]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/proc.go
runtime: hide trace lock init details
[gostls13.git] / src / runtime / proc.go
1 // Copyright 2014 The Go Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
3 // license that can be found in the LICENSE file.
4
5 package runtime
6
7 import (
8         "internal/abi"
9         "internal/cpu"
10         "internal/goarch"
11         "runtime/internal/atomic"
12         "runtime/internal/sys"
13         "unsafe"
14 )
15
16 // set using cmd/go/internal/modload.ModInfoProg
17 var modinfo string
18
19 // Goroutine scheduler
20 // The scheduler's job is to distribute ready-to-run goroutines over worker threads.
21 //
22 // The main concepts are:
23 // G - goroutine.
24 // M - worker thread, or machine.
25 // P - processor, a resource that is required to execute Go code.
26 //     M must have an associated P to execute Go code, however it can be
27 //     blocked or in a syscall w/o an associated P.
28 //
29 // Design doc at https://golang.org/s/go11sched.
30
31 // Worker thread parking/unparking.
32 // We need to balance between keeping enough running worker threads to utilize
33 // available hardware parallelism and parking excessive running worker threads
34 // to conserve CPU resources and power. This is not simple for two reasons:
35 // (1) scheduler state is intentionally distributed (in particular, per-P work
36 // queues), so it is not possible to compute global predicates on fast paths;
37 // (2) for optimal thread management we would need to know the future (don't park
38 // a worker thread when a new goroutine will be readied in near future).
39 //
40 // Three rejected approaches that would work badly:
41 // 1. Centralize all scheduler state (would inhibit scalability).
42 // 2. Direct goroutine handoff. That is, when we ready a new goroutine and there
43 //    is a spare P, unpark a thread and handoff it the thread and the goroutine.
44 //    This would lead to thread state thrashing, as the thread that readied the
45 //    goroutine can be out of work the very next moment, we will need to park it.
46 //    Also, it would destroy locality of computation as we want to preserve
47 //    dependent goroutines on the same thread; and introduce additional latency.
48 // 3. Unpark an additional thread whenever we ready a goroutine and there is an
49 //    idle P, but don't do handoff. This would lead to excessive thread parking/
50 //    unparking as the additional threads will instantly park without discovering
51 //    any work to do.
52 //
53 // The current approach:
54 //
55 // This approach applies to three primary sources of potential work: readying a
56 // goroutine, new/modified-earlier timers, and idle-priority GC. See below for
57 // additional details.
58 //
59 // We unpark an additional thread when we submit work if (this is wakep()):
60 // 1. There is an idle P, and
61 // 2. There are no "spinning" worker threads.
62 //
63 // A worker thread is considered spinning if it is out of local work and did
64 // not find work in the global run queue or netpoller; the spinning state is
65 // denoted in m.spinning and in sched.nmspinning. Threads unparked this way are
66 // also considered spinning; we don't do goroutine handoff so such threads are
67 // out of work initially. Spinning threads spin on looking for work in per-P
68 // run queues and timer heaps or from the GC before parking. If a spinning
69 // thread finds work it takes itself out of the spinning state and proceeds to
70 // execution. If it does not find work it takes itself out of the spinning
71 // state and then parks.
72 //
73 // If there is at least one spinning thread (sched.nmspinning>1), we don't
74 // unpark new threads when submitting work. To compensate for that, if the last
75 // spinning thread finds work and stops spinning, it must unpark a new spinning
76 // thread. This approach smooths out unjustified spikes of thread unparking,
77 // but at the same time guarantees eventual maximal CPU parallelism
78 // utilization.
79 //
80 // The main implementation complication is that we need to be very careful
81 // during spinning->non-spinning thread transition. This transition can race
82 // with submission of new work, and either one part or another needs to unpark
83 // another worker thread. If they both fail to do that, we can end up with
84 // semi-persistent CPU underutilization.
85 //
86 // The general pattern for submission is:
87 // 1. Submit work to the local run queue, timer heap, or GC state.
88 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
89 // 3. Check sched.nmspinning.
90 //
91 // The general pattern for spinning->non-spinning transition is:
92 // 1. Decrement nmspinning.
93 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
94 // 3. Check all per-P work queues and GC for new work.
95 //
96 // Note that all this complexity does not apply to global run queue as we are
97 // not sloppy about thread unparking when submitting to global queue. Also see
98 // comments for nmspinning manipulation.
99 //
100 // How these different sources of work behave varies, though it doesn't affect
101 // the synchronization approach:
102 // * Ready goroutine: this is an obvious source of work; the goroutine is
103 //   immediately ready and must run on some thread eventually.
104 // * New/modified-earlier timer: The current timer implementation (see time.go)
105 //   uses netpoll in a thread with no work available to wait for the soonest
106 //   timer. If there is no thread waiting, we want a new spinning thread to go
107 //   wait.
108 // * Idle-priority GC: The GC wakes a stopped idle thread to contribute to
109 //   background GC work (note: currently disabled per golang.org/issue/19112).
110 //   Also see golang.org/issue/44313, as this should be extended to all GC
111 //   workers.
112
113 var (
114         m0           m
115         g0           g
116         mcache0      *mcache
117         raceprocctx0 uintptr
118         raceFiniLock mutex
119 )
120
121 // This slice records the initializing tasks that need to be
122 // done to start up the runtime. It is built by the linker.
123 var runtime_inittasks []*initTask
124
125 // main_init_done is a signal used by cgocallbackg that initialization
126 // has been completed. It is made before _cgo_notify_runtime_init_done,
127 // so all cgo calls can rely on it existing. When main_init is complete,
128 // it is closed, meaning cgocallbackg can reliably receive from it.
129 var main_init_done chan bool
130
131 //go:linkname main_main main.main
132 func main_main()
133
134 // mainStarted indicates that the main M has started.
135 var mainStarted bool
136
137 // runtimeInitTime is the nanotime() at which the runtime started.
138 var runtimeInitTime int64
139
140 // Value to use for signal mask for newly created M's.
141 var initSigmask sigset
142
143 // The main goroutine.
144 func main() {
145         mp := getg().m
146
147         // Racectx of m0->g0 is used only as the parent of the main goroutine.
148         // It must not be used for anything else.
149         mp.g0.racectx = 0
150
151         // Max stack size is 1 GB on 64-bit, 250 MB on 32-bit.
152         // Using decimal instead of binary GB and MB because
153         // they look nicer in the stack overflow failure message.
154         if goarch.PtrSize == 8 {
155                 maxstacksize = 1000000000
156         } else {
157                 maxstacksize = 250000000
158         }
159
160         // An upper limit for max stack size. Used to avoid random crashes
161         // after calling SetMaxStack and trying to allocate a stack that is too big,
162         // since stackalloc works with 32-bit sizes.
163         maxstackceiling = 2 * maxstacksize
164
165         // Allow newproc to start new Ms.
166         mainStarted = true
167
168         if GOARCH != "wasm" { // no threads on wasm yet, so no sysmon
169                 systemstack(func() {
170                         newm(sysmon, nil, -1)
171                 })
172         }
173
174         // Lock the main goroutine onto this, the main OS thread,
175         // during initialization. Most programs won't care, but a few
176         // do require certain calls to be made by the main thread.
177         // Those can arrange for main.main to run in the main thread
178         // by calling runtime.LockOSThread during initialization
179         // to preserve the lock.
180         lockOSThread()
181
182         if mp != &m0 {
183                 throw("runtime.main not on m0")
184         }
185
186         // Record when the world started.
187         // Must be before doInit for tracing init.
188         runtimeInitTime = nanotime()
189         if runtimeInitTime == 0 {
190                 throw("nanotime returning zero")
191         }
192
193         if debug.inittrace != 0 {
194                 inittrace.id = getg().goid
195                 inittrace.active = true
196         }
197
198         doInit(runtime_inittasks) // Must be before defer.
199
200         // Defer unlock so that runtime.Goexit during init does the unlock too.
201         needUnlock := true
202         defer func() {
203                 if needUnlock {
204                         unlockOSThread()
205                 }
206         }()
207
208         gcenable()
209
210         main_init_done = make(chan bool)
211         if iscgo {
212                 if _cgo_thread_start == nil {
213                         throw("_cgo_thread_start missing")
214                 }
215                 if GOOS != "windows" {
216                         if _cgo_setenv == nil {
217                                 throw("_cgo_setenv missing")
218                         }
219                         if _cgo_unsetenv == nil {
220                                 throw("_cgo_unsetenv missing")
221                         }
222                 }
223                 if _cgo_notify_runtime_init_done == nil {
224                         throw("_cgo_notify_runtime_init_done missing")
225                 }
226                 // Start the template thread in case we enter Go from
227                 // a C-created thread and need to create a new thread.
228                 startTemplateThread()
229                 cgocall(_cgo_notify_runtime_init_done, nil)
230         }
231
232         // Run the initializing tasks. Depending on build mode this
233         // list can arrive a few different ways, but it will always
234         // contain the init tasks computed by the linker for all the
235         // packages in the program (excluding those added at runtime
236         // by package plugin).
237         for _, m := range activeModules() {
238                 doInit(m.inittasks)
239         }
240
241         // Disable init tracing after main init done to avoid overhead
242         // of collecting statistics in malloc and newproc
243         inittrace.active = false
244
245         close(main_init_done)
246
247         needUnlock = false
248         unlockOSThread()
249
250         if isarchive || islibrary {
251                 // A program compiled with -buildmode=c-archive or c-shared
252                 // has a main, but it is not executed.
253                 return
254         }
255         fn := main_main // make an indirect call, as the linker doesn't know the address of the main package when laying down the runtime
256         fn()
257         if raceenabled {
258                 runExitHooks(0) // run hooks now, since racefini does not return
259                 racefini()
260         }
261
262         // Make racy client program work: if panicking on
263         // another goroutine at the same time as main returns,
264         // let the other goroutine finish printing the panic trace.
265         // Once it does, it will exit. See issues 3934 and 20018.
266         if runningPanicDefers.Load() != 0 {
267                 // Running deferred functions should not take long.
268                 for c := 0; c < 1000; c++ {
269                         if runningPanicDefers.Load() == 0 {
270                                 break
271                         }
272                         Gosched()
273                 }
274         }
275         if panicking.Load() != 0 {
276                 gopark(nil, nil, waitReasonPanicWait, traceEvGoStop, 1)
277         }
278         runExitHooks(0)
279
280         exit(0)
281         for {
282                 var x *int32
283                 *x = 0
284         }
285 }
286
287 // os_beforeExit is called from os.Exit(0).
288 //
289 //go:linkname os_beforeExit os.runtime_beforeExit
290 func os_beforeExit(exitCode int) {
291         runExitHooks(exitCode)
292         if exitCode == 0 && raceenabled {
293                 racefini()
294         }
295 }
296
297 // start forcegc helper goroutine
298 func init() {
299         go forcegchelper()
300 }
301
302 func forcegchelper() {
303         forcegc.g = getg()
304         lockInit(&forcegc.lock, lockRankForcegc)
305         for {
306                 lock(&forcegc.lock)
307                 if forcegc.idle.Load() {
308                         throw("forcegc: phase error")
309                 }
310                 forcegc.idle.Store(true)
311                 goparkunlock(&forcegc.lock, waitReasonForceGCIdle, traceEvGoBlock, 1)
312                 // this goroutine is explicitly resumed by sysmon
313                 if debug.gctrace > 0 {
314                         println("GC forced")
315                 }
316                 // Time-triggered, fully concurrent.
317                 gcStart(gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: nanotime()})
318         }
319 }
320
321 // Gosched yields the processor, allowing other goroutines to run. It does not
322 // suspend the current goroutine, so execution resumes automatically.
323 //
324 //go:nosplit
325 func Gosched() {
326         checkTimeouts()
327         mcall(gosched_m)
328 }
329
330 // goschedguarded yields the processor like gosched, but also checks
331 // for forbidden states and opts out of the yield in those cases.
332 //
333 //go:nosplit
334 func goschedguarded() {
335         mcall(goschedguarded_m)
336 }
337
338 // goschedIfBusy yields the processor like gosched, but only does so if
339 // there are no idle Ps or if we're on the only P and there's nothing in
340 // the run queue. In both cases, there is freely available idle time.
341 //
342 //go:nosplit
343 func goschedIfBusy() {
344         gp := getg()
345         // Call gosched if gp.preempt is set; we may be in a tight loop that
346         // doesn't otherwise yield.
347         if !gp.preempt && sched.npidle.Load() > 0 {
348                 return
349         }
350         mcall(gosched_m)
351 }
352
353 // Puts the current goroutine into a waiting state and calls unlockf on the
354 // system stack.
355 //
356 // If unlockf returns false, the goroutine is resumed.
357 //
358 // unlockf must not access this G's stack, as it may be moved between
359 // the call to gopark and the call to unlockf.
360 //
361 // Note that because unlockf is called after putting the G into a waiting
362 // state, the G may have already been readied by the time unlockf is called
363 // unless there is external synchronization preventing the G from being
364 // readied. If unlockf returns false, it must guarantee that the G cannot be
365 // externally readied.
366 //
367 // Reason explains why the goroutine has been parked. It is displayed in stack
368 // traces and heap dumps. Reasons should be unique and descriptive. Do not
369 // re-use reasons, add new ones.
370 func gopark(unlockf func(*g, unsafe.Pointer) bool, lock unsafe.Pointer, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
371         if reason != waitReasonSleep {
372                 checkTimeouts() // timeouts may expire while two goroutines keep the scheduler busy
373         }
374         mp := acquirem()
375         gp := mp.curg
376         status := readgstatus(gp)
377         if status != _Grunning && status != _Gscanrunning {
378                 throw("gopark: bad g status")
379         }
380         mp.waitlock = lock
381         mp.waitunlockf = unlockf
382         gp.waitreason = reason
383         mp.waittraceev = traceEv
384         mp.waittraceskip = traceskip
385         releasem(mp)
386         // can't do anything that might move the G between Ms here.
387         mcall(park_m)
388 }
389
390 // Puts the current goroutine into a waiting state and unlocks the lock.
391 // The goroutine can be made runnable again by calling goready(gp).
392 func goparkunlock(lock *mutex, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
393         gopark(parkunlock_c, unsafe.Pointer(lock), reason, traceEv, traceskip)
394 }
395
396 func goready(gp *g, traceskip int) {
397         systemstack(func() {
398                 ready(gp, traceskip, true)
399         })
400 }
401
402 //go:nosplit
403 func acquireSudog() *sudog {
404         // Delicate dance: the semaphore implementation calls
405         // acquireSudog, acquireSudog calls new(sudog),
406         // new calls malloc, malloc can call the garbage collector,
407         // and the garbage collector calls the semaphore implementation
408         // in stopTheWorld.
409         // Break the cycle by doing acquirem/releasem around new(sudog).
410         // The acquirem/releasem increments m.locks during new(sudog),
411         // which keeps the garbage collector from being invoked.
412         mp := acquirem()
413         pp := mp.p.ptr()
414         if len(pp.sudogcache) == 0 {
415                 lock(&sched.sudoglock)
416                 // First, try to grab a batch from central cache.
417                 for len(pp.sudogcache) < cap(pp.sudogcache)/2 && sched.sudogcache != nil {
418                         s := sched.sudogcache
419                         sched.sudogcache = s.next
420                         s.next = nil
421                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
422                 }
423                 unlock(&sched.sudoglock)
424                 // If the central cache is empty, allocate a new one.
425                 if len(pp.sudogcache) == 0 {
426                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, new(sudog))
427                 }
428         }
429         n := len(pp.sudogcache)
430         s := pp.sudogcache[n-1]
431         pp.sudogcache[n-1] = nil
432         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
433         if s.elem != nil {
434                 throw("acquireSudog: found s.elem != nil in cache")
435         }
436         releasem(mp)
437         return s
438 }
439
440 //go:nosplit
441 func releaseSudog(s *sudog) {
442         if s.elem != nil {
443                 throw("runtime: sudog with non-nil elem")
444         }
445         if s.isSelect {
446                 throw("runtime: sudog with non-false isSelect")
447         }
448         if s.next != nil {
449                 throw("runtime: sudog with non-nil next")
450         }
451         if s.prev != nil {
452                 throw("runtime: sudog with non-nil prev")
453         }
454         if s.waitlink != nil {
455                 throw("runtime: sudog with non-nil waitlink")
456         }
457         if s.c != nil {
458                 throw("runtime: sudog with non-nil c")
459         }
460         gp := getg()
461         if gp.param != nil {
462                 throw("runtime: releaseSudog with non-nil gp.param")
463         }
464         mp := acquirem() // avoid rescheduling to another P
465         pp := mp.p.ptr()
466         if len(pp.sudogcache) == cap(pp.sudogcache) {
467                 // Transfer half of local cache to the central cache.
468                 var first, last *sudog
469                 for len(pp.sudogcache) > cap(pp.sudogcache)/2 {
470                         n := len(pp.sudogcache)
471                         p := pp.sudogcache[n-1]
472                         pp.sudogcache[n-1] = nil
473                         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
474                         if first == nil {
475                                 first = p
476                         } else {
477                                 last.next = p
478                         }
479                         last = p
480                 }
481                 lock(&sched.sudoglock)
482                 last.next = sched.sudogcache
483                 sched.sudogcache = first
484                 unlock(&sched.sudoglock)
485         }
486         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
487         releasem(mp)
488 }
489
490 // called from assembly.
491 func badmcall(fn func(*g)) {
492         throw("runtime: mcall called on m->g0 stack")
493 }
494
495 func badmcall2(fn func(*g)) {
496         throw("runtime: mcall function returned")
497 }
498
499 func badreflectcall() {
500         panic(plainError("arg size to reflect.call more than 1GB"))
501 }
502
503 //go:nosplit
504 //go:nowritebarrierrec
505 func badmorestackg0() {
506         writeErrStr("fatal: morestack on g0\n")
507 }
508
509 //go:nosplit
510 //go:nowritebarrierrec
511 func badmorestackgsignal() {
512         writeErrStr("fatal: morestack on gsignal\n")
513 }
514
515 //go:nosplit
516 func badctxt() {
517         throw("ctxt != 0")
518 }
519
520 func lockedOSThread() bool {
521         gp := getg()
522         return gp.lockedm != 0 && gp.m.lockedg != 0
523 }
524
525 var (
526         // allgs contains all Gs ever created (including dead Gs), and thus
527         // never shrinks.
528         //
529         // Access via the slice is protected by allglock or stop-the-world.
530         // Readers that cannot take the lock may (carefully!) use the atomic
531         // variables below.
532         allglock mutex
533         allgs    []*g
534
535         // allglen and allgptr are atomic variables that contain len(allgs) and
536         // &allgs[0] respectively. Proper ordering depends on totally-ordered
537         // loads and stores. Writes are protected by allglock.
538         //
539         // allgptr is updated before allglen. Readers should read allglen
540         // before allgptr to ensure that allglen is always <= len(allgptr). New
541         // Gs appended during the race can be missed. For a consistent view of
542         // all Gs, allglock must be held.
543         //
544         // allgptr copies should always be stored as a concrete type or
545         // unsafe.Pointer, not uintptr, to ensure that GC can still reach it
546         // even if it points to a stale array.
547         allglen uintptr
548         allgptr **g
549 )
550
551 func allgadd(gp *g) {
552         if readgstatus(gp) == _Gidle {
553                 throw("allgadd: bad status Gidle")
554         }
555
556         lock(&allglock)
557         allgs = append(allgs, gp)
558         if &allgs[0] != allgptr {
559                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allgptr), unsafe.Pointer(&allgs[0]))
560         }
561         atomic.Storeuintptr(&allglen, uintptr(len(allgs)))
562         unlock(&allglock)
563 }
564
565 // allGsSnapshot returns a snapshot of the slice of all Gs.
566 //
567 // The world must be stopped or allglock must be held.
568 func allGsSnapshot() []*g {
569         assertWorldStoppedOrLockHeld(&allglock)
570
571         // Because the world is stopped or allglock is held, allgadd
572         // cannot happen concurrently with this. allgs grows
573         // monotonically and existing entries never change, so we can
574         // simply return a copy of the slice header. For added safety,
575         // we trim everything past len because that can still change.
576         return allgs[:len(allgs):len(allgs)]
577 }
578
579 // atomicAllG returns &allgs[0] and len(allgs) for use with atomicAllGIndex.
580 func atomicAllG() (**g, uintptr) {
581         length := atomic.Loaduintptr(&allglen)
582         ptr := (**g)(atomic.Loadp(unsafe.Pointer(&allgptr)))
583         return ptr, length
584 }
585
586 // atomicAllGIndex returns ptr[i] with the allgptr returned from atomicAllG.
587 func atomicAllGIndex(ptr **g, i uintptr) *g {
588         return *(**g)(add(unsafe.Pointer(ptr), i*goarch.PtrSize))
589 }
590
591 // forEachG calls fn on every G from allgs.
592 //
593 // forEachG takes a lock to exclude concurrent addition of new Gs.
594 func forEachG(fn func(gp *g)) {
595         lock(&allglock)
596         for _, gp := range allgs {
597                 fn(gp)
598         }
599         unlock(&allglock)
600 }
601
602 // forEachGRace calls fn on every G from allgs.
603 //
604 // forEachGRace avoids locking, but does not exclude addition of new Gs during
605 // execution, which may be missed.
606 func forEachGRace(fn func(gp *g)) {
607         ptr, length := atomicAllG()
608         for i := uintptr(0); i < length; i++ {
609                 gp := atomicAllGIndex(ptr, i)
610                 fn(gp)
611         }
612         return
613 }
614
615 const (
616         // Number of goroutine ids to grab from sched.goidgen to local per-P cache at once.
617         // 16 seems to provide enough amortization, but other than that it's mostly arbitrary number.
618         _GoidCacheBatch = 16
619 )
620
621 // cpuinit sets up CPU feature flags and calls internal/cpu.Initialize. env should be the complete
622 // value of the GODEBUG environment variable.
623 func cpuinit(env string) {
624         switch GOOS {
625         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
626                 cpu.DebugOptions = true
627         }
628         cpu.Initialize(env)
629
630         // Support cpu feature variables are used in code generated by the compiler
631         // to guard execution of instructions that can not be assumed to be always supported.
632         switch GOARCH {
633         case "386", "amd64":
634                 x86HasPOPCNT = cpu.X86.HasPOPCNT
635                 x86HasSSE41 = cpu.X86.HasSSE41
636                 x86HasFMA = cpu.X86.HasFMA
637
638         case "arm":
639                 armHasVFPv4 = cpu.ARM.HasVFPv4
640
641         case "arm64":
642                 arm64HasATOMICS = cpu.ARM64.HasATOMICS
643         }
644 }
645
646 // getGodebugEarly extracts the environment variable GODEBUG from the environment on
647 // Unix-like operating systems and returns it. This function exists to extract GODEBUG
648 // early before much of the runtime is initialized.
649 func getGodebugEarly() string {
650         const prefix = "GODEBUG="
651         var env string
652         switch GOOS {
653         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
654                 // Similar to goenv_unix but extracts the environment value for
655                 // GODEBUG directly.
656                 // TODO(moehrmann): remove when general goenvs() can be called before cpuinit()
657                 n := int32(0)
658                 for argv_index(argv, argc+1+n) != nil {
659                         n++
660                 }
661
662                 for i := int32(0); i < n; i++ {
663                         p := argv_index(argv, argc+1+i)
664                         s := unsafe.String(p, findnull(p))
665
666                         if hasPrefix(s, prefix) {
667                                 env = gostring(p)[len(prefix):]
668                                 break
669                         }
670                 }
671         }
672         return env
673 }
674
675 // The bootstrap sequence is:
676 //
677 //      call osinit
678 //      call schedinit
679 //      make & queue new G
680 //      call runtime·mstart
681 //
682 // The new G calls runtime·main.
683 func schedinit() {
684         lockInit(&sched.lock, lockRankSched)
685         lockInit(&sched.sysmonlock, lockRankSysmon)
686         lockInit(&sched.deferlock, lockRankDefer)
687         lockInit(&sched.sudoglock, lockRankSudog)
688         lockInit(&deadlock, lockRankDeadlock)
689         lockInit(&paniclk, lockRankPanic)
690         lockInit(&allglock, lockRankAllg)
691         lockInit(&allpLock, lockRankAllp)
692         lockInit(&reflectOffs.lock, lockRankReflectOffs)
693         lockInit(&finlock, lockRankFin)
694         lockInit(&cpuprof.lock, lockRankCpuprof)
695         traceLockInit()
696         // Enforce that this lock is always a leaf lock.
697         // All of this lock's critical sections should be
698         // extremely short.
699         lockInit(&memstats.heapStats.noPLock, lockRankLeafRank)
700
701         // raceinit must be the first call to race detector.
702         // In particular, it must be done before mallocinit below calls racemapshadow.
703         gp := getg()
704         if raceenabled {
705                 gp.racectx, raceprocctx0 = raceinit()
706         }
707
708         sched.maxmcount = 10000
709
710         // The world starts stopped.
711         worldStopped()
712
713         moduledataverify()
714         stackinit()
715         mallocinit()
716         godebug := getGodebugEarly()
717         initPageTrace(godebug) // must run after mallocinit but before anything allocates
718         cpuinit(godebug)       // must run before alginit
719         alginit()              // maps, hash, fastrand must not be used before this call
720         fastrandinit()         // must run before mcommoninit
721         mcommoninit(gp.m, -1)
722         modulesinit()   // provides activeModules
723         typelinksinit() // uses maps, activeModules
724         itabsinit()     // uses activeModules
725         stkobjinit()    // must run before GC starts
726
727         sigsave(&gp.m.sigmask)
728         initSigmask = gp.m.sigmask
729
730         goargs()
731         goenvs()
732         parsedebugvars()
733         gcinit()
734
735         // if disableMemoryProfiling is set, update MemProfileRate to 0 to turn off memprofile.
736         // Note: parsedebugvars may update MemProfileRate, but when disableMemoryProfiling is
737         // set to true by the linker, it means that nothing is consuming the profile, it is
738         // safe to set MemProfileRate to 0.
739         if disableMemoryProfiling {
740                 MemProfileRate = 0
741         }
742
743         lock(&sched.lock)
744         sched.lastpoll.Store(nanotime())
745         procs := ncpu
746         if n, ok := atoi32(gogetenv("GOMAXPROCS")); ok && n > 0 {
747                 procs = n
748         }
749         if procresize(procs) != nil {
750                 throw("unknown runnable goroutine during bootstrap")
751         }
752         unlock(&sched.lock)
753
754         // World is effectively started now, as P's can run.
755         worldStarted()
756
757         if buildVersion == "" {
758                 // Condition should never trigger. This code just serves
759                 // to ensure runtime·buildVersion is kept in the resulting binary.
760                 buildVersion = "unknown"
761         }
762         if len(modinfo) == 1 {
763                 // Condition should never trigger. This code just serves
764                 // to ensure runtime·modinfo is kept in the resulting binary.
765                 modinfo = ""
766         }
767 }
768
769 func dumpgstatus(gp *g) {
770         thisg := getg()
771         print("runtime:   gp: gp=", gp, ", goid=", gp.goid, ", gp->atomicstatus=", readgstatus(gp), "\n")
772         print("runtime: getg:  g=", thisg, ", goid=", thisg.goid, ",  g->atomicstatus=", readgstatus(thisg), "\n")
773 }
774
775 // sched.lock must be held.
776 func checkmcount() {
777         assertLockHeld(&sched.lock)
778
779         // Exclude extra M's, which are used for cgocallback from threads
780         // created in C.
781         //
782         // The purpose of the SetMaxThreads limit is to avoid accidental fork
783         // bomb from something like millions of goroutines blocking on system
784         // calls, causing the runtime to create millions of threads. By
785         // definition, this isn't a problem for threads created in C, so we
786         // exclude them from the limit. See https://go.dev/issue/60004.
787         count := mcount() - int32(extraMInUse.Load()) - int32(extraMLength.Load())
788         if count > sched.maxmcount {
789                 print("runtime: program exceeds ", sched.maxmcount, "-thread limit\n")
790                 throw("thread exhaustion")
791         }
792 }
793
794 // mReserveID returns the next ID to use for a new m. This new m is immediately
795 // considered 'running' by checkdead.
796 //
797 // sched.lock must be held.
798 func mReserveID() int64 {
799         assertLockHeld(&sched.lock)
800
801         if sched.mnext+1 < sched.mnext {
802                 throw("runtime: thread ID overflow")
803         }
804         id := sched.mnext
805         sched.mnext++
806         checkmcount()
807         return id
808 }
809
810 // Pre-allocated ID may be passed as 'id', or omitted by passing -1.
811 func mcommoninit(mp *m, id int64) {
812         gp := getg()
813
814         // g0 stack won't make sense for user (and is not necessary unwindable).
