp) {
4082                 pp, _ = pidleget(0)
4083         }
4084         var locked bool
4085         if pp == nil {
4086                 globrunqput(gp)
4087
4088                 // Below, we stoplockedm if gp is locked. globrunqput releases
4089                 // ownership of gp, so we must check if gp is locked prior to
4090                 // committing the release by unlocking sched.lock, otherwise we
4091                 // could race with another M transitioning gp from unlocked to
4092                 // locked.
4093                 locked = gp.lockedm != 0
4094         } else if sched.sysmonwait.Load() {
4095                 sched.sysmonwait.Store(false)
4096                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4097         }
4098         unlock(&sched.lock)
4099         if pp != nil {
4100                 acquirep(pp)
4101                 execute(gp, false) // Never returns.
4102         }
4103         if locked {
4104                 // Wait until another thread schedules gp and so m again.
4105                 //
4106                 // N.B. lockedm must be this M, as this g was running on this M
4107                 // before entersyscall.
4108                 stoplockedm()
4109                 execute(gp, false) // Never returns.
4110         }
4111         stopm()
4112         schedule() // Never returns.
4113 }
4114
4115 // Called from syscall package before fork.
4116 //
4117 //go:linkname syscall_runtime_BeforeFork syscall.runtime_BeforeFork
4118 //go:nosplit
4119 func syscall_runtime_BeforeFork() {
4120         gp := getg().m.curg
4121
4122         // Block signals during a fork, so that the child does not run
4123         // a signal handler before exec if a signal is sent to the process
4124         // group. See issue #18600.
4125         gp.m.locks++
4126         sigsave(&gp.m.sigmask)
4127         sigblock(false)
4128
4129         // This function is called before fork in syscall package.
4130         // Code between fork and exec must not allocate memory nor even try to grow stack.
4131         // Here we spoil g->_StackGuard to reliably detect any attempts to grow stack.
4132         // runtime_AfterFork will undo this in parent process, but not in child.
4133         gp.stackguard0 = stackFork
4134 }
4135
4136 // Called from syscall package after fork in parent.
4137 //
4138 //go:linkname syscall_runtime_AfterFork syscall.runtime_AfterFork
4139 //go:nosplit
4140 func syscall_runtime_AfterFork() {
4141         gp := getg().m.curg
4142
4143         // See the comments in beforefork.
4144         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
4145
4146         msigrestore(gp.m.sigmask)
4147
4148         gp.m.locks--
4149 }
4150
4151 // inForkedChild is true while manipulating signals in the child process.
4152 // This is used to avoid calling libc functions in case we are using vfork.
4153 var inForkedChild bool
4154
4155 // Called from syscall package after fork in child.
4156 // It resets non-sigignored signals to the default handler, and
4157 // restores the signal mask in preparation for the exec.
4158 //
4159 // Because this might be called during a vfork, and therefore may be
4160 // temporarily sharing address space with the parent process, this must
4161 // not change any global variables or calling into C code that may do so.
4162 //
4163 //go:linkname syscall_runtime_AfterForkInChild syscall.runtime_AfterForkInChild
4164 //go:nosplit
4165 //go:nowritebarrierrec
4166 func syscall_runtime_AfterForkInChild() {
4167         // It's OK to change the global variable inForkedChild here
4168         // because we are going to change it back. There is no race here,
4169         // because if we are sharing address space with the parent process,
4170         // then the parent process can not be running concurrently.
4171         inForkedChild = true
4172
4173         clearSignalHandlers()
4174
4175         // When we are the child we are the only thread running,
4176         // so we know that nothing else has changed gp.m.sigmask.
4177         msigrestore(getg().m.sigmask)
4178
4179         inForkedChild = false
4180 }
4181
4182 // pendingPreemptSignals is the number of preemption signals
4183 // that have been sent but not received. This is only used on Darwin.
4184 // For #41702.
4185 var pendingPreemptSignals atomic.Int32
4186
4187 // Called from syscall package before Exec.
4188 //
4189 //go:linkname syscall_runtime_BeforeExec syscall.runtime_BeforeExec
4190 func syscall_runtime_BeforeExec() {
4191         // Prevent thread creation during exec.
4192         execLock.lock()
4193
4194         // On Darwin, wait for all pending preemption signals to
4195         // be received. See issue #41702.
4196         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
4197                 for pendingPreemptSignals.Load() > 0 {
4198                         osyield()
4199                 }
4200         }
4201 }
4202
4203 // Called from syscall package after Exec.
4204 //
4205 //go:linkname syscall_runtime_AfterExec syscall.runtime_AfterExec
4206 func syscall_runtime_AfterExec() {
4207         execLock.unlock()
4208 }
4209
4210 // Allocate a new g, with a stack big enough for stacksize bytes.
4211 func malg(stacksize int32) *g {
4212         newg := new(g)
4213         if stacksize >= 0 {
4214                 stacksize = round2(_StackSystem + stacksize)
4215                 systemstack(func() {
4216                         newg.stack = stackalloc(uint32(stacksize))
4217                 })
4218                 newg.stackguard0 = newg.stack.lo + _StackGuard
4219                 newg.stackguard1 = ^uintptr(0)
4220                 // Clear the bottom word of the stack. We record g
4221                 // there on gsignal stack during VDSO on ARM and ARM64.
4222                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(newg.stack.lo)) = 0
4223         }
4224         return newg
4225 }
4226
4227 // Create a new g running fn.
4228 // Put it on the queue of g's waiting to run.
4229 // The compiler turns a go statement into a call to this.
4230 func newproc(fn *funcval) {
4231         gp := getg()
4232         pc := getcallerpc()
4233         systemstack(func() {
4234                 newg := newproc1(fn, gp, pc)
4235
4236                 pp := getg().m.p.ptr()
4237                 runqput(pp, newg, true)
4238
4239                 if mainStarted {
4240                         wakep()
4241                 }
4242         })
4243 }
4244
4245 // Create a new g in state _Grunnable, starting at fn. callerpc is the
4246 // address of the go statement that created this. The caller is responsible
4247 // for adding the new g to the scheduler.
4248 func newproc1(fn *funcval, callergp *g, callerpc uintptr) *g {
4249         if fn == nil {
4250                 fatal("go of nil func value")
4251         }
4252
4253         mp := acquirem() // disable preemption because we hold M and P in local vars.
4254         pp := mp.p.ptr()
4255         newg := gfget(pp)
4256         if newg == nil {
4257                 newg = malg(_StackMin)
4258                 casgstatus(newg, _Gidle, _Gdead)
4259                 allgadd(newg) // publishes with a g->status of Gdead so GC scanner doesn't look at uninitialized stack.
4260         }
4261         if newg.stack.hi == 0 {
4262                 throw("newproc1: newg missing stack")
4263         }
4264
4265         if readgstatus(newg) != _Gdead {
4266                 throw("newproc1: new g is not Gdead")
4267         }
4268
4269         totalSize := uintptr(4*goarch.PtrSize + sys.MinFrameSize) // extra space in case of reads slightly beyond frame
4270         totalSize = alignUp(totalSize, sys.StackAlign)
4271         sp := newg.stack.hi - totalSize
4272         spArg := sp
4273         if usesLR {
4274                 // caller's LR
4275                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp)) = 0
4276                 prepGoExitFrame(sp)
4277                 spArg += sys.MinFrameSize
4278         }
4279
4280         memclrNoHeapPointers(unsafe.Pointer(&newg.sched), unsafe.Sizeof(newg.sched))
4281         newg.sched.sp = sp
4282         newg.stktopsp = sp
4283         newg.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum // +PCQuantum so that previous instruction is in same function
4284         newg.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(newg))
4285         gostartcallfn(&newg.sched, fn)
4286         newg.parentGoid = callergp.goid
4287         newg.gopc = callerpc
4288         newg.ancestors = saveAncestors(callergp)
4289         newg.startpc = fn.fn
4290         if isSystemGoroutine(newg, false) {
4291                 sched.ngsys.Add(1)
4292         } else {
4293                 // Only user goroutines inherit pprof labels.
4294                 if mp.curg != nil {
4295                         newg.labels = mp.curg.labels
4296                 }
4297                 if goroutineProfile.active {
4298                         // A concurrent goroutine profile is running. It should include
4299                         // exactly the set of goroutines that were alive when the goroutine
4300                         // profiler first stopped the world. That does not include newg, so
4301                         // mark it as not needing a profile before transitioning it from
4302                         // _Gdead.
4303                         newg.goroutineProfiled.Store(goroutineProfileSatisfied)
4304                 }
4305         }
4306         // Track initial transition?
4307         newg.trackingSeq = uint8(fastrand())
4308         if newg.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
4309                 newg.tracking = true
4310         }
4311         casgstatus(newg, _Gdead, _Grunnable)
4312         gcController.addScannableStack(pp, int64(newg.stack.hi-newg.stack.lo))
4313
4314         if pp.goidcache == pp.goidcacheend {
4315                 // Sched.goidgen is the last allocated id,
4316                 // this batch must be [sched.goidgen+1, sched.goidgen+GoidCacheBatch].
4317                 // At startup sched.goidgen=0, so main goroutine receives goid=1.
4318                 pp.goidcache = sched.goidgen.Add(_GoidCacheBatch)
4319                 pp.goidcache -= _GoidCacheBatch - 1
4320                 pp.goidcacheend = pp.goidcache + _GoidCacheBatch
4321         }
4322         newg.goid = pp.goidcache
4323         pp.goidcache++
4324         if raceenabled {
4325                 newg.racectx = racegostart(callerpc)
4326                 if newg.labels != nil {
4327                         // See note in proflabel.go on labelSync's role in synchronizing
4328                         // with the reads in the signal handler.
4329                         racereleasemergeg(newg, unsafe.Pointer(&labelSync))
4330                 }
4331         }
4332         if trace.enabled {
4333                 traceGoCreate(newg, newg.startpc)
4334         }
4335         releasem(mp)
4336
4337         return newg
4338 }
4339
4340 // saveAncestors copies previous ancestors of the given caller g and
4341 // includes info for the current caller into a new set of tracebacks for
4342 // a g being created.
4343 func saveAncestors(callergp *g) *[]ancestorInfo {
4344         // Copy all prior info, except for the root goroutine (goid 0).
4345         if debug.tracebackancestors <= 0 || callergp.goid == 0 {
4346                 return nil
4347         }
4348         var callerAncestors []ancestorInfo
4349         if callergp.ancestors != nil {
4350                 callerAncestors = *callergp.ancestors
4351         }
4352         n := int32(len(callerAncestors)) + 1
4353         if n > debug.tracebackancestors {
4354                 n = debug.tracebackancestors
4355         }
4356         ancestors := make([]ancestorInfo, n)
4357         copy(ancestors[1:], callerAncestors)
4358
4359         var pcs [tracebackInnerFrames]uintptr
4360         npcs := gcallers(callergp, 0, pcs[:])
4361         ipcs := make([]uintptr, npcs)
4362         copy(ipcs, pcs[:])
4363         ancestors[0] = ancestorInfo{
4364                 pcs:  ipcs,
4365                 goid: callergp.goid,
4366                 gopc: callergp.gopc,
4367         }
4368
4369         ancestorsp := new([]ancestorInfo)
4370         *ancestorsp = ancestors
4371         return ancestorsp
4372 }
4373
4374 // Put on gfree list.
