]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/proc.go
runtime: convert timeHistogram to atomic types
[gostls13.git] / src / runtime / proc.go
1 // Copyright