815         if gp != gp.m.g0 {
816                 callers(1, mp.createstack[:])
817         }
818
819         lock(&sched.lock)
820
821         if id >= 0 {
822                 mp.id = id
823         } else {
824                 mp.id = mReserveID()
825         }
826
827         lo := uint32(int64Hash(uint64(mp.id), fastrandseed))
828         hi := uint32(int64Hash(uint64(cputicks()), ^fastrandseed))
829         if lo|hi == 0 {
830                 hi = 1
831         }
832         // Same behavior as for 1.17.
833         // TODO: Simplify this.
834         if goarch.BigEndian {
835                 mp.fastrand = uint64(lo)<<32 | uint64(hi)
836         } else {
837                 mp.fastrand = uint64(hi)<<32 | uint64(lo)
838         }
839
840         mpreinit(mp)
841         if mp.gsignal != nil {
842                 mp.gsignal.stackguard1 = mp.gsignal.stack.lo + stackGuard
843         }
844
845         // Add to allm so garbage collector doesn't free g->m
846         // when it is just in a register or thread-local storage.
847         mp.alllink = allm
848
849         // NumCgoCall() iterates over allm w/o schedlock,
850         // so we need to publish it safely.
851         atomicstorep(unsafe.Pointer(&allm), unsafe.Pointer(mp))
852         unlock(&sched.lock)
853
854         // Allocate memory to hold a cgo traceback if the cgo call crashes.
855         if iscgo || GOOS == "solaris" || GOOS == "illumos" || GOOS == "windows" {
856                 mp.cgoCallers = new(cgoCallers)
857         }
858 }
859
860 func (mp *m) becomeSpinning() {
861         mp.spinning = true
862         sched.nmspinning.Add(1)
863         sched.needspinning.Store(0)
864 }
865
866 func (mp *m) hasCgoOnStack() bool {
867         return mp.ncgo > 0 || mp.isextra
868 }
869
870 var fastrandseed uintptr
871
872 func fastrandinit() {
873         s := (*[unsafe.Sizeof(fastrandseed)]byte)(unsafe.Pointer(&fastrandseed))[:]
874         getRandomData(s)
875 }
876
877 // Mark gp ready to run.
878 func ready(gp *g, traceskip int, next bool) {
879         if trace.enabled {
880                 traceGoUnpark(gp, traceskip)
881         }
882
883         status := readgstatus(gp)
884
885         // Mark runnable.
886         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
887         if status&^_Gscan != _Gwaiting {
888                 dumpgstatus(gp)
889                 throw("bad g->status in ready")
890         }
891
892         // status is Gwaiting or Gscanwaiting, make Grunnable and put on runq
893         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
894         runqput(mp.p.ptr(), gp, next)
895         wakep()
896         releasem(mp)
897 }
898
899 // freezeStopWait is a large value that freezetheworld sets
900 // sched.stopwait to in order to request that all Gs permanently stop.
901 const freezeStopWait = 0x7fffffff
902
903 // freezing is set to non-zero if the runtime is trying to freeze the
904 // world.
905 var freezing atomic.Bool
906
907 // Similar to stopTheWorld but best-effort and can be called several times.
908 // There is no reverse operation, used during crashing.
909 // This function must not lock any mutexes.
910 func freezetheworld() {
911         freezing.Store(true)
912         // stopwait and preemption requests can be lost
913         // due to races with concurrently executing threads,
914         // so try several times
915         for i := 0; i < 5; i++ {
916                 // this should tell the scheduler to not start any new goroutines
917                 sched.stopwait = freezeStopWait
918                 sched.gcwaiting.Store(true)
919                 // this should stop running goroutines
920                 if !preemptall() {
921                         break // no running goroutines
922                 }
923                 usleep(1000)
924         }
925         // to be sure
926         usleep(1000)
927         preemptall()
928         usleep(1000)
929 }
930
931 // All reads and writes of g's status go through readgstatus, casgstatus
932 // castogscanstatus, casfrom_Gscanstatus.
933 //
934 //go:nosplit
935 func readgstatus(gp *g) uint32 {
936         return gp.atomicstatus.Load()
937 }
938
939 // The Gscanstatuses are acting like locks and this releases them.
940 // If it proves to be a performance hit we should be able to make these
941 // simple atomic stores but for now we are going to throw if
942 // we see an inconsistent state.
943 func casfrom_Gscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
944         success := false
945
946         // Check that transition is valid.
947         switch oldval {
948         default:
949                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus bad oldval gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
950                 dumpgstatus(gp)
951                 throw("casfrom_Gscanstatus:top gp->status is not in scan state")
952         case _Gscanrunnable,
953                 _Gscanwaiting,
954                 _Gscanrunning,
955                 _Gscansyscall,
956                 _Gscanpreempted:
957                 if newval == oldval&^_Gscan {
958                         success = gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
959                 }
960         }
961         if !success {
962                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus failed gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
963                 dumpgstatus(gp)
964                 throw("casfrom_Gscanstatus: gp->status is not in scan state")
965         }
966         releaseLockRank(lockRankGscan)
967 }
968
969 // This will return false if the gp is not in the expected status and the cas fails.
970 // This acts like a lock acquire while the casfromgstatus acts like a lock release.
971 func castogscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) bool {
972         switch oldval {
973         case _Grunnable,
974                 _Grunning,
975                 _Gwaiting,
976                 _Gsyscall:
977                 if newval == oldval|_Gscan {
978                         r := gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
979                         if r {
980                                 acquireLockRank(lockRankGscan)
981                         }
982                         return r
983
984                 }
985         }
986         print("runtime: castogscanstatus oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
987         throw("castogscanstatus")
988         panic("not reached")
989 }
990
991 // casgstatusAlwaysTrack is a debug flag that causes casgstatus to always track
992 // various latencies on every transition instead of sampling them.
993 var casgstatusAlwaysTrack = false
994
995 // If asked to move to or from a Gscanstatus this will throw. Use the castogscanstatus
996 // and casfrom_Gscanstatus instead.
997 // casgstatus will loop if the g->atomicstatus is in a Gscan status until the routine that
998 // put it in the Gscan state is finished.
999 //
1000 //go:nosplit
1001 func casgstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
1002         if (oldval&_Gscan != 0) || (newval&_Gscan != 0) || oldval == newval {
1003                 systemstack(func() {
1004                         print("runtime: casgstatus: oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
1005                         throw("casgstatus: bad incoming values")
1006                 })
1007         }
1008
1009         acquireLockRank(lockRankGscan)
1010         releaseLockRank(lockRankGscan)
1011
1012         // See https://golang.org/cl/21503 for justification of the yield delay.
1013         const yieldDelay = 5 * 1000
1014         var nextYield int64
1015
1016         // loop if gp->atomicstatus is in a scan state giving
1017         // GC time to finish and change the state to oldval.
1018         for i := 0; !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval); i++ {
1019                 if oldval == _Gwaiting && gp.atomicstatus.Load() == _Grunnable {
1020                         throw("casgstatus: waiting for Gwaiting but is Grunnable")
1021                 }
1022                 if i == 0 {
1023                         nextYield = nanotime() + yieldDelay
1024                 }
1025                 if nanotime() < nextYield {
1026                         for x := 0; x < 10 && gp.atomicstatus.Load() != oldval; x++ {
1027                                 procyield(1)
1028                         }
1029                 } else {
1030                         osyield()
1031                         nextYield = nanotime() + yieldDelay/2
1032                 }
1033         }
1034
1035         if oldval == _Grunning {
1036                 // Track every gTrackingPeriod time a goroutine transitions out of running.
1037                 if casgstatusAlwaysTrack || gp.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
1038                         gp.tracking = true
1039                 }
1040                 gp.trackingSeq++
1041         }
1042         if !gp.tracking {
1043                 return
1044         }
1045
1046         // Handle various kinds of tracking.
1047         //
1048         // Currently:
1049         // - Time spent in runnable.
1050         // - Time spent blocked on a sync.Mutex or sync.RWMutex.
1051         switch oldval {
1052         case _Grunnable:
1053                 // We transitioned out of runnable, so measure how much
1054                 // time we spent in this state and add it to
1055                 // runnableTime.
1056                 now := nanotime()
1057                 gp.runnableTime += now - gp.trackingStamp
1058                 gp.trackingStamp = 0
1059         case _Gwaiting:
1060                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1061                         // Not blocking on a lock.
1062                         break
1063                 }
1064                 // Blocking on a lock, measure it. Note that because we're
1065                 // sampling, we have to multiply by our sampling period to get
1066                 // a more representative estimate of the absolute value.
1067                 // gTrackingPeriod also represents an accurate sampling period
1068                 // because we can only enter this state from _Grunning.
1069                 now := nanotime()
1070                 sched.totalMutexWaitTime.Add((now - gp.trackingStamp) * gTrackingPeriod)
1071                 gp.trackingStamp = 0
1072         }
1073         switch newval {
1074         case _Gwaiting:
1075                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1076                         // Not blocking on a lock.
1077                         break
1078                 }
1079                 // Blocking on a lock. Write down the timestamp.
1080                 now := nanotime()
1081                 gp.trackingStamp = now
1082         case _Grunnable:
1083                 // We just transitioned into runnable, so record what
1084                 // time that happened.
1085                 now := nanotime()
1086                 gp.trackingStamp = now
1087         case _Grunning:
1088                 // We're transitioning into running, so turn off
1089                 // tracking and record how much time we spent in
1090                 // runnable.
1091                 gp.tracking = false
1092                 sched.timeToRun.record(gp.runnableTime)
1093                 gp.runnableTime = 0
1094         }
1095 }
1096
1097 // casGToWaiting transitions gp from old to _Gwaiting, and sets the wait reason.
1098 //
1099 // Use this over casgstatus when possible to ensure that a waitreason is set.
1100 func casGToWaiting(gp *g, old uint32, reason waitReason) {
1101         // Set the wait reason before calling casgstatus, because casgstatus will use it.
1102         gp.waitreason = reason
1103         casgstatus(gp, old, _Gwaiting)
1104 }
1105
1106 // casgstatus(gp, oldstatus, Gcopystack), assuming oldstatus is Gwaiting or Grunnable.
1107 // Returns old status. Cannot call casgstatus directly, because we are racing with an
1108 // async wakeup that might come in from netpoll. If we see Gwaiting from the readgstatus,
1109 // it might have become Grunnable by the time we get to the cas. If we called casgstatus,
1110 // it would loop waiting for the status to go back to Gwaiting, which it never will.
1111 //
1112 //go:nosplit
1113 func casgcopystack(gp *g) uint32 {
1114         for {
1115                 oldstatus := readgstatus(gp) &^ _Gscan
1116                 if oldstatus != _Gwaiting && oldstatus != _Grunnable {
1117                         throw("copystack: bad status, not Gwaiting or Grunnable")
1118                 }
1119                 if gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldstatus, _Gcopystack) {
1120                         return oldstatus
1121                 }
1122         }
1123 }
1124
1125 // casGToPreemptScan transitions gp from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted.
1126 //
1127 // TODO(austin): This is the only status operation that both changes
1128 // the status and locks the _Gscan bit. Rethink this.
1129 func casGToPreemptScan(gp *g, old, new uint32) {
1130         if old != _Grunning || new != _Gscan|_Gpreempted {
1131                 throw("bad g transition")
1132         }
1133         acquireLockRank(lockRankGscan)
1134         for !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Grunning, _Gscan|_Gpreempted) {
1135         }
1136 }
1137
1138 // casGFromPreempted attempts to transition gp from _Gpreempted to
1139 // _Gwaiting. If successful, the caller is responsible for
1140 // re-scheduling gp.
1141 func casGFromPreempted(gp *g, old, new uint32) bool {
1142         if old != _Gpreempted || new != _Gwaiting {
1143                 throw("bad g transition")
1144         }
1145         gp.waitreason = waitReasonPreempted
1146         return gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Gpreempted, _Gwaiting)
1147 }
1148
1149 // stopTheWorld stops all P's from executing goroutines, interrupting
1150 // all goroutines at GC safe points and records reason as the reason
1151 // for the stop. On return, only the current goroutine's P is running.
1152 // stopTheWorld must not be called from a system stack and the caller
1153 // must not hold worldsema. The caller must call startTheWorld when
1154 // other P's should resume execution.
1155 //
1156 // stopTheWorld is safe for multiple goroutines to call at the
1157 // same time. Each will execute its own stop, and the stops will
1158 // be serialized.
1159 //
1160 // This is also used by routines that do stack dumps. If the system is
1161 // in panic or being exited, this may not reliably stop all
1162 // goroutines.
1163 func stopTheWorld(reason string) {
1164         semacquire(&worldsema)
1165         gp := getg()
1166         gp.m.preemptoff = reason
1167         systemstack(func() {
1168                 // Mark the goroutine which called stopTheWorld preemptible so its
1169                 // stack may be scanned.
1170                 // This lets a mark worker scan us while we try to stop the world
1171                 // since otherwise we could get in a mutual preemption deadlock.
1172                 // We must not modify anything on the G stack because a stack shrink
1173                 // may occur. A stack shrink is otherwise OK though because in order
1174                 // to return from this function (and to leave the system stack) we
1175                 // must have preempted all goroutines, including any attempting
1176                 // to scan our stack, in which case, any stack shrinking will
1177                 // have already completed by the time we exit.
1178                 // Don't provide a wait reason because we're still executing.
1179                 casGToWaiting(gp, _Grunning, waitReasonStoppingTheWorld)
1180                 stopTheWorldWithSema()
1181                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunning)
1182         })
1183 }
1184
1185 // startTheWorld undoes the effects of stopTheWorld.
1186 func startTheWorld() {
1187         systemstack(func() { startTheWorldWithSema(false) })
1188
1189         // worldsema must be held over startTheWorldWithSema to ensure
1190         // gomaxprocs cannot change while worldsema is held.
1191         //
1192         // Release worldsema with direct handoff to the next waiter, but
1193         // acquirem so that semrelease1 doesn't try to yield our time.
1194         //
1195         // Otherwise if e.g. ReadMemStats is being called in a loop,
1196         // it might stomp on other attempts to stop the world, such as
1197         // for starting or ending GC. The operation this blocks is
1198         // so heavy-weight that we should just try to be as fair as
1199         // possible here.
1200         //
1201         // We don't want to just allow us to get preempted between now
1202         // and releasing the semaphore because then we keep everyone
1203         // (including, for example, GCs) waiting longer.
1204         mp := acquirem()
1205         mp.preemptoff = ""
1206         semrelease1(&worldsema, true, 0)
1207         releasem(mp)
1208 }
1209
1210 // stopTheWorldGC has the same effect as stopTheWorld, but blocks
1211 // until the GC is not running. It also blocks a GC from starting
1212 // until startTheWorldGC is called.
1213 func stopTheWorldGC(reason string) {
1214         semacquire(&gcsema)
1215         stopTheWorld(reason)
1216 }
1217
1218 // startTheWorldGC undoes the effects of stopTheWorldGC.
1219 func startTheWorldGC() {
1220         startTheWorld()
1221         semrelease(&gcsema)
1222 }
1223
1224 // Holding worldsema grants an M the right to try to stop the world.
1225 var worldsema uint32 = 1
1226
1227 // Holding gcsema grants the M the right to block a GC, and blocks
1228 // until the current GC is done. In particular, it prevents gomaxprocs
1229 // from changing concurrently.
1230 //
1231 // TODO(mknyszek): Once gomaxprocs and the execution tracer can handle
1232 // being changed/enabled during a GC, remove this.
1233 var gcsema uint32 = 1
1234
1235 // stopTheWorldWithSema is the core implementation of stopTheWorld.
1236 // The caller is responsible for acquiring worldsema and disabling
1237 // preemption first and then should stopTheWorldWithSema on the system
1238 // stack:
1239 //
1240 //      semacquire(&worldsema, 0)
1241 //      m.preemptoff = "reason"
1242 //      systemstack(stopTheWorldWithSema)
1243 //
1244 // When finished, the caller must either call startTheWorld or undo
1245 // these three operations separately:
1246 //
1247 //      m.preemptoff = ""
1248 //      systemstack(startTheWorldWithSema)
1249 //      semrelease(&worldsema)
1250 //
1251 // It is allowed to acquire worldsema once and then execute multiple
1252 // startTheWorldWithSema/stopTheWorldWithSema pairs.
1253 // Other P's are able to execute between successive calls to
1254 // startTheWorldWithSema and stopTheWorldWithSema.
1255 // Holding worldsema causes any other goroutines invoking
1256 // stopTheWorld to block.
1257 func stopTheWorldWithSema() {
1258         gp := getg()
1259
1260         // If we hold a lock, then we won't be able to stop another M
1261         // that is blocked trying to acquire the lock.
1262         if gp.m.locks > 0 {
1263                 throw("stopTheWorld: holding locks")
1264         }
1265
1266         lock(&sched.lock)
1267         sched.stopwait = gomaxprocs
1268         sched.gcwaiting.Store(true)
1269         preemptall()
1270         // stop current P
1271         gp.m.p.ptr().status = _Pgcstop // Pgcstop is only diagnostic.
1272         sched.stopwait--
1273         // try to retake all P's in Psyscall status
1274         for _, pp := range allp {
1275                 s := pp.status
1276                 if s == _Psyscall && atomic.Cas(&pp.status, s, _Pgcstop) {
1277                         if trace.enabled {
1278                                 traceGoSysBlock(pp)
1279                                 traceProcStop(pp)
1280                         }
1281                         pp.syscalltick++
1282                         sched.stopwait--
1283                 }
1284         }
1285         // stop idle P's
1286         now := nanotime()
1287         for {
1288                 pp, _ := pidleget(now)
1289                 if pp == nil {
1290                         break
1291                 }
1292                 pp.status = _Pgcstop
1293                 sched.stopwait--
1294         }
1295         wait := sched.stopwait > 0
1296         unlock(&sched.lock)
1297
1298         // wait for remaining P's to stop voluntarily
1299         if wait {
1300                 for {
1301                         // wait for 100us, then try to re-preempt in case of any races
1302                         if notetsleep(&sched.stopnote, 100*1000) {
1303                                 noteclear(&sched.stopnote)
1304                                 break
1305                         }
1306                         preemptall()
1307                 }
1308         }
1309
1310         // sanity checks
1311         bad := ""
1312         if sched.stopwait != 0 {
1313                 bad = "stopTheWorld: not stopped (stopwait != 0)"
1314         } else {
1315                 for _, pp := range allp {
1316                         if pp.status != _Pgcstop {
1317                                 bad = "stopTheWorld: not stopped (status != _Pgcstop)"
1318                         }
1319                 }
1320         }
1321         if freezing.Load() {
1322                 // Some other thread is panicking. This can cause the
1323                 // sanity checks above to fail if the panic happens in
1324                 // the signal handler on a stopped thread. Either way,
1325                 // we should halt this thread.
1326                 lock(&deadlock)
1327                 lock(&deadlock)
1328         }
1329         if bad != "" {
1330                 throw(bad)
1331         }
1332
1333         worldStopped()
1334 }
1335
1336 func startTheWorldWithSema(emitTraceEvent bool) int64 {
1337         assertWorldStopped()
1338
1339         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
1340         if netpollinited() {
1341                 list := netpoll(0) // non-blocking
1342                 injectglist(&list)
1343         }
1344         lock(&sched.lock)
1345
1346         procs := gomaxprocs
1347         if newprocs != 0 {
1348                 procs = newprocs
1349                 newprocs = 0
1350         }
1351         p1 := procresize(procs)
1352         sched.gcwaiting.Store(false)
1353         if sched.sysmonwait.Load() {
1354                 sched.sysmonwait.Store(false)
1355                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
1356         }
1357         unlock(&sched.lock)
1358
1359         worldStarted()
1360
1361         for p1 != nil {
1362                 p := p1
1363                 p1 = p1.link.ptr()
1364                 if p.m != 0 {
1365                         mp := p.m.ptr()
1366                         p.m = 0
1367                         if mp.nextp != 0 {
1368                                 throw("startTheWorld: inconsistent mp->nextp")
1369                         }
1370                         mp.nextp.set(p)
1371                         notewakeup(&mp.park)
1372                 } else {
1373                         // Start M to run P.  Do not start another M below.
1374                         newm(nil, p, -1)
1375                 }
1376         }
1377
1378         // Capture start-the-world time before doing clean-up tasks.
1379         startTime := nanotime()
1380         if emitTraceEvent {
1381                 traceGCSTWDone()
1382         }
1383
1384         // Wakeup an additional proc in case we have excessive runnable goroutines
1385         // in local queues or in the global queue. If we don't, the proc will park itself.
1386         // If we have lots of excessive work, resetspinning will unpark additional procs as necessary.
1387         wakep()
1388
1389         releasem(mp)
1390
1391         return startTime
1392 }
1393
1394 // usesLibcall indicates whether this runtime performs system calls
1395 // via libcall.
1396 func usesLibcall() bool {
1397         switch GOOS {
1398         case "aix", "darwin", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1399                 return true
1400         case "openbsd":
1401                 return GOARCH == "386" || GOARCH == "amd64" || GOARCH == "arm" || GOARCH == "arm64"
1402         }
1403         return false
1404 }
1405
1406 // mStackIsSystemAllocated indicates whether this runtime starts on a
1407 // system-allocated stack.
1408 func mStackIsSystemAllocated() bool {
1409         switch GOOS {
1410         case "aix", "darwin", "plan9", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1411                 return true
1412         case "openbsd":
1413                 switch GOARCH {
1414                 case "386", "amd64", "arm", "arm64":
1415                         return true
1416                 }
1417         }
1418         return false
1419 }
1420
1421 // mstart is the entry-point for new Ms.
1422 // It is written in assembly, uses ABI0, is marked TOPFRAME, and calls mstart0.
1423 func mstart()
1424
1425 // mstart0 is the Go entry-point for new Ms.
1426 // This must not split the stack because we may not even have stack
1427 // bounds set up yet.
1428 //
1429 // May run during STW (because it doesn't have a P yet), so write
1430 // barriers are not allowed.
1431 //
1432 //go:nosplit
1433 //go:nowritebarrierrec
1434 func mstart0() {
1435         gp := getg()
1436
1437         osStack := gp.stack.lo == 0
1438         if osStack {
1439                 // Initialize stack bounds from system stack.
1440                 // Cgo may have left stack size in stack.hi.
1441                 // minit may update the stack bounds.
1442                 //
1443                 // Note: these bounds may not be very accurate.
1444                 // We set hi to &size, but there are things above
1445                 // it. The 1024 is supposed to compensate this,
1446                 // but is somewhat arbitrary.
1447                 size := gp.stack.hi
1448                 if size == 0 {
1449                         size = 8192 * sys.StackGuardMultiplier
1450                 }
1451                 gp.stack.hi = uintptr(noescape(unsafe.Pointer(&size)))
1452                 gp.stack.lo = gp.stack.hi - size + 1024
1453         }
1454         // Initialize stack guard so that we can start calling regular
1455         // Go code.
1456         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
1457         // This is the g0, so we can also call go:systemstack
1458         // functions, which check stackguard1.
1459         gp.stackguard1 = gp.stackguard0
1460         mstart1()
1461
1462         // Exit this thread.
1463         if mStackIsSystemAllocated() {
1464                 // Windows, Solaris, illumos, Darwin, AIX and Plan 9 always system-allocate
1465                 // the stack, but put it in gp.stack before mstart,
1466                 // so the logic above hasn't set osStack yet.
1467                 osStack = true
1468         }
1469         mexit(osStack)
1470 }
1471
1472 // The go:noinline is to guarantee the getcallerpc/getcallersp below are safe,
1473 // so that we can set up g0.sched to return to the call of mstart1 above.
1474 //
1475 //go:noinline
1476 func mstart1() {
1477         gp := getg()
1478
1479         if gp != gp.m.g0 {
1480                 throw("bad runtime·mstart")
1481         }
1482
1483         // Set up m.g0.sched as a label returning to just
1484         // after the mstart1 call in mstart0 above, for use by goexit0 and mcall.
1485         // We're never coming back to mstart1 after we call schedule,
1486         // so other calls can reuse the current frame.
1487         // And goexit0 does a gogo that needs to return from mstart1
1488         // and let mstart0 exit the thread.
1489         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1490         gp.sched.pc = getcallerpc()
1491         gp.sched.sp = getcallersp()
1492
1493         asminit()
1494         minit()
1495
1496         // Install signal handlers; after minit so that minit can
1497         // prepare the thread to be able to handle the signals.
1498         if gp.m == &m0 {
1499                 mstartm0()
1500         }
1501
1502         if fn := gp.m.mstartfn; fn != nil {
1503                 fn()
1504         }
1505
1506         if gp.m != &m0 {
1507                 acquirep(gp.m.nextp.ptr())
1508                 gp.m.nextp = 0
1509         }
1510         schedule()
1511 }
1512
1513 // mstartm0 implements part of mstart1 that only runs on the m0.
1514 //
1515 // Write barriers are allowed here because we know the GC can't be
1516 // running yet, so they'll be no-ops.
1517 //
1518 //go:yeswritebarrierrec
1519 func mstartm0() {
1520         // Create an extra M for callbacks on threads not created by Go.
1521         // An extra M is also needed on Windows for callbacks created by
1522         // syscall.NewCallback. See issue #6751 for details.
1523         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1524                 cgoHasExtraM = true
1525                 newextram()
1526         }
1527         initsig(false)
1528 }
1529
1530 // mPark causes a thread to park itself, returning once woken.
1531 //
1532 //go:nosplit
1533 func mPark() {
1534         gp := getg()
1535         notesleep(&gp.m.park)
1536         noteclear(&gp.m.park)
1537 }
1538
1539 // mexit tears down and exits the current thread.
1540 //
1541 // Don't call this directly to exit the thread, since it must run at
1542 // the top of the thread stack. Instead, use gogo(&gp.m.g0.sched) to
1543 // unwind the stack to the point that exits the thread.
1544 //
1545 // It is entered with m.p != nil, so write barriers are allowed. It
1546 // will release the P before exiting.
1547 //
1548 //go:yeswritebarrierrec
1549 func mexit(osStack bool) {
1550         mp := getg().m
1551
1552         if mp == &m0 {
1553                 // This is the main thread. Just wedge it.
1554                 //
1555                 // On Linux, exiting the main thread puts the process
1556                 // into a non-waitable zombie state. On Plan 9,
1557                 // exiting the main thread unblocks wait even though
1558                 // other threads are still running. On Solaris we can
1559                 // neither exitThread nor return from mstart. Other
1560                 // bad things probably happen on other platforms.
1561                 //
1562                 // We could try to clean up this M more before wedging
1563                 // it, but that complicates signal handling.
1564                 handoffp(releasep())
1565                 lock(&sched.lock)
1566                 sched.nmfreed++
1567                 checkdead()
1568                 unlock(&sched.lock)
1569                 mPark()
1570                 throw("locked m0 woke up")
1571         }
1572
1573         sigblock(true)
1574         unminit()
1575
1576         // Free the gsignal stack.
1577         if mp.gsignal != nil {
1578                 stackfree(mp.gsignal.stack)
1579                 // On some platforms, when calling into VDSO (e.g. nanotime)
1580                 // we store our g on the gsignal stack, if there is one.
1581                 // Now the stack is freed, unlink it from the m, so we
1582                 // won't write to it when calling VDSO code.
1583                 mp.gsignal = nil
1584         }
1585
1586         // Remove m from allm.
1587         lock(&sched.lock)
1588         for pprev := &allm; *pprev != nil; pprev = &(*pprev).alllink {
1589                 if *pprev == mp {
1590                         *pprev = mp.alllink
1591                         goto found
1592                 }
1593         }
1594         throw("m not found in allm")
1595 found:
1596         // Delay reaping m until it's done with the stack.
1597         //
1598         // Put mp on the free list, though it will not be reaped while freeWait
1599         // is freeMWait. mp is no longer reachable via allm, so even if it is
1600         // on an OS stack, we must keep a reference to mp alive so that the GC
1601         // doesn't free mp while we are still using it.
1602         //
1603         // Note that the free list must not be linked through alllink because
1604         // some functions walk allm without locking, so may be using alllink.
1605         mp.freeWait.Store(freeMWait)
1606         mp.freelink = sched.freem
1607         sched.freem = mp
1608         unlock(&sched.lock)
1609
1610         atomic.Xadd64(&ncgocall, int64(mp.ncgocall))
1611
1612         // Release the P.
1613         handoffp(releasep())
1614         // After this point we must not have write barriers.
1615
1616         // Invoke the deadlock detector. This must happen after
1617         // handoffp because it may have started a new M to take our
1618         // P's work.
1619         lock(&sched.lock)
1620         sched.nmfreed++
1621         checkdead()
1622         unlock(&sched.lock)
1623
1624         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
1625                 // Make sure pendingPreemptSignals is correct when an M exits.
1626                 // For #41702.
1627                 if mp.signalPending.Load() != 0 {
1628                         pendingPreemptSignals.Add(-1)
1629                 }
1630         }
1631
1632         // Destroy all allocated resources. After this is called, we may no
1633         // longer take any locks.
1634         mdestroy(mp)
1635
1636         if osStack {
1637                 // No more uses of mp, so it is safe to drop the reference.