4375 // If local list is too long, transfer a batch to the global list.
4376 func gfput(pp *p, gp *g) {
4377         if readgstatus(gp) != _Gdead {
4378                 throw("gfput: bad status (not Gdead)")
4379         }
4380
4381         stksize := gp.stack.hi - gp.stack.lo
4382
4383         if stksize != uintptr(startingStackSize) {
4384                 // non-standard stack size - free it.
4385                 stackfree(gp.stack)
4386                 gp.stack.lo = 0
4387                 gp.stack.hi = 0
4388                 gp.stackguard0 = 0
4389         }
4390
4391         pp.gFree.push(gp)
4392         pp.gFree.n++
4393         if pp.gFree.n >= 64 {
4394                 var (
4395                         inc      int32
4396                         stackQ   gQueue
4397                         noStackQ gQueue
4398                 )
4399                 for pp.gFree.n >= 32 {
4400                         gp := pp.gFree.pop()
4401                         pp.gFree.n--
4402                         if gp.stack.lo == 0 {
4403                                 noStackQ.push(gp)
4404                         } else {
4405                                 stackQ.push(gp)
4406                         }
4407                         inc++
4408                 }
4409                 lock(&sched.gFree.lock)
4410                 sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4411                 sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4412                 sched.gFree.n += inc
4413                 unlock(&sched.gFree.lock)
4414         }
4415 }
4416
4417 // Get from gfree list.
4418 // If local list is empty, grab a batch from global list.
4419 func gfget(pp *p) *g {
4420 retry:
4421         if pp.gFree.empty() && (!sched.gFree.stack.empty() || !sched.gFree.noStack.empty()) {
4422                 lock(&sched.gFree.lock)
4423                 // Move a batch of free Gs to the P.
4424                 for pp.gFree.n < 32 {
4425                         // Prefer Gs with stacks.
4426                         gp := sched.gFree.stack.pop()
4427                         if gp == nil {
4428                                 gp = sched.gFree.noStack.pop()
4429                                 if gp == nil {
4430                                         break
4431                                 }
4432                         }
4433                         sched.gFree.n--
4434                         pp.gFree.push(gp)
4435                         pp.gFree.n++
4436                 }
4437                 unlock(&sched.gFree.lock)
4438                 goto retry
4439         }
4440         gp := pp.gFree.pop()
4441         if gp == nil {
4442                 return nil
4443         }
4444         pp.gFree.n--
4445         if gp.stack.lo != 0 && gp.stack.hi-gp.stack.lo != uintptr(startingStackSize) {
4446                 // Deallocate old stack. We kept it in gfput because it was the
4447                 // right size when the goroutine was put on the free list, but
4448                 // the right size has changed since then.
4449                 systemstack(func() {
4450                         stackfree(gp.stack)
4451                         gp.stack.lo = 0
4452                         gp.stack.hi = 0
4453                         gp.stackguard0 = 0
4454                 })
4455         }
4456         if gp.stack.lo == 0 {
4457                 // Stack was deallocated in gfput or just above. Allocate a new one.
4458                 systemstack(func() {
4459                         gp.stack = stackalloc(startingStackSize)
4460                 })
4461                 gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
4462         } else {
4463                 if raceenabled {
4464                         racemalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4465                 }
4466                 if msanenabled {
4467                         msanmalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4468                 }
4469                 if asanenabled {
4470                         asanunpoison(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4471                 }
4472         }
4473         return gp
4474 }
4475
4476 // Purge all cached G's from gfree list to the global list.
4477 func gfpurge(pp *p) {
4478         var (
4479                 inc      int32
4480                 stackQ   gQueue
4481                 noStackQ gQueue
4482         )
4483         for !pp.gFree.empty() {
4484                 gp := pp.gFree.pop()
4485                 pp.gFree.n--
4486                 if gp.stack.lo == 0 {
4487                         noStackQ.push(gp)
4488                 } else {
4489                         stackQ.push(gp)
4490                 }
4491                 inc++
4492         }
4493         lock(&sched.gFree.lock)
4494         sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4495         sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4496         sched.gFree.n += inc
4497         unlock(&sched.gFree.lock)
4498 }
4499
4500 // Breakpoint executes a breakpoint trap.
4501 func Breakpoint() {
4502         breakpoint()
4503 }
4504
4505 // dolockOSThread is called by LockOSThread and lockOSThread below
4506 // after they modify m.locked. Do not allow preemption during this call,
4507 // or else the m might be different in this function than in the caller.
4508 //
4509 //go:nosplit
4510 func dolockOSThread() {
4511         if GOARCH == "wasm" {
4512                 return // no threads on wasm yet
4513         }
4514         gp := getg()
4515         gp.m.lockedg.set(gp)
4516         gp.lockedm.set(gp.m)
4517 }
4518
4519 // LockOSThread wires the calling goroutine to its current operating system thread.
4520 // The calling goroutine will always execute in that thread,
4521 // and no other goroutine will execute in it,
4522 // until the calling goroutine has made as many calls to
4523 // UnlockOSThread as to LockOSThread.
4524 // If the calling goroutine exits without unlocking the thread,
4525 // the thread will be terminated.
4526 //
4527 // All init functions are run on the startup thread. Calling LockOSThread
4528 // from an init function will cause the main function to be invoked on
4529 // that thread.
4530 //
4531 // A goroutine should call LockOSThread before calling OS services or
4532 // non-Go library functions that depend on per-thread state.
4533 //
4534 //go:nosplit
4535 func LockOSThread() {
4536         if atomic.Load(&newmHandoff.haveTemplateThread) == 0 && GOOS != "plan9" {
4537                 // If we need to start a new thread from the locked
4538                 // thread, we need the template thread. Start it now
4539                 // while we're in a known-good state.
4540                 startTemplateThread()
4541         }
4542         gp := getg()
4543         gp.m.lockedExt++
4544         if gp.m.lockedExt == 0 {
4545                 gp.m.lockedExt--
4546                 panic("LockOSThread nesting overflow")
4547         }
4548         dolockOSThread()
4549 }
4550
4551 //go:nosplit
4552 func lockOSThread() {
4553         getg().m.lockedInt++
4554         dolockOSThread()
4555 }
4556
4557 // dounlockOSThread is called by UnlockOSThread and unlockOSThread below
4558 // after they update m->locked. Do not allow preemption during this call,
4559 // or else the m might be in different in this function than in the caller.
4560 //
4561 //go:nosplit
4562 func dounlockOSThread() {
4563         if GOARCH == "wasm" {
4564                 return // no threads on wasm yet
4565         }
4566         gp := getg()
4567         if gp.m.lockedInt != 0 || gp.m.lockedExt != 0 {
4568                 return
4569         }
4570         gp.m.lockedg = 0
4571         gp.lockedm = 0
4572 }
4573
4574 // UnlockOSThread undoes an earlier call to LockOSThread.
4575 // If this drops the number of active LockOSThread calls on the
4576 // calling goroutine to zero, it unwires the calling goroutine from
4577 // its fixed operating system thread.
4578 // If there are no active LockOSThread calls, this is a no-op.
4579 //
4580 // Before calling UnlockOSThread, the caller must ensure that the OS
4581 // thread is suitable for running other goroutines. If the caller made
4582 // any permanent changes to the state of the thread that would affect
4583 // other goroutines, it should not call this function and thus leave
4584 // the goroutine locked to the OS thread until the goroutine (and
4585 // hence the thread) exits.
4586 //
4587 //go:nosplit
4588 func UnlockOSThread() {
4589         gp := getg()
4590         if gp.m.lockedExt == 0 {
4591                 return
4592         }
4593         gp.m.lockedExt--
4594         dounlockOSThread()
4595 }
4596
4597 //go:nosplit
4598 func unlockOSThread() {
4599         gp := getg()
4600         if gp.m.lockedInt == 0 {
4601                 systemstack(badunlockosthread)
4602         }
4603         gp.m.lockedInt--
4604         dounlockOSThread()
4605 }
4606
4607 func badunlockosthread() {
4608         throw("runtime: internal error: misuse of lockOSThread/unlockOSThread")
4609 }
4610
4611 func gcount() int32 {
4612         n := int32(atomic.Loaduintptr(&allglen)) - sched.gFree.n - sched.ngsys.Load()
4613         for _, pp := range allp {
4614                 n -= pp.gFree.n
4615         }
4616
4617         // All these variables can be changed concurrently, so the result can be inconsistent.
4618         // But at least the current goroutine is running.
4619         if n < 1 {
4620                 n = 1
4621         }
4622         return n
4623 }
4624
4625 func mcount() int32 {
4626         return int32(sched.mnext - sched.nmfreed)
4627 }
4628
4629 var prof struct {
4630         signalLock atomic.Uint32
4631
4632         // Must hold signalLock to write. Reads may be lock-free, but
4633         // signalLock should be taken to synchronize with changes.
4634         hz atomic.Int32
4635 }
4636
4637 func _System()                    { _System() }
4638 func _ExternalCode()              { _ExternalCode() }
4639 func _LostExternalCode()          { _LostExternalCode() }
4640 func _GC()                        { _GC() }
4641 func _LostSIGPROFDuringAtomic64() { _LostSIGPROFDuringAtomic64() }
4642 func _VDSO()                      { _VDSO() }
4643
4644 // Called if we receive a SIGPROF signal.
4645 // Called by the signal handler, may run during STW.
4646 //
4647 //go:nowritebarrierrec
4648 func sigprof(pc, sp, lr uintptr, gp *g, mp *m) {
4649         if prof.hz.Load() == 0 {
4650                 return
4651         }
4652
4653         // If mp.profilehz is 0, then profiling is not enabled for this thread.
4654         // We must check this to avoid a deadlock between setcpuprofilerate
4655         // and the call to cpuprof.add, below.
4656         if mp != nil && mp.profilehz == 0 {
4657                 return
4658         }
4659
4660         // On mips{,le}/arm, 64bit atomics are emulated with spinlocks, in
4661         // runtime/internal/atomic. If SIGPROF arrives while the program is inside
4662         // the critical section, it creates a deadlock (when writing the sample).
4663         // As a workaround, create a counter of SIGPROFs while in critical section
4664         // to store the count, and pass it to sigprof.add() later when SIGPROF is
4665         // received from somewhere else (with _LostSIGPROFDuringAtomic64 as pc).
4666         if GOARCH == "mips" || GOARCH == "mipsle" || GOARCH == "arm" {
4667                 if f := findfunc(pc); f.valid() {
4668                         if hasPrefix(funcname(f), "runtime/internal/atomic") {
4669                                 cpuprof.lostAtomic++
4670                                 return
4671                         }
4672                 }
4673                 if GOARCH == "arm" && goarm < 7 && GOOS == "linux" && pc&0xffff0000 == 0xffff0000 {
4674                         // runtime/internal/atomic functions call into kernel
4675                         // helpers on arm < 7. See
4676                         // runtime/internal/atomic/sys_linux_arm.s.