1638                 mp.freeWait.Store(freeMRef)
1639
1640                 // Return from mstart and let the system thread
1641                 // library free the g0 stack and terminate the thread.
1642                 return
1643         }
1644
1645         // mstart is the thread's entry point, so there's nothing to
1646         // return to. Exit the thread directly. exitThread will clear
1647         // m.freeWait when it's done with the stack and the m can be
1648         // reaped.
1649         exitThread(&mp.freeWait)
1650 }
1651
1652 // forEachP calls fn(p) for every P p when p reaches a GC safe point.
1653 // If a P is currently executing code, this will bring the P to a GC
1654 // safe point and execute fn on that P. If the P is not executing code
1655 // (it is idle or in a syscall), this will call fn(p) directly while
1656 // preventing the P from exiting its state. This does not ensure that
1657 // fn will run on every CPU executing Go code, but it acts as a global
1658 // memory barrier. GC uses this as a "ragged barrier."
1659 //
1660 // The caller must hold worldsema.
1661 //
1662 //go:systemstack
1663 func forEachP(fn func(*p)) {
1664         mp := acquirem()
1665         pp := getg().m.p.ptr()
1666
1667         lock(&sched.lock)
1668         if sched.safePointWait != 0 {
1669                 throw("forEachP: sched.safePointWait != 0")
1670         }
1671         sched.safePointWait = gomaxprocs - 1
1672         sched.safePointFn = fn
1673
1674         // Ask all Ps to run the safe point function.
1675         for _, p2 := range allp {
1676                 if p2 != pp {
1677                         atomic.Store(&p2.runSafePointFn, 1)
1678                 }
1679         }
1680         preemptall()
1681
1682         // Any P entering _Pidle or _Psyscall from now on will observe
1683         // p.runSafePointFn == 1 and will call runSafePointFn when
1684         // changing its status to _Pidle/_Psyscall.
1685
1686         // Run safe point function for all idle Ps. sched.pidle will
1687         // not change because we hold sched.lock.
1688         for p := sched.pidle.ptr(); p != nil; p = p.link.ptr() {
1689                 if atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1690                         fn(p)
1691                         sched.safePointWait--
1692                 }
1693         }
1694
1695         wait := sched.safePointWait > 0
1696         unlock(&sched.lock)
1697
1698         // Run fn for the current P.
1699         fn(pp)
1700
1701         // Force Ps currently in _Psyscall into _Pidle and hand them
1702         // off to induce safe point function execution.
1703         for _, p2 := range allp {
1704                 s := p2.status
1705                 if s == _Psyscall && p2.runSafePointFn == 1 && atomic.Cas(&p2.status, s, _Pidle) {
1706                         if trace.enabled {
1707                                 traceGoSysBlock(p2)
1708                                 traceProcStop(p2)
1709                         }
1710                         p2.syscalltick++
1711                         handoffp(p2)
1712                 }
1713         }
1714
1715         // Wait for remaining Ps to run fn.
1716         if wait {
1717                 for {
1718                         // Wait for 100us, then try to re-preempt in
1719                         // case of any races.
1720                         //
1721                         // Requires system stack.
1722                         if notetsleep(&sched.safePointNote, 100*1000) {
1723                                 noteclear(&sched.safePointNote)
1724                                 break
1725                         }
1726                         preemptall()
1727                 }
1728         }
1729         if sched.safePointWait != 0 {
1730                 throw("forEachP: not done")
1731         }
1732         for _, p2 := range allp {
1733                 if p2.runSafePointFn != 0 {
1734                         throw("forEachP: P did not run fn")
1735                 }
1736         }
1737
1738         lock(&sched.lock)
1739         sched.safePointFn = nil
1740         unlock(&sched.lock)
1741         releasem(mp)
1742 }
1743
1744 // runSafePointFn runs the safe point function, if any, for this P.
1745 // This should be called like
1746 //
1747 //      if getg().m.p.runSafePointFn != 0 {
1748 //          runSafePointFn()
1749 //      }
1750 //
1751 // runSafePointFn must be checked on any transition in to _Pidle or
1752 // _Psyscall to avoid a race where forEachP sees that the P is running
1753 // just before the P goes into _Pidle/_Psyscall and neither forEachP
1754 // nor the P run the safe-point function.
1755 func runSafePointFn() {
1756         p := getg().m.p.ptr()
1757         // Resolve the race between forEachP running the safe-point
1758         // function on this P's behalf and this P running the
1759         // safe-point function directly.
1760         if !atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1761                 return
1762         }
1763         sched.safePointFn(p)
1764         lock(&sched.lock)
1765         sched.safePointWait--
1766         if sched.safePointWait == 0 {
1767                 notewakeup(&sched.safePointNote)
1768         }
1769         unlock(&sched.lock)
1770 }
1771
1772 // When running with cgo, we call _cgo_thread_start
1773 // to start threads for us so that we can play nicely with
1774 // foreign code.
1775 var cgoThreadStart unsafe.Pointer
1776
1777 type cgothreadstart struct {
1778         g   guintptr
1779         tls *uint64
1780         fn  unsafe.Pointer
1781 }
1782
1783 // Allocate a new m unassociated with any thread.
1784 // Can use p for allocation context if needed.
1785 // fn is recorded as the new m's m.mstartfn.
1786 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
1787 //
1788 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
1789 // isn't because it borrows pp.
1790 //
1791 //go:yeswritebarrierrec
1792 func allocm(pp *p, fn func(), id int64) *m {
1793         allocmLock.rlock()
1794
1795         // The caller owns pp, but we may borrow (i.e., acquirep) it. We must
1796         // disable preemption to ensure it is not stolen, which would make the
1797         // caller lose ownership.
1798         acquirem()
1799
1800         gp := getg()
1801         if gp.m.p == 0 {
1802                 acquirep(pp) // temporarily borrow p for mallocs in this function
1803         }
1804
1805         // Release the free M list. We need to do this somewhere and
1806         // this may free up a stack we can use.
1807         if sched.freem != nil {
1808                 lock(&sched.lock)
1809                 var newList *m
1810                 for freem := sched.freem; freem != nil; {
1811                         wait := freem.freeWait.Load()
1812                         if wait == freeMWait {
1813                                 next := freem.freelink
1814                                 freem.freelink = newList
1815                                 newList = freem
1816                                 freem = next
1817                                 continue
1818                         }
1819                         // Free the stack if needed. For freeMRef, there is
1820                         // nothing to do except drop freem from the sched.freem
1821                         // list.
1822                         if wait == freeMStack {
1823                                 // stackfree must be on the system stack, but allocm is
1824                                 // reachable off the system stack transitively from
1825                                 // startm.
1826                                 systemstack(func() {
1827                                         stackfree(freem.g0.stack)
1828                                 })
1829                         }
1830                         freem = freem.freelink
1831                 }
1832                 sched.freem = newList
1833                 unlock(&sched.lock)
1834         }
1835
1836         mp := new(m)
1837         mp.mstartfn = fn
1838         mcommoninit(mp, id)
1839
1840         // In case of cgo or Solaris or illumos or Darwin, pthread_create will make us a stack.
1841         // Windows and Plan 9 will layout sched stack on OS stack.
1842         if iscgo || mStackIsSystemAllocated() {
1843                 mp.g0 = malg(-1)
1844         } else {
1845                 mp.g0 = malg(8192 * sys.StackGuardMultiplier)
1846         }
1847         mp.g0.m = mp
1848
1849         if pp == gp.m.p.ptr() {
1850                 releasep()
1851         }
1852
1853         releasem(gp.m)
1854         allocmLock.runlock()
1855         return mp
1856 }
1857
1858 // needm is called when a cgo callback happens on a
1859 // thread without an m (a thread not created by Go).
1860 // In this case, needm is expected to find an m to use
1861 // and return with m, g initialized correctly.
1862 // Since m and g are not set now (likely nil, but see below)
1863 // needm is limited in what routines it can call. In particular
1864 // it can only call nosplit functions (textflag 7) and cannot
1865 // do any scheduling that requires an m.
1866 //
1867 // In order to avoid needing heavy lifting here, we adopt
1868 // the following strategy: there is a stack of available m's
1869 // that can be stolen. Using compare-and-swap
1870 // to pop from the stack has ABA races, so we simulate
1871 // a lock by doing an exchange (via Casuintptr) to steal the stack
1872 // head and replace the top pointer with MLOCKED (1).
1873 // This serves as a simple spin lock that we can use even
1874 // without an m. The thread that locks the stack in this way
1875 // unlocks the stack by storing a valid stack head pointer.
1876 //
1877 // In order to make sure that there is always an m structure
1878 // available to be stolen, we maintain the invariant that there
1879 // is always one more than needed. At the beginning of the
1880 // program (if cgo is in use) the list is seeded with a single m.
1881 // If needm finds that it has taken the last m off the list, its job
1882 // is - once it has installed its own m so that it can do things like
1883 // allocate memory - to create a spare m and put it on the list.
1884 //
1885 // Each of these extra m's also has a g0 and a curg that are
1886 // pressed into service as the scheduling stack and current
1887 // goroutine for the duration of the cgo callback.
1888 //
1889 // When the callback is done with the m, it calls dropm to
1890 // put the m back on the list.
1891 //
1892 //go:nosplit
1893 func needm() {
1894         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1895                 // Can happen if C/C++ code calls Go from a global ctor.
1896                 // Can also happen on Windows if a global ctor uses a
1897                 // callback created by syscall.NewCallback. See issue #6751
1898                 // for details.
1899                 //
1900                 // Can not throw, because scheduler is not initialized yet.
1901                 writeErrStr("fatal error: cgo callback before cgo call\n")
1902                 exit(1)
1903         }
1904
1905         // Save and block signals before getting an M.
1906         // The signal handler may call needm itself,
1907         // and we must avoid a deadlock. Also, once g is installed,
1908         // any incoming signals will try to execute,
1909         // but we won't have the sigaltstack settings and other data
1910         // set up appropriately until the end of minit, which will
1911         // unblock the signals. This is the same dance as when
1912         // starting a new m to run Go code via newosproc.
1913         var sigmask sigset
1914         sigsave(&sigmask)
1915         sigblock(false)
1916
1917         // nilokay=false is safe here because of the invariant above,
1918         // that the extra list always contains or will soon contain
1919         // at least one m.
1920         mp, last := getExtraM(false)
1921
1922         // Set needextram when we've just emptied the list,
1923         // so that the eventual call into cgocallbackg will
1924         // allocate a new m for the extra list. We delay the
1925         // allocation until then so that it can be done
1926         // after exitsyscall makes sure it is okay to be
1927         // running at all (that is, there's no garbage collection
1928         // running right now).
1929         mp.needextram = last
1930
1931         // Store the original signal mask for use by minit.
1932         mp.sigmask = sigmask
1933
1934         // Install TLS on some platforms (previously setg
1935         // would do this if necessary).
1936         osSetupTLS(mp)
1937
1938         // Install g (= m->g0) and set the stack bounds
1939         // to match the current stack. We don't actually know
1940         // how big the stack is, like we don't know how big any
1941         // scheduling stack is, but we assume there's at least 32 kB,
1942         // which is more than enough for us.
1943         setg(mp.g0)
1944         gp := getg()
1945         gp.stack.hi = getcallersp() + 1024
1946         gp.stack.lo = getcallersp() - 32*1024
1947         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
1948
1949         // Initialize this thread to use the m.
1950         asminit()
1951         minit()
1952
1953         // mp.curg is now a real goroutine.
1954         casgstatus(mp.curg, _Gdead, _Gsyscall)
1955         sched.ngsys.Add(-1)
1956 }
1957
1958 // newextram allocates m's and puts them on the extra list.
1959 // It is called with a working local m, so that it can do things
1960 // like call schedlock and allocate.
1961 func newextram() {
1962         c := extraMWaiters.Swap(0)
1963         if c > 0 {
1964                 for i := uint32(0); i < c; i++ {
1965                         oneNewExtraM()
1966                 }
1967         } else if extraMLength.Load() == 0 {
1968                 // Make sure there is at least one extra M.
1969                 oneNewExtraM()
1970         }
1971 }
1972
1973 // oneNewExtraM allocates an m and puts it on the extra list.
1974 func oneNewExtraM() {
1975         // Create extra goroutine locked to extra m.
1976         // The goroutine is the context in which the cgo callback will run.
1977         // The sched.pc will never be returned to, but setting it to
1978         // goexit makes clear to the traceback routines where
1979         // the goroutine stack ends.
1980         mp := allocm(nil, nil, -1)
1981         gp := malg(4096)
1982         gp.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum
1983         gp.sched.sp = gp.stack.hi
1984         gp.sched.sp -= 4 * goarch.PtrSize // extra space in case of reads slightly beyond frame
1985         gp.sched.lr = 0
1986         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1987         gp.syscallpc = gp.sched.pc
1988         gp.syscallsp = gp.sched.sp
1989         gp.stktopsp = gp.sched.sp
1990         // malg returns status as _Gidle. Change to _Gdead before
1991         // adding to allg where GC can see it. We use _Gdead to hide
1992         // this from tracebacks and stack scans since it isn't a
1993         // "real" goroutine until needm grabs it.
1994         casgstatus(gp, _Gidle, _Gdead)
1995         gp.m = mp
1996         mp.curg = gp
1997         mp.isextra = true
1998         mp.lockedInt++
1999         mp.lockedg.set(gp)
2000         gp.lockedm.set(mp)
2001         gp.goid = sched.goidgen.Add(1)
2002         gp.sysblocktraced = true
2003         if raceenabled {
2004                 gp.racectx = racegostart(abi.FuncPCABIInternal(newextram) + sys.PCQuantum)
2005         }
2006         if trace.enabled {
2007                 // Trigger two trace events for the locked g in the extra m,
2008                 // since the next event of the g will be traceEvGoSysExit in exitsyscall,
2009                 // while calling from C thread to Go.
2010                 traceGoCreate(gp, 0) // no start pc
2011                 gp.traceseq++
2012                 traceEvent(traceEvGoInSyscall, -1, gp.goid)
2013         }
2014         // put on allg for garbage collector
2015         allgadd(gp)
2016
2017         // gp is now on the allg list, but we don't want it to be
2018         // counted by gcount. It would be more "proper" to increment
2019         // sched.ngfree, but that requires locking. Incrementing ngsys
2020         // has the same effect.
2021         sched.ngsys.Add(1)
2022
2023         // Add m to the extra list.
2024         addExtraM(mp)
2025 }
2026
2027 // dropm is called when a cgo callback has called needm but is now
2028 // done with the callback and returning back into the non-Go thread.
2029 // It puts the current m back onto the extra list.
2030 //
2031 // The main expense here is the call to signalstack to release the
2032 // m's signal stack, and then the call to needm on the next callback
2033 // from this thread. It is tempting to try to save the m for next time,
2034 // which would eliminate both these costs, but there might not be
2035 // a next time: the current thread (which Go does not control) might exit.
2036 // If we saved the m for that thread, there would be an m leak each time
2037 // such a thread exited. Instead, we acquire and release an m on each
2038 // call. These should typically not be scheduling operations, just a few
2039 // atomics, so the cost should be small.
2040 //
2041 // TODO(rsc): An alternative would be to allocate a dummy pthread per-thread
2042 // variable using pthread_key_create. Unlike the pthread keys we already use
2043 // on OS X, this dummy key would never be read by Go code. It would exist
2044 // only so that we could register at thread-exit-time destructor.
2045 // That destructor would put the m back onto the extra list.
2046 // This is purely a performance optimization. The current version,
2047 // in which dropm happens on each cgo call, is still correct too.
2048 // We may have to keep the current version on systems with cgo
2049 // but without pthreads, like Windows.
2050 func dropm() {
2051         // Clear m and g, and return m to the extra list.
2052         // After the call to setg we can only call nosplit functions
2053         // with no pointer manipulation.
2054         mp := getg().m
2055
2056         // Return mp.curg to dead state.
2057         casgstatus(mp.curg, _Gsyscall, _Gdead)
2058         mp.curg.preemptStop = false
2059         sched.ngsys.Add(1)
2060
2061         // Block signals before unminit.
2062         // Unminit unregisters the signal handling stack (but needs g on some systems).
2063         // Setg(nil) clears g, which is the signal handler's cue not to run Go handlers.
2064         // It's important not to try to handle a signal between those two steps.
2065         sigmask := mp.sigmask
2066         sigblock(false)
2067         unminit()
2068
2069         setg(nil)
2070
2071         putExtraM(mp)
2072
2073         msigrestore(sigmask)
2074 }
2075
2076 // A helper function for EnsureDropM.
2077 func getm() uintptr {
2078         return uintptr(unsafe.Pointer(getg().m))
2079 }
2080
2081 var (
2082         // Locking linked list of extra M's, via mp.schedlink. Must be accessed
2083         // only via lockextra/unlockextra.
2084         //
2085         // Can't be atomic.Pointer[m] because we use an invalid pointer as a
2086         // "locked" sentinel value. M's on this list remain visible to the GC
2087         // because their mp.curg is on allgs.
2088         extraM atomic.Uintptr
2089         // Number of M's in the extraM list.
2090         extraMLength atomic.Uint32
2091         // Number of waiters in lockextra.
2092         extraMWaiters atomic.Uint32
2093
2094         // Number of extra M's in use by threads.
2095         extraMInUse atomic.Uint32
2096 )
2097
2098 // lockextra locks the extra list and returns the list head.
2099 // The caller must unlock the list by storing a new list head
2100 // to extram. If nilokay is true, then lockextra will
2101 // return a nil list head if that's what it finds. If nilokay is false,
2102 // lockextra will keep waiting until the list head is no longer nil.
2103 //
2104 //go:nosplit
2105 func lockextra(nilokay bool) *m {
2106         const locked = 1
2107
2108         incr := false
2109         for {
2110                 old := extraM.Load()
2111                 if old == locked {
2112                         osyield_no_g()
2113                         continue
2114                 }
2115                 if old == 0 && !nilokay {
2116                         if !incr {
2117                                 // Add 1 to the number of threads
2118                                 // waiting for an M.
2119                                 // This is cleared by newextram.
2120                                 extraMWaiters.Add(1)
2121                                 incr = true
2122                         }
2123                         usleep_no_g(1)
2124                         continue
2125                 }
2126                 if extraM.CompareAndSwap(old, locked) {
2127                         extraMInUse.Add(1)
2128                         return (*m)(unsafe.Pointer(old))
2129                 }
2130                 osyield_no_g()
2131                 continue
2132         }
2133 }
2134
2135 //go:nosplit
2136 func unlockextra(mp *m, delta int32) {
2137         extraMLength.Add(delta)
2138         extraM.Store(uintptr(unsafe.Pointer(mp)))
2139 }
2140
2141 // Return an M from the extra M list. Returns last == true if the list becomes
2142 // empty because of this call.
2143 //
2144 //go:nosplit
2145 func getExtraM(nilokay bool) (mp *m, last bool) {
2146         mp = lockextra(nilokay)
2147         if mp == nil {
2148                 unlockextra(nil, 0)
2149                 return nil, true
2150         }
2151         unlockextra(mp.schedlink.ptr(), -1)
2152         return mp, mp.schedlink.ptr() == nil
2153 }
2154
2155 // Returns an extra M back to the list. mp must be from getExtraM. Newly
2156 // allocated M's should use addExtraM.
2157 //
2158 //go:nosplit
2159 func putExtraM(mp *m) {
2160         extraMInUse.Add(-1)
2161         addExtraM(mp)
2162 }
2163
2164 // Adds a newly allocated M to the extra M list.
2165 //
2166 //go:nosplit
2167 func addExtraM(mp *m) {
2168         mnext := lockextra(true)
2169         mp.schedlink.set(mnext)
2170         unlockextra(mp, 1)
2171 }
2172
2173 var (
2174         // allocmLock is locked for read when creating new Ms in allocm and their
2175         // addition to allm. Thus acquiring this lock for write blocks the
2176         // creation of new Ms.
2177         allocmLock rwmutex
2178
2179         // execLock serializes exec and clone to avoid bugs or unspecified
2180         // behaviour around exec'ing while creating/destroying threads. See
2181         // issue #19546.
2182         execLock rwmutex
2183 )
2184
2185 // These errors are reported (via writeErrStr) by some OS-specific
2186 // versions of newosproc and newosproc0.
2187 const (
2188         failthreadcreate  = "runtime: failed to create new OS thread\n"
2189         failallocatestack = "runtime: failed to allocate stack for the new OS thread\n"
2190 )
2191
2192 // newmHandoff contains a list of m structures that need new OS threads.
2193 // This is used by newm in situations where newm itself can't safely
2194 // start an OS thread.
2195 var newmHandoff struct {
2196         lock mutex
2197
2198         // newm points to a list of M structures that need new OS
2199         // threads. The list is linked through m.schedlink.
2200         newm muintptr
2201
2202         // waiting indicates that wake needs to be notified when an m
2203         // is put on the list.
2204         waiting bool
2205         wake    note
2206
2207         // haveTemplateThread indicates that the templateThread has
2208         // been started. This is not protected by lock. Use cas to set
2209         // to 1.
2210         haveTemplateThread uint32
2211 }
2212
2213 // Create a new m. It will start off with a call to fn, or else the scheduler.
2214 // fn needs to be static and not a heap allocated closure.
2215 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2216 //
2217 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
2218 //
2219 //go:nowritebarrierrec
2220 func newm(fn func(), pp *p, id int64) {
2221         // allocm adds a new M to allm, but they do not start until created by
2222         // the OS in newm1 or the template thread.
2223         //
2224         // doAllThreadsSyscall requires that every M in allm will eventually
2225         // start and be signal-able, even with a STW.
2226         //
2227         // Disable preemption here until we start the thread to ensure that
2228         // newm is not preempted between allocm and starting the new thread,
2229         // ensuring that anything added to allm is guaranteed to eventually
2230         // start.
2231         acquirem()
2232
2233         mp := allocm(pp, fn, id)
2234         mp.nextp.set(pp)
2235         mp.sigmask = initSigmask
2236         if gp := getg(); gp != nil && gp.m != nil && (gp.m.lockedExt != 0 || gp.m.incgo) && GOOS != "plan9" {
2237                 // We're on a locked M or a thread that may have been
2238                 // started by C. The kernel state of this thread may
2239                 // be strange (the user may have locked it for that
2240                 // purpose). We don't want to clone that into another
2241                 // thread. Instead, ask a known-good thread to create
2242                 // the thread for us.
2243                 //
2244                 // This is disabled on Plan 9. See golang.org/issue/22227.
2245                 //
2246                 // TODO: This may be unnecessary on Windows, which
2247                 // doesn't model thread creation off fork.
2248                 lock(&newmHandoff.lock)
2249                 if newmHandoff.haveTemplateThread == 0 {
2250                         throw("on a locked thread with no template thread")
2251                 }
2252                 mp.schedlink = newmHandoff.newm
2253                 newmHandoff.newm.set(mp)
2254                 if newmHandoff.waiting {
2255                         newmHandoff.waiting = false
2256                         notewakeup(&newmHandoff.wake)
2257                 }
2258                 unlock(&newmHandoff.lock)
2259                 // The M has not started yet, but the template thread does not
2260                 // participate in STW, so it will always process queued Ms and
2261                 // it is safe to releasem.
2262                 releasem(getg().m)
2263                 return
2264         }
2265         newm1(mp)
2266         releasem(getg().m)
2267 }
2268
2269 func newm1(mp *m) {
2270         if iscgo {
2271                 var ts cgothreadstart
2272                 if _cgo_thread_start == nil {
2273                         throw("_cgo_thread_start missing")
2274                 }
2275                 ts.g.set(mp.g0)
2276                 ts.tls = (*uint64)(unsafe.Pointer(&mp.tls[0]))
2277                 ts.fn = unsafe.Pointer(abi.FuncPCABI0(mstart))
2278                 if msanenabled {
2279                         msanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2280                 }
2281                 if asanenabled {
2282                         asanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2283                 }
2284                 execLock.rlock() // Prevent process clone.
2285                 asmcgocall(_cgo_thread_start, unsafe.Pointer(&ts))
2286                 execLock.runlock()
2287                 return
2288         }
2289         execLock.rlock() // Prevent process clone.
2290         newosproc(mp)
2291         execLock.runlock()
2292 }
2293
2294 // startTemplateThread starts the template thread if it is not already
2295 // running.
2296 //
2297 // The calling thread must itself be in a known-good state.
2298 func startTemplateThread() {
2299         if GOARCH == "wasm" { // no threads on wasm yet
2300                 return
2301         }
2302
2303         // Disable preemption to guarantee that the template thread will be
2304         // created before a park once haveTemplateThread is set.
2305         mp := acquirem()
2306         if !atomic.Cas(&newmHandoff.haveTemplateThread, 0, 1) {
2307                 releasem(mp)
2308                 return
2309         }
2310         newm(templateThread, nil, -1)
2311         releasem(mp)
2312 }
2313
2314 // templateThread is a thread in a known-good state that exists solely
2315 // to start new threads in known-good states when the calling thread
2316 // may not be in a good state.
2317 //
2318 // Many programs never need this, so templateThread is started lazily
2319 // when we first enter a state that might lead to running on a thread
2320 // in an unknown state.
2321 //
2322 // templateThread runs on an M without a P, so it must not have write
2323 // barriers.
2324 //
2325 //go:nowritebarrierrec
2326 func templateThread() {
2327         lock(&sched.lock)
2328         sched.nmsys++
2329         checkdead()
2330         unlock(&sched.lock)
2331
2332         for {
2333                 lock(&newmHandoff.lock)
2334                 for newmHandoff.newm != 0 {
2335                         newm := newmHandoff.newm.ptr()
2336                         newmHandoff.newm = 0
2337                         unlock(&newmHandoff.lock)
2338                         for newm != nil {
2339                                 next := newm.schedlink.ptr()
2340                                 newm.schedlink = 0
2341                                 newm1(newm)
2342                                 newm = next
2343                         }
2344                         lock(&newmHandoff.lock)
2345                 }
2346                 newmHandoff.waiting = true
2347                 noteclear(&newmHandoff.wake)
2348                 unlock(&newmHandoff.lock)
2349                 notesleep(&newmHandoff.wake)
2350         }
2351 }
2352
2353 // Stops execution of the current m until new work is available.
2354 // Returns with acquired P.
2355 func stopm() {
2356         gp := getg()
2357
2358         if gp.m.locks != 0 {
2359                 throw("stopm holding locks")
2360         }
2361         if gp.m.p != 0 {
2362                 throw("stopm holding p")
2363         }
2364         if gp.m.spinning {
2365                 throw("stopm spinning")
2366         }
2367
2368         lock(&sched.lock)
2369         mput(gp.m)
2370         unlock(&sched.lock)
2371         mPark()
2372         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2373         gp.m.nextp = 0
2374 }
2375
2376 func mspinning() {
2377         // startm's caller incremented nmspinning. Set the new M's spinning.
2378         getg().m.spinning = true
2379 }
2380
2381 // Schedules some M to run the p (creates an M if necessary).
2382 // If p==nil, tries to get an idle P, if no idle P's does nothing.
2383 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2384 // If spinning is set, the caller has incremented nmspinning and must provide a
2385 // P. startm will set m.spinning in the newly started M.
2386 //
2387 // Callers passing a non-nil P must call from a non-preemptible context. See
2388 // comment on acquirem below.
2389 //
2390 // Argument lockheld indicates whether the caller already acquired the
2391 // scheduler lock. Callers holding the lock when making the call must pass
2392 // true. The lock might be temporarily dropped, but will be reacquired before
2393 // returning.
2394 //
2395 // Must not have write barriers because this may be called without a P.
2396 //
2397 //go:nowritebarrierrec
2398 func startm(pp *p, spinning, lockheld bool) {
2399         // Disable preemption.
2400         //
2401         // Every owned P must have an owner that will eventually stop it in the
2402         // event of a GC stop request. startm takes transient ownership of a P
2403         // (either from argument or pidleget below) and transfers ownership to
2404         // a started M, which will be responsible for performing the stop.
2405         //
2406         // Preemption must be disabled during this transient ownership,
2407         // otherwise the P this is running on may enter GC stop while still
2408         // holding the transient P, leaving that P in limbo and deadlocking the
2409         // STW.
2410         //
2411         // Callers passing a non-nil P must already be in non-preemptible
2412         // context, otherwise such preemption could occur on function entry to
2413         // startm. Callers passing a nil P may be preemptible, so we must
2414         // disable preemption before acquiring a P from pidleget below.
2415         mp := acquirem()
2416         if !lockheld {
2417                 lock(&sched.lock)
2418         }
2419         if pp == nil {
2420                 if spinning {
2421                         // TODO(prattmic): All remaining calls to this function
2422                         // with _p_ == nil could be cleaned up to find a P
2423                         // before calling startm.
2424                         throw("startm: P required for spinning=true")
2425                 }
2426                 pp, _ = pidleget(0)
2427                 if pp == nil {
2428                         if !lockheld {
2429                                 unlock(&sched.lock)
2430                         }
2431                         releasem(mp)
2432                         return
2433                 }
2434         }
2435         nmp := mget()
2436         if nmp == nil {
2437                 // No M is available, we must drop sched.lock and call newm.
2438                 // However, we already own a P to assign to the M.
2439                 //
2440                 // Once sched.lock is released, another G (e.g., in a syscall),
2441                 // could find no idle P while checkdead finds a runnable G but
2442                 // no running M's because this new M hasn't started yet, thus
2443                 // throwing in an apparent deadlock.
2444                 // This apparent deadlock is possible when startm is called
2445                 // from sysmon, which doesn't count as a running M.
2446                 //
2447                 // Avoid this situation by pre-allocating the ID for the new M,
2448                 // thus marking it as 'running' before we drop sched.lock. This
2449                 // new M will eventually run the scheduler to execute any
2450                 // queued G's.
2451                 id := mReserveID()
2452                 unlock(&sched.lock)
2453
2454                 var fn func()
2455                 if spinning {
2456                         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2457                         fn = mspinning
2458                 }
2459                 newm(fn, pp, id)
2460
2461                 if lockheld {
2462                         lock(&sched.lock)
2463                 }
2464                 // Ownership transfer of pp committed by start in newm.
2465                 // Preemption is now safe.
2466                 releasem(mp)
2467                 return
2468         }
2469         if !lockheld {
2470                 unlock(&sched.lock)
2471         }
2472         if nmp.spinning {
2473                 throw("startm: m is spinning")
2474         }
2475         if nmp.nextp != 0 {
2476                 throw("startm: m has p")
2477         }
2478         if spinning && !runqempty(pp) {
2479                 throw("startm: p has runnable gs")
2480         }
2481         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2482         nmp.spinning = spinning
2483         nmp.nextp.set(pp)
2484         notewakeup(&nmp.park)
2485         // Ownership transfer of pp committed by wakeup. Preemption is now
2486         // safe.
2487         releasem(mp)
2488 }
2489
2490 // Hands off P from syscall or locked M.
2491 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
2492 //
2493 //go:nowritebarrierrec
2494 func handoffp(pp *p) {
2495         // handoffp must start an M in any situation where
2496         // findrunnable would return a G to run on pp.
2497
2498         // if it has local work, start it straight away
2499         if !runqempty(pp) || sched.runqsize != 0 {
2500                 startm(pp, false, false)
2501                 return
2502         }
2503         // if there's trace work to do, start it straight away
2504         if (trace.enabled || trace.shutdown) && traceReaderAvailable() != nil {
2505                 startm(pp, false, false)
2506                 return
2507         }
2508         // if it has GC work, start it straight away
2509         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) {
2510                 startm(pp, false, false)
2511                 return
2512         }
2513         // no local work, check that there are no spinning/idle M's,
2514         // otherwise our help is not required
2515         if sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() == 0 && sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) { // TODO: fast atomic
2516                 sched.needspinning.Store(0)
2517                 startm(pp, true, false)
2518                 return
2519         }
2520         lock(&sched.lock)
2521         if sched.gcwaiting.Load() {
2522                 pp.status = _Pgcstop
2523                 sched.stopwait--
2524                 if sched.stopwait == 0 {
2525                         notewakeup(&sched.stopnote)
2526                 }
2527                 unlock(&sched.lock)
2528                 return
2529         }
2530         if pp.runSafePointFn != 0 && atomic.Cas(&pp.runSafePointFn, 1, 0) {
2531                 sched.safePointFn(pp)
2532                 sched.safePointWait--
2533                 if sched.safePointWait == 0 {
2534                         notewakeup(&sched.safePointNote)
2535                 }
2536         }
2537         if sched.runqsize != 0 {
2538                 unlock(&sched.lock)
2539                 startm(pp, false, false)
2540                 return
2541         }
2542         // If this is the last running P and nobody is polling network,
2543         // need to wakeup another M to poll network.
2544         if sched.npidle.Load() == gomaxprocs-1 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2545                 unlock(&sched.lock)
2546                 startm(pp, false, false)
2547                 return
2548         }
2549
2550         // The scheduler lock cannot be held when calling wakeNetPoller below
2551         // because wakeNetPoller may call wakep which may call startm.
2552         when := nobarrierWakeTime(pp)
2553         pidleput(pp, 0)
2554         unlock(&sched.lock)
2555
2556         if when != 0 {
2557                 wakeNetPoller(when)
2558         }
2559 }
2560
2561 // Tries to add one more P to execute G's.
2562 // Called when a G is made runnable (newproc, ready).
2563 // Must be called with a P.
2564 func wakep() {
2565         // Be conservative about spinning threads, only start one if none exist
2566         // already.
2567         if sched.nmspinning.Load() != 0 || !sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) {
2568                 return
2569         }
2570
2571         // Disable preemption until ownership of pp transfers to the next M in
2572         // startm. Otherwise preemption here would leave pp stuck waiting to
2573         // enter _Pgcstop.
2574         //
2575         // See preemption comment on acquirem in startm for more details.
2576         mp := acquirem()
2577
2578         var pp *p
2579         lock(&sched.lock)
2580         pp, _ = pidlegetSpinning(0)
2581         if pp == nil {
2582                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2583                         throw("wakep: negative nmspinning")
2584                 }
2585                 unlock(&sched.lock)
2586                 releasem(mp)
2587                 return
2588         }
2589         // Since we always have a P, the race in the "No M is available"
2590         // comment in startm doesn't apply during the small window between the
2591         // unlock here and lock in startm. A checkdead in between will always
2592         // see at least one running M (ours).
2593         unlock(&sched.lock)
2594
2595         startm(pp, true, false)
2596
2597         releasem(mp)
2598 }
2599
2600 // Stops execution of the current m that is locked to a g until the g is runnable again.
2601 // Returns with acquired P.
2602 func stoplockedm() {
2603         gp := getg()
2604
2605         if gp.m.lockedg == 0 || gp.m.lockedg.ptr().lockedm.ptr() != gp.m {
2606                 throw("stoplockedm: inconsistent locking")
2607         }
2608         if gp.m.p != 0 {
2609                 // Schedule another M to run this p.
2610                 pp := releasep()
2611                 handoffp(pp)
2612         }
2613         incidlelocked(1)
2614         // Wait until another thread schedules lockedg again.
2615         mPark()
2616         status := readgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2617         if status&^_Gscan != _Grunnable {
2618                 print("runtime:stoplockedm: lockedg (atomicstatus=", status, ") is not Grunnable or Gscanrunnable\n")
2619                 dumpgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2620                 throw("stoplockedm: not runnable")
2621         }
2622         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2623         gp.m.nextp = 0
2624 }
2625
2626 // Schedules the locked m to run the locked gp.
2627 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
2628 //
2629 //go:nowritebarrierrec
2630 func startlockedm(gp *g) {
2631         mp := gp.lockedm.ptr()
2632         if mp == getg().m {
2633                 throw("startlockedm: locked to me")
2634         }
2635         if mp.nextp != 0 {
2636                 throw("startlockedm: m has p")
2637         }
2638         // directly handoff current P to the locked m
2639         incidlelocked(-1)
2640         pp := releasep()
2641         mp.nextp.set(pp)
2642         notewakeup(&mp.park)
2643         stopm()
2644 }
2645
2646 // Stops the current m for stopTheWorld.
2647 // Returns when the world is restarted.
2648 func gcstopm() {
2649         gp := getg()
2650
2651         if !sched.gcwaiting.Load() {
2652                 throw("gcstopm: not waiting for gc")
2653         }
2654         if gp.m.spinning {
2655                 gp.m.spinning = false
2656                 // OK to just drop nmspinning here,
2657                 // startTheWorld will unpark threads as necessary.
2658                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2659                         throw("gcstopm: negative nmspinning")
2660                 }
2661         }
2662         pp := releasep()
2663         lock(&sched.lock)
2664         pp.status = _Pgcstop
2665         sched.stopwait--
2666         if sched.stopwait == 0 {
2667                 notewakeup(&sched.stopnote)
2668         }
2669         unlock(&sched.lock)
2670         stopm()
2671 }
2672
2673 // Schedules gp to run on the current M.
2674 // If inheritTime is true, gp inherits the remaining time in the
2675 // current time slice. Otherwise, it starts a new time slice.
2676 // Never returns.
2677 //
2678 // Write barriers are allowed because this is called immediately after
2679 // acquiring a P in several places.
2680 //
2681 //go:yeswritebarrierrec
2682 func execute(gp *g, inheritTime bool) {
2683         mp := getg().m
2684
2685         if goroutineProfile.active {
2686                 // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
2687                 // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first stopped
2688                 // the world.
2689                 tryRecordGoroutineProfile(gp, osyield)
2690         }
2691
2692         // Assign gp.m before entering _Grunning so running Gs have an
2693         // M.
2694         mp.curg = gp
2695         gp.m = mp
2696         casgstatus(gp, _Grunnable, _Grunning)
2697         gp.waitsince = 0
2698         gp.preempt = false
2699         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
2700         if !inheritTime {
2701                 mp.p.ptr().schedtick++
2702         }
2703
2704         // Check whether the profiler needs to be turned on or off.
2705         hz := sched.profilehz
2706         if mp.profilehz != hz {
2707                 setThreadCPUProfiler(hz)
2708         }
2709
2710         if trace.enabled {
2711                 // GoSysExit has to happen when we have a P, but before GoStart.
2712                 // So we emit it here.
2713                 if gp.syscallsp != 0 && gp.sysblocktraced {
2714                         traceGoSysExit(gp.sysexitticks)
2715                 }
2716                 traceGoStart()
2717         }
2718
2719         gogo(&gp.sched)
2720 }
2721
2722 // Finds a runnable goroutine to execute.
2723 // Tries to steal from other P's, get g from local or global queue, poll network.
2724 // tryWakeP indicates that the returned goroutine is not normal (GC worker, trace
2725 // reader) so the caller should try to wake a P.
2726 func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) {
2727         mp := getg().m
2728
2729         // The conditions here and in handoffp must agree: if
2730         // findrunnable would return a G to run, handoffp must start
2731         // an M.
2732
2733 top:
2734         pp := mp.p.ptr()
2735         if sched.gcwaiting.Load() {
2736                 gcstopm()
2737                 goto top
2738         }
2739         if pp.runSafePointFn != 0 {
2740                 runSafePointFn()
2741         }
2742
2743         // now and pollUntil are saved for work stealing later,
2744         // which may steal timers. It's important that between now
2745         // and then, nothing blocks, so these numbers remain mostly
2746         // relevant.
2747         now, pollUntil, _ := checkTimers(pp, 0)
2748
2749         // Try to schedule the trace reader.
2750         if trace.enabled || trace.shutdown {
2751                 gp := traceReader()
2752                 if gp != nil {
2753                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2754                         traceGoUnpark(gp, 0)
2755                         return gp, false, true
2756                 }
2757         }
2758
2759         // Try to schedule a GC worker.
2760         if gcBlackenEnabled != 0 {
2761                 gp, tnow := gcController.findRunnableGCWorker(pp, now)
2762                 if gp != nil {
2763                         return gp, false, true
2764                 }
2765                 now = tnow
2766         }
2767
2768         // Check the global runnable queue once in a while to ensure fairness.
2769         // Otherwise two goroutines can completely occupy the local runqueue
2770         // by constantly respawning each other.
2771         if pp.schedtick%61 == 0 && sched.runqsize > 0 {
2772                 lock(&sched.lock)
2773                 gp := globrunqget(pp, 1)
2774                 unlock(&sched.lock)
2775                 if gp != nil {
2776                         return gp, false, false
2777                 }
2778         }
2779
2780         // Wake up the finalizer G.
2781         if fingStatus.Load()&(fingWait|fingWake) == fingWait|fingWake {
2782                 if gp := wakefing(); gp != nil {
2783                         ready(gp, 0, true)
2784                 }
2785         }
2786         if *cgo_yield != nil {
2787                 asmcgocall(*cgo_yield, nil)
2788         }
2789
2790         // local runq
2791         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
2792                 return gp, inheritTime, false
2793         }
2794
2795         // global runq
2796         if sched.runqsize != 0 {
2797                 lock(&sched.lock)
2798                 gp := globrunqget(pp, 0)
2799                 unlock(&sched.lock)
2800                 if gp != nil {
2801                         return gp, false, false
2802                 }
2803         }
2804
2805         // Poll network.
2806         // This netpoll is only an optimization before we resort to stealing.
2807         // We can safely skip it if there are no waiters or a thread is blocked
2808         // in netpoll already. If there is any kind of logical race with that
2809         // blocked thread (e.g. it has already returned from netpoll, but does
2810         // not set lastpoll yet), this thread will do blocking netpoll below
2811         // anyway.
2812         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2813                 if list := netpoll(0); !list.empty() { // non-blocking
2814                         gp := list.pop()
2815                         injectglist(&list)
2816                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2817                         if trace.enabled {
2818                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2819                         }
2820                         return gp, false, false
2821                 }
2822         }
2823
2824         // Spinning Ms: steal work from other Ps.
2825         //
2826         // Limit the number of spinning Ms to half the number of busy Ps.
2827         // This is necessary to prevent excessive CPU consumption when
2828         // GOMAXPROCS>>1 but the program parallelism is low.
2829         if mp.spinning || 2*sched.nmspinning.Load() < gomaxprocs-sched.npidle.Load() {
2830                 if !mp.spinning {
2831                         mp.becomeSpinning()
2832                 }
2833
2834                 gp, inheritTime, tnow, w, newWork := stealWork(now)
2835                 if gp != nil {
2836                         // Successfully stole.
2837                         return gp, inheritTime, false
2838                 }
2839                 if newWork {
2840                         // There may be new timer or GC work; restart to
2841                         // discover.
2842                         goto top
2843                 }
2844
2845                 now = tnow
2846                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
2847                         // Earlier timer to wait for.
2848                         pollUntil = w
2849                 }
2850         }
2851
2852         // We have nothing to do.
2853         //
2854         // If we're in the GC mark phase, can safely scan and blacken objects,
2855         // and have work to do, run idle-time marking rather than give up the P.
2856         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) && gcController.addIdleMarkWorker() {
2857                 node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
2858                 if node != nil {
2859                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2860                         gp := node.gp.ptr()
2861                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2862                         if trace.enabled {
2863                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2864                         }
2865                         return gp, false, false
2866                 }
2867                 gcController.removeIdleMarkWorker()
2868         }
2869
2870         // wasm only:
2871         // If a callback returned and no other goroutine is awake,
2872         // then wake event handler goroutine which pauses execution
2873         // until a callback was triggered.
2874         gp, otherReady := beforeIdle(now, pollUntil)
2875         if gp != nil {
2876                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2877                 if trace.enabled {
2878                         traceGoUnpark(gp, 0)
2879                 }
2880                 return gp, false, false
2881         }
2882         if otherReady {
2883                 goto top
2884         }
2885
2886         // Before we drop our P, make a snapshot of the allp slice,
2887         // which can change underfoot once we no longer block
2888         // safe-points. We don't need to snapshot the contents because
2889         // everything up to cap(allp) is immutable.
2890         allpSnapshot := allp
2891         // Also snapshot masks. Value changes are OK, but we can't allow
2892         // len to change out from under us.
2893         idlepMaskSnapshot := idlepMask
2894         timerpMaskSnapshot := timerpMask
2895
2896         // return P and block
2897         lock(&sched.lock)
2898         if sched.gcwaiting.Load() || pp.runSafePointFn != 0 {
2899                 unlock(&sched.lock)
2900                 goto top
2901         }
2902         if sched.runqsize != 0 {
2903                 gp := globrunqget(pp, 0)
2904                 unlock(&sched.lock)
2905                 return gp, false, false
2906         }
2907         if !mp.spinning && sched.needspinning.Load() == 1 {
2908                 // See "Delicate dance" comment below.
2909                 mp.becomeSpinning()
2910                 unlock(&sched.lock)
2911                 goto top
2912         }
2913         if releasep() != pp {
2914                 throw("findrunnable: wrong p")
2915         }
2916         now = pidleput(pp, now)
2917         unlock(&sched.lock)
2918
2919         // Delicate dance: thread transitions from spinning to non-spinning
2920         // state, potentially concurrently with submission of new work. We must
2921         // drop nmspinning first and then check all sources again (with
2922         // #StoreLoad memory barrier in between). If we do it the other way
2923         // around, another thread can submit work after we've checked all
2924         // sources but before we drop nmspinning; as a result nobody will
2925         // unpark a thread to run the work.
2926         //
2927         // This applies to the following sources of work:
2928         //
2929         // * Goroutines added to a per-P run queue.
2930         // * New/modified-earlier timers on a per-P timer heap.
2931         // * Idle-priority GC work (barring golang.org/issue/19112).
2932         //
2933         // If we discover new work below, we need to restore m.spinning as a
2934         // signal for resetspinning to unpark a new worker thread (because
2935         // there can be more than one starving goroutine).
2936         //
2937         // However, if after discovering new work we also observe no idle Ps
2938         // (either here or in resetspinning), we have a problem. We may be
2939         // racing with a non-spinning M in the block above, having found no
2940         // work and preparing to release its P and park. Allowing that P to go
2941         // idle will result in loss of work conservation (idle P while there is
2942         // runnable work). This could result in complete deadlock in the
2943         // unlikely event that we discover new work (from netpoll) right as we
2944         // are racing with _all_ other Ps going idle.
2945         //
2946         // We use sched.needspinning to synchronize with non-spinning Ms going
2947         // idle. If needspinning is set when they are about to drop their P,
2948         // they abort the drop and instead become a new spinning M on our
2949         // behalf. If we are not racing and the system is truly fully loaded
2950         // then no spinning threads are required, and the next thread to
2951         // naturally become spinning will clear the flag.
2952         //
2953         // Also see "Worker thread parking/unparking" comment at the top of the
2954         // file.
2955         wasSpinning := mp.spinning
2956         if mp.spinning {
2957                 mp.spinning = false
2958                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2959                         throw("findrunnable: negative nmspinning")
2960                 }
2961
2962                 // Note the for correctness, only the last M transitioning from
2963                 // spinning to non-spinning must perform these rechecks to
2964                 // ensure no missed work. However, the runtime has some cases
2965                 // of transient increments of nmspinning that are decremented
2966                 // without going through this path, so we must be conservative
2967                 // and perform the check on all spinning Ms.
2968                 //
2969                 // See https://go.dev/issue/43997.
2970
2971                 // Check all runqueues once again.
2972                 pp := checkRunqsNoP(allpSnapshot, idlepMaskSnapshot)
2973                 if pp != nil {
2974                         acquirep(pp)
2975                         mp.becomeSpinning()
2976                         goto top
2977                 }
2978
2979                 // Check for idle-priority GC work again.
2980                 pp, gp := checkIdleGCNoP()
2981                 if pp != nil {
2982                         acquirep(pp)
2983                         mp.becomeSpinning()
2984
2985                         // Run the idle worker.
2986                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2987                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2988                         if trace.enabled {
2989                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2990                         }
2991                         return gp, false, false
2992                 }
2993
2994                 // Finally, check for timer creation or expiry concurrently with
2995                 // transitioning from spinning to non-spinning.
2996                 //
2997                 // Note that we cannot use checkTimers here because it calls
2998                 // adjusttimers which may need to allocate memory, and that isn't
2999                 // allowed when we don't have an active P.
3000                 pollUntil = checkTimersNoP(allpSnapshot, timerpMaskSnapshot, pollUntil)
3001         }
3002
3003         // Poll network until next timer.
3004         if netpollinited() && (netpollWaiters.Load() > 0 || pollUntil != 0) && sched.lastpoll.Swap(0) != 0 {
3005                 sched.pollUntil.Store(pollUntil)
3006                 if mp.p != 0 {
3007                         throw("findrunnable: netpoll with p")
3008                 }
3009                 if mp.spinning {
3010                         throw("findrunnable: netpoll with spinning")
3011                 }
3012                 // Refresh now.
3013                 now = nanotime()
3014                 delay := int64(-1)
3015                 if pollUntil != 0 {
3016                         delay = pollUntil - now
3017                         if delay < 0 {
3018                                 delay = 0
3019                         }
3020                 }
3021                 if faketime != 0 {
3022                         // When using fake time, just poll.
3023                         delay = 0
3024                 }
3025                 list := netpoll(delay) // block until new work is available
3026                 sched.pollUntil.Store(0)
3027                 sched.lastpoll.Store(now)
3028                 if faketime != 0 && list.empty() {
3029                         // Using fake time and nothing is ready; stop M.
3030                         // When all M's stop, checkdead will call timejump.
3031                         stopm()
3032                         goto top
3033                 }
3034                 lock(&sched.lock)
3035                 pp, _ := pidleget(now)
3036                 unlock(&sched.lock)
3037                 if pp == nil {
3038                         injectglist(&list)
3039                 } else {
3040                         acquirep(pp)
3041                         if !list.empty() {
3042                                 gp := list.pop()
3043                                 injectglist(&list)
3044                                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3045                                 if trace.enabled {
3046                                         traceGoUnpark(gp, 0)
3047                                 }
3048                                 return gp, false, false
3049                         }
3050                         if wasSpinning {
3051                                 mp.becomeSpinning()
3052                         }
3053                         goto top
3054                 }
3055         } else if pollUntil != 0 && netpollinited() {
3056                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3057                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > pollUntil {
3058                         netpollBreak()
3059                 }
3060         }
3061         stopm()
3062         goto top
3063 }
3064
3065 // pollWork reports whether there is non-background work this P could
3066 // be doing. This is a fairly lightweight check to be used for
3067 // background work loops, like idle GC. It checks a subset of the
3068 // conditions checked by the actual scheduler.
3069 func pollWork() bool {
3070         if sched.runqsize != 0 {
3071                 return true
3072         }
3073         p := getg().m.p.ptr()
3074         if !runqempty(p) {
3075                 return true
3076         }
3077         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
3078                 if list := netpoll(0); !list.empty() {
3079                         injectglist(&list)
3080                         return true
3081                 }
3082         }
3083         return false
3084 }
3085
3086 // stealWork attempts to steal a runnable goroutine or timer from any P.
3087 //
3088 // If newWork is true, new work may have been readied.
3089 //
3090 // If now is not 0 it is the current time. stealWork returns the passed time or
3091 // the current time if now was passed as 0.
3092 func stealWork(now int64) (gp *g, inheritTime bool, rnow, pollUntil int64, newWork bool) {
3093         pp := getg().m.p.ptr()
3094
3095         ranTimer := false
3096
3097         const stealTries = 4
3098         for i := 0; i < stealTries; i++ {
3099                 stealTimersOrRunNextG := i == stealTries-1
3100
3101                 for enum := stealOrder.start(fastrand()); !enum.done(); enum.next() {
3102                         if sched.gcwaiting.Load() {
3103                                 // GC work may be available.
3104                                 return nil, false, now, pollUntil, true
3105                         }
3106                         p2 := allp[enum.position()]
3107                         if pp == p2 {
3108                                 continue
3109                         }
3110
3111                         // Steal timers from p2. This call to checkTimers is the only place
3112                         // where we might hold a lock on a different P's timers. We do this
3113                         // once on the last pass before checking runnext because stealing
3114                         // from the other P's runnext should be the last resort, so if there
3115                         // are timers to steal do that first.
3116                         //
3117                         // We only check timers on one of the stealing iterations because
3118                         // the time stored in now doesn't change in this loop and checking
3119                         // the timers for each P more than once with the same value of now
3120                         // is probably a waste of time.
3121                         //
3122                         // timerpMask tells us whether the P may have timers at all. If it
3123                         // can't, no need to check at all.
3124                         if stealTimersOrRunNextG && timerpMask.read(enum.position()) {
3125                                 tnow, w, ran := checkTimers(p2, now)
3126                                 now = tnow
3127                                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3128                                         pollUntil = w
3129                                 }
3130                                 if ran {
3131                                         // Running the timers may have
3132                                         // made an arbitrary number of G's
3133                                         // ready and added them to this P's
3134                                         // local run queue. That invalidates
3135                                         // the assumption of runqsteal
3136                                         // that it always has room to add
3137                                         // stolen G's. So check now if there
3138                                         // is a local G to run.
3139                                         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
3140                                                 return gp, inheritTime, now, pollUntil, ranTimer
3141                                         }
3142                                         ranTimer = true
3143                                 }
3144                         }
3145
3146                         // Don't bother to attempt to steal if p2 is idle.
3147                         if !idlepMask.read(enum.position()) {
3148                                 if gp := runqsteal(pp, p2, stealTimersOrRunNextG); gp != nil {
3149                                         return gp, false, now, pollUntil, ranTimer
3150                                 }
3151                         }
3152                 }
3153         }
3154
3155         // No goroutines found to steal. Regardless, running a timer may have
3156         // made some goroutine ready that we missed. Indicate the next timer to
3157         // wait for.
3158         return nil, false, now, pollUntil, ranTimer
3159 }
3160
3161 // Check all Ps for a runnable G to steal.
3162 //
3163 // On entry we have no P. If a G is available to steal and a P is available,
3164 // the P is returned which the caller should acquire and attempt to steal the
3165 // work to.
3166 func checkRunqsNoP(allpSnapshot []*p, idlepMaskSnapshot pMask) *p {
3167         for id, p2 := range allpSnapshot {
3168                 if !idlepMaskSnapshot.read(uint32(id)) && !runqempty(p2) {
3169                         lock(&sched.lock)
3170                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3171                         if pp == nil {
3172                                 // Can't get a P, don't bother checking remaining Ps.
3173                                 unlock(&sched.lock)
3174                                 return nil
3175                         }
3176                         unlock(&sched.lock)
3177                         return pp
3178                 }
3179         }
3180
3181         // No work available.
3182         return nil
3183 }
3184
3185 // Check all Ps for a timer expiring sooner than pollUntil.
3186 //
3187 // Returns updated pollUntil value.
3188 func checkTimersNoP(allpSnapshot []*p, timerpMaskSnapshot pMask, pollUntil int64) int64 {
3189         for id, p2 := range allpSnapshot {
3190                 if timerpMaskSnapshot.read(uint32(id)) {
3191                         w := nobarrierWakeTime(p2)
3192                         if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3193                                 pollUntil = w
3194                         }
3195                 }
3196         }
3197
3198         return pollUntil
3199 }
3200
3201 // Check for idle-priority GC, without a P on entry.
3202 //
3203 // If some GC work, a P, and a worker G are all available, the P and G will be
3204 // returned. The returned P has not been wired yet.
3205 func checkIdleGCNoP() (*p, *g) {
3206         // N.B. Since we have no P, gcBlackenEnabled may change at any time; we
3207         // must check again after acquiring a P. As an optimization, we also check
3208         // if an idle mark worker is needed at all. This is OK here, because if we
3209         // observe that one isn't needed, at least one is currently running. Even if
3210         // it stops running, its own journey into the scheduler should schedule it
3211         // again, if need be (at which point, this check will pass, if relevant).
3212         if atomic.Load(&gcBlackenEnabled) == 0 || !gcController.needIdleMarkWorker() {
3213                 return nil, nil
3214         }
3215         if !gcMarkWorkAvailable(nil) {
3216                 return nil, nil
3217         }
3218
3219         // Work is available; we can start an idle GC worker only if there is
3220         // an available P and available worker G.
3221         //
3222         // We can attempt to acquire these in either order, though both have
3223         // synchronization concerns (see below). Workers are almost always
3224         // available (see comment in findRunnableGCWorker for the one case
3225         // there may be none). Since we're slightly less likely to find a P,
3226         // check for that first.
3227         //
3228         // Synchronization: note that we must hold sched.lock until we are
3229         // committed to keeping it. Otherwise we cannot put the unnecessary P
3230         // back in sched.pidle without performing the full set of idle
3231         // transition checks.
3232         //
3233         // If we were to check gcBgMarkWorkerPool first, we must somehow handle
3234         // the assumption in gcControllerState.findRunnableGCWorker that an
3235         // empty gcBgMarkWorkerPool is only possible if gcMarkDone is running.
3236         lock(&sched.lock)
3237         pp, now := pidlegetSpinning(0)
3238         if pp == nil {
3239                 unlock(&sched.lock)
3240                 return nil, nil
3241         }
3242
3243         // Now that we own a P, gcBlackenEnabled can't change (as it requires STW).
3244         if gcBlackenEnabled == 0 || !gcController.addIdleMarkWorker() {
3245                 pidleput(pp, now)
3246                 unlock(&sched.lock)
3247                 return nil, nil
3248         }
3249
3250         node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3251         if node == nil {
3252                 pidleput(pp, now)
3253                 unlock(&sched.lock)
3254                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3255                 return nil, nil
3256         }
3257
3258         unlock(&sched.lock)
3259
3260         return pp, node.gp.ptr()
3261 }
3262
3263 // wakeNetPoller wakes up the thread sleeping in the network poller if it isn't
3264 // going to wake up before the when argument; or it wakes an idle P to service
3265 // timers and the network poller if there isn't one already.