4677                         cpuprof.lostAtomic++
4678                         return
4679                 }
4680         }
4681
4682         // Profiling runs concurrently with GC, so it must not allocate.
4683         // Set a trap in case the code does allocate.
4684         // Note that on windows, one thread takes profiles of all the
4685         // other threads, so mp is usually not getg().m.
4686         // In fact mp may not even be stopped.
4687         // See golang.org/issue/17165.
4688         getg().m.mallocing++
4689
4690         var u unwinder
4691         var stk [maxCPUProfStack]uintptr
4692         n := 0
4693         if mp.ncgo > 0 && mp.curg != nil && mp.curg.syscallpc != 0 && mp.curg.syscallsp != 0 {
4694                 cgoOff := 0
4695                 // Check cgoCallersUse to make sure that we are not
4696                 // interrupting other code that is fiddling with
4697                 // cgoCallers.  We are running in a signal handler
4698                 // with all signals blocked, so we don't have to worry
4699                 // about any other code interrupting us.
4700                 if mp.cgoCallersUse.Load() == 0 && mp.cgoCallers != nil && mp.cgoCallers[0] != 0 {
4701                         for cgoOff < len(mp.cgoCallers) && mp.cgoCallers[cgoOff] != 0 {
4702                                 cgoOff++
4703                         }
4704                         n += copy(stk[:], mp.cgoCallers[:cgoOff])
4705                         mp.cgoCallers[0] = 0
4706                 }
4707
4708                 // Collect Go stack that leads to the cgo call.
4709                 u.initAt(mp.curg.syscallpc, mp.curg.syscallsp, 0, mp.curg, unwindSilentErrors)
4710         } else if usesLibcall() && mp.libcallg != 0 && mp.libcallpc != 0 && mp.libcallsp != 0 {
4711                 // Libcall, i.e. runtime syscall on windows.
4712                 // Collect Go stack that leads to the call.
4713                 u.initAt(mp.libcallpc, mp.libcallsp, 0, mp.libcallg.ptr(), unwindSilentErrors)
4714         } else if mp != nil && mp.vdsoSP != 0 {
4715                 // VDSO call, e.g. nanotime1 on Linux.
4716                 // Collect Go stack that leads to the call.
4717                 u.initAt(mp.vdsoPC, mp.vdsoSP, 0, gp, unwindSilentErrors|unwindJumpStack)
4718         } else {
4719                 u.initAt(pc, sp, lr, gp, unwindSilentErrors|unwindTrap|unwindJumpStack)
4720         }
4721         n += tracebackPCs(&u, 0, stk[n:])
4722
4723         if n <= 0 {
4724                 // Normal traceback is impossible or has failed.
4725                 // Account it against abstract "System" or "GC".
4726                 n = 2
4727                 if inVDSOPage(pc) {
4728                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_VDSO) + sys.PCQuantum
4729                 } else if pc > firstmoduledata.etext {
4730                         // "ExternalCode" is better than "etext".
4731                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_ExternalCode) + sys.PCQuantum
4732                 }
4733                 stk[0] = pc
4734                 if mp.preemptoff != "" {
4735                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_GC) + sys.PCQuantum
4736                 } else {
4737                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_System) + sys.PCQuantum
4738                 }
4739         }
4740
4741         if prof.hz.Load() != 0 {
4742                 // Note: it can happen on Windows that we interrupted a system thread
4743                 // with no g, so gp could nil. The other nil checks are done out of
4744                 // caution, but not expected to be nil in practice.
4745                 var tagPtr *unsafe.Pointer
4746                 if gp != nil && gp.m != nil && gp.m.curg != nil {
4747                         tagPtr = &gp.m.curg.labels
4748                 }
4749                 cpuprof.add(tagPtr, stk[:n])
4750
4751                 gprof := gp
4752                 var pp *p
4753                 if gp != nil && gp.m != nil {
4754                         if gp.m.curg != nil {
4755                                 gprof = gp.m.curg
4756                         }
4757                         pp = gp.m.p.ptr()
4758                 }
4759                 traceCPUSample(gprof, pp, stk[:n])
4760         }
4761         getg().m.mallocing--
4762 }
4763
4764 // setcpuprofilerate sets the CPU profiling rate to hz times per second.
4765 // If hz <= 0, setcpuprofilerate turns off CPU profiling.
4766 func setcpuprofilerate(hz int32) {
4767         // Force sane arguments.
4768         if hz < 0 {
4769                 hz = 0
4770         }
4771
4772         // Disable preemption, otherwise we can be rescheduled to another thread
4773         // that has profiling enabled.
4774         gp := getg()
4775         gp.m.locks++
4776
4777         // Stop profiler on this thread so that it is safe to lock prof.
4778         // if a profiling signal came in while we had prof locked,
4779         // it would deadlock.
4780         setThreadCPUProfiler(0)
4781
4782         for !prof.signalLock.CompareAndSwap(0, 1) {
4783                 osyield()
4784         }
4785         if prof.hz.Load() != hz {
4786                 setProcessCPUProfiler(hz)
4787                 prof.hz.Store(hz)
4788         }
4789         prof.signalLock.Store(0)
4790
4791         lock(&sched.lock)
4792         sched.profilehz = hz
4793         unlock(&sched.lock)
4794
4795         if hz != 0 {
4796                 setThreadCPUProfiler(hz)
4797         }
4798
4799         gp.m.locks--
4800 }
4801
4802 // init initializes pp, which may be a freshly allocated p or a
4803 // previously destroyed p, and transitions it to status _Pgcstop.
4804 func (pp *p) init(id int32) {
4805         pp.id = id
4806         pp.status = _Pgcstop
4807         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4808         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4809         pp.wbBuf.reset()
4810         if pp.mcache == nil {
4811                 if id == 0 {
4812                         if mcache0 == nil {
4813                                 throw("missing mcache?")
4814                         }
4815                         // Use the bootstrap mcache0. Only one P will get
4816                         // mcache0: the one with ID 0.
4817                         pp.mcache = mcache0
4818                 } else {
4819                         pp.mcache = allocmcache()
4820                 }
4821         }
4822         if raceenabled && pp.raceprocctx == 0 {
4823                 if id == 0 {
4824                         pp.raceprocctx = raceprocctx0
4825                         raceprocctx0 = 0 // bootstrap
4826                 } else {
4827                         pp.raceprocctx = raceproccreate()
4828                 }
4829         }
4830         lockInit(&pp.timersLock, lockRankTimers)
4831
4832         // This P may get timers when it starts running. Set the mask here
4833         // since the P may not go through pidleget (notably P 0 on startup).
4834         timerpMask.set(id)
4835         // Similarly, we may not go through pidleget before this P starts
4836         // running if it is P 0 on startup.
4837         idlepMask.clear(id)
4838 }
4839
4840 // destroy releases all of the resources associated with pp and
4841 // transitions it to status _Pdead.
4842 //
4843 // sched.lock must be held and the world must be stopped.
4844 func (pp *p) destroy() {
4845         assertLockHeld(&sched.lock)
4846         assertWorldStopped()
4847
4848         // Move all runnable goroutines to the global queue
4849         for pp.runqhead != pp.runqtail {
4850                 // Pop from tail of local queue
4851                 pp.runqtail--
4852                 gp := pp.runq[pp.runqtail%uint32(len(pp.runq))].ptr()
4853                 // Push onto head of global queue
4854                 globrunqputhead(gp)
4855         }
4856         if pp.runnext != 0 {
4857                 globrunqputhead(pp.runnext.ptr())
4858                 pp.runnext = 0
4859         }
4860         if len(pp.timers) > 0 {
4861                 plocal := getg().m.p.ptr()
4862                 // The world is stopped, but we acquire timersLock to
4863                 // protect against sysmon calling timeSleepUntil.
4864                 // This is the only case where we hold the timersLock of
4865                 // more than one P, so there are no deadlock concerns.
4866                 lock(&plocal.timersLock)
4867                 lock(&pp.timersLock)
4868                 moveTimers(plocal, pp.timers)
4869                 pp.timers = nil
4870                 pp.numTimers.Store(0)
4871                 pp.deletedTimers.Store(0)
4872                 pp.timer0When.Store(0)
4873                 unlock(&pp.timersLock)
4874                 unlock(&plocal.timersLock)
4875         }
4876         // Flush p's write barrier buffer.
4877         if gcphase != _GCoff {
4878                 wbBufFlush1(pp)
4879                 pp.gcw.dispose()
4880         }
4881         for i := range pp.sudogbuf {
4882                 pp.sudogbuf[i] = nil
4883         }
4884         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4885         for j := range pp.deferpoolbuf {
4886                 pp.deferpoolbuf[j] = nil
4887         }
4888         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4889         systemstack(func() {
4890                 for i := 0; i < pp.mspancache.len; i++ {
4891                         // Safe to call since the world is stopped.
4892                         mheap_.spanalloc.free(unsafe.Pointer(pp.mspancache.buf[i]))
4893                 }
4894                 pp.mspancache.len = 0
4895                 lock(&mheap_.lock)
4896                 pp.pcache.flush(&mheap_.pages)
4897                 unlock(&mheap_.lock)
4898         })
4899         freemcache(pp.mcache)
4900         pp.mcache = nil
4901         gfpurge(pp)
4902         traceProcFree(pp)
4903         if raceenabled {
4904                 if pp.timerRaceCtx != 0 {
4905                         // The race detector code uses a callback to fetch
4906                         // the proc context, so arrange for that callback
4907                         // to see the right thing.
4908                         // This hack only works because we are the only
4909                         // thread running.
4910                         mp := getg().m
4911                         phold := mp.p.ptr()
4912                         mp.p.set(pp)
4913
4914                         racectxend(pp.timerRaceCtx)
4915                         pp.timerRaceCtx = 0
4916
4917                         mp.p.set(phold)
4918                 }
4919                 raceprocdestroy(pp.raceprocctx)
4920                 pp.raceprocctx = 0
4921         }
4922         pp.gcAssistTime = 0
4923         pp.status = _Pdead
4924 }
4925
4926 // Change number of processors.
4927 //
4928 // sched.lock must be held, and the world must be stopped.
4929 //
4930 // gcworkbufs must not be being modified by either the GC or the write barrier
4931 // code, so the GC must not be running if the number of Ps actually changes.
4932 //
4933 // Returns list of Ps with local work, they need to be scheduled by the caller.
4934 func procresize(nprocs int32) *p {
4935         assertLockHeld(&sched.lock)
4936         assertWorldStopped()
4937
4938         old := gomaxprocs
4939         if old < 0 || nprocs <= 0 {
4940                 throw("procresize: invalid arg")
4941         }
4942         if trace.enabled {
4943                 traceGomaxprocs(nprocs)
4944         }
4945
4946         // update statistics
4947         now := nanotime()
4948         if sched.procresizetime != 0 {
4949                 sched.totaltime += int64(old) * (now - sched.procresizetime)
4950         }
4951         sched.procresizetime = now
4952
4953         maskWords := (nprocs + 31) / 32
4954
4955         // Grow allp if necessary.