3266 func wakeNetPoller(when int64) {
3267         if sched.lastpoll.Load() == 0 {
3268                 // In findrunnable we ensure that when polling the pollUntil
3269                 // field is either zero or the time to which the current
3270                 // poll is expected to run. This can have a spurious wakeup
3271                 // but should never miss a wakeup.
3272                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3273                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > when {
3274                         netpollBreak()
3275                 }
3276         } else {
3277                 // There are no threads in the network poller, try to get
3278                 // one there so it can handle new timers.
3279                 if GOOS != "plan9" { // Temporary workaround - see issue #42303.
3280                         wakep()
3281                 }
3282         }
3283 }
3284
3285 func resetspinning() {
3286         gp := getg()
3287         if !gp.m.spinning {
3288                 throw("resetspinning: not a spinning m")
3289         }
3290         gp.m.spinning = false
3291         nmspinning := sched.nmspinning.Add(-1)
3292         if nmspinning < 0 {
3293                 throw("findrunnable: negative nmspinning")
3294         }
3295         // M wakeup policy is deliberately somewhat conservative, so check if we
3296         // need to wakeup another P here. See "Worker thread parking/unparking"
3297         // comment at the top of the file for details.
3298         wakep()
3299 }
3300
3301 // injectglist adds each runnable G on the list to some run queue,
3302 // and clears glist. If there is no current P, they are added to the
3303 // global queue, and up to npidle M's are started to run them.
3304 // Otherwise, for each idle P, this adds a G to the global queue
3305 // and starts an M. Any remaining G's are added to the current P's
3306 // local run queue.
3307 // This may temporarily acquire sched.lock.
3308 // Can run concurrently with GC.
3309 func injectglist(glist *gList) {
3310         if glist.empty() {
3311                 return
3312         }
3313         if trace.enabled {
3314                 for gp := glist.head.ptr(); gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3315                         traceGoUnpark(gp, 0)
3316                 }
3317         }
3318
3319         // Mark all the goroutines as runnable before we put them
3320         // on the run queues.
3321         head := glist.head.ptr()
3322         var tail *g
3323         qsize := 0
3324         for gp := head; gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3325                 tail = gp
3326                 qsize++
3327                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3328         }
3329
3330         // Turn the gList into a gQueue.
3331         var q gQueue
3332         q.head.set(head)
3333         q.tail.set(tail)
3334         *glist = gList{}
3335
3336         startIdle := func(n int) {
3337                 for i := 0; i < n; i++ {
3338                         mp := acquirem() // See comment in startm.
3339                         lock(&sched.lock)
3340
3341                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3342                         if pp == nil {
3343                                 unlock(&sched.lock)
3344                                 releasem(mp)
3345                                 break
3346                         }
3347
3348                         startm(pp, false, true)
3349                         unlock(&sched.lock)
3350                         releasem(mp)
3351                 }
3352         }
3353
3354         pp := getg().m.p.ptr()
3355         if pp == nil {
3356                 lock(&sched.lock)
3357                 globrunqputbatch(&q, int32(qsize))
3358                 unlock(&sched.lock)
3359                 startIdle(qsize)
3360                 return
3361         }
3362
3363         npidle := int(sched.npidle.Load())
3364         var globq gQueue
3365         var n int
3366         for n = 0; n < npidle && !q.empty(); n++ {
3367                 g := q.pop()
3368                 globq.pushBack(g)
3369         }
3370         if n > 0 {
3371                 lock(&sched.lock)
3372                 globrunqputbatch(&globq, int32(n))
3373                 unlock(&sched.lock)
3374                 startIdle(n)
3375                 qsize -= n
3376         }
3377
3378         if !q.empty() {
3379                 runqputbatch(pp, &q, qsize)
3380         }
3381 }
3382
3383 // One round of scheduler: find a runnable goroutine and execute it.
3384 // Never returns.
3385 func schedule() {
3386         mp := getg().m
3387
3388         if mp.locks != 0 {
3389                 throw("schedule: holding locks")
3390         }
3391
3392         if mp.lockedg != 0 {
3393                 stoplockedm()
3394                 execute(mp.lockedg.ptr(), false) // Never returns.
3395         }
3396
3397         // We should not schedule away from a g that is executing a cgo call,
3398         // since the cgo call is using the m's g0 stack.
3399         if mp.incgo {
3400                 throw("schedule: in cgo")
3401         }
3402
3403 top:
3404         pp := mp.p.ptr()
3405         pp.preempt = false
3406
3407         // Safety check: if we are spinning, the run queue should be empty.
3408         // Check this before calling checkTimers, as that might call
3409         // goready to put a ready goroutine on the local run queue.
3410         if mp.spinning && (pp.runnext != 0 || pp.runqhead != pp.runqtail) {
3411                 throw("schedule: spinning with local work")
3412         }
3413
3414         gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() // blocks until work is available
3415
3416         // This thread is going to run a goroutine and is not spinning anymore,
3417         // so if it was marked as spinning we need to reset it now and potentially
3418         // start a new spinning M.
3419         if mp.spinning {
3420                 resetspinning()
3421         }
3422
3423         if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3424                 // Scheduling of this goroutine is disabled. Put it on
3425                 // the list of pending runnable goroutines for when we
3426                 // re-enable user scheduling and look again.
3427                 lock(&sched.lock)
3428                 if schedEnabled(gp) {
3429                         // Something re-enabled scheduling while we
3430                         // were acquiring the lock.
3431                         unlock(&sched.lock)
3432                 } else {
3433                         sched.disable.runnable.pushBack(gp)
3434                         sched.disable.n++
3435                         unlock(&sched.lock)
3436                         goto top
3437                 }
3438         }
3439
3440         // If about to schedule a not-normal goroutine (a GCworker or tracereader),
3441         // wake a P if there is one.
3442         if tryWakeP {
3443                 wakep()
3444         }
3445         if gp.lockedm != 0 {
3446                 // Hands off own p to the locked m,
3447                 // then blocks waiting for a new p.
3448                 startlockedm(gp)
3449                 goto top
3450         }
3451
3452         execute(gp, inheritTime)
3453 }
3454
3455 // dropg removes the association between m and the current goroutine m->curg (gp for short).
3456 // Typically a caller sets gp's status away from Grunning and then
3457 // immediately calls dropg to finish the job. The caller is also responsible
3458 // for arranging that gp will be restarted using ready at an
3459 // appropriate time. After calling dropg and arranging for gp to be
3460 // readied later, the caller can do other work but eventually should
3461 // call schedule to restart the scheduling of goroutines on this m.
3462 func dropg() {
3463         gp := getg()
3464
3465         setMNoWB(&gp.m.curg.m, nil)
3466         setGNoWB(&gp.m.curg, nil)
3467 }
3468
3469 // checkTimers runs any timers for the P that are ready.
3470 // If now is not 0 it is the current time.
3471 // It returns the passed time or the current time if now was passed as 0.
3472 // and the time when the next timer should run or 0 if there is no next timer,
3473 // and reports whether it ran any timers.
3474 // If the time when the next timer should run is not 0,
3475 // it is always larger than the returned time.
3476 // We pass now in and out to avoid extra calls of nanotime.
3477 //
3478 //go:yeswritebarrierrec
3479 func checkTimers(pp *p, now int64) (rnow, pollUntil int64, ran bool) {
3480         // If it's not yet time for the first timer, or the first adjusted
3481         // timer, then there is nothing to do.
3482         next := pp.timer0When.Load()
3483         nextAdj := pp.timerModifiedEarliest.Load()
3484         if next == 0 || (nextAdj != 0 && nextAdj < next) {
3485                 next = nextAdj
3486         }
3487
3488         if next == 0 {
3489                 // No timers to run or adjust.
3490                 return now, 0, false
3491         }
3492
3493         if now == 0 {
3494                 now = nanotime()
3495         }
3496         if now < next {
3497                 // Next timer is not ready to run, but keep going
3498                 // if we would clear deleted timers.
3499                 // This corresponds to the condition below where
3500                 // we decide whether to call clearDeletedTimers.
3501                 if pp != getg().m.p.ptr() || int(pp.deletedTimers.Load()) <= int(pp.numTimers.Load()/4) {
3502                         return now, next, false
3503                 }
3504         }
3505
3506         lock(&pp.timersLock)
3507
3508         if len(pp.timers) > 0 {
3509                 adjusttimers(pp, now)
3510                 for len(pp.timers) > 0 {
3511                         // Note that runtimer may temporarily unlock
3512                         // pp.timersLock.
3513                         if tw := runtimer(pp, now); tw != 0 {
3514                                 if tw > 0 {
3515                                         pollUntil = tw
3516                                 }
3517                                 break
3518                         }
3519                         ran = true
3520                 }
3521         }
3522
3523         // If this is the local P, and there are a lot of deleted timers,
3524         // clear them out. We only do this for the local P to reduce
3525         // lock contention on timersLock.
3526         if pp == getg().m.p.ptr() && int(pp.deletedTimers.Load()) > len(pp.timers)/4 {
3527                 clearDeletedTimers(pp)
3528         }
3529
3530         unlock(&pp.timersLock)
3531
3532         return now, pollUntil, ran
3533 }
3534
3535 func parkunlock_c(gp *g, lock unsafe.Pointer) bool {
3536         unlock((*mutex)(lock))
3537         return true
3538 }
3539
3540 // park continuation on g0.
3541 func park_m(gp *g) {
3542         mp := getg().m
3543
3544         if trace.enabled {
3545                 traceGoPark(mp.waittraceev, mp.waittraceskip)
3546         }
3547
3548         // N.B. Not using casGToWaiting here because the waitreason is
3549         // set by park_m's caller.
3550         casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
3551         dropg()
3552
3553         if fn := mp.waitunlockf; fn != nil {
3554                 ok := fn(gp, mp.waitlock)
3555                 mp.waitunlockf = nil
3556                 mp.waitlock = nil
3557                 if !ok {
3558                         if trace.enabled {
3559                                 traceGoUnpark(gp, 2)
3560                         }
3561                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3562                         execute(gp, true) // Schedule it back, never returns.
3563                 }
3564         }
3565         schedule()
3566 }
3567
3568 func goschedImpl(gp *g) {
3569         status := readgstatus(gp)
3570         if status&^_Gscan != _Grunning {
3571                 dumpgstatus(gp)
3572                 throw("bad g status")
3573         }
3574         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3575         dropg()
3576         lock(&sched.lock)
3577         globrunqput(gp)
3578         unlock(&sched.lock)
3579
3580         schedule()
3581 }
3582
3583 // Gosched continuation on g0.
3584 func gosched_m(gp *g) {
3585         if trace.enabled {
3586                 traceGoSched()
3587         }
3588         goschedImpl(gp)
3589 }
3590
3591 // goschedguarded is a forbidden-states-avoided version of gosched_m.
3592 func goschedguarded_m(gp *g) {
3593
3594         if !canPreemptM(gp.m) {
3595                 gogo(&gp.sched) // never return
3596         }
3597
3598         if trace.enabled {
3599                 traceGoSched()
3600         }
3601         goschedImpl(gp)
3602 }
3603
3604 func gopreempt_m(gp *g) {
3605         if trace.enabled {
3606                 traceGoPreempt()
3607         }
3608         goschedImpl(gp)
3609 }
3610
3611 // preemptPark parks gp and puts it in _Gpreempted.
3612 //
3613 //go:systemstack
3614 func preemptPark(gp *g) {
3615         if trace.enabled {
3616                 traceGoPark(traceEvGoBlock, 0)
3617         }
3618         status := readgstatus(gp)
3619         if status&^_Gscan != _Grunning {
3620                 dumpgstatus(gp)
3621                 throw("bad g status")
3622         }
3623
3624         if gp.asyncSafePoint {
3625                 // Double-check that async preemption does not
3626                 // happen in SPWRITE assembly functions.
3627                 // isAsyncSafePoint must exclude this case.
3628                 f := findfunc(gp.sched.pc)
3629                 if !f.valid() {
3630                         throw("preempt at unknown pc")
3631                 }
3632                 if f.flag&abi.FuncFlagSPWrite != 0 {
3633                         println("runtime: unexpected SPWRITE function", funcname(f), "in async preempt")
3634                         throw("preempt SPWRITE")
3635                 }
3636         }
3637
3638         // Transition from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted. We can't
3639         // be in _Grunning when we dropg because then we'd be running
3640         // without an M, but the moment we're in _Gpreempted,
3641         // something could claim this G before we've fully cleaned it
3642         // up. Hence, we set the scan bit to lock down further
3643         // transitions until we can dropg.
3644         casGToPreemptScan(gp, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted)
3645         dropg()
3646         casfrom_Gscanstatus(gp, _Gscan|_Gpreempted, _Gpreempted)
3647         schedule()
3648 }
3649
3650 // goyield is like Gosched, but it:
3651 // - emits a GoPreempt trace event instead of a GoSched trace event
3652 // - puts the current G on the runq of the current P instead of the globrunq
3653 func goyield() {
3654         checkTimeouts()
3655         mcall(goyield_m)
3656 }
3657
3658 func goyield_m(gp *g) {
3659         if trace.enabled {
3660                 traceGoPreempt()
3661         }
3662         pp := gp.m.p.ptr()
3663         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3664         dropg()
3665         runqput(pp, gp, false)
3666         schedule()
3667 }
3668
3669 // Finishes execution of the current goroutine.
3670 func goexit1() {
3671         if raceenabled {
3672                 racegoend()
3673         }
3674         if trace.enabled {
3675                 traceGoEnd()
3676         }
3677         mcall(goexit0)
3678 }
3679
3680 // goexit continuation on g0.
3681 func goexit0(gp *g) {
3682         mp := getg().m
3683         pp := mp.p.ptr()
3684
3685         casgstatus(gp, _Grunning, _Gdead)
3686         gcController.addScannableStack(pp, -int64(gp.stack.hi-gp.stack.lo))
3687         if isSystemGoroutine(gp, false) {
3688                 sched.ngsys.Add(-1)
3689         }
3690         gp.m = nil
3691         locked := gp.lockedm != 0
3692         gp.lockedm = 0
3693         mp.lockedg = 0
3694         gp.preemptStop = false
3695         gp.paniconfault = false
3696         gp._defer = nil // should be true already but just in case.
3697         gp._panic = nil // non-nil for Goexit during panic. points at stack-allocated data.
3698         gp.writebuf = nil
3699         gp.waitreason = waitReasonZero
3700         gp.param = nil
3701         gp.labels = nil
3702         gp.timer = nil
3703
3704         if gcBlackenEnabled != 0 && gp.gcAssistBytes > 0 {
3705                 // Flush assist credit to the global pool. This gives
3706                 // better information to pacing if the application is
3707                 // rapidly creating an exiting goroutines.
3708                 assistWorkPerByte := gcController.assistWorkPerByte.Load()
3709                 scanCredit := int64(assistWorkPerByte * float64(gp.gcAssistBytes))
3710                 gcController.bgScanCredit.Add(scanCredit)
3711                 gp.gcAssistBytes = 0
3712         }
3713
3714         dropg()
3715
3716         if GOARCH == "wasm" { // no threads yet on wasm
3717                 gfput(pp, gp)
3718                 schedule() // never returns
3719         }
3720
3721         if mp.lockedInt != 0 {
3722                 print("invalid m->lockedInt = ", mp.lockedInt, "\n")
3723                 throw("internal lockOSThread error")
3724         }
3725         gfput(pp, gp)
3726         if locked {
3727                 // The goroutine may have locked this thread because
3728                 // it put it in an unusual kernel state. Kill it
3729                 // rather than returning it to the thread pool.
3730
3731                 // Return to mstart, which will release the P and exit
3732                 // the thread.
3733                 if GOOS != "plan9" { // See golang.org/issue/22227.
3734                         gogo(&mp.g0.sched)
3735                 } else {
3736                         // Clear lockedExt on plan9 since we may end up re-using
3737                         // this thread.
3738                         mp.lockedExt = 0
3739                 }
3740         }
3741         schedule()
3742 }
3743
3744 // save updates getg().sched to refer to pc and sp so that a following
3745 // gogo will restore pc and sp.
3746 //
3747 // save must not have write barriers because invoking a write barrier
3748 // can clobber getg().sched.
3749 //
3750 //go:nosplit
3751 //go:nowritebarrierrec
3752 func save(pc, sp uintptr) {
3753         gp := getg()
3754
3755         if gp == gp.m.g0 || gp == gp.m.gsignal {
3756                 // m.g0.sched is special and must describe the context
3757                 // for exiting the thread. mstart1 writes to it directly.
3758                 // m.gsignal.sched should not be used at all.
3759                 // This check makes sure save calls do not accidentally
3760                 // run in contexts where they'd write to system g's.
3761                 throw("save on system g not allowed")
3762         }
3763
3764         gp.sched.pc = pc
3765         gp.sched.sp = sp
3766         gp.sched.lr = 0
3767         gp.sched.ret = 0
3768         // We need to ensure ctxt is zero, but can't have a write
3769         // barrier here. However, it should always already be zero.
3770         // Assert that.
3771         if gp.sched.ctxt != nil {
3772                 badctxt()
3773         }
3774 }
3775
3776 // The goroutine g is about to enter a system call.
3777 // Record that it's not using the cpu anymore.
3778 // This is called only from the go syscall library and cgocall,
3779 // not from the low-level system calls used by the runtime.
3780 //
3781 // Entersyscall cannot split the stack: the save must
3782 // make g->sched refer to the caller's stack segment, because
3783 // entersyscall is going to return immediately after.
3784 //
3785 // Nothing entersyscall calls can split the stack either.
3786 // We cannot safely move the stack during an active call to syscall,
3787 // because we do not know which of the uintptr arguments are
3788 // really pointers (back into the stack).
3789 // In practice, this means that we make the fast path run through
3790 // entersyscall doing no-split things, and the slow path has to use systemstack
3791 // to run bigger things on the system stack.
3792 //
3793 // reentersyscall is the entry point used by cgo callbacks, where explicitly
3794 // saved SP and PC are restored. This is needed when exitsyscall will be called
3795 // from a function further up in the call stack than the parent, as g->syscallsp
3796 // must always point to a valid stack frame. entersyscall below is the normal
3797 // entry point for syscalls, which obtains the SP and PC from the caller.
3798 //
3799 // Syscall tracing:
3800 // At the start of a syscall we emit traceGoSysCall to capture the stack trace.
3801 // If the syscall does not block, that is it, we do not emit any other events.
3802 // If the syscall blocks (that is, P is retaken), retaker emits traceGoSysBlock;
3803 // when syscall returns we emit traceGoSysExit and when the goroutine starts running
3804 // (potentially instantly, if exitsyscallfast returns true) we emit traceGoStart.
3805 // To ensure that traceGoSysExit is emitted strictly after traceGoSysBlock,
3806 // we remember current value of syscalltick in m (gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick),
3807 // whoever emits traceGoSysBlock increments p.syscalltick afterwards;
3808 // and we wait for the increment before emitting traceGoSysExit.
3809 // Note that the increment is done even if tracing is not enabled,
3810 // because tracing can be enabled in the middle of syscall. We don't want the wait to hang.
3811 //
3812 //go:nosplit
3813 func reentersyscall(pc, sp uintptr) {
3814         gp := getg()
3815
3816         // Disable preemption because during this function g is in Gsyscall status,
3817         // but can have inconsistent g->sched, do not let GC observe it.
3818         gp.m.locks++
3819
3820         // Entersyscall must not call any function that might split/grow the stack.
3821         // (See details in comment above.)
3822         // Catch calls that might, by replacing the stack guard with something that
3823         // will trip any stack check and leaving a flag to tell newstack to die.
3824         gp.stackguard0 = stackPreempt
3825         gp.throwsplit = true
3826
3827         // Leave SP around for GC and traceback.
3828         save(pc, sp)
3829         gp.syscallsp = sp
3830         gp.syscallpc = pc
3831         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3832         if staticLockRanking {
3833                 // When doing static lock ranking casgstatus can call
3834                 // systemstack which clobbers g.sched.
3835                 save(pc, sp)
3836         }
3837         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3838                 systemstack(func() {
3839                         print("entersyscall inconsistent ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3840                         throw("entersyscall")
3841                 })
3842         }
3843
3844         if trace.enabled {
3845                 systemstack(traceGoSysCall)
3846                 // systemstack itself clobbers g.sched.{pc,sp} and we might
3847                 // need them later when the G is genuinely blocked in a
3848                 // syscall
3849                 save(pc, sp)
3850         }
3851
3852         if sched.sysmonwait.Load() {
3853                 systemstack(entersyscall_sysmon)
3854                 save(pc, sp)
3855         }
3856
3857         if gp.m.p.ptr().runSafePointFn != 0 {
3858                 // runSafePointFn may stack split if run on this stack
3859                 systemstack(runSafePointFn)
3860                 save(pc, sp)
3861         }
3862
3863         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3864         gp.sysblocktraced = true
3865         pp := gp.m.p.ptr()
3866         pp.m = 0
3867         gp.m.oldp.set(pp)
3868         gp.m.p = 0
3869         atomic.Store(&pp.status, _Psyscall)
3870         if sched.gcwaiting.Load() {
3871                 systemstack(entersyscall_gcwait)
3872                 save(pc, sp)
3873         }
3874
3875         gp.m.locks--
3876 }
3877
3878 // Standard syscall entry used by the go syscall library and normal cgo calls.
3879 //
3880 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package and x/sys.
3881 //
3882 //go:nosplit
3883 //go:linkname entersyscall
3884 func entersyscall() {
3885         reentersyscall(getcallerpc(), getcallersp())
3886 }
3887
3888 func entersyscall_sysmon() {
3889         lock(&sched.lock)
3890         if sched.sysmonwait.Load() {
3891                 sched.sysmonwait.Store(false)
3892                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
3893         }
3894         unlock(&sched.lock)
3895 }
3896
3897 func entersyscall_gcwait() {
3898         gp := getg()
3899         pp := gp.m.oldp.ptr()
3900
3901         lock(&sched.lock)
3902         if sched.stopwait > 0 && atomic.Cas(&pp.status, _Psyscall, _Pgcstop) {
3903                 if trace.enabled {
3904                         traceGoSysBlock(pp)
3905                         traceProcStop(pp)
3906                 }
3907                 pp.syscalltick++
3908                 if sched.stopwait--; sched.stopwait == 0 {
3909                         notewakeup(&sched.stopnote)
3910                 }
3911         }
3912         unlock(&sched.lock)
3913 }
3914
3915 // The same as entersyscall(), but with a hint that the syscall is blocking.
3916 //
3917 //go:nosplit
3918 func entersyscallblock() {
3919         gp := getg()
3920
3921         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3922         gp.throwsplit = true
3923         gp.stackguard0 = stackPreempt // see comment in entersyscall
3924         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3925         gp.sysblocktraced = true
3926         gp.m.p.ptr().syscalltick++
3927
3928         // Leave SP around for GC and traceback.
3929         pc := getcallerpc()
3930         sp := getcallersp()
3931         save(pc, sp)
3932         gp.syscallsp = gp.sched.sp
3933         gp.syscallpc = gp.sched.pc
3934         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3935                 sp1 := sp
3936                 sp2 := gp.sched.sp
3937                 sp3 := gp.syscallsp
3938                 systemstack(func() {
3939                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp1), " ", hex(sp2), " ", hex(sp3), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3940                         throw("entersyscallblock")
3941                 })
3942         }
3943         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3944         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3945                 systemstack(func() {
3946                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp), " ", hex(gp.sched.sp), " ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3947                         throw("entersyscallblock")
3948                 })
3949         }
3950
3951         systemstack(entersyscallblock_handoff)
3952
3953         // Resave for traceback during blocked call.
3954         save(getcallerpc(), getcallersp())
3955
3956         gp.m.locks--
3957 }
3958
3959 func entersyscallblock_handoff() {
3960         if trace.enabled {
3961                 traceGoSysCall()
3962                 traceGoSysBlock(getg().m.p.ptr())
3963         }
3964         handoffp(releasep())
3965 }
3966
3967 // The goroutine g exited its system call.
3968 // Arrange for it to run on a cpu again.
3969 // This is called only from the go syscall library, not
3970 // from the low-level system calls used by the runtime.
3971 //
3972 // Write barriers are not allowed because our P may have been stolen.
3973 //
3974 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package.
3975 //
3976 //go:nosplit
3977 //go:nowritebarrierrec
3978 //go:linkname exitsyscall
3979 func exitsyscall() {
3980         gp := getg()
3981
3982         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3983         if getcallersp() > gp.syscallsp {
3984                 throw("exitsyscall: syscall frame is no longer valid")
3985         }
3986
3987         gp.waitsince = 0
3988         oldp := gp.m.oldp.ptr()
3989         gp.m.oldp = 0
3990         if exitsyscallfast(oldp) {
3991                 // When exitsyscallfast returns success, we have a P so can now use
3992                 // write barriers
3993                 if goroutineProfile.active {
3994                         // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
3995                         // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first
3996                         // stopped the world.
3997                         systemstack(func() {
3998                                 tryRecordGoroutineProfileWB(gp)
3999                         })
4000                 }
4001                 if trace.enabled {
4002                         if oldp != gp.m.p.ptr() || gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4003                                 systemstack(traceGoStart)
4004                         }
4005                 }
4006                 // There's a cpu for us, so we can run.
4007                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4008                 // We need to cas the status and scan before resuming...
4009                 casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunning)
4010
4011                 // Garbage collector isn't running (since we are),
4012                 // so okay to clear syscallsp.
4013                 gp.syscallsp = 0
4014                 gp.m.locks--
4015                 if gp.preempt {
4016                         // restore the preemption request in case we've cleared it in newstack
4017                         gp.stackguard0 = stackPreempt
4018                 } else {
4019                         // otherwise restore the real stackGuard, we've spoiled it in entersyscall/entersyscallblock
4020                         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4021                 }
4022                 gp.throwsplit = false
4023
4024                 if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
4025                         // Scheduling of this goroutine is disabled.
4026                         Gosched()
4027                 }
4028
4029                 return
4030         }
4031
4032         gp.sysexitticks = 0
4033         if trace.enabled {
4034                 // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4035                 // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4036                 for oldp != nil && oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4037                         osyield()
4038                 }
4039                 // We can't trace syscall exit right now because we don't have a P.
4040                 // Tracing code can invoke write barriers that cannot run without a P.
4041                 // So instead we remember the syscall exit time and emit the event
4042                 // in execute when we have a P.
4043                 gp.sysexitticks = cputicks()
4044         }
4045
4046         gp.m.locks--
4047
4048         // Call the scheduler.
4049         mcall(exitsyscall0)
4050
4051         // Scheduler returned, so we're allowed to run now.
4052         // Delete the syscallsp information that we left for
4053         // the garbage collector during the system call.
4054         // Must wait until now because until gosched returns
4055         // we don't know for sure that the garbage collector
4056         // is not running.
4057         gp.syscallsp = 0
4058         gp.m.p.ptr().syscalltick++
4059         gp.throwsplit = false
4060 }
4061
4062 //go:nosplit
4063 func exitsyscallfast(oldp *p) bool {
4064         gp := getg()
4065
4066         // Freezetheworld sets stopwait but does not retake P's.
4067         if sched.stopwait == freezeStopWait {
4068                 return false
4069         }
4070
4071         // Try to re-acquire the last P.
4072         if oldp != nil && oldp.status == _Psyscall && atomic.Cas(&oldp.status, _Psyscall, _Pidle) {
4073                 // There's a cpu for us, so we can run.
4074                 wirep(oldp)
4075                 exitsyscallfast_reacquired()
4076                 return true
4077         }
4078
4079         // Try to get any other idle P.
4080         if sched.pidle != 0 {
4081                 var ok bool
4082                 systemstack(func() {
4083                         ok = exitsyscallfast_pidle()
4084                         if ok && trace.enabled {
4085                                 if oldp != nil {
4086                                         // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4087                                         // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4088                                         for oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4089                                                 osyield()
4090                                         }
4091                                 }
4092                                 traceGoSysExit(0)
4093                         }
4094                 })
4095                 if ok {
4096                         return true
4097                 }
4098         }
4099         return false
4100 }
4101
4102 // exitsyscallfast_reacquired is the exitsyscall path on which this G
4103 // has successfully reacquired the P it was running on before the
4104 // syscall.
4105 //
4106 //go:nosplit
4107 func exitsyscallfast_reacquired() {
4108         gp := getg()
4109         if gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4110                 if trace.enabled {
4111                         // The p was retaken and then enter into syscall again (since gp.m.syscalltick has changed).
4112                         // traceGoSysBlock for this syscall was already emitted,
4113                         // but here we effectively retake the p from the new syscall running on the same p.
4114                         systemstack(func() {
4115                                 // Denote blocking of the new syscall.
4116                                 traceGoSysBlock(gp.m.p.ptr())
4117                                 // Denote completion of the current syscall.
4118                                 traceGoSysExit(0)
4119                         })
4120                 }
4121                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4122         }
4123 }
4124
4125 func exitsyscallfast_pidle() bool {
4126         lock(&sched.lock)
4127         pp, _ := pidleget(0)
4128         if pp != nil && sched.sysmonwait.Load() {
4129                 sched.sysmonwait.Store(false)
4130                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4131         }
4132         unlock(&sched.lock)
4133         if pp != nil {
4134                 acquirep(pp)
4135                 return true
4136         }
4137         return false
4138 }
4139
4140 // exitsyscall slow path on g0.