4956         if nprocs > int32(len(allp)) {
4957                 // Synchronize with retake, which could be running
4958                 // concurrently since it doesn't run on a P.
4959                 lock(&allpLock)
4960                 if nprocs <= int32(cap(allp)) {
4961                         allp = allp[:nprocs]
4962                 } else {
4963                         nallp := make([]*p, nprocs)
4964                         // Copy everything up to allp's cap so we
4965                         // never lose old allocated Ps.
4966                         copy(nallp, allp[:cap(allp)])
4967                         allp = nallp
4968                 }
4969
4970                 if maskWords <= int32(cap(idlepMask)) {
4971                         idlepMask = idlepMask[:maskWords]
4972                         timerpMask = timerpMask[:maskWords]
4973                 } else {
4974                         nidlepMask := make([]uint32, maskWords)
4975                         // No need to copy beyond len, old Ps are irrelevant.
4976                         copy(nidlepMask, idlepMask)
4977                         idlepMask = nidlepMask
4978
4979                         ntimerpMask := make([]uint32, maskWords)
4980                         copy(ntimerpMask, timerpMask)
4981                         timerpMask = ntimerpMask
4982                 }
4983                 unlock(&allpLock)
4984         }
4985
4986         // initialize new P's
4987         for i := old; i < nprocs; i++ {
4988                 pp := allp[i]
4989                 if pp == nil {
4990                         pp = new(p)
4991                 }
4992                 pp.init(i)
4993                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allp[i]), unsafe.Pointer(pp))
4994         }
4995
4996         gp := getg()
4997         if gp.m.p != 0 && gp.m.p.ptr().id < nprocs {
4998                 // continue to use the current P
4999                 gp.m.p.ptr().status = _Prunning
5000                 gp.m.p.ptr().mcache.prepareForSweep()
5001         } else {
5002                 // release the current P and acquire allp[0].
5003                 //
5004                 // We must do this before destroying our current P
5005                 // because p.destroy itself has write barriers, so we
5006                 // need to do that from a valid P.
5007                 if gp.m.p != 0 {
5008                         if trace.enabled {
5009                                 // Pretend that we were descheduled
5010                                 // and then scheduled again to keep
5011                                 // the trace sane.
5012                                 traceGoSched()
5013                                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5014                         }
5015                         gp.m.p.ptr().m = 0
5016                 }
5017                 gp.m.p = 0
5018                 pp := allp[0]
5019                 pp.m = 0
5020                 pp.status = _Pidle
5021                 acquirep(pp)
5022                 if trace.enabled {
5023                         traceGoStart()
5024                 }
5025         }
5026
5027         // g.m.p is now set, so we no longer need mcache0 for bootstrapping.
5028         mcache0 = nil
5029
5030         // release resources from unused P's
5031         for i := nprocs; i < old; i++ {
5032                 pp := allp[i]
5033                 pp.destroy()
5034                 // can't free P itself because it can be referenced by an M in syscall
5035         }
5036
5037         // Trim allp.
5038         if int32(len(allp)) != nprocs {
5039                 lock(&allpLock)
5040                 allp = allp[:nprocs]
5041                 idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5042                 timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5043                 unlock(&allpLock)
5044         }
5045
5046         var runnablePs *p
5047         for i := nprocs - 1; i >= 0; i-- {
5048                 pp := allp[i]
5049                 if gp.m.p.ptr() == pp {
5050                         continue
5051                 }
5052                 pp.status = _Pidle
5053                 if runqempty(pp) {
5054                         pidleput(pp, now)
5055                 } else {
5056                         pp.m.set(mget())
5057                         pp.link.set(runnablePs)
5058                         runnablePs = pp
5059                 }
5060         }
5061         stealOrder.reset(uint32(nprocs))
5062         var int32p *int32 = &gomaxprocs // make compiler check that gomaxprocs is an int32
5063         atomic.Store((*uint32)(unsafe.Pointer(int32p)), uint32(nprocs))
5064         if old != nprocs {
5065                 // Notify the limiter that the amount of procs has changed.
5066                 gcCPULimiter.resetCapacity(now, nprocs)
5067         }
5068         return runnablePs
5069 }
5070
5071 // Associate p and the current m.
5072 //
5073 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
5074 // isn't because it immediately acquires pp.
5075 //
5076 //go:yeswritebarrierrec
5077 func acquirep(pp *p) {
5078         // Do the part that isn't allowed to have write barriers.
5079         wirep(pp)
5080
5081         // Have p; write barriers now allowed.
5082
5083         // Perform deferred mcache flush before this P can allocate
5084         // from a potentially stale mcache.
5085         pp.mcache.prepareForSweep()
5086
5087         if trace.enabled {
5088                 traceProcStart()
5089         }
5090 }
5091
5092 // wirep is the first step of acquirep, which actually associates the
5093 // current M to pp. This is broken out so we can disallow write
5094 // barriers for this part, since we don't yet have a P.
5095 //
5096 //go:nowritebarrierrec
5097 //go:nosplit
5098 func wirep(pp *p) {
5099         gp := getg()
5100
5101         if gp.m.p != 0 {
5102                 throw("wirep: already in go")
5103         }
5104         if pp.m != 0 || pp.status != _Pidle {
5105                 id := int64(0)
5106                 if pp.m != 0 {
5107                         id = pp.m.ptr().id
5108                 }
5109                 print("wirep: p->m=", pp.m, "(", id, ") p->status=", pp.status, "\n")
5110                 throw("wirep: invalid p state")
5111         }
5112         gp.m.p.set(pp)
5113         pp.m.set(gp.m)
5114         pp.status = _Prunning
5115 }
5116
5117 // Disassociate p and the current m.
5118 func releasep() *p {
5119         gp := getg()
5120
5121         if gp.m.p == 0 {
5122                 throw("releasep: invalid arg")
5123         }
5124         pp := gp.m.p.ptr()
5125         if pp.m.ptr() != gp.m || pp.status != _Prunning {
5126                 print("releasep: m=", gp.m, " m->p=", gp.m.p.ptr(), " p->m=", hex(pp.m), " p->status=", pp.status, "\n")
5127                 throw("releasep: invalid p state")
5128         }
5129         if trace.enabled {
5130                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5131         }
5132         gp.m.p = 0
5133         pp.m = 0
5134         pp.status = _Pidle
5135         return pp
5136 }
5137
5138 func incidlelocked(v int32) {
5139         lock(&sched.lock)
5140         sched.nmidlelocked += v
5141         if v > 0 {
5142                 checkdead()
5143         }
5144         unlock(&sched.lock)
5145 }
5146
5147 // Check for deadlock situation.
5148 // The check is based on number of running M's, if 0 -> deadlock.
5149 // sched.lock must be held.
5150 func checkdead() {
5151         assertLockHeld(&sched.lock)
5152
5153         // For -buildmode=c-shared or -buildmode=c-archive it's OK if
5154         // there are no running goroutines. The calling program is
5155         // assumed to be running.
5156         if islibrary || isarchive {
5157                 return
5158         }
5159
5160         // If we are dying because of a signal caught on an already idle thread,
5161         // freezetheworld will cause all running threads to block.
5162         // And runtime will essentially enter into deadlock state,
5163         // except that there is a thread that will call exit soon.
5164         if panicking.Load() > 0 {
5165                 return
5166         }
5167
5168         // If we are not running under cgo, but we have an extra M then account
5169         // for it. (It is possible to have an extra M on Windows without cgo to
5170         // accommodate callbacks created by syscall.NewCallback. See issue #6751
5171         // for details.)
5172         var run0 int32
5173         if !iscgo && cgoHasExtraM {
5174                 mp := lockextra(true)
5175                 haveExtraM := extraMCount > 0
5176                 unlockextra(mp)
5177                 if haveExtraM {
5178                         run0 = 1
5179                 }
5180         }
5181
5182         run := mcount() - sched.nmidle - sched.nmidlelocked - sched.nmsys
5183         if run > run0 {
5184                 return
5185         }
5186         if run < 0 {
5187                 print("runtime: checkdead: nmidle=", sched.nmidle, " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " mcount=", mcount(), " nmsys=", sched.nmsys, "\n")
5188                 throw("checkdead: inconsistent counts")
5189         }
5190
5191         grunning := 0
5192         forEachG(func(gp *g) {
5193                 if isSystemGoroutine(gp, false) {
5194                         return
5195                 }
5196                 s := readgstatus(gp)
5197                 switch s &^ _Gscan {
5198                 case _Gwaiting,
5199                         _Gpreempted:
5200                         grunning++
5201                 case _Grunnable,
5202                         _Grunning,
5203                         _Gsyscall:
5204                         print("runtime: checkdead: find g ", gp.goid, " in status ", s, "\n")
5205                         throw("checkdead: runnable g")
5206                 }
5207         })
5208         if grunning == 0 { // possible if main goroutine calls runtime·Goexit()
5209                 unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5210                 fatal("no goroutines (main called runtime.Goexit) - deadlock!")
5211         }
5212
5213         // Maybe jump time forward for playground.
5214         if faketime != 0 {
5215                 if when := timeSleepUntil(); when < maxWhen {
5216                         faketime = when
5217
5218                         // Start an M to steal the timer.
5219                         pp, _ := pidleget(faketime)
5220                         if pp == nil {
5221                                 // There should always be a free P since
5222                                 // nothing is running.
5223                                 throw("checkdead: no p for timer")
5224                         }
5225                         mp := mget()
5226                         if mp == nil {
5227                                 // There should always be a free M since
5228                                 // nothing is running.
5229                                 throw("checkdead: no m for timer")
5230                         }
5231                         // M must be spinning to steal. We set this to be
5232                         // explicit, but since this is the only M it would
5233                         // become spinning on its own anyways.
5234                         sched.nmspinning.Add(1)
5235                         mp.spinning = true
5236                         mp.nextp.set(pp)
5237                         notewakeup(&mp.park)
5238                         return
5239                 }
5240         }
5241
5242         // There are no goroutines running, so we can look at the P's.
5243         for _, pp := range allp {
5244                 if len(pp.timers) > 0 {
5245                         return
5246                 }
5247         }
5248
5249         unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5250         fatal("all goroutines are asleep - deadlock!")
5251 }
5252
5253 // forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
5254 // collections. If we go this long without a garbage collection, one
5255 // is forced to run.
5256 //
5257 // This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
5258 var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9
5259
5260 // needSysmonWorkaround is true if the workaround for
5261 // golang.org/issue/42515 is needed on NetBSD.