4141 // Failed to acquire P, enqueue gp as runnable.
4142 //
4143 // Called via mcall, so gp is the calling g from this M.
4144 //
4145 //go:nowritebarrierrec
4146 func exitsyscall0(gp *g) {
4147         casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunnable)
4148         dropg()
4149         lock(&sched.lock)
4150         var pp *p
4151         if schedEnabled(gp) {
4152                 pp, _ = pidleget(0)
4153         }
4154         var locked bool
4155         if pp == nil {
4156                 globrunqput(gp)
4157
4158                 // Below, we stoplockedm if gp is locked. globrunqput releases
4159                 // ownership of gp, so we must check if gp is locked prior to
4160                 // committing the release by unlocking sched.lock, otherwise we
4161                 // could race with another M transitioning gp from unlocked to
4162                 // locked.
4163                 locked = gp.lockedm != 0
4164         } else if sched.sysmonwait.Load() {
4165                 sched.sysmonwait.Store(false)
4166                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4167         }
4168         unlock(&sched.lock)
4169         if pp != nil {
4170                 acquirep(pp)
4171                 execute(gp, false) // Never returns.
4172         }
4173         if locked {
4174                 // Wait until another thread schedules gp and so m again.
4175                 //
4176                 // N.B. lockedm must be this M, as this g was running on this M
4177                 // before entersyscall.
4178                 stoplockedm()
4179                 execute(gp, false) // Never returns.
4180         }
4181         stopm()
4182         schedule() // Never returns.
4183 }
4184
4185 // Called from syscall package before fork.
4186 //
4187 //go:linkname syscall_runtime_BeforeFork syscall.runtime_BeforeFork
4188 //go:nosplit
4189 func syscall_runtime_BeforeFork() {
4190         gp := getg().m.curg
4191
4192         // Block signals during a fork, so that the child does not run
4193         // a signal handler before exec if a signal is sent to the process
4194         // group. See issue #18600.
4195         gp.m.locks++
4196         sigsave(&gp.m.sigmask)
4197         sigblock(false)
4198
4199         // This function is called before fork in syscall package.
4200         // Code between fork and exec must not allocate memory nor even try to grow stack.
4201         // Here we spoil g.stackguard0 to reliably detect any attempts to grow stack.
4202         // runtime_AfterFork will undo this in parent process, but not in child.
4203         gp.stackguard0 = stackFork
4204 }
4205
4206 // Called from syscall package after fork in parent.
4207 //
4208 //go:linkname syscall_runtime_AfterFork syscall.runtime_AfterFork
4209 //go:nosplit
4210 func syscall_runtime_AfterFork() {
4211         gp := getg().m.curg
4212
4213         // See the comments in beforefork.
4214         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4215
4216         msigrestore(gp.m.sigmask)
4217
4218         gp.m.locks--
4219 }
4220
4221 // inForkedChild is true while manipulating signals in the child process.
4222 // This is used to avoid calling libc functions in case we are using vfork.
4223 var inForkedChild bool
4224
4225 // Called from syscall package after fork in child.
4226 // It resets non-sigignored signals to the default handler, and
4227 // restores the signal mask in preparation for the exec.
4228 //
4229 // Because this might be called during a vfork, and therefore may be
4230 // temporarily sharing address space with the parent process, this must
4231 // not change any global variables or calling into C code that may do so.
4232 //
4233 //go:linkname syscall_runtime_AfterForkInChild syscall.runtime_AfterForkInChild
4234 //go:nosplit
4235 //go:nowritebarrierrec
4236 func syscall_runtime_AfterForkInChild() {
4237         // It's OK to change the global variable inForkedChild here
4238         // because we are going to change it back. There is no race here,
4239         // because if we are sharing address space with the parent process,
4240         // then the parent process can not be running concurrently.
4241         inForkedChild = true
4242
4243         clearSignalHandlers()
4244
4245         // When we are the child we are the only thread running,
4246         // so we know that nothing else has changed gp.m.sigmask.
4247         msigrestore(getg().m.sigmask)
4248
4249         inForkedChild = false
4250 }
4251
4252 // pendingPreemptSignals is the number of preemption signals
4253 // that have been sent but not received. This is only used on Darwin.
4254 // For #41702.
4255 var pendingPreemptSignals atomic.Int32
4256
4257 // Called from syscall package before Exec.
4258 //
4259 //go:linkname syscall_runtime_BeforeExec syscall.runtime_BeforeExec
4260 func syscall_runtime_BeforeExec() {
4261         // Prevent thread creation during exec.
4262         execLock.lock()
4263
4264         // On Darwin, wait for all pending preemption signals to
4265         // be received. See issue #41702.
4266         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
4267                 for pendingPreemptSignals.Load() > 0 {
4268                         osyield()
4269                 }
4270         }
4271 }
4272
4273 // Called from syscall package after Exec.
4274 //
4275 //go:linkname syscall_runtime_AfterExec syscall.runtime_AfterExec
4276 func syscall_runtime_AfterExec() {
4277         execLock.unlock()
4278 }
4279
4280 // Allocate a new g, with a stack big enough for stacksize bytes.
4281 func malg(stacksize int32) *g {
4282         newg := new(g)
4283         if stacksize >= 0 {
4284                 stacksize = round2(stackSystem + stacksize)
4285                 systemstack(func() {
4286                         newg.stack = stackalloc(uint32(stacksize))
4287                 })
4288                 newg.stackguard0 = newg.stack.lo + stackGuard
4289                 newg.stackguard1 = ^uintptr(0)
4290                 // Clear the bottom word of the stack. We record g
4291                 // there on gsignal stack during VDSO on ARM and ARM64.
4292                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(newg.stack.lo)) = 0
4293         }
4294         return newg
4295 }
4296
4297 // Create a new g running fn.
4298 // Put it on the queue of g's waiting to run.
4299 // The compiler turns a go statement into a call to this.
4300 func newproc(fn *funcval) {
4301         gp := getg()
4302         pc := getcallerpc()
4303         systemstack(func() {
4304                 newg := newproc1(fn, gp, pc)
4305
4306                 pp := getg().m.p.ptr()
4307                 runqput(pp, newg, true)
4308
4309                 if mainStarted {
4310                         wakep()
4311                 }
4312         })
4313 }
4314
4315 // Create a new g in state _Grunnable, starting at fn. callerpc is the
4316 // address of the go statement that created this. The caller is responsible
4317 // for adding the new g to the scheduler.
4318 func newproc1(fn *funcval, callergp *g, callerpc uintptr) *g {
4319         if fn == nil {
4320                 fatal("go of nil func value")
4321         }
4322
4323         mp := acquirem() // disable preemption because we hold M and P in local vars.
4324         pp := mp.p.ptr()
4325         newg := gfget(pp)
4326         if newg == nil {
4327                 newg = malg(stackMin)
4328                 casgstatus(newg, _Gidle, _Gdead)
4329                 allgadd(newg) // publishes with a g->status of Gdead so GC scanner doesn't look at uninitialized stack.
4330         }
4331         if newg.stack.hi == 0 {
4332                 throw("newproc1: newg missing stack")
4333         }
4334
4335         if readgstatus(newg) != _Gdead {
4336                 throw("newproc1: new g is not Gdead")
4337         }
4338
4339         totalSize := uintptr(4*goarch.PtrSize + sys.MinFrameSize) // extra space in case of reads slightly beyond frame
4340         totalSize = alignUp(totalSize, sys.StackAlign)
4341         sp := newg.stack.hi - totalSize
4342         spArg := sp
4343         if usesLR {
4344                 // caller's LR
4345                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp)) = 0
4346                 prepGoExitFrame(sp)
4347                 spArg += sys.MinFrameSize
4348         }
4349
4350         memclrNoHeapPointers(unsafe.Pointer(&newg.sched), unsafe.Sizeof(newg.sched))
4351         newg.sched.sp = sp
4352         newg.stktopsp = sp
4353         newg.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum // +PCQuantum so that previous instruction is in same function
4354         newg.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(newg))
4355         gostartcallfn(&newg.sched, fn)
4356         newg.parentGoid = callergp.goid
4357         newg.gopc = callerpc
4358         newg.ancestors = saveAncestors(callergp)
4359         newg.startpc = fn.fn
4360         if isSystemGoroutine(newg, false) {
4361                 sched.ngsys.Add(1)
4362         } else {
4363                 // Only user goroutines inherit pprof labels.
4364                 if mp.curg != nil {
4365                         newg.labels = mp.curg.labels
4366                 }
4367                 if goroutineProfile.active {
4368                         // A concurrent goroutine profile is running. It should include
4369                         // exactly the set of goroutines that were alive when the goroutine
4370                         // profiler first stopped the world. That does not include newg, so
4371                         // mark it as not needing a profile before transitioning it from
4372                         // _Gdead.
4373                         newg.goroutineProfiled.Store(goroutineProfileSatisfied)
4374                 }
4375         }
4376         // Track initial transition?
4377         newg.trackingSeq = uint8(fastrand())
4378         if newg.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
4379                 newg.tracking = true
4380         }
4381         casgstatus(newg, _Gdead, _Grunnable)
4382         gcController.addScannableStack(pp, int64(newg.stack.hi-newg.stack.lo))
4383
4384         if pp.goidcache == pp.goidcacheend {
4385                 // Sched.goidgen is the last allocated id,
4386                 // this batch must be [sched.goidgen+1, sched.goidgen+GoidCacheBatch].
4387                 // At startup sched.goidgen=0, so main goroutine receives goid=1.
4388                 pp.goidcache = sched.goidgen.Add(_GoidCacheBatch)
4389                 pp.goidcache -= _GoidCacheBatch - 1
4390                 pp.goidcacheend = pp.goidcache + _GoidCacheBatch
4391         }
4392         newg.goid = pp.goidcache
4393         pp.goidcache++
4394         if raceenabled {
4395                 newg.racectx = racegostart(callerpc)
4396                 if newg.labels != nil {
4397                         // See note in proflabel.go on labelSync's role in synchronizing
4398                         // with the reads in the signal handler.
4399                         racereleasemergeg(newg, unsafe.Pointer(&labelSync))
4400                 }
4401         }
4402         if trace.enabled {
4403                 traceGoCreate(newg, newg.startpc)
4404         }
4405         releasem(mp)
4406
4407         return newg
4408 }
4409
4410 // saveAncestors copies previous ancestors of the given caller g and
4411 // includes info for the current caller into a new set of tracebacks for
4412 // a g being created.
4413 func saveAncestors(callergp *g) *[]ancestorInfo {
4414         // Copy all prior info, except for the root goroutine (goid 0).
4415         if debug.tracebackancestors <= 0 || callergp.goid == 0 {
4416                 return nil
4417         }
4418         var callerAncestors []ancestorInfo
4419         if callergp.ancestors != nil {
4420                 callerAncestors = *callergp.ancestors
4421         }
4422         n := int32(len(callerAncestors)) + 1
4423         if n > debug.tracebackancestors {
4424                 n = debug.tracebackancestors
4425         }
4426         ancestors := make([]ancestorInfo, n)
4427         copy(ancestors[1:], callerAncestors)
4428
4429         var pcs [tracebackInnerFrames]uintptr
4430         npcs := gcallers(callergp, 0, pcs[:])
4431         ipcs := make([]uintptr, npcs)
4432         copy(ipcs, pcs[:])
4433         ancestors[0] = ancestorInfo{
4434                 pcs:  ipcs,
4435                 goid: callergp.goid,
4436                 gopc: callergp.gopc,
4437         }
4438
4439         ancestorsp := new([]ancestorInfo)
4440         *ancestorsp = ancestors
4441         return ancestorsp
4442 }
4443
4444 // Put on gfree list.
4445 // If local list is too long, transfer a batch to the global list.
4446 func gfput(pp *p, gp *g) {
4447         if readgstatus(gp) != _Gdead {
4448                 throw("gfput: bad status (not Gdead)")
4449         }
4450
4451         stksize := gp.stack.hi - gp.stack.lo
4452
4453         if stksize != uintptr(startingStackSize) {
4454                 // non-standard stack size - free it.
4455                 stackfree(gp.stack)
4456                 gp.stack.lo = 0
4457                 gp.stack.hi = 0
4458                 gp.stackguard0 = 0
4459         }
4460
4461         pp.gFree.push(gp)
4462         pp.gFree.n++
4463         if pp.gFree.n >= 64 {
4464                 var (
4465                         inc      int32
4466                         stackQ   gQueue
4467                         noStackQ gQueue
4468                 )
4469                 for pp.gFree.n >= 32 {
4470                         gp := pp.gFree.pop()
4471                         pp.gFree.n--
4472                         if gp.stack.lo == 0 {
4473                                 noStackQ.push(gp)
4474                         } else {
4475                                 stackQ.push(gp)
4476                         }
4477                         inc++
4478                 }
4479                 lock(&sched.gFree.lock)
4480                 sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4481                 sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4482                 sched.gFree.n += inc
4483                 unlock(&sched.gFree.lock)
4484         }
4485 }
4486
4487 // Get from gfree list.
4488 // If local list is empty, grab a batch from global list.
4489 func gfget(pp *p) *g {
4490 retry:
4491         if pp.gFree.empty() && (!sched.gFree.stack.empty() || !sched.gFree.noStack.empty()) {
4492                 lock(&sched.gFree.lock)
4493                 // Move a batch of free Gs to the P.
4494                 for pp.gFree.n < 32 {
4495                         // Prefer Gs with stacks.
4496                         gp := sched.gFree.stack.pop()
4497                         if gp == nil {
4498                                 gp = sched.gFree.noStack.pop()
4499                                 if gp == nil {
4500                                         break
4501                                 }
4502                         }
4503                         sched.gFree.n--
4504                         pp.gFree.push(gp)
4505                         pp.gFree.n++
4506                 }
4507                 unlock(&sched.gFree.lock)
4508                 goto retry
4509         }
4510         gp := pp.gFree.pop()
4511         if gp == nil {
4512                 return nil
4513         }
4514         pp.gFree.n--
4515         if gp.stack.lo != 0 && gp.stack.hi-gp.stack.lo != uintptr(startingStackSize) {
4516                 // Deallocate old stack. We kept it in gfput because it was the
4517                 // right size when the goroutine was put on the free list, but
4518                 // the right size has changed since then.
4519                 systemstack(func() {
4520                         stackfree(gp.stack)
4521                         gp.stack.lo = 0
4522                         gp.stack.hi = 0
4523                         gp.stackguard0 = 0
4524                 })
4525         }
4526         if gp.stack.lo == 0 {
4527                 // Stack was deallocated in gfput or just above. Allocate a new one.
4528                 systemstack(func() {
4529                         gp.stack = stackalloc(startingStackSize)
4530                 })
4531                 gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4532         } else {
4533                 if raceenabled {
4534                         racemalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4535                 }
4536                 if msanenabled {
4537                         msanmalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4538                 }
4539                 if asanenabled {
4540                         asanunpoison(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4541                 }
4542         }
4543         return gp
4544 }
4545
4546 // Purge all cached G's from gfree list to the global list.
4547 func gfpurge(pp *p) {
4548         var (
4549                 inc      int32
4550                 stackQ   gQueue
4551                 noStackQ gQueue
4552         )
4553         for !pp.gFree.empty() {
4554                 gp := pp.gFree.pop()
4555                 pp.gFree.n--
4556                 if gp.stack.lo == 0 {
4557                         noStackQ.push(gp)
4558                 } else {
4559                         stackQ.push(gp)
4560                 }
4561                 inc++
4562         }
4563         lock(&sched.gFree.lock)
4564         sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4565         sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4566         sched.gFree.n += inc
4567         unlock(&sched.gFree.lock)
4568 }
4569
4570 // Breakpoint executes a breakpoint trap.
4571 func Breakpoint() {
4572         breakpoint()
4573 }
4574
4575 // dolockOSThread is called by LockOSThread and lockOSThread below
4576 // after they modify m.locked. Do not allow preemption during this call,
4577 // or else the m might be different in this function than in the caller.
4578 //
4579 //go:nosplit
4580 func dolockOSThread() {
4581         if GOARCH == "wasm" {
4582                 return // no threads on wasm yet
4583         }
4584         gp := getg()
4585         gp.m.lockedg.set(gp)
4586         gp.lockedm.set(gp.m)
4587 }
4588
4589 // LockOSThread wires the calling goroutine to its current operating system thread.
4590 // The calling goroutine will always execute in that thread,
4591 // and no other goroutine will execute in it,
4592 // until the calling goroutine has made as many calls to
4593 // UnlockOSThread as to LockOSThread.
4594 // If the calling goroutine exits without unlocking the thread,
4595 // the thread will be terminated.
4596 //
4597 // All init functions are run on the startup thread. Calling LockOSThread
4598 // from an init function will cause the main function to be invoked on
4599 // that thread.
4600 //
4601 // A goroutine should call LockOSThread before calling OS services or
4602 // non-Go library functions that depend on per-thread state.
4603 //
4604 //go:nosplit
4605 func LockOSThread() {
4606         if atomic.Load(&newmHandoff.haveTemplateThread) == 0 && GOOS != "plan9" {
4607                 // If we need to start a new thread from the locked
4608                 // thread, we need the template thread. Start it now
4609                 // while we're in a known-good state.
4610                 startTemplateThread()
4611         }
4612         gp := getg()
4613         gp.m.lockedExt++
4614         if gp.m.lockedExt == 0 {
4615                 gp.m.lockedExt--
4616                 panic("LockOSThread nesting overflow")
4617         }
4618         dolockOSThread()
4619 }
4620
4621 //go:nosplit
4622 func lockOSThread() {
4623         getg().m.lockedInt++
4624         dolockOSThread()
4625 }
4626
4627 // dounlockOSThread is called by UnlockOSThread and unlockOSThread below
4628 // after they update m->locked. Do not allow preemption during this call,
4629 // or else the m might be in different in this function than in the caller.
4630 //
4631 //go:nosplit
4632 func dounlockOSThread() {
4633         if GOARCH == "wasm" {
4634                 return // no threads on wasm yet
4635         }
4636         gp := getg()
4637         if gp.m.lockedInt != 0 || gp.m.lockedExt != 0 {
4638                 return
4639         }
4640         gp.m.lockedg = 0
4641         gp.lockedm = 0
4642 }
4643
4644 // UnlockOSThread undoes an earlier call to LockOSThread.
4645 // If this drops the number of active LockOSThread calls on the
4646 // calling goroutine to zero, it unwires the calling goroutine from
4647 // its fixed operating system thread.
4648 // If there are no active LockOSThread calls, this is a no-op.
4649 //
4650 // Before calling UnlockOSThread, the caller must ensure that the OS
4651 // thread is suitable for running other goroutines. If the caller made
4652 // any permanent changes to the state of the thread that would affect
4653 // other goroutines, it should not call this function and thus leave
4654 // the goroutine locked to the OS thread until the goroutine (and
4655 // hence the thread) exits.
4656 //
4657 //go:nosplit
4658 func UnlockOSThread() {
4659         gp := getg()
4660         if gp.m.lockedExt == 0 {
4661                 return
4662         }
4663         gp.m.lockedExt--
4664         dounlockOSThread()
4665 }
4666
4667 //go:nosplit
4668 func unlockOSThread() {
4669         gp := getg()
4670         if gp.m.lockedInt == 0 {
4671                 systemstack(badunlockosthread)
4672         }
4673         gp.m.lockedInt--
4674         dounlockOSThread()
4675 }
4676
4677 func badunlockosthread() {
4678         throw("runtime: internal error: misuse of lockOSThread/unlockOSThread")
4679 }
4680
4681 func gcount() int32 {
4682         n := int32(atomic.Loaduintptr(&allglen)) - sched.gFree.n - sched.ngsys.Load()
4683         for _, pp := range allp {
4684                 n -= pp.gFree.n
4685         }
4686
4687         // All these variables can be changed concurrently, so the result can be inconsistent.
4688         // But at least the current goroutine is running.
4689         if n < 1 {
4690                 n = 1
4691         }
4692         return n
4693 }
4694
4695 func mcount() int32 {
4696         return int32(sched.mnext - sched.nmfreed)
4697 }
4698
4699 var prof struct {
4700         signalLock atomic.Uint32
4701
4702         // Must hold signalLock to write. Reads may be lock-free, but
4703         // signalLock should be taken to synchronize with changes.
4704         hz atomic.Int32
4705 }
4706
4707 func _System()                    { _System() }
4708 func _ExternalCode()              { _ExternalCode() }
4709 func _LostExternalCode()          { _LostExternalCode() }
4710 func _GC()                        { _GC() }
4711 func _LostSIGPROFDuringAtomic64() { _LostSIGPROFDuringAtomic64() }
4712 func _VDSO()                      { _VDSO() }
4713
4714 // Called if we receive a SIGPROF signal.
4715 // Called by the signal handler, may run during STW.
4716 //
4717 //go:nowritebarrierrec
4718 func sigprof(pc, sp, lr uintptr, gp *g, mp *m) {
4719         if prof.hz.Load() == 0 {
4720                 return
4721         }
4722
4723         // If mp.profilehz is 0, then profiling is not enabled for this thread.
4724         // We must check this to avoid a deadlock between setcpuprofilerate
4725         // and the call to cpuprof.add, below.
4726         if mp != nil && mp.profilehz == 0 {
4727                 return
4728         }
4729
4730         // On mips{,le}/arm, 64bit atomics are emulated with spinlocks, in
4731         // runtime/internal/atomic. If SIGPROF arrives while the program is inside
4732         // the critical section, it creates a deadlock (when writing the sample).
4733         // As a workaround, create a counter of SIGPROFs while in critical section
4734         // to store the count, and pass it to sigprof.add() later when SIGPROF is
4735         // received from somewhere else (with _LostSIGPROFDuringAtomic64 as pc).
4736         if GOARCH == "mips" || GOARCH == "mipsle" || GOARCH == "arm" {
4737                 if f := findfunc(pc); f.valid() {
4738                         if hasPrefix(funcname(f), "runtime/internal/atomic") {
4739                                 cpuprof.lostAtomic++
4740                                 return
4741                         }
4742                 }
4743                 if GOARCH == "arm" && goarm < 7 && GOOS == "linux" && pc&0xffff0000 == 0xffff0000 {
4744                         // runtime/internal/atomic functions call into kernel
4745                         // helpers on arm < 7. See
4746                         // runtime/internal/atomic/sys_linux_arm.s.
4747                         cpuprof.lostAtomic++
4748                         return
4749                 }
4750         }
4751
4752         // Profiling runs concurrently with GC, so it must not allocate.
4753         // Set a trap in case the code does allocate.
4754         // Note that on windows, one thread takes profiles of all the
4755         // other threads, so mp is usually not getg().m.
4756         // In fact mp may not even be stopped.
4757         // See golang.org/issue/17165.
4758         getg().m.mallocing++
4759
4760         var u unwinder
4761         var stk [maxCPUProfStack]uintptr
4762         n := 0
4763         if mp.ncgo > 0 && mp.curg != nil && mp.curg.syscallpc != 0 && mp.curg.syscallsp != 0 {
4764                 cgoOff := 0
4765                 // Check cgoCallersUse to make sure that we are not
4766                 // interrupting other code that is fiddling with
4767                 // cgoCallers.  We are running in a signal handler
4768                 // with all signals blocked, so we don't have to worry
4769                 // about any other code interrupting us.
4770                 if mp.cgoCallersUse.Load() == 0 && mp.cgoCallers != nil && mp.cgoCallers[0] != 0 {
4771                         for cgoOff < len(mp.cgoCallers) && mp.cgoCallers[cgoOff] != 0 {
4772                                 cgoOff++
4773                         }
4774                         n += copy(stk[:], mp.cgoCallers[:cgoOff])
4775                         mp.cgoCallers[0] = 0
4776                 }
4777
4778                 // Collect Go stack that leads to the cgo call.
4779                 u.initAt(mp.curg.syscallpc, mp.curg.syscallsp, 0, mp.curg, unwindSilentErrors)
4780         } else if usesLibcall() && mp.libcallg != 0 && mp.libcallpc != 0 && mp.libcallsp != 0 {
4781                 // Libcall, i.e. runtime syscall on windows.
4782                 // Collect Go stack that leads to the call.
4783                 u.initAt(mp.libcallpc, mp.libcallsp, 0, mp.libcallg.ptr(), unwindSilentErrors)
4784         } else if mp != nil && mp.vdsoSP != 0 {
4785                 // VDSO call, e.g. nanotime1 on Linux.
4786                 // Collect Go stack that leads to the call.
4787                 u.initAt(mp.vdsoPC, mp.vdsoSP, 0, gp, unwindSilentErrors|unwindJumpStack)
4788         } else {
4789                 u.initAt(pc, sp, lr, gp, unwindSilentErrors|unwindTrap|unwindJumpStack)
4790         }
4791         n += tracebackPCs(&u, 0, stk[n:])
4792
4793         if n <= 0 {
4794                 // Normal traceback is impossible or has failed.
4795                 // Account it against abstract "System" or "GC".
4796                 n = 2
4797                 if inVDSOPage(pc) {
4798                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_VDSO) + sys.PCQuantum
4799                 } else if pc > firstmoduledata.etext {
4800                         // "ExternalCode" is better than "etext".
4801                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_ExternalCode) + sys.PCQuantum
4802                 }
4803                 stk[0] = pc
4804                 if mp.preemptoff != "" {
4805                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_GC) + sys.PCQuantum
4806                 } else {
4807                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_System) + sys.PCQuantum
4808                 }
4809         }
4810
4811         if prof.hz.Load() != 0 {
4812                 // Note: it can happen on Windows that we interrupted a system thread
4813                 // with no g, so gp could nil. The other nil checks are done out of
4814                 // caution, but not expected to be nil in practice.
4815                 var tagPtr *unsafe.Pointer
4816                 if gp != nil && gp.m != nil && gp.m.curg != nil {
4817                         tagPtr = &gp.m.curg.labels
4818                 }
4819                 cpuprof.add(tagPtr, stk[:n])
4820
4821                 gprof := gp
4822                 var pp *p
4823                 if gp != nil && gp.m != nil {
4824                         if gp.m.curg != nil {
4825                                 gprof = gp.m.curg
4826                         }
4827                         pp = gp.m.p.ptr()
4828                 }
4829                 traceCPUSample(gprof, pp, stk[:n])
4830         }
4831         getg().m.mallocing--
4832 }
4833
4834 // setcpuprofilerate sets the CPU profiling rate to hz times per second.
4835 // If hz <= 0, setcpuprofilerate turns off CPU profiling.
4836 func setcpuprofilerate(hz int32) {
4837         // Force sane arguments.
4838         if hz < 0 {
4839                 hz = 0
4840         }
4841
4842         // Disable preemption, otherwise we can be rescheduled to another thread
4843         // that has profiling enabled.
4844         gp := getg()
4845         gp.m.locks++
4846
4847         // Stop profiler on this thread so that it is safe to lock prof.
4848         // if a profiling signal came in while we had prof locked,
4849         // it would deadlock.
4850         setThreadCPUProfiler(0)
4851
4852         for !prof.signalLock.CompareAndSwap(0, 1) {
4853                 osyield()
4854         }
4855         if prof.hz.Load() != hz {
4856                 setProcessCPUProfiler(hz)
4857                 prof.hz.Store(hz)
4858         }
4859         prof.signalLock.Store(0)
4860
4861         lock(&sched.lock)
4862         sched.profilehz = hz
4863         unlock(&sched.lock)
4864
4865         if hz != 0 {
4866                 setThreadCPUProfiler(hz)
4867         }
4868
4869         gp.m.locks--
4870 }
4871
4872 // init initializes pp, which may be a freshly allocated p or a
4873 // previously destroyed p, and transitions it to status _Pgcstop.
4874 func (pp *p) init(id int32) {
4875         pp.id = id
4876         pp.status = _Pgcstop
4877         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4878         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4879         pp.wbBuf.reset()
4880         if pp.mcache == nil {
4881                 if id == 0 {
4882                         if mcache0 == nil {
4883                                 throw("missing mcache?")
4884                         }
4885                         // Use the bootstrap mcache0. Only one P will get
4886                         // mcache0: the one with ID 0.
4887                         pp.mcache = mcache0
4888                 } else {
4889                         pp.mcache = allocmcache()
4890                 }
4891         }
4892         if raceenabled && pp.raceprocctx == 0 {
4893                 if id == 0 {
4894                         pp.raceprocctx = raceprocctx0
4895                         raceprocctx0 = 0 // bootstrap
4896                 } else {
4897                         pp.raceprocctx = raceproccreate()
4898                 }
4899         }
4900         lockInit(&pp.timersLock, lockRankTimers)
4901
4902         // This P may get timers when it starts running. Set the mask here
4903         // since the P may not go through pidleget (notably P 0 on startup).