5262 var needSysmonWorkaround bool = false
5263
5264 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
5265 //
5266 //go:nowritebarrierrec
5267 func sysmon() {
5268         lock(&sched.lock)
5269         sched.nmsys++
5270         checkdead()
5271         unlock(&sched.lock)
5272
5273         lasttrace := int64(0)
5274         idle := 0 // how many cycles in succession we had not wokeup somebody
5275         delay := uint32(0)
5276
5277         for {
5278                 if idle == 0 { // start with 20us sleep...
5279                         delay = 20
5280                 } else if idle > 50 { // start doubling the sleep after 1ms...
5281                         delay *= 2
5282                 }
5283                 if delay > 10*1000 { // up to 10ms
5284                         delay = 10 * 1000
5285                 }
5286                 usleep(delay)
5287
5288                 // sysmon should not enter deep sleep if schedtrace is enabled so that
5289                 // it can print that information at the right time.
5290                 //
5291                 // It should also not enter deep sleep if there are any active P's so
5292                 // that it can retake P's from syscalls, preempt long running G's, and
5293                 // poll the network if all P's are busy for long stretches.
5294                 //
5295                 // It should wakeup from deep sleep if any P's become active either due
5296                 // to exiting a syscall or waking up due to a timer expiring so that it
5297                 // can resume performing those duties. If it wakes from a syscall it
5298                 // resets idle and delay as a bet that since it had retaken a P from a
5299                 // syscall before, it may need to do it again shortly after the
5300                 // application starts work again. It does not reset idle when waking
5301                 // from a timer to avoid adding system load to applications that spend
5302                 // most of their time sleeping.
5303                 now := nanotime()
5304                 if debug.schedtrace <= 0 && (sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs) {
5305                         lock(&sched.lock)
5306                         if sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs {
5307                                 syscallWake := false
5308                                 next := timeSleepUntil()
5309                                 if next > now {
5310                                         sched.sysmonwait.Store(true)
5311                                         unlock(&sched.lock)
5312                                         // Make wake-up period small enough
5313                                         // for the sampling to be correct.
5314                                         sleep := forcegcperiod / 2
5315                                         if next-now < sleep {
5316                                                 sleep = next - now
5317                                         }
5318                                         shouldRelax := sleep >= osRelaxMinNS
5319                                         if shouldRelax {
5320                                                 osRelax(true)
5321                                         }
5322                                         syscallWake = notetsleep(&sched.sysmonnote, sleep)
5323                                         if shouldRelax {
5324                                                 osRelax(false)
5325                                         }
5326                                         lock(&sched.lock)
5327                                         sched.sysmonwait.Store(false)
5328                                         noteclear(&sched.sysmonnote)
5329                                 }
5330                                 if syscallWake {
5331                                         idle = 0
5332                                         delay = 20
5333                                 }
5334                         }
5335                         unlock(&sched.lock)
5336                 }
5337
5338                 lock(&sched.sysmonlock)
5339                 // Update now in case we blocked on sysmonnote or spent a long time
5340                 // blocked on schedlock or sysmonlock above.
5341                 now = nanotime()
5342
5343                 // trigger libc interceptors if needed
5344                 if *cgo_yield != nil {
5345                         asmcgocall(*cgo_yield, nil)
5346                 }
5347                 // poll network if not polled for more than 10ms
5348                 lastpoll := sched.lastpoll.Load()
5349                 if netpollinited() && lastpoll != 0 && lastpoll+10*1000*1000 < now {
5350                         sched.lastpoll.CompareAndSwap(lastpoll, now)
5351                         list := netpoll(0) // non-blocking - returns list of goroutines
5352                         if !list.empty() {
5353                                 // Need to decrement number of idle locked M's
5354                                 // (pretending that one more is running) before injectglist.
5355                                 // Otherwise it can lead to the following situation:
5356                                 // injectglist grabs all P's but before it starts M's to run the P's,
5357                                 // another M returns from syscall, finishes running its G,
5358                                 // observes that there is no work to do and no other running M's
5359                                 // and reports deadlock.
5360                                 incidlelocked(-1)
5361                                 injectglist(&list)
5362                                 incidlelocked(1)
5363                         }
5364                 }
5365                 if GOOS == "netbsd" && needSysmonWorkaround {
5366                         // netpoll is responsible for waiting for timer
5367                         // expiration, so we typically don't have to worry
5368                         // about starting an M to service timers. (Note that
5369                         // sleep for timeSleepUntil above simply ensures sysmon
5370                         // starts running again when that timer expiration may
5371                         // cause Go code to run again).
5372                         //
5373                         // However, netbsd has a kernel bug that sometimes
5374                         // misses netpollBreak wake-ups, which can lead to
5375                         // unbounded delays servicing timers. If we detect this
5376                         // overrun, then startm to get something to handle the
5377                         // timer.
5378                         //
5379                         // See issue 42515 and
5380                         // https://gnats.netbsd.org/cgi-bin/query-pr-single.pl?number=50094.
5381                         if next := timeSleepUntil(); next < now {
5382                                 startm(nil, false)
5383                         }
5384                 }
5385                 if scavenger.sysmonWake.Load() != 0 {
5386                         // Kick the scavenger awake if someone requested it.
5387                         scavenger.wake()
5388                 }
5389                 // retake P's blocked in syscalls
5390                 // and preempt long running G's
5391                 if retake(now) != 0 {
5392                         idle = 0
5393                 } else {
5394                         idle++
5395                 }
5396                 // check if we need to force a GC
5397                 if t := (gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: now}); t.test() && forcegc.idle.Load() {
5398                         lock(&forcegc.lock)
5399                         forcegc.idle.Store(false)
5400                         var list gList
5401                         list.push(forcegc.g)
5402                         injectglist(&list)
5403                         unlock(&forcegc.lock)
5404                 }
5405                 if debug.schedtrace > 0 && lasttrace+int64(debug.schedtrace)*1000000 <= now {
5406                         lasttrace = now
5407                         schedtrace(debug.scheddetail > 0)
5408                 }
5409                 unlock(&sched.sysmonlock)
5410         }
5411 }
5412
5413 type sysmontick struct {
5414         schedtick   uint32
5415         schedwhen   int64
5416         syscalltick uint32
5417         syscallwhen int64
5418 }
5419
5420 // forcePreemptNS is the time slice given to a G before it is
5421 // preempted.
5422 const forcePreemptNS = 10 * 1000 * 1000 // 10ms
5423
5424 func retake(now int64) uint32 {
5425         n := 0
5426         // Prevent allp slice changes. This lock will be completely
5427         // uncontended unless we're already stopping the world.
5428         lock(&allpLock)
5429         // We can't use a range loop over allp because we may
5430         // temporarily drop the allpLock. Hence, we need to re-fetch
5431         // allp each time around the loop.
5432         for i := 0; i < len(allp); i++ {
5433                 pp := allp[i]
5434                 if pp == nil {
5435                         // This can happen if procresize has grown
5436                         // allp but not yet created new Ps.
5437                         continue
5438                 }
5439                 pd := &pp.sysmontick
5440                 s := pp.status
5441                 sysretake := false
5442                 if s == _Prunning || s == _Psyscall {
5443                         // Preempt G if it's running for too long.
5444                         t := int64(pp.schedtick)
5445                         if int64(pd.schedtick) != t {
5446                                 pd.schedtick = uint32(t)
5447                                 pd.schedwhen = now
5448                         } else if pd.schedwhen+forcePreemptNS <= now {
5449                                 preemptone(pp)
5450                                 // In case of syscall, preemptone() doesn't
5451                                 // work, because there is no M wired to P.
5452                                 sysretake = true
5453                         }
5454                 }
5455                 if s == _Psyscall {
5456                         // Retake P from syscall if it's there for more than 1 sysmon tick (at least 20us).
5457                         t := int64(pp.syscalltick)
5458                         if !sysretake && int64(pd.syscalltick) != t {
5459                                 pd.syscalltick = uint32(t)
5460                                 pd.syscallwhen = now
5461                                 continue
5462                         }
5463                         // On the one hand we don't want to retake Ps if there is no other work to do,
5464                         // but on the other hand we want to retake them eventually
5465                         // because they can prevent the sysmon thread from deep sleep.
5466                         if runqempty(pp) && sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() > 0 && pd.syscallwhen+10*1000*1000 > now {
5467                                 continue
5468                         }
5469                         // Drop allpLock so we can take sched.lock.
5470                         unlock(&allpLock)
5471                         // Need to decrement number of idle locked M's
5472                         // (pretending that one more is running) before the CAS.
5473                         // Otherwise the M from which we retake can exit the syscall,
5474                         // increment nmidle and report deadlock.
5475                         incidlelocked(-1)
5476                         if atomic.Cas(&pp.status, s, _Pidle) {
5477                                 if trace.enabled {
5478                                         traceGoSysBlock(pp)
5479                                         traceProcStop(pp)
5480                                 }
5481                                 n++
5482                                 pp.syscalltick++
5483                                 handoffp(pp)
5484                         }
5485                         incidlelocked(1)
5486                         lock(&allpLock)
5487                 }
5488         }
5489         unlock(&allpLock)
5490         return uint32(n)
5491 }
5492
5493 // Tell all goroutines that they have been preempted and they should stop.
5494 // This function is purely best-effort. It can fail to inform a goroutine if a
5495 // processor just started running it.
5496 // No locks need to be held.
5497 // Returns true if preemption request was issued to at least one goroutine.
5498 func preemptall() bool {
5499         res := false
5500         for _, pp := range allp {
5501                 if pp.status != _Prunning {
5502                         continue
5503                 }
5504                 if preemptone(pp) {
5505                         res = true
5506                 }
5507         }
5508         return res
5509 }
5510
5511 // Tell the goroutine running on processor P to stop.
5512 // This function is purely best-effort. It can incorrectly fail to inform the
5513 // goroutine. It can inform the wrong goroutine. Even if it informs the
5514 // correct goroutine, that goroutine might ignore the request if it is
5515 // simultaneously executing newstack.
5516 // No lock needs to be held.
5517 // Returns true if preemption request was issued.
5518 // The actual preemption will happen at some point in the future
5519 // and will be indicated by the gp->status no longer being
5520 // Grunning
5521 func preemptone(pp *p) bool {
5522         mp := pp.m.ptr()
5523         if mp == nil || mp == getg().m {
5524                 return false
5525         }
5526         gp := mp.curg
5527         if gp == nil || gp == mp.g0 {
5528                 return false
5529         }
5530
5531         gp.preempt = true
5532
5533         // Every call in a goroutine checks for stack overflow by
5534         // comparing the current stack pointer to gp->stackguard0.
5535         // Setting gp->stackguard0 to StackPreempt folds
5536         // preemption into the normal stack overflow check.
5537         gp.stackguard0 = stackPreempt
5538
5539         // Request an async preemption of this P.
5540         if preemptMSupported && debug.asyncpreemptoff == 0 {
5541                 pp.preempt = true
5542                 preemptM(mp)
5543         }
5544
5545         return true
5546 }
5547
5548 var starttime int64
5549
5550 func schedtrace(detailed bool) {
5551         now := nanotime()
5552         if starttime == 0 {
5553                 starttime = now
5554         }
5555
5556         lock(&sched.lock)
5557         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)
5558         if detailed {
5559                 print(" gcwaiting=", sched.gcwaiting.Load(), " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " stopwait=", sched.stopwait, " sysmonwait=", sched.sysmonwait.Load(), "\n")
5560         }
5561         // We must be careful while reading data from P's, M's and G's.