4904         timerpMask.set(id)
4905         // Similarly, we may not go through pidleget before this P starts
4906         // running if it is P 0 on startup.
4907         idlepMask.clear(id)
4908 }
4909
4910 // destroy releases all of the resources associated with pp and
4911 // transitions it to status _Pdead.
4912 //
4913 // sched.lock must be held and the world must be stopped.
4914 func (pp *p) destroy() {
4915         assertLockHeld(&sched.lock)
4916         assertWorldStopped()
4917
4918         // Move all runnable goroutines to the global queue
4919         for pp.runqhead != pp.runqtail {
4920                 // Pop from tail of local queue
4921                 pp.runqtail--
4922                 gp := pp.runq[pp.runqtail%uint32(len(pp.runq))].ptr()
4923                 // Push onto head of global queue
4924                 globrunqputhead(gp)
4925         }
4926         if pp.runnext != 0 {
4927                 globrunqputhead(pp.runnext.ptr())
4928                 pp.runnext = 0
4929         }
4930         if len(pp.timers) > 0 {
4931                 plocal := getg().m.p.ptr()
4932                 // The world is stopped, but we acquire timersLock to
4933                 // protect against sysmon calling timeSleepUntil.
4934                 // This is the only case where we hold the timersLock of
4935                 // more than one P, so there are no deadlock concerns.
4936                 lock(&plocal.timersLock)
4937                 lock(&pp.timersLock)
4938                 moveTimers(plocal, pp.timers)
4939                 pp.timers = nil
4940                 pp.numTimers.Store(0)
4941                 pp.deletedTimers.Store(0)
4942                 pp.timer0When.Store(0)
4943                 unlock(&pp.timersLock)
4944                 unlock(&plocal.timersLock)
4945         }
4946         // Flush p's write barrier buffer.
4947         if gcphase != _GCoff {
4948                 wbBufFlush1(pp)
4949                 pp.gcw.dispose()
4950         }
4951         for i := range pp.sudogbuf {
4952                 pp.sudogbuf[i] = nil
4953         }
4954         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4955         for j := range pp.deferpoolbuf {
4956                 pp.deferpoolbuf[j] = nil
4957         }
4958         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4959         systemstack(func() {
4960                 for i := 0; i < pp.mspancache.len; i++ {
4961                         // Safe to call since the world is stopped.
4962                         mheap_.spanalloc.free(unsafe.Pointer(pp.mspancache.buf[i]))
4963                 }
4964                 pp.mspancache.len = 0
4965                 lock(&mheap_.lock)
4966                 pp.pcache.flush(&mheap_.pages)
4967                 unlock(&mheap_.lock)
4968         })
4969         freemcache(pp.mcache)
4970         pp.mcache = nil
4971         gfpurge(pp)
4972         traceProcFree(pp)
4973         if raceenabled {
4974                 if pp.timerRaceCtx != 0 {
4975                         // The race detector code uses a callback to fetch
4976                         // the proc context, so arrange for that callback
4977                         // to see the right thing.
4978                         // This hack only works because we are the only
4979                         // thread running.
4980                         mp := getg().m
4981                         phold := mp.p.ptr()
4982                         mp.p.set(pp)
4983
4984                         racectxend(pp.timerRaceCtx)
4985                         pp.timerRaceCtx = 0
4986
4987                         mp.p.set(phold)
4988                 }
4989                 raceprocdestroy(pp.raceprocctx)
4990                 pp.raceprocctx = 0
4991         }
4992         pp.gcAssistTime = 0
4993         pp.status = _Pdead
4994 }
4995
4996 // Change number of processors.
4997 //
4998 // sched.lock must be held, and the world must be stopped.
4999 //
5000 // gcworkbufs must not be being modified by either the GC or the write barrier
5001 // code, so the GC must not be running if the number of Ps actually changes.
5002 //
5003 // Returns list of Ps with local work, they need to be scheduled by the caller.
5004 func procresize(nprocs int32) *p {
5005         assertLockHeld(&sched.lock)
5006         assertWorldStopped()
5007
5008         old := gomaxprocs
5009         if old < 0 || nprocs <= 0 {
5010                 throw("procresize: invalid arg")
5011         }
5012         if trace.enabled {
5013                 traceGomaxprocs(nprocs)
5014         }
5015
5016         // update statistics
5017         now := nanotime()
5018         if sched.procresizetime != 0 {
5019                 sched.totaltime += int64(old) * (now - sched.procresizetime)
5020         }
5021         sched.procresizetime = now
5022
5023         maskWords := (nprocs + 31) / 32
5024
5025         // Grow allp if necessary.
5026         if nprocs > int32(len(allp)) {
5027                 // Synchronize with retake, which could be running
5028                 // concurrently since it doesn't run on a P.
5029                 lock(&allpLock)
5030                 if nprocs <= int32(cap(allp)) {
5031                         allp = allp[:nprocs]
5032                 } else {
5033                         nallp := make([]*p, nprocs)
5034                         // Copy everything up to allp's cap so we
5035                         // never lose old allocated Ps.
5036                         copy(nallp, allp[:cap(allp)])
5037                         allp = nallp
5038                 }
5039
5040                 if maskWords <= int32(cap(idlepMask)) {
5041                         idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5042                         timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5043                 } else {
5044                         nidlepMask := make([]uint32, maskWords)
5045                         // No need to copy beyond len, old Ps are irrelevant.
5046                         copy(nidlepMask, idlepMask)
5047                         idlepMask = nidlepMask
5048
5049                         ntimerpMask := make([]uint32, maskWords)
5050                         copy(ntimerpMask, timerpMask)
5051                         timerpMask = ntimerpMask
5052                 }
5053                 unlock(&allpLock)
5054         }
5055
5056         // initialize new P's
5057         for i := old; i < nprocs; i++ {
5058                 pp := allp[i]
5059                 if pp == nil {
5060                         pp = new(p)
5061                 }
5062                 pp.init(i)
5063                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allp[i]), unsafe.Pointer(pp))
5064         }
5065
5066         gp := getg()
5067         if gp.m.p != 0 && gp.m.p.ptr().id < nprocs {
5068                 // continue to use the current P
5069                 gp.m.p.ptr().status = _Prunning
5070                 gp.m.p.ptr().mcache.prepareForSweep()
5071         } else {
5072                 // release the current P and acquire allp[0].
5073                 //
5074                 // We must do this before destroying our current P
5075                 // because p.destroy itself has write barriers, so we
5076                 // need to do that from a valid P.
5077                 if gp.m.p != 0 {
5078                         if trace.enabled {
5079                                 // Pretend that we were descheduled
5080                                 // and then scheduled again to keep
5081                                 // the trace sane.
5082                                 traceGoSched()
5083                                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5084                         }
5085                         gp.m.p.ptr().m = 0
5086                 }
5087                 gp.m.p = 0
5088                 pp := allp[0]
5089                 pp.m = 0
5090                 pp.status = _Pidle
5091                 acquirep(pp)
5092                 if trace.enabled {
5093                         traceGoStart()
5094                 }
5095         }
5096
5097         // g.m.p is now set, so we no longer need mcache0 for bootstrapping.
5098         mcache0 = nil
5099
5100         // release resources from unused P's
5101         for i := nprocs; i < old; i++ {
5102                 pp := allp[i]
5103                 pp.destroy()
5104                 // can't free P itself because it can be referenced by an M in syscall
5105         }
5106
5107         // Trim allp.
5108         if int32(len(allp)) != nprocs {
5109                 lock(&allpLock)
5110                 allp = allp[:nprocs]
5111                 idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5112                 timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5113                 unlock(&allpLock)
5114         }
5115
5116         var runnablePs *p
5117         for i := nprocs - 1; i >= 0; i-- {
5118                 pp := allp[i]
5119                 if gp.m.p.ptr() == pp {
5120                         continue
5121                 }
5122                 pp.status = _Pidle
5123                 if runqempty(pp) {
5124                         pidleput(pp, now)
5125                 } else {
5126                         pp.m.set(mget())
5127                         pp.link.set(runnablePs)
5128                         runnablePs = pp
5129                 }
5130         }
5131         stealOrder.reset(uint32(nprocs))
5132         var int32p *int32 = &gomaxprocs // make compiler check that gomaxprocs is an int32
5133         atomic.Store((*uint32)(unsafe.Pointer(int32p)), uint32(nprocs))
5134         if old != nprocs {
5135                 // Notify the limiter that the amount of procs has changed.
5136                 gcCPULimiter.resetCapacity(now, nprocs)
5137         }
5138         return runnablePs
5139 }
5140
5141 // Associate p and the current m.
5142 //
5143 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
5144 // isn't because it immediately acquires pp.
5145 //
5146 //go:yeswritebarrierrec
5147 func acquirep(pp *p) {
5148         // Do the part that isn't allowed to have write barriers.
5149         wirep(pp)
5150
5151         // Have p; write barriers now allowed.
5152
5153         // Perform deferred mcache flush before this P can allocate
5154         // from a potentially stale mcache.
5155         pp.mcache.prepareForSweep()
5156
5157         if trace.enabled {
5158                 traceProcStart()
5159         }
5160 }
5161
5162 // wirep is the first step of acquirep, which actually associates the
5163 // current M to pp. This is broken out so we can disallow write
5164 // barriers for this part, since we don't yet have a P.
5165 //
5166 //go:nowritebarrierrec
5167 //go:nosplit
5168 func wirep(pp *p) {
5169         gp := getg()
5170
5171         if gp.m.p != 0 {
5172                 throw("wirep: already in go")
5173         }
5174         if pp.m != 0 || pp.status != _Pidle {
5175                 id := int64(0)
5176                 if pp.m != 0 {
5177                         id = pp.m.ptr().id
5178                 }
5179                 print("wirep: p->m=", pp.m, "(", id, ") p->status=", pp.status, "\n")
5180                 throw("wirep: invalid p state")
5181         }
5182         gp.m.p.set(pp)
5183         pp.m.set(gp.m)
5184         pp.status = _Prunning
5185 }
5186
5187 // Disassociate p and the current m.
5188 func releasep() *p {
5189         gp := getg()
5190
5191         if gp.m.p == 0 {
5192                 throw("releasep: invalid arg")
5193         }
5194         pp := gp.m.p.ptr()
5195         if pp.m.ptr() != gp.m || pp.status != _Prunning {
5196                 print("releasep: m=", gp.m, " m->p=", gp.m.p.ptr(), " p->m=", hex(pp.m), " p->status=", pp.status, "\n")
5197                 throw("releasep: invalid p state")
5198         }
5199         if trace.enabled {
5200                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5201         }
5202         gp.m.p = 0
5203         pp.m = 0
5204         pp.status = _Pidle
5205         return pp
5206 }
5207
5208 func incidlelocked(v int32) {
5209         lock(&sched.lock)
5210         sched.nmidlelocked += v
5211         if v > 0 {
5212                 checkdead()
5213         }
5214         unlock(&sched.lock)
5215 }
5216
5217 // Check for deadlock situation.
5218 // The check is based on number of running M's, if 0 -> deadlock.
5219 // sched.lock must be held.
5220 func checkdead() {
5221         assertLockHeld(&sched.lock)
5222
5223         // For -buildmode=c-shared or -buildmode=c-archive it's OK if
5224         // there are no running goroutines. The calling program is
5225         // assumed to be running.
5226         if islibrary || isarchive {
5227                 return
5228         }
5229
5230         // If we are dying because of a signal caught on an already idle thread,
5231         // freezetheworld will cause all running threads to block.
5232         // And runtime will essentially enter into deadlock state,
5233         // except that there is a thread that will call exit soon.
5234         if panicking.Load() > 0 {
5235                 return
5236         }
5237
5238         // If we are not running under cgo, but we have an extra M then account
5239         // for it. (It is possible to have an extra M on Windows without cgo to
5240         // accommodate callbacks created by syscall.NewCallback. See issue #6751
5241         // for details.)
5242         var run0 int32
5243         if !iscgo && cgoHasExtraM && extraMLength.Load() > 0 {
5244                 run0 = 1
5245         }
5246
5247         run := mcount() - sched.nmidle - sched.nmidlelocked - sched.nmsys
5248         if run > run0 {
5249                 return
5250         }
5251         if run < 0 {
5252                 print("runtime: checkdead: nmidle=", sched.nmidle, " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " mcount=", mcount(), " nmsys=", sched.nmsys, "\n")
5253                 unlock(&sched.lock)
5254                 throw("checkdead: inconsistent counts")
5255         }
5256
5257         grunning := 0
5258         forEachG(func(gp *g) {
5259                 if isSystemGoroutine(gp, false) {
5260                         return
5261                 }
5262                 s := readgstatus(gp)
5263                 switch s &^ _Gscan {
5264                 case _Gwaiting,
5265                         _Gpreempted:
5266                         grunning++
5267                 case _Grunnable,
5268                         _Grunning,
5269                         _Gsyscall:
5270                         print("runtime: checkdead: find g ", gp.goid, " in status ", s, "\n")
5271                         unlock(&sched.lock)
5272                         throw("checkdead: runnable g")
5273                 }
5274         })
5275         if grunning == 0 { // possible if main goroutine calls runtime·Goexit()
5276                 unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5277                 fatal("no goroutines (main called runtime.Goexit) - deadlock!")
5278         }
5279
5280         // Maybe jump time forward for playground.
5281         if faketime != 0 {
5282                 if when := timeSleepUntil(); when < maxWhen {
5283                         faketime = when
5284
5285                         // Start an M to steal the timer.
5286                         pp, _ := pidleget(faketime)
5287                         if pp == nil {
5288                                 // There should always be a free P since
5289                                 // nothing is running.
5290                                 unlock(&sched.lock)
5291                                 throw("checkdead: no p for timer")
5292                         }
5293                         mp := mget()
5294                         if mp == nil {
5295                                 // There should always be a free M since
5296                                 // nothing is running.
5297                                 unlock(&sched.lock)
5298                                 throw("checkdead: no m for timer")
5299                         }
5300                         // M must be spinning to steal. We set this to be
5301                         // explicit, but since this is the only M it would
5302                         // become spinning on its own anyways.
5303                         sched.nmspinning.Add(1)
5304                         mp.spinning = true
5305                         mp.nextp.set(pp)
5306                         notewakeup(&mp.park)
5307                         return
5308                 }
5309         }
5310
5311         // There are no goroutines running, so we can look at the P's.
5312         for _, pp := range allp {
5313                 if len(pp.timers) > 0 {
5314                         return
5315                 }
5316         }
5317
5318         unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5319         fatal("all goroutines are asleep - deadlock!")
5320 }
5321
5322 // forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
5323 // collections. If we go this long without a garbage collection, one
5324 // is forced to run.
5325 //
5326 // This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
5327 var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9
5328
5329 // needSysmonWorkaround is true if the workaround for
5330 // golang.org/issue/42515 is needed on NetBSD.
5331 var needSysmonWorkaround bool = false
5332
5333 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
5334 //
5335 //go:nowritebarrierrec
5336 func sysmon() {
5337         lock(&sched.lock)
5338         sched.nmsys++
5339         checkdead()
5340         unlock(&sched.lock)
5341
5342         lasttrace := int64(0)
5343         idle := 0 // how many cycles in succession we had not wokeup somebody
5344         delay := uint32(0)
5345
5346         for {
5347                 if idle == 0 { // start with 20us sleep...
5348                         delay = 20
5349                 } else if idle > 50 { // start doubling the sleep after 1ms...
5350                         delay *= 2
5351                 }
5352                 if delay > 10*1000 { // up to 10ms
5353                         delay = 10 * 1000
5354                 }
5355                 usleep(delay)
5356
5357                 // sysmon should not enter deep sleep if schedtrace is enabled so that
5358                 // it can print that information at the right time.
5359                 //
5360                 // It should also not enter deep sleep if there are any active P's so
5361                 // that it can retake P's from syscalls, preempt long running G's, and
5362                 // poll the network if all P's are busy for long stretches.
5363                 //
5364                 // It should wakeup from deep sleep if any P's become active either due
5365                 // to exiting a syscall or waking up due to a timer expiring so that it
5366                 // can resume performing those duties. If it wakes from a syscall it
5367                 // resets idle and delay as a bet that since it had retaken a P from a
5368                 // syscall before, it may need to do it again shortly after the
5369                 // application starts work again. It does not reset idle when waking
5370                 // from a timer to avoid adding system load to applications that spend
5371                 // most of their time sleeping.
5372                 now := nanotime()
5373                 if debug.schedtrace <= 0 && (sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs) {
5374                         lock(&sched.lock)
5375                         if sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs {
5376                                 syscallWake := false
5377                                 next := timeSleepUntil()
5378                                 if next > now {
5379                                         sched.sysmonwait.Store(true)
5380                                         unlock(&sched.lock)
5381                                         // Make wake-up period small enough
5382                                         // for the sampling to be correct.
5383                                         sleep := forcegcperiod / 2
5384                                         if next-now < sleep {
5385                                                 sleep = next - now
5386                                         }
5387                                         shouldRelax := sleep >= osRelaxMinNS
5388                                         if shouldRelax {
5389                                                 osRelax(true)
5390                                         }
5391                                         syscallWake = notetsleep(&sched.sysmonnote, sleep)
5392                                         if shouldRelax {
5393                                                 osRelax(false)
5394                                         }
5395                                         lock(&sched.lock)
5396                                         sched.sysmonwait.Store(false)
5397                                         noteclear(&sched.sysmonnote)
5398                                 }
5399                                 if syscallWake {
5400                                         idle = 0
5401                                         delay = 20
5402                                 }
5403                         }
5404                         unlock(&sched.lock)
5405                 }
5406
5407                 lock(&sched.sysmonlock)
5408                 // Update now in case we blocked on sysmonnote or spent a long time
5409                 // blocked on schedlock or sysmonlock above.
5410                 now = nanotime()
5411
5412                 // trigger libc interceptors if needed
5413                 if *cgo_yield != nil {
5414                         asmcgocall(*cgo_yield, nil)
5415                 }
5416                 // poll network if not polled for more than 10ms
5417                 lastpoll := sched.lastpoll.Load()
5418                 if netpollinited() && lastpoll != 0 && lastpoll+10*1000*1000 < now {
5419                         sched.lastpoll.CompareAndSwap(lastpoll, now)
5420                         list := netpoll(0) // non-blocking - returns list of goroutines
5421                         if !list.empty() {
5422                                 // Need to decrement number of idle locked M's
5423                                 // (pretending that one more is running) before injectglist.
5424                                 // Otherwise it can lead to the following situation:
5425                                 // injectglist grabs all P's but before it starts M's to run the P's,
5426                                 // another M returns from syscall, finishes running its G,
5427                                 // observes that there is no work to do and no other running M's
5428                                 // and reports deadlock.
5429                                 incidlelocked(-1)
5430                                 injectglist(&list)
5431                                 incidlelocked(1)
5432                         }
5433                 }
5434                 if GOOS == "netbsd" && needSysmonWorkaround {
5435                         // netpoll is responsible for waiting for timer
5436                         // expiration, so we typically don't have to worry
5437                         // about starting an M to service timers. (Note that
5438                         // sleep for timeSleepUntil above simply ensures sysmon
5439                         // starts running again when that timer expiration may
5440                         // cause Go code to run again).
5441                         //
5442                         // However, netbsd has a kernel bug that sometimes
5443                         // misses netpollBreak wake-ups, which can lead to
5444                         // unbounded delays servicing timers. If we detect this
5445                         // overrun, then startm to get something to handle the
5446                         // timer.
5447                         //
5448                         // See issue 42515 and
5449                         // https://gnats.netbsd.org/cgi-bin/query-pr-single.pl?number=50094.
5450                         if next := timeSleepUntil(); next < now {
5451                                 startm(nil, false, false)
5452                         }
5453                 }
5454                 if scavenger.sysmonWake.Load() != 0 {
5455                         // Kick the scavenger awake if someone requested it.
5456                         scavenger.wake()
5457                 }
5458                 // retake P's blocked in syscalls
5459                 // and preempt long running G's
5460                 if retake(now) != 0 {
5461                         idle = 0
5462                 } else {
5463                         idle++
5464                 }
5465                 // check if we need to force a GC
5466                 if t := (gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: now}); t.test() && forcegc.idle.Load() {
5467                         lock(&forcegc.lock)
5468                         forcegc.idle.Store(false)
5469                         var list gList
5470                         list.push(forcegc.g)
5471                         injectglist(&list)
5472                         unlock(&forcegc.lock)
5473                 }
5474                 if debug.schedtrace > 0 && lasttrace+int64(debug.schedtrace)*1000000 <= now {
5475                         lasttrace = now
5476                         schedtrace(debug.scheddetail > 0)
5477                 }
5478                 unlock(&sched.sysmonlock)
5479         }
5480 }
5481
5482 type sysmontick struct {
5483         schedtick   uint32
5484         schedwhen   int64
5485         syscalltick uint32
5486         syscallwhen int64
5487 }
5488
5489 // forcePreemptNS is the time slice given to a G before it is
5490 // preempted.
5491 const forcePreemptNS = 10 * 1000 * 1000 // 10ms
5492
5493 func retake(now int64) uint32 {
5494         n := 0
5495         // Prevent allp slice changes. This lock will be completely
5496         // uncontended unless we're already stopping the world.
5497         lock(&allpLock)
5498         // We can't use a range loop over allp because we may
5499         // temporarily drop the allpLock. Hence, we need to re-fetch
5500         // allp each time around the loop.
5501         for i := 0; i < len(allp); i++ {
5502                 pp := allp[i]
5503                 if pp == nil {
5504                         // This can happen if procresize has grown
5505                         // allp but not yet created new Ps.
5506                         continue
5507                 }
5508                 pd := &pp.sysmontick
5509                 s := pp.status
5510                 sysretake := false
5511                 if s == _Prunning || s == _Psyscall {
5512                         // Preempt G if it's running for too long.
5513                         t := int64(pp.schedtick)
5514                         if int64(pd.schedtick) != t {
5515                                 pd.schedtick = uint32(t)
5516                                 pd.schedwhen = now
5517                         } else if pd.schedwhen+forcePreemptNS <= now {
5518                                 preemptone(pp)
5519                                 // In case of syscall, preemptone() doesn't
5520                                 // work, because there is no M wired to P.
5521                                 sysretake = true
5522                         }
5523                 }
5524                 if s == _Psyscall {
5525                         // Retake P from syscall if it's there for more than 1 sysmon tick (at least 20us).
5526                         t := int64(pp.syscalltick)
5527                         if !sysretake && int64(pd.syscalltick) != t {
5528                                 pd.syscalltick = uint32(t)
5529                                 pd.syscallwhen = now
5530                                 continue
5531                         }
5532                         // On the one hand we don't want to retake Ps if there is no other work to do,
5533                         // but on the other hand we want to retake them eventually
5534                         // because they can prevent the sysmon thread from deep sleep.
5535                         if runqempty(pp) && sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() > 0 && pd.syscallwhen+10*1000*1000 > now {
5536                                 continue
5537                         }
5538                         // Drop allpLock so we can take sched.lock.
5539                         unlock(&allpLock)
5540                         // Need to decrement number of idle locked M's
5541                         // (pretending that one more is running) before the CAS.
5542                         // Otherwise the M from which we retake can exit the syscall,
5543                         // increment nmidle and report deadlock.
5544                         incidlelocked(-1)
5545                         if atomic.Cas(&pp.status, s, _Pidle) {
5546                                 if trace.enabled {
5547                                         traceGoSysBlock(pp)
5548                                         traceProcStop(pp)
5549                                 }
5550                                 n++
5551                                 pp.syscalltick++
5552                                 handoffp(pp)
5553                         }
5554                         incidlelocked(1)
5555                         lock(&allpLock)
5556                 }
5557         }
5558         unlock(&allpLock)
5559         return uint32(n)
5560 }
5561
5562 // Tell all goroutines that they have been preempted and they should stop.
5563 // This function is purely best-effort. It can fail to inform a goroutine if a
5564 // processor just started running it.
5565 // No locks need to be held.
5566 // Returns true if preemption request was issued to at least one goroutine.
5567 func preemptall() bool {
5568         res := false
5569         for _, pp := range allp {
5570                 if pp.status != _Prunning {
5571                         continue
5572                 }
5573                 if preemptone(pp) {
5574                         res = true
5575                 }
5576         }
5577         return res
5578 }
5579
5580 // Tell the goroutine running on processor P to stop.
5581 // This function is purely best-effort. It can incorrectly fail to inform the
5582 // goroutine. It can inform the wrong goroutine. Even if it informs the
5583 // correct goroutine, that goroutine might ignore the request if it is
5584 // simultaneously executing newstack.
5585 // No lock needs to be held.
5586 // Returns true if preemption request was issued.
5587 // The actual preemption will happen at some point in the future
5588 // and will be indicated by the gp->status no longer being
5589 // Grunning
5590 func preemptone(pp *p) bool {
5591         mp := pp.m.ptr()
5592         if mp == nil || mp == getg().m {
5593                 return false
5594         }
5595         gp := mp.curg
5596         if gp == nil || gp == mp.g0 {
5597                 return false
5598         }
5599
5600         gp.preempt = true
5601
5602         // Every call in a goroutine checks for stack overflow by
5603         // comparing the current stack pointer to gp->stackguard0.
5604         // Setting gp->stackguard0 to StackPreempt folds
5605         // preemption into the normal stack overflow check.
5606         gp.stackguard0 = stackPreempt
5607
5608         // Request an async preemption of this P.
5609         if preemptMSupported && debug.asyncpreemptoff == 0 {
5610                 pp.preempt = true
5611                 preemptM(mp)
5612         }
5613
5614         return true
5615 }
5616
5617 var starttime int64
5618
5619 func schedtrace(detailed bool) {
5620         now := nanotime()
5621         if starttime == 0 {
5622                 starttime = now
5623         }
5624
5625         lock(&sched.lock)
5626         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)
5627         if detailed {
5628                 print(" gcwaiting=", sched.gcwaiting.Load(), " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " stopwait=", sched.stopwait, " sysmonwait=", sched.sysmonwait.Load(), "\n")
5629         }
5630         // We must be careful while reading data from P's, M's and G's.
5631         // Even if we hold schedlock, most data can be changed concurrently.
5632         // E.g. (p->m ? p->m->id : -1) can crash if p->m changes from non-nil to nil.
5633         for i, pp := range allp {
5634                 mp := pp.m.ptr()
5635                 h := atomic.Load(&pp.runqhead)
5636                 t := atomic.Load(&pp.runqtail)
5637                 if detailed {
5638                         print("  P", i, ": status=", pp.status, " schedtick=", pp.schedtick, " syscalltick=", pp.syscalltick, " m=")
5639                         if mp != nil {
5640                                 print(mp.id)
5641                         } else {
5642                                 print("nil")
5643                         }
5644                         print(" runqsize=", t-h, " gfreecnt=", pp.gFree.n, " timerslen=", len(pp.timers), "\n")
5645                 } else {
5646                         // In non-detailed mode format lengths of per-P run queues as:
5647                         // [len1 len2 len3 len4]
5648                         print(" ")
5649                         if i == 0 {
5650                                 print("[")
5651                         }
5652                         print(t - h)
5653                         if i == len(allp)-1 {
5654                                 print("]\n")
5655                         }
5656                 }
5657         }
5658
5659         if !detailed {
5660                 unlock(&sched.lock)
5661                 return
5662         }
5663
5664         for mp := allm; mp != nil; mp = mp.alllink {
5665                 pp := mp.p.ptr()
5666                 print("  M", mp.id, ": p=")
5667                 if pp != nil {
5668                         print(pp.id)
5669                 } else {
5670                         print("nil")
5671                 }
5672                 print(" curg=")
5673                 if mp.curg != nil {
5674                         print(mp.curg.goid)
5675                 } else {
5676                         print("nil")
5677                 }
5678                 print(" mallocing=", mp.mallocing, " throwing=", mp.throwing, " preemptoff=", mp.preemptoff, " locks=", mp.locks, " dying=", mp.dying, " spinning=", mp.spinning, " blocked=", mp.blocked, " lockedg=")
5679                 if lockedg := mp.lockedg.ptr(); lockedg != nil {
5680                         print(lockedg.goid)
5681                 } else {
5682                         print("nil")
5683                 }
5684                 print("\n")
5685         }
5686
5687         forEachG(func(gp *g) {
5688                 print("  G", gp.goid, ": status=", readgstatus(gp), "(", gp.waitreason.String(), ") m=")
5689                 if gp.m != nil {
5690                         print(gp.m.id)
5691                 } else {
5692                         print("nil")
5693                 }
5694                 print(" lockedm=")
5695                 if lockedm := gp.lockedm.ptr(); lockedm != nil {
5696                         print(lockedm.id)
5697                 } else {
5698                         print("nil")
5699                 }
5700                 print("\n")
5701         })
5702         unlock(&sched.lock)
5703 }
5704
5705 // schedEnableUser enables or disables the scheduling of user
5706 // goroutines.
5707 //
5708 // This does not stop already running user goroutines, so the caller
5709 // should first stop the world when disabling user goroutines.