5562         // Even if we hold schedlock, most data can be changed concurrently.
5563         // E.g. (p->m ? p->m->id : -1) can crash if p->m changes from non-nil to nil.
5564         for i, pp := range allp {
5565                 mp := pp.m.ptr()
5566                 h := atomic.Load(&pp.runqhead)
5567                 t := atomic.Load(&pp.runqtail)
5568                 if detailed {
5569                         print("  P", i, ": status=", pp.status, " schedtick=", pp.schedtick, " syscalltick=", pp.syscalltick, " m=")
5570                         if mp != nil {
5571                                 print(mp.id)
5572                         } else {
5573                                 print("nil")
5574                         }
5575                         print(" runqsize=", t-h, " gfreecnt=", pp.gFree.n, " timerslen=", len(pp.timers), "\n")
5576                 } else {
5577                         // In non-detailed mode format lengths of per-P run queues as:
5578                         // [len1 len2 len3 len4]
5579                         print(" ")
5580                         if i == 0 {
5581                                 print("[")
5582                         }
5583                         print(t - h)
5584                         if i == len(allp)-1 {
5585                                 print("]\n")
5586                         }
5587                 }
5588         }
5589
5590         if !detailed {
5591                 unlock(&sched.lock)
5592                 return
5593         }
5594
5595         for mp := allm; mp != nil; mp = mp.alllink {
5596                 pp := mp.p.ptr()
5597                 print("  M", mp.id, ": p=")
5598                 if pp != nil {
5599                         print(pp.id)
5600                 } else {
5601                         print("nil")
5602                 }
5603                 print(" curg=")
5604                 if mp.curg != nil {
5605                         print(mp.curg.goid)
5606                 } else {
5607                         print("nil")
5608                 }
5609                 print(" mallocing=", mp.mallocing, " throwing=", mp.throwing, " preemptoff=", mp.preemptoff, " locks=", mp.locks, " dying=", mp.dying, " spinning=", mp.spinning, " blocked=", mp.blocked, " lockedg=")
5610                 if lockedg := mp.lockedg.ptr(); lockedg != nil {
5611                         print(lockedg.goid)
5612                 } else {
5613                         print("nil")
5614                 }
5615                 print("\n")
5616         }
5617
5618         forEachG(func(gp *g) {
5619                 print("  G", gp.goid, ": status=", readgstatus(gp), "(", gp.waitreason.String(), ") m=")
5620                 if gp.m != nil {
5621                         print(gp.m.id)
5622                 } else {
5623                         print("nil")
5624                 }
5625                 print(" lockedm=")
5626                 if lockedm := gp.lockedm.ptr(); lockedm != nil {
5627                         print(lockedm.id)
5628                 } else {
5629                         print("nil")
5630                 }
5631                 print("\n")
5632         })
5633         unlock(&sched.lock)
5634 }
5635
5636 // schedEnableUser enables or disables the scheduling of user
5637 // goroutines.
5638 //
5639 // This does not stop already running user goroutines, so the caller
5640 // should first stop the world when disabling user goroutines.
5641 func schedEnableUser(enable bool) {
5642         lock(&sched.lock)
5643         if sched.disable.user == !enable {
5644                 unlock(&sched.lock)
5645                 return
5646         }
5647         sched.disable.user = !enable
5648         if enable {
5649                 n := sched.disable.n
5650                 sched.disable.n = 0
5651                 globrunqputbatch(&sched.disable.runnable, n)
5652                 unlock(&sched.lock)
5653                 for ; n != 0 && sched.npidle.Load() != 0; n-- {
5654                         startm(nil, false)
5655                 }
5656         } else {
5657                 unlock(&sched.lock)
5658         }
5659 }
5660
5661 // schedEnabled reports whether gp should be scheduled. It returns
5662 // false is scheduling of gp is disabled.
5663 //
5664 // sched.lock must be held.
5665 func schedEnabled(gp *g) bool {
5666         assertLockHeld(&sched.lock)
5667
5668         if sched.disable.user {
5669                 return isSystemGoroutine(gp, true)
5670         }
5671         return true
5672 }
5673
5674 // Put mp on midle list.
5675 // sched.lock must be held.
5676 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5677 //
5678 //go:nowritebarrierrec
5679 func mput(mp *m) {
5680         assertLockHeld(&sched.lock)
5681
5682         mp.schedlink = sched.midle
5683         sched.midle.set(mp)
5684         sched.nmidle++
5685         checkdead()
5686 }
5687
5688 // Try to get an m from midle list.
5689 // sched.lock must be held.
5690 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5691 //
5692 //go:nowritebarrierrec
5693 func mget() *m {
5694         assertLockHeld(&sched.lock)
5695
5696         mp := sched.midle.ptr()
5697         if mp != nil {
5698                 sched.midle = mp.schedlink
5699                 sched.nmidle--
5700         }
5701         return mp
5702 }
5703
5704 // Put gp on the global runnable queue.
5705 // sched.lock must be held.
5706 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5707 //
5708 //go:nowritebarrierrec
5709 func globrunqput(gp *g) {
5710         assertLockHeld(&sched.lock)
5711
5712         sched.runq.pushBack(gp)
5713         sched.runqsize++
5714 }
5715
5716 // Put gp at the head of the global runnable queue.
5717 // sched.lock must be held.
5718 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5719 //
5720 //go:nowritebarrierrec
5721 func globrunqputhead(gp *g) {
5722         assertLockHeld(&sched.lock)
5723
5724         sched.runq.push(gp)
5725         sched.runqsize++
5726 }
5727
5728 // Put a batch of runnable goroutines on the global runnable queue.
5729 // This clears *batch.
5730 // sched.lock must be held.
5731 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5732 //
5733 //go:nowritebarrierrec
5734 func globrunqputbatch(batch *gQueue, n int32) {
5735         assertLockHeld(&sched.lock)
5736
5737         sched.runq.pushBackAll(*batch)
5738         sched.runqsize += n
5739         *batch = gQueue{}
5740 }
5741
5742 // Try get a batch of G's from the global runnable queue.
5743 // sched.lock must be held.
5744 func globrunqget(pp *p, max int32) *g {
5745         assertLockHeld(&sched.lock)
5746
5747         if sched.runqsize == 0 {
5748                 return nil
5749         }
5750
5751         n := sched.runqsize/gomaxprocs + 1
5752         if n > sched.runqsize {
5753                 n = sched.runqsize
5754         }
5755         if max > 0 && n > max {
5756                 n = max
5757         }
5758         if n > int32(len(pp.runq))/2 {
5759                 n = int32(len(pp.runq)) / 2
5760         }
5761
5762         sched.runqsize -= n
5763
5764         gp := sched.runq.pop()
5765         n--
5766         for ; n > 0; n-- {
5767                 gp1 := sched.runq.pop()
5768                 runqput(pp, gp1, false)
5769         }
5770         return gp
5771 }
5772
5773 // pMask is an atomic bitstring with one bit per P.
5774 type pMask []uint32
5775
5776 // read returns true if P id's bit is set.
5777 func (p pMask) read(id uint32) bool {
5778         word := id / 32
5779         mask := uint32(1) << (id % 32)
5780         return (atomic.Load(&p[word]) & mask) != 0
5781 }
5782
5783 // set sets P id's bit.
5784 func (p pMask) set(id int32) {
5785         word := id / 32
5786         mask := uint32(1) << (id % 32)
5787         atomic.Or(&p[word], mask)
5788 }
5789
5790 // clear clears P id's bit.
5791 func (p pMask) clear(id int32) {
5792         word := id / 32
5793         mask := uint32(1) << (id % 32)
5794         atomic.And(&p[word], ^mask)
5795 }
5796
5797 // updateTimerPMask clears pp's timer mask if it has no timers on its heap.
5798 //
5799 // Ideally, the timer mask would be kept immediately consistent on any timer
5800 // operations. Unfortunately, updating a shared global data structure in the
5801 // timer hot path adds too much overhead in applications frequently switching
5802 // between no timers and some timers.
5803 //
5804 // As a compromise, the timer mask is updated only on pidleget / pidleput. A
5805 // running P (returned by pidleget) may add a timer at any time, so its mask
5806 // must be set. An idle P (passed to pidleput) cannot add new timers while
5807 // idle, so if it has no timers at that time, its mask may be cleared.
5808 //
5809 // Thus, we get the following effects on timer-stealing in findrunnable:
5810 //
5811 //   - Idle Ps with no timers when they go idle are never checked in findrunnable
5812 //     (for work- or timer-stealing; this is the ideal case).
5813 //   - Running Ps must always be checked.
5814 //   - Idle Ps whose timers are stolen must continue to be checked until they run
5815 //     again, even after timer expiration.
5816 //
5817 // When the P starts running again, the mask should be set, as a timer may be
5818 // added at any time.
5819 //
5820 // TODO(prattmic): Additional targeted updates may improve the above cases.
5821 // e.g., updating the mask when stealing a timer.
5822 func updateTimerPMask(pp *p) {
5823         if pp.numTimers.Load() > 0 {
5824                 return
5825         }
5826
5827         // Looks like there are no timers, however another P may transiently
5828         // decrement numTimers when handling a timerModified timer in
5829         // checkTimers. We must take timersLock to serialize with these changes.
5830         lock(&pp.timersLock)
5831         if pp.numTimers.Load() == 0 {
5832                 timerpMask.clear(pp.id)
5833         }
5834         unlock(&pp.timersLock)
5835 }
5836
5837 // pidleput puts p on the _Pidle list. now must be a relatively recent call
5838 // to nanotime or zero. Returns now or the current time if now was zero.
5839 //
5840 // This releases ownership of p. Once sched.lock is released it is no longer
5841 // safe to use p.
5842 //
5843 // sched.lock must be held.
5844 //
5845 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5846 //
5847 //go:nowritebarrierrec
5848 func pidleput(pp *p, now int64) int64 {
5849         assertLockHeld(&sched.lock)
5850
5851         if !runqempty(pp) {
5852                 throw("pidleput: P has non-empty run queue")
5853         }
5854         if now == 0 {
5855                 now = nanotime()
5856         }
5857         updateTimerPMask(pp) // clear if there are no timers.
5858         idlepMask.set(pp.id)
5859         pp.link = sched.pidle
5860         sched.pidle.set(pp)
5861         sched.npidle.Add(1)
5862         if !pp.limiterEvent.start(limiterEventIdle, now) {
5863                 throw("must be able to track idle limiter event")
5864         }
5865         return now
5866 }
5867
5868 // pidleget tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5869 //
5870 // sched.lock must be held.
5871 //
5872 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5873 //
5874 //go:nowritebarrierrec
5875 func pidleget(now int64) (*p, int64) {
5876         assertLockHeld(&sched.lock)
5877
5878         pp := sched.pidle.ptr()
5879         if pp != nil {
5880                 // Timer may get added at any time now.