5710 func schedEnableUser(enable bool) {
5711         lock(&sched.lock)
5712         if sched.disable.user == !enable {
5713                 unlock(&sched.lock)
5714                 return
5715         }
5716         sched.disable.user = !enable
5717         if enable {
5718                 n := sched.disable.n
5719                 sched.disable.n = 0
5720                 globrunqputbatch(&sched.disable.runnable, n)
5721                 unlock(&sched.lock)
5722                 for ; n != 0 && sched.npidle.Load() != 0; n-- {
5723                         startm(nil, false, false)
5724                 }
5725         } else {
5726                 unlock(&sched.lock)
5727         }
5728 }
5729
5730 // schedEnabled reports whether gp should be scheduled. It returns
5731 // false is scheduling of gp is disabled.
5732 //
5733 // sched.lock must be held.
5734 func schedEnabled(gp *g) bool {
5735         assertLockHeld(&sched.lock)
5736
5737         if sched.disable.user {
5738                 return isSystemGoroutine(gp, true)
5739         }
5740         return true
5741 }
5742
5743 // Put mp on midle list.
5744 // sched.lock must be held.
5745 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5746 //
5747 //go:nowritebarrierrec
5748 func mput(mp *m) {
5749         assertLockHeld(&sched.lock)
5750
5751         mp.schedlink = sched.midle
5752         sched.midle.set(mp)
5753         sched.nmidle++
5754         checkdead()
5755 }
5756
5757 // Try to get an m from midle list.
5758 // sched.lock must be held.
5759 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5760 //
5761 //go:nowritebarrierrec
5762 func mget() *m {
5763         assertLockHeld(&sched.lock)
5764
5765         mp := sched.midle.ptr()
5766         if mp != nil {
5767                 sched.midle = mp.schedlink
5768                 sched.nmidle--
5769         }
5770         return mp
5771 }
5772
5773 // Put gp on the global runnable queue.
5774 // sched.lock must be held.
5775 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5776 //
5777 //go:nowritebarrierrec
5778 func globrunqput(gp *g) {
5779         assertLockHeld(&sched.lock)
5780
5781         sched.runq.pushBack(gp)
5782         sched.runqsize++
5783 }
5784
5785 // Put gp at the head of the global runnable queue.
5786 // sched.lock must be held.
5787 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5788 //
5789 //go:nowritebarrierrec
5790 func globrunqputhead(gp *g) {
5791         assertLockHeld(&sched.lock)
5792
5793         sched.runq.push(gp)
5794         sched.runqsize++
5795 }
5796
5797 // Put a batch of runnable goroutines on the global runnable queue.
5798 // This clears *batch.
5799 // sched.lock must be held.
5800 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5801 //
5802 //go:nowritebarrierrec
5803 func globrunqputbatch(batch *gQueue, n int32) {
5804         assertLockHeld(&sched.lock)
5805
5806         sched.runq.pushBackAll(*batch)
5807         sched.runqsize += n
5808         *batch = gQueue{}
5809 }
5810
5811 // Try get a batch of G's from the global runnable queue.
5812 // sched.lock must be held.
5813 func globrunqget(pp *p, max int32) *g {
5814         assertLockHeld(&sched.lock)
5815
5816         if sched.runqsize == 0 {
5817                 return nil
5818         }
5819
5820         n := sched.runqsize/gomaxprocs + 1
5821         if n > sched.runqsize {
5822                 n = sched.runqsize
5823         }
5824         if max > 0 && n > max {
5825                 n = max
5826         }
5827         if n > int32(len(pp.runq))/2 {
5828                 n = int32(len(pp.runq)) / 2
5829         }
5830
5831         sched.runqsize -= n
5832
5833         gp := sched.runq.pop()
5834         n--
5835         for ; n > 0; n-- {
5836                 gp1 := sched.runq.pop()
5837                 runqput(pp, gp1, false)
5838         }
5839         return gp
5840 }
5841
5842 // pMask is an atomic bitstring with one bit per P.
5843 type pMask []uint32
5844
5845 // read returns true if P id's bit is set.
5846 func (p pMask) read(id uint32) bool {
5847         word := id / 32
5848         mask := uint32(1) << (id % 32)
5849         return (atomic.Load(&p[word]) & mask) != 0
5850 }
5851
5852 // set sets P id's bit.
5853 func (p pMask) set(id int32) {
5854         word := id / 32
5855         mask := uint32(1) << (id % 32)
5856         atomic.Or(&p[word], mask)
5857 }
5858
5859 // clear clears P id's bit.
5860 func (p pMask) clear(id int32) {
5861         word := id / 32
5862         mask := uint32(1) << (id % 32)
5863         atomic.And(&p[word], ^mask)
5864 }
5865
5866 // updateTimerPMask clears pp's timer mask if it has no timers on its heap.
5867 //
5868 // Ideally, the timer mask would be kept immediately consistent on any timer
5869 // operations. Unfortunately, updating a shared global data structure in the
5870 // timer hot path adds too much overhead in applications frequently switching
5871 // between no timers and some timers.
5872 //
5873 // As a compromise, the timer mask is updated only on pidleget / pidleput. A
5874 // running P (returned by pidleget) may add a timer at any time, so its mask
5875 // must be set. An idle P (passed to pidleput) cannot add new timers while
5876 // idle, so if it has no timers at that time, its mask may be cleared.
5877 //
5878 // Thus, we get the following effects on timer-stealing in findrunnable:
5879 //
5880 //   - Idle Ps with no timers when they go idle are never checked in findrunnable
5881 //     (for work- or timer-stealing; this is the ideal case).
5882 //   - Running Ps must always be checked.
5883 //   - Idle Ps whose timers are stolen must continue to be checked until they run
5884 //     again, even after timer expiration.
5885 //
5886 // When the P starts running again, the mask should be set, as a timer may be
5887 // added at any time.
5888 //
5889 // TODO(prattmic): Additional targeted updates may improve the above cases.
5890 // e.g., updating the mask when stealing a timer.
5891 func updateTimerPMask(pp *p) {
5892         if pp.numTimers.Load() > 0 {
5893                 return
5894         }
5895
5896         // Looks like there are no timers, however another P may transiently
5897         // decrement numTimers when handling a timerModified timer in
5898         // checkTimers. We must take timersLock to serialize with these changes.
5899         lock(&pp.timersLock)
5900         if pp.numTimers.Load() == 0 {
5901                 timerpMask.clear(pp.id)
5902         }
5903         unlock(&pp.timersLock)
5904 }
5905
5906 // pidleput puts p on the _Pidle list. now must be a relatively recent call
5907 // to nanotime or zero. Returns now or the current time if now was zero.
5908 //
5909 // This releases ownership of p. Once sched.lock is released it is no longer
5910 // safe to use p.
5911 //
5912 // sched.lock must be held.
5913 //
5914 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5915 //
5916 //go:nowritebarrierrec
5917 func pidleput(pp *p, now int64) int64 {
5918         assertLockHeld(&sched.lock)
5919
5920         if !runqempty(pp) {
5921                 throw("pidleput: P has non-empty run queue")
5922         }
5923         if now == 0 {
5924                 now = nanotime()
5925         }
5926         updateTimerPMask(pp) // clear if there are no timers.
5927         idlepMask.set(pp.id)
5928         pp.link = sched.pidle
5929         sched.pidle.set(pp)
5930         sched.npidle.Add(1)
5931         if !pp.limiterEvent.start(limiterEventIdle, now) {
5932                 throw("must be able to track idle limiter event")
5933         }
5934         return now
5935 }
5936
5937 // pidleget tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5938 //
5939 // sched.lock must be held.
5940 //
5941 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5942 //
5943 //go:nowritebarrierrec
5944 func pidleget(now int64) (*p, int64) {
5945         assertLockHeld(&sched.lock)
5946
5947         pp := sched.pidle.ptr()
5948         if pp != nil {
5949                 // Timer may get added at any time now.
5950                 if now == 0 {
5951                         now = nanotime()
5952                 }
5953                 timerpMask.set(pp.id)
5954                 idlepMask.clear(pp.id)
5955                 sched.pidle = pp.link
5956                 sched.npidle.Add(-1)
5957                 pp.limiterEvent.stop(limiterEventIdle, now)
5958         }
5959         return pp, now
5960 }
5961
5962 // pidlegetSpinning tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5963 // This is called by spinning Ms (or callers than need a spinning M) that have
5964 // found work. If no P is available, this must synchronized with non-spinning
5965 // Ms that may be preparing to drop their P without discovering this work.
5966 //
5967 // sched.lock must be held.
5968 //
5969 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5970 //
5971 //go:nowritebarrierrec
5972 func pidlegetSpinning(now int64) (*p, int64) {
5973         assertLockHeld(&sched.lock)
5974
5975         pp, now := pidleget(now)
5976         if pp == nil {
5977                 // See "Delicate dance" comment in findrunnable. We found work
5978                 // that we cannot take, we must synchronize with non-spinning
5979                 // Ms that may be preparing to drop their P.
5980                 sched.needspinning.Store(1)
5981                 return nil, now
5982         }
5983
5984         return pp, now
5985 }
5986
5987 // runqempty reports whether pp has no Gs on its local run queue.
5988 // It never returns true spuriously.
5989 func runqempty(pp *p) bool {
5990         // Defend against a race where 1) pp has G1 in runqnext but runqhead == runqtail,
5991         // 2) runqput on pp kicks G1 to the runq, 3) runqget on pp empties runqnext.
5992         // Simply observing that runqhead == runqtail and then observing that runqnext == nil
5993         // does not mean the queue is empty.
5994         for {
5995                 head := atomic.Load(&pp.runqhead)
5996                 tail := atomic.Load(&pp.runqtail)
5997                 runnext := atomic.Loaduintptr((*uintptr)(unsafe.Pointer(&pp.runnext)))
5998                 if tail == atomic.Load(&pp.runqtail) {
5999                         return head == tail && runnext == 0
6000                 }
6001         }
6002 }
6003
6004 // To shake out latent assumptions about scheduling order,
6005 // we introduce some randomness into scheduling decisions
6006 // when running with the race detector.
6007 // The need for this was made obvious by changing the
6008 // (deterministic) scheduling order in Go 1.5 and breaking
6009 // many poorly-written tests.
6010 // With the randomness here, as long as the tests pass
6011 // consistently with -race, they shouldn't have latent scheduling
6012 // assumptions.
6013 const randomizeScheduler = raceenabled
6014
6015 // runqput tries to put g on the local runnable queue.
6016 // If next is false, runqput adds g to the tail of the runnable queue.
6017 // If next is true, runqput puts g in the pp.runnext slot.
6018 // If the run queue is full, runnext puts g on the global queue.
6019 // Executed only by the owner P.
6020 func runqput(pp *p, gp *g, next bool) {
6021         if randomizeScheduler && next && fastrandn(2) == 0 {
6022                 next = false
6023         }
6024
6025         if next {
6026         retryNext:
6027                 oldnext := pp.runnext
6028                 if !pp.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
6029                         goto retryNext
6030                 }
6031                 if oldnext == 0 {
6032                         return
6033                 }
6034                 // Kick the old runnext out to the regular run queue.
6035                 gp = oldnext.ptr()
6036         }
6037
6038 retry:
6039         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6040         t := pp.runqtail
6041         if t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6042                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6043                 atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+1) // store-release, makes the item available for consumption
6044                 return
6045         }
6046         if runqputslow(pp, gp, h, t) {
6047                 return
6048         }
6049         // the queue is not full, now the put above must succeed
6050         goto retry
6051 }
6052
6053 // Put g and a batch of work from local runnable queue on global queue.
6054 // Executed only by the owner P.
6055 func runqputslow(pp *p, gp *g, h, t uint32) bool {
6056         var batch [len(pp.runq)/2 + 1]*g
6057
6058         // First, grab a batch from local queue.
6059         n := t - h
6060         n = n / 2
6061         if n != uint32(len(pp.runq)/2) {
6062                 throw("runqputslow: queue is not full")
6063         }
6064         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6065                 batch[i] = pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6066         }
6067         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6068                 return false
6069         }
6070         batch[n] = gp
6071
6072         if randomizeScheduler {
6073                 for i := uint32(1); i <= n; i++ {
6074                         j := fastrandn(i + 1)
6075                         batch[i], batch[j] = batch[j], batch[i]
6076                 }
6077         }
6078
6079         // Link the goroutines.
6080         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6081                 batch[i].schedlink.set(batch[i+1])
6082         }
6083         var q gQueue
6084         q.head.set(batch[0])
6085         q.tail.set(batch[n])
6086
6087         // Now put the batch on global queue.
6088         lock(&sched.lock)
6089         globrunqputbatch(&q, int32(n+1))
6090         unlock(&sched.lock)
6091         return true
6092 }
6093
6094 // runqputbatch tries to put all the G's on q on the local runnable queue.
6095 // If the queue is full, they are put on the global queue; in that case
6096 // this will temporarily acquire the scheduler lock.
6097 // Executed only by the owner P.
6098 func runqputbatch(pp *p, q *gQueue, qsize int) {
6099         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead)
6100         t := pp.runqtail
6101         n := uint32(0)
6102         for !q.empty() && t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6103                 gp := q.pop()
6104                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6105                 t++
6106                 n++
6107         }
6108         qsize -= int(n)
6109
6110         if randomizeScheduler {
6111                 off := func(o uint32) uint32 {
6112                         return (pp.runqtail + o) % uint32(len(pp.runq))
6113                 }
6114                 for i := uint32(1); i < n; i++ {
6115                         j := fastrandn(i + 1)
6116                         pp.runq[off(i)], pp.runq[off(j)] = pp.runq[off(j)], pp.runq[off(i)]
6117                 }
6118         }
6119
6120         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t)
6121         if !q.empty() {
6122                 lock(&sched.lock)
6123                 globrunqputbatch(q, int32(qsize))
6124                 unlock(&sched.lock)
6125         }
6126 }
6127
6128 // Get g from local runnable queue.
6129 // If inheritTime is true, gp should inherit the remaining time in the
6130 // current time slice. Otherwise, it should start a new time slice.
6131 // Executed only by the owner P.
6132 func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) {
6133         // If there's a runnext, it's the next G to run.
6134         next := pp.runnext
6135         // If the runnext is non-0 and the CAS fails, it could only have been stolen by another P,
6136         // because other Ps can race to set runnext to 0, but only the current P can set it to non-0.
6137         // Hence, there's no need to retry this CAS if it fails.
6138         if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) {
6139                 return next.ptr(), true
6140         }
6141
6142         for {
6143                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6144                 t := pp.runqtail
6145                 if t == h {
6146                         return nil, false
6147                 }
6148                 gp := pp.runq[h%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6149                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+1) { // cas-release, commits consume
6150                         return gp, false
6151                 }
6152         }
6153 }
6154
6155 // runqdrain drains the local runnable queue of pp and returns all goroutines in it.
6156 // Executed only by the owner P.
6157 func runqdrain(pp *p) (drainQ gQueue, n uint32) {
6158         oldNext := pp.runnext
6159         if oldNext != 0 && pp.runnext.cas(oldNext, 0) {
6160                 drainQ.pushBack(oldNext.ptr())
6161                 n++
6162         }
6163
6164 retry:
6165         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6166         t := pp.runqtail
6167         qn := t - h
6168         if qn == 0 {
6169                 return
6170         }
6171         if qn > uint32(len(pp.runq)) { // read inconsistent h and t
6172                 goto retry
6173         }
6174
6175         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+qn) { // cas-release, commits consume
6176                 goto retry
6177         }
6178
6179         // We've inverted the order in which it gets G's from the local P's runnable queue
6180         // and then advances the head pointer because we don't want to mess up the statuses of G's
6181         // while runqdrain() and runqsteal() are running in parallel.
6182         // Thus we should advance the head pointer before draining the local P into a gQueue,
6183         // so that we can update any gp.schedlink only after we take the full ownership of G,
6184         // meanwhile, other P's can't access to all G's in local P's runnable queue and steal them.
6185         // See https://groups.google.com/g/golang-dev/c/0pTKxEKhHSc/m/6Q85QjdVBQAJ for more details.
6186         for i := uint32(0); i < qn; i++ {
6187                 gp := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6188                 drainQ.pushBack(gp)
6189                 n++
6190         }
6191         return
6192 }
6193
6194 // Grabs a batch of goroutines from pp's runnable queue into batch.
6195 // Batch is a ring buffer starting at batchHead.
6196 // Returns number of grabbed goroutines.
6197 // Can be executed by any P.
6198 func runqgrab(pp *p, batch *[256]guintptr, batchHead uint32, stealRunNextG bool) uint32 {
6199         for {
6200                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6201                 t := atomic.LoadAcq(&pp.runqtail) // load-acquire, synchronize with the producer
6202                 n := t - h
6203                 n = n - n/2
6204                 if n == 0 {
6205                         if stealRunNextG {
6206                                 // Try to steal from pp.runnext.
6207                                 if next := pp.runnext; next != 0 {
6208                                         if pp.status == _Prunning {
6209                                                 // Sleep to ensure that pp isn't about to run the g
6210                                                 // we are about to steal.
6211                                                 // The important use case here is when the g running
6212                                                 // on pp ready()s another g and then almost
6213                                                 // immediately blocks. Instead of stealing runnext
6214                                                 // in this window, back off to give pp a chance to
6215                                                 // schedule runnext. This will avoid thrashing gs
6216                                                 // between different Ps.
6217                                                 // A sync chan send/recv takes ~50ns as of time of
6218                                                 // writing, so 3us gives ~50x overshoot.
6219                                                 if GOOS != "windows" && GOOS != "openbsd" && GOOS != "netbsd" {
6220                                                         usleep(3)
6221                                                 } else {
6222                                                         // On some platforms system timer granularity is
6223                                                         // 1-15ms, which is way too much for this
6224                                                         // optimization. So just yield.
6225                                                         osyield()
6226                                                 }
6227                                         }
6228                                         if !pp.runnext.cas(next, 0) {
6229                                                 continue
6230                                         }
6231                                         batch[batchHead%uint32(len(batch))] = next
6232                                         return 1
6233                                 }
6234                         }
6235                         return 0
6236                 }
6237                 if n > uint32(len(pp.runq)/2) { // read inconsistent h and t
6238                         continue
6239                 }
6240                 for i := uint32(0); i < n; i++ {
6241                         g := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))]
6242                         batch[(batchHead+i)%uint32(len(batch))] = g
6243                 }
6244                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6245                         return n
6246                 }
6247         }
6248 }
6249
6250 // Steal half of elements from local runnable queue of p2
6251 // and put onto local runnable queue of p.
6252 // Returns one of the stolen elements (or nil if failed).
6253 func runqsteal(pp, p2 *p, stealRunNextG bool) *g {
6254         t := pp.runqtail
6255         n := runqgrab(p2, &pp.runq, t, stealRunNextG)
6256         if n == 0 {
6257                 return nil
6258         }
6259         n--
6260         gp := pp.runq[(t+n)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6261         if n == 0 {
6262                 return gp
6263         }
6264         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6265         if t-h+n >= uint32(len(pp.runq)) {
6266                 throw("runqsteal: runq overflow")
6267         }
6268         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+n) // store-release, makes the item available for consumption
6269         return gp
6270 }
6271
6272 // A gQueue is a dequeue of Gs linked through g.schedlink. A G can only
6273 // be on one gQueue or gList at a time.
6274 type gQueue struct {
6275         head guintptr
6276         tail guintptr
6277 }
6278
6279 // empty reports whether q is empty.
6280 func (q *gQueue) empty() bool {
6281         return q.head == 0
6282 }
6283
6284 // push adds gp to the head of q.
6285 func (q *gQueue) push(gp *g) {
6286         gp.schedlink = q.head
6287         q.head.set(gp)
6288         if q.tail == 0 {
6289                 q.tail.set(gp)
6290         }
6291 }
6292
6293 // pushBack adds gp to the tail of q.
6294 func (q *gQueue) pushBack(gp *g) {
6295         gp.schedlink = 0
6296         if q.tail != 0 {
6297                 q.tail.ptr().schedlink.set(gp)
6298         } else {
6299                 q.head.set(gp)
6300         }
6301         q.tail.set(gp)
6302 }
6303
6304 // pushBackAll adds all Gs in q2 to the tail of q. After this q2 must
6305 // not be used.
6306 func (q *gQueue) pushBackAll(q2 gQueue) {
6307         if q2.tail == 0 {
6308                 return
6309         }
6310         q2.tail.ptr().schedlink = 0
6311         if q.tail != 0 {
6312                 q.tail.ptr().schedlink = q2.head
6313         } else {
6314                 q.head = q2.head
6315         }
6316         q.tail = q2.tail
6317 }
6318
6319 // pop removes and returns the head of queue q. It returns nil if
6320 // q is empty.
6321 func (q *gQueue) pop() *g {
6322         gp := q.head.ptr()
6323         if gp != nil {
6324                 q.head = gp.schedlink
6325                 if q.head == 0 {
6326                         q.tail = 0
6327                 }
6328         }
6329         return gp
6330 }
6331
6332 // popList takes all Gs in q and returns them as a gList.
6333 func (q *gQueue) popList() gList {
6334         stack := gList{q.head}
6335         *q = gQueue{}
6336         return stack
6337 }
6338
6339 // A gList is a list of Gs linked through g.schedlink. A G can only be
6340 // on one gQueue or gList at a time.
6341 type gList struct {
6342         head guintptr
6343 }
6344
6345 // empty reports whether l is empty.
6346 func (l *gList) empty() bool {
6347         return l.head == 0
6348 }
6349
6350 // push adds gp to the head of l.
6351 func (l *gList) push(gp *g) {
6352         gp.schedlink = l.head
6353         l.head.set(gp)
6354 }
6355
6356 // pushAll prepends all Gs in q to l.
6357 func (l *gList) pushAll(q gQueue) {
6358         if !q.empty() {
6359                 q.tail.ptr().schedlink = l.head
6360                 l.head = q.head
6361         }
6362 }
6363
6364 // pop removes and returns the head of l. If l is empty, it returns nil.
6365 func (l *gList) pop() *g {
6366         gp := l.head.ptr()
6367         if gp != nil {
6368                 l.head = gp.schedlink
6369         }
6370         return gp
6371 }
6372
6373 //go:linkname setMaxThreads runtime/debug.setMaxThreads
6374 func setMaxThreads(in int) (out int) {
6375         lock(&sched.lock)
6376         out = int(sched.maxmcount)
6377         if in > 0x7fffffff { // MaxInt32
6378                 sched.maxmcount = 0x7fffffff
6379         } else {
6380                 sched.maxmcount = int32(in)
6381         }
6382         checkmcount()
6383         unlock(&sched.lock)
6384         return
6385 }
6386
6387 //go:nosplit
6388 func procPin() int {
6389         gp := getg()
6390         mp := gp.m
6391
6392         mp.locks++
6393         return int(mp.p.ptr().id)
6394 }
6395
6396 //go:nosplit
6397 func procUnpin() {
6398         gp := getg()
6399         gp.m.locks--
6400 }
6401
6402 //go:linkname sync_runtime_procPin sync.runtime_procPin
6403 //go:nosplit
6404 func sync_runtime_procPin() int {
6405         return procPin()
6406 }
6407
6408 //go:linkname sync_runtime_procUnpin sync.runtime_procUnpin
6409 //go:nosplit
6410 func sync_runtime_procUnpin() {
6411         procUnpin()
6412 }
6413
6414 //go:linkname sync_atomic_runtime_procPin sync/atomic.runtime_procPin
6415 //go:nosplit
6416 func sync_atomic_runtime_procPin() int {
6417         return procPin()
6418 }
6419
6420 //go:linkname sync_atomic_runtime_procUnpin sync/atomic.runtime_procUnpin
6421 //go:nosplit
6422 func sync_atomic_runtime_procUnpin() {
6423         procUnpin()
6424 }
6425
6426 // Active spinning for sync.Mutex.
6427 //
6428 //go:linkname sync_runtime_canSpin sync.runtime_canSpin
6429 //go:nosplit
6430 func sync_runtime_canSpin(i int) bool {
6431         // sync.Mutex is cooperative, so we are conservative with spinning.
6432         // Spin only few times and only if running on a multicore machine and
6433         // GOMAXPROCS>1 and there is at least one other running P and local runq is empty.
6434         // As opposed to runtime mutex we don't do passive spinning here,
6435         // because there can be work on global runq or on other Ps.
6436         if i >= active_spin || ncpu <= 1 || gomaxprocs <= sched.npidle.Load()+sched.nmspinning.Load()+1 {
6437                 return false
6438         }
6439         if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) {
6440                 return false
6441         }
6442         return true
6443 }
6444
6445 //go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpin
6446 //go:nosplit
6447 func sync_runtime_doSpin() {
6448         procyield(active_spin_cnt)
6449 }
6450
6451 var stealOrder randomOrder
6452
6453 // randomOrder/randomEnum are helper types for randomized work stealing.
6454 // They allow to enumerate all Ps in different pseudo-random orders without repetitions.
6455 // The algorithm is based on the fact that if we have X such that X and GOMAXPROCS
6456 // are coprime, then a sequences of (i + X) % GOMAXPROCS gives the required enumeration.
6457 type randomOrder struct {
6458         count    uint32
6459         coprimes []uint32
6460 }
6461
6462 type randomEnum struct {
6463         i     uint32
6464         count uint32
6465         pos   uint32
6466         inc   uint32
6467 }
6468
6469 func (ord *randomOrder) reset(count uint32) {
6470         ord.count = count
6471         ord.coprimes = ord.coprimes[:0]
6472         for i := uint32(1); i <= count; i++ {
6473                 if gcd(i, count) == 1 {
6474                         ord.coprimes = append(ord.coprimes, i)
6475                 }
6476         }
6477 }
6478
6479 func (ord *randomOrder) start(i uint32) randomEnum {
6480         return randomEnum{
6481                 count: ord.count,
6482                 pos:   i % ord.count,
6483                 inc:   ord.coprimes[i/ord.count%uint32(len(ord.coprimes))],
6484         }
6485 }
6486
6487 func (enum *randomEnum) done() bool {
6488         return enum.i == enum.count
6489 }
6490
6491 func (enum *randomEnum) next() {
6492         enum.i++
6493         enum.pos = (enum.pos + enum.inc) % enum.count
6494 }
6495
6496 func (enum *randomEnum) position() uint32 {
6497         return enum.pos
6498 }
6499
6500 func gcd(a, b uint32) uint32 {
6501         for b != 0 {
6502                 a, b = b, a%b
6503         }
6504         return a
6505 }
6506
6507 // An initTask represents the set of initializations that need to be done for a package.
6508 // Keep in sync with ../../test/noinit.go:initTask
6509 type initTask struct {
6510         state uint32 // 0 = uninitialized, 1 = in progress, 2 = done
6511         nfns  uint32
6512         // followed by nfns pcs, uintptr sized, one per init function to run
6513 }
6514
6515 // inittrace stores statistics for init functions which are
6516 // updated by malloc and newproc when active is true.
6517 var inittrace tracestat
6518
6519 type tracestat struct {
6520         active bool   // init tracing activation status
6521         id     uint64 // init goroutine id
6522         allocs uint64 // heap allocations
6523         bytes  uint64 // heap allocated bytes
6524 }
6525
6526 func doInit(ts []*initTask) {
6527         for _, t := range ts {
6528                 doInit1(t)
6529         }
6530 }
6531
6532 func doInit1(t *initTask) {
6533         switch t.state {
6534         case 2: // fully initialized
6535                 return
6536         case 1: // initialization in progress
6537                 throw("recursive call during initialization - linker skew")
6538         default: // not initialized yet
6539                 t.state = 1 // initialization in progress
6540
6541                 var (
6542                         start  int64
6543                         before tracestat
6544                 )
6545
6546                 if inittrace.active {
6547                         start = nanotime()
6548                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6549                         before = inittrace
6550                 }
6551
6552                 if t.nfns == 0 {
6553                         // We should have pruned all of these in the linker.
6554                         throw("inittask with no functions")
6555                 }
6556
6557                 firstFunc := add(unsafe.Pointer(t), 8)
6558                 for i := uint32(0); i < t.nfns; i++ {
6559                         p := add(firstFunc, uintptr(i)*goarch.PtrSize)
6560                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&p))
6561                         f()
6562                 }
6563
6564                 if inittrace.active {
6565                         end := nanotime()
6566                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6567                         after := inittrace
6568
6569                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&firstFunc))
6570                         pkg := funcpkgpath(findfunc(abi.FuncPCABIInternal(f)))
6571
6572                         var sbuf [24]byte
6573                         print("init ", pkg, " @")
6574                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(start-runtimeInitTime))), " ms, ")
6575                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(end-start))), " ms clock, ")
6576                         print(string(itoa(sbuf[:], after.bytes-before.bytes)), " bytes, ")
6577                         print(string(itoa(sbuf[:], after.allocs-before.allocs)), " allocs")
6578                         print("\n")
6579                 }
6580
6581                 t.state = 2 // initialization done
6582         }
6583 }