5881                 if now == 0 {
5882                         now = nanotime()
5883                 }
5884                 timerpMask.set(pp.id)
5885                 idlepMask.clear(pp.id)
5886                 sched.pidle = pp.link
5887                 sched.npidle.Add(-1)
5888                 pp.limiterEvent.stop(limiterEventIdle, now)
5889         }
5890         return pp, now
5891 }
5892
5893 // pidlegetSpinning tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5894 // This is called by spinning Ms (or callers than need a spinning M) that have
5895 // found work. If no P is available, this must synchronized with non-spinning
5896 // Ms that may be preparing to drop their P without discovering this work.
5897 //
5898 // sched.lock must be held.
5899 //
5900 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5901 //
5902 //go:nowritebarrierrec
5903 func pidlegetSpinning(now int64) (*p, int64) {
5904         assertLockHeld(&sched.lock)
5905
5906         pp, now := pidleget(now)
5907         if pp == nil {
5908                 // See "Delicate dance" comment in findrunnable. We found work
5909                 // that we cannot take, we must synchronize with non-spinning
5910                 // Ms that may be preparing to drop their P.
5911                 sched.needspinning.Store(1)
5912                 return nil, now
5913         }
5914
5915         return pp, now
5916 }
5917
5918 // runqempty reports whether pp has no Gs on its local run queue.
5919 // It never returns true spuriously.
5920 func runqempty(pp *p) bool {
5921         // Defend against a race where 1) pp has G1 in runqnext but runqhead == runqtail,
5922         // 2) runqput on pp kicks G1 to the runq, 3) runqget on pp empties runqnext.
5923         // Simply observing that runqhead == runqtail and then observing that runqnext == nil
5924         // does not mean the queue is empty.
5925         for {
5926                 head := atomic.Load(&pp.runqhead)
5927                 tail := atomic.Load(&pp.runqtail)
5928                 runnext := atomic.Loaduintptr((*uintptr)(unsafe.Pointer(&pp.runnext)))
5929                 if tail == atomic.Load(&pp.runqtail) {
5930                         return head == tail && runnext == 0
5931                 }
5932         }
5933 }
5934
5935 // To shake out latent assumptions about scheduling order,
5936 // we introduce some randomness into scheduling decisions
5937 // when running with the race detector.
5938 // The need for this was made obvious by changing the
5939 // (deterministic) scheduling order in Go 1.5 and breaking
5940 // many poorly-written tests.
5941 // With the randomness here, as long as the tests pass
5942 // consistently with -race, they shouldn't have latent scheduling
5943 // assumptions.
5944 const randomizeScheduler = raceenabled
5945
5946 // runqput tries to put g on the local runnable queue.
5947 // If next is false, runqput adds g to the tail of the runnable queue.
5948 // If next is true, runqput puts g in the pp.runnext slot.
5949 // If the run queue is full, runnext puts g on the global queue.
5950 // Executed only by the owner P.
5951 func runqput(pp *p, gp *g, next bool) {
5952         if randomizeScheduler && next && fastrandn(2) == 0 {
5953                 next = false
5954         }
5955
5956         if next {
5957         retryNext:
5958                 oldnext := pp.runnext
5959                 if !pp.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
5960                         goto retryNext
5961                 }
5962                 if oldnext == 0 {
5963                         return
5964                 }
5965                 // Kick the old runnext out to the regular run queue.
5966                 gp = oldnext.ptr()
5967         }
5968
5969 retry:
5970         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
5971         t := pp.runqtail
5972         if t-h < uint32(len(pp.runq)) {
5973                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
5974                 atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+1) // store-release, makes the item available for consumption
5975                 return
5976         }
5977         if runqputslow(pp, gp, h, t) {
5978                 return
5979         }
5980         // the queue is not full, now the put above must succeed
5981         goto retry
5982 }
5983
5984 // Put g and a batch of work from local runnable queue on global queue.
5985 // Executed only by the owner P.
5986 func runqputslow(pp *p, gp *g, h, t uint32) bool {
5987         var batch [len(pp.runq)/2 + 1]*g
5988
5989         // First, grab a batch from local queue.
5990         n := t - h
5991         n = n / 2
5992         if n != uint32(len(pp.runq)/2) {
5993                 throw("runqputslow: queue is not full")
5994         }
5995         for i := uint32(0); i < n; i++ {
5996                 batch[i] = pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
5997         }
5998         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
5999                 return false
6000         }
6001         batch[n] = gp
6002
6003         if randomizeScheduler {
6004                 for i := uint32(1); i <= n; i++ {
6005                         j := fastrandn(i + 1)
6006                         batch[i], batch[j] = batch[j], batch[i]
6007                 }
6008         }
6009
6010         // Link the goroutines.
6011         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6012                 batch[i].schedlink.set(batch[i+1])
6013         }
6014         var q gQueue
6015         q.head.set(batch[0])
6016         q.tail.set(batch[n])
6017
6018         // Now put the batch on global queue.
6019         lock(&sched.lock)
6020         globrunqputbatch(&q, int32(n+1))
6021         unlock(&sched.lock)
6022         return true
6023 }
6024
6025 // runqputbatch tries to put all the G's on q on the local runnable queue.
6026 // If the queue is full, they are put on the global queue; in that case
6027 // this will temporarily acquire the scheduler lock.
6028 // Executed only by the owner P.
6029 func runqputbatch(pp *p, q *gQueue, qsize int) {
6030         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead)
6031         t := pp.runqtail
6032         n := uint32(0)
6033         for !q.empty() && t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6034                 gp := q.pop()
6035                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6036                 t++
6037                 n++
6038         }
6039         qsize -= int(n)
6040
6041         if randomizeScheduler {
6042                 off := func(o uint32) uint32 {
6043                         return (pp.runqtail + o) % uint32(len(pp.runq))
6044                 }
6045                 for i := uint32(1); i < n; i++ {
6046                         j := fastrandn(i + 1)
6047                         pp.runq[off(i)], pp.runq[off(j)] = pp.runq[off(j)], pp.runq[off(i)]
6048                 }
6049         }
6050
6051         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t)
6052         if !q.empty() {
6053                 lock(&sched.lock)
6054                 globrunqputbatch(q, int32(qsize))
6055                 unlock(&sched.lock)
6056         }
6057 }
6058
6059 // Get g from local runnable queue.
6060 // If inheritTime is true, gp should inherit the remaining time in the
6061 // current time slice. Otherwise, it should start a new time slice.
6062 // Executed only by the owner P.
6063 func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) {
6064         // If there's a runnext, it's the next G to run.
6065         next := pp.runnext
6066         // If the runnext is non-0 and the CAS fails, it could only have been stolen by another P,
6067         // because other Ps can race to set runnext to 0, but only the current P can set it to non-0.
6068         // Hence, there's no need to retry this CAS if it fails.
6069         if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) {
6070                 return next.ptr(), true
6071         }
6072
6073         for {
6074                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6075                 t := pp.runqtail
6076                 if t == h {
6077                         return nil, false
6078                 }
6079                 gp := pp.runq[h%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6080                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+1) { // cas-release, commits consume
6081                         return gp, false
6082                 }
6083         }
6084 }
6085
6086 // runqdrain drains the local runnable queue of pp and returns all goroutines in it.
6087 // Executed only by the owner P.
6088 func runqdrain(pp *p) (drainQ gQueue, n uint32) {
6089         oldNext := pp.runnext
6090         if oldNext != 0 && pp.runnext.cas(oldNext, 0) {
6091                 drainQ.pushBack(oldNext.ptr())
6092                 n++
6093         }
6094
6095 retry:
6096         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6097         t := pp.runqtail
6098         qn := t - h
6099         if qn == 0 {
6100                 return
6101         }
6102         if qn > uint32(len(pp.runq)) { // read inconsistent h and t
6103                 goto retry
6104         }
6105
6106         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+qn) { // cas-release, commits consume
6107                 goto retry
6108         }
6109
6110         // We've inverted the order in which it gets G's from the local P's runnable queue
6111         // and then advances the head pointer because we don't want to mess up the statuses of G's
6112         // while runqdrain() and runqsteal() are running in parallel.
6113         // Thus we should advance the head pointer before draining the local P into a gQueue,
6114         // so that we can update any gp.schedlink only after we take the full ownership of G,
6115         // meanwhile, other P's can't access to all G's in local P's runnable queue and steal them.
6116         // See https://groups.google.com/g/golang-dev/c/0pTKxEKhHSc/m/6Q85QjdVBQAJ for more details.
6117         for i := uint32(0); i < qn; i++ {
6118                 gp := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6119                 drainQ.pushBack(gp)
6120                 n++
6121         }
6122         return
6123 }
6124
6125 // Grabs a batch of goroutines from pp's runnable queue into batch.
6126 // Batch is a ring buffer starting at batchHead.
6127 // Returns number of grabbed goroutines.
6128 // Can be executed by any P.
6129 func runqgrab(pp *p, batch *[256]guintptr, batchHead uint32, stealRunNextG bool) uint32 {
6130         for {
6131                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6132                 t := atomic.LoadAcq(&pp.runqtail) // load-acquire, synchronize with the producer
6133                 n := t - h
6134                 n = n - n/2
6135                 if n == 0 {
6136                         if stealRunNextG {
6137                                 // Try to steal from pp.runnext.
6138                                 if next := pp.runnext; next != 0 {
6139                                         if pp.status == _Prunning {
6140                                                 // Sleep to ensure that pp isn't about to run the g
6141                                                 // we are about to steal.
6142                                                 // The important use case here is when the g running
6143                                                 // on pp ready()s another g and then almost
6144                                                 // immediately blocks. Instead of stealing runnext
6145                                                 // in this window, back off to give pp a chance to
6146                                                 // schedule runnext. This will avoid thrashing gs
6147                                                 // between different Ps.
6148                                                 // A sync chan send/recv takes ~50ns as of time of
6149                                                 // writing, so 3us gives ~50x overshoot.
6150                                                 if GOOS != "windows" && GOOS != "openbsd" && GOOS != "netbsd" {
6151                                                         usleep(3)
6152                                                 } else {
6153                                                         // On some platforms system timer granularity is
6154                                                         // 1-15ms, which is way too much for this
6155                                                         // optimization. So just yield.
6156                                                         osyield()
6157                                                 }
6158                                         }
6159                                         if !pp.runnext.cas(next, 0) {
6160                                                 continue
6161                                         }
6162                                         batch[batchHead%uint32(len(batch))] = next
6163                                         return 1
6164                                 }
6165                         }
6166                         return 0
6167                 }
6168                 if n > uint32(len(pp.runq)/2) { // read inconsistent h and t
6169                         continue
6170                 }
6171                 for i := uint32(0); i < n; i++ {
6172                         g := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))]
6173                         batch[(batchHead+i)%uint32(len(batch))] = g
6174                 }
6175                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6176                         return n
6177                 }
6178         }
6179 }
6180
6181 // Steal half of elements from local runnable queue of p2
6182 // and put onto local runnable queue of p.
6183 // Returns one of the stolen elements (or nil if failed).
6184 func runqsteal(pp, p2 *p, stealRunNextG bool) *g {
6185         t := pp.runqtail
6186         n := runqgrab(p2, &pp.runq, t, stealRunNextG)
6187         if n == 0 {
6188                 return nil
6189         }
6190         n--
6191         gp := pp.runq[(t+n)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6192         if n == 0 {
6193                 return gp
6194         }
6195         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6196         if t-h+n >= uint32(len(pp.runq)) {
6197                 throw("runqsteal: runq overflow")
6198         }
6199         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+n) // store-release, makes the item available for consumption
6200         return gp
6201 }
6202
6203 // A gQueue is a dequeue of Gs linked through g.schedlink. A G can only
6204 // be on one gQueue or gList at a time.
6205 type gQueue struct {
6206         head guintptr
6207         tail guintptr
6208 }
6209
6210 // empty reports whether q is empty.
6211 func (q *gQueue) empty() bool {
6212         return q.head == 0
6213 }
6214
6215 // push adds gp to the head of q.
6216 func (q *gQueue) push(gp *g) {
6217         gp.schedlink = q.head
6218         q.head.set(gp)
6219         if q.tail == 0 {
6220                 q.tail.set(gp)
6221         }
6222 }
6223
6224 // pushBack adds gp to the tail of q.
6225 func (q *gQueue) pushBack(gp *g) {
6226         gp.schedlink = 0
6227         if q.tail != 0 {
6228                 q.tail.ptr().schedlink.set(gp)
6229         } else {
6230                 q.head.set(gp)
6231         }
6232         q.tail.set(gp)
6233 }
6234
6235 // pushBackAll adds all Gs in q2 to the tail of q. After this q2 must
6236 // not be used.
6237 func (q *gQueue) pushBackAll(q2 gQueue) {
6238         if q2.tail == 0 {
6239                 return
6240         }
6241         q2.tail.ptr().schedlink = 0
6242         if q.tail != 0 {
6243                 q.tail.ptr().schedlink = q2.head
6244         } else {
6245                 q.head = q2.head
6246         }
6247         q.tail = q2.tail
6248 }
6249
6250 // pop removes and returns the head of queue q. It returns nil if
6251 // q is empty.
6252 func (q *gQueue) pop() *g {
6253         gp := q.head.ptr()
6254         if gp != nil {
6255                 q.head = gp.schedlink
6256                 if q.head == 0 {
6257                         q.tail = 0
6258                 }
6259         }
6260         return gp
6261 }
6262
6263 // popList takes all Gs in q and returns them as a gList.
6264 func (q *gQueue) popList() gList {
6265         stack := gList{q.head}
6266         *q = gQueue{}
6267         return stack
6268 }
6269
6270 // A gList is a list of Gs linked through g.schedlink. A G can only be
6271 // on one gQueue or gList at a time.
6272 type gList struct {
6273         head guintptr
6274 }
6275
6276 // empty reports whether l is empty.
6277 func (l *gList) empty() bool {
6278         return l.head == 0
6279 }
6280
6281 // push adds gp to the head of l.
6282 func (l *gList) push(gp *g) {
6283         gp.schedlink = l.head
6284         l.head.set(gp)
6285 }
6286
6287 // pushAll prepends all Gs in q to l.
6288 func (l *gList) pushAll(q gQueue) {
6289         if !q.empty() {
6290                 q.tail.ptr().schedlink = l.head
6291                 l.head = q.head
6292         }
6293 }
6294
6295 // pop removes and returns the head of l. If l is empty, it returns nil.
6296 func (l *gList) pop() *g {
6297         gp := l.head.ptr()
6298         if gp != nil {
6299                 l.head = gp.schedlink
6300         }
6301         return gp
6302 }
6303
6304 //go:linkname setMaxThreads runtime/debug.setMaxThreads
6305 func setMaxThreads(in int) (out int) {
6306         lock(&sched.lock)
6307         out = int(sched.maxmcount)
6308         if in > 0x7fffffff { // MaxInt32
6309                 sched.maxmcount = 0x7fffffff
6310         } else {
6311                 sched.maxmcount = int32(in)
6312         }
6313         checkmcount()
6314         unlock(&sched.lock)
6315         return
6316 }
6317
6318 //go:nosplit
6319 func procPin() int {
6320         gp := getg()
6321         mp := gp.m
6322
6323         mp.locks++
6324         return int(mp.p.ptr().id)
6325 }
6326
6327 //go:nosplit
6328 func procUnpin() {
6329         gp := getg()
6330         gp.m.locks--
6331 }
6332
6333 //go:linkname sync_runtime_procPin sync.runtime_procPin
6334 //go:nosplit
6335 func sync_runtime_procPin() int {
6336         return procPin()
6337 }
6338
6339 //go:linkname sync_runtime_procUnpin sync.runtime_procUnpin
6340 //go:nosplit
6341 func sync_runtime_procUnpin() {
6342         procUnpin()
6343 }
6344
6345 //go:linkname sync_atomic_runtime_procPin sync/atomic.runtime_procPin
6346 //go:nosplit
6347 func sync_atomic_runtime_procPin() int {
6348         return procPin()
6349 }
6350
6351 //go:linkname sync_atomic_runtime_procUnpin sync/atomic.runtime_procUnpin
6352 //go:nosplit
6353 func sync_atomic_runtime_procUnpin() {
6354         procUnpin()
6355 }
6356
6357 // Active spinning for sync.Mutex.
6358 //
6359 //go:linkname sync_runtime_canSpin sync.runtime_canSpin
6360 //go:nosplit
6361 func sync_runtime_canSpin(i int) bool {
6362         // sync.Mutex is cooperative, so we are conservative with spinning.
6363         // Spin only few times and only if running on a multicore machine and
6364         // GOMAXPROCS>1 and there is at least one other running P and local runq is empty.
6365         // As opposed to runtime mutex we don't do passive spinning here,
6366         // because there can be work on global runq or on other Ps.
6367         if i >= active_spin || ncpu <= 1 || gomaxprocs <= sched.npidle.Load()+sched.nmspinning.Load()+1 {
6368                 return false
6369         }
6370         if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) {
6371                 return false
6372         }
6373         return true
6374 }
6375
6376 //go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpin
6377 //go:nosplit
6378 func sync_runtime_doSpin() {
6379         procyield(active_spin_cnt)
6380 }
6381
6382 var stealOrder randomOrder
6383
6384 // randomOrder/randomEnum are helper types for randomized work stealing.
6385 // They allow to enumerate all Ps in different pseudo-random orders without repetitions.
6386 // The algorithm is based on the fact that if we have X such that X and GOMAXPROCS
6387 // are coprime, then a sequences of (i + X) % GOMAXPROCS gives the required enumeration.
6388 type randomOrder struct {
6389         count    uint32
6390         coprimes []uint32
6391 }
6392
6393 type randomEnum struct {
6394         i     uint32
6395         count uint32
6396         pos   uint32
6397         inc   uint32
6398 }
6399
6400 func (ord *randomOrder) reset(count uint32) {
6401         ord.count = count
6402         ord.coprimes = ord.coprimes[:0]
6403         for i := uint32(1); i <= count; i++ {
6404                 if gcd(i, count) == 1 {
6405                         ord.coprimes = append(ord.coprimes, i)
6406                 }
6407         }
6408 }
6409
6410 func (ord *randomOrder) start(i uint32) randomEnum {
6411         return randomEnum{
6412                 count: ord.count,
6413                 pos:   i % ord.count,
6414                 inc:   ord.coprimes[i/ord.count%uint32(len(ord.coprimes))],
6415         }
6416 }
6417
6418 func (enum *randomEnum) done() bool {
6419         return enum.i == enum.count
6420 }
6421
6422 func (enum *randomEnum) next() {
6423         enum.i++
6424         enum.pos = (enum.pos + enum.inc) % enum.count
6425 }
6426
6427 func (enum *randomEnum) position() uint32 {
6428         return enum.pos
6429 }
6430
6431 func gcd(a, b uint32) uint32 {
6432         for b != 0 {
6433                 a, b = b, a%b
6434         }
6435         return a
6436 }
6437
6438 // An initTask represents the set of initializations that need to be done for a package.
6439 // Keep in sync with ../../test/initempty.go:initTask
6440 type initTask struct {
6441         // TODO: pack the first 3 fields more tightly?
6442         state uintptr // 0 = uninitialized, 1 = in progress, 2 = done
6443         ndeps uintptr
6444         nfns  uintptr
6445         // followed by ndeps instances of an *initTask, one per package depended on
6446         // followed by nfns pcs, one per init function to run
6447 }
6448
6449 // inittrace stores statistics for init functions which are
6450 // updated by malloc and newproc when active is true.
6451 var inittrace tracestat
6452
6453 type tracestat struct {
6454         active bool   // init tracing activation status
6455         id     uint64 // init goroutine id
6456         allocs uint64 // heap allocations
6457         bytes  uint64 // heap allocated bytes
6458 }
6459
6460 func doInit(t *initTask) {
6461         switch t.state {
6462         case 2: // fully initialized
6463                 return
6464         case 1: // initialization in progress
6465                 throw("recursive call during initialization - linker skew")
6466         default: // not initialized yet
6467                 t.state = 1 // initialization in progress
6468
6469                 for i := uintptr(0); i < t.ndeps; i++ {
6470                         p := add(unsafe.Pointer(t), (3+i)*goarch.PtrSize)
6471                         t2 := *(**initTask)(p)
6472                         doInit(t2)
6473                 }
6474
6475                 if t.nfns == 0 {
6476                         t.state = 2 // initialization done
6477                         return
6478                 }
6479
6480                 var (
6481                         start  int64
6482                         before tracestat
6483                 )
6484
6485                 if inittrace.active {
6486                         start = nanotime()
6487                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6488                         before = inittrace
6489                 }
6490
6491                 firstFunc := add(unsafe.Pointer(t), (3+t.ndeps)*goarch.PtrSize)
6492                 for i := uintptr(0); i < t.nfns; i++ {
6493                         p := add(firstFunc, i*goarch.PtrSize)
6494                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&p))
6495                         f()
6496                 }
6497
6498                 if inittrace.active {
6499                         end := nanotime()
6500                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6501                         after := inittrace
6502
6503                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&firstFunc))
6504                         pkg := funcpkgpath(findfunc(abi.FuncPCABIInternal(f)))
6505
6506                         var sbuf [24]byte
6507                         print("init ", pkg, " @")
6508                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(start-runtimeInitTime))), " ms, ")
6509                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(end-start))), " ms clock, ")
6510                         print(string(itoa(sbuf[:], after.bytes-before.bytes)), " bytes, ")
6511                         print(string(itoa(sbuf[:], after.allocs-before.allocs)), " allocs")
6512                         print("\n")
6513                 }
6514
6515                 t.state = 2 // initialization done
6516         }
6517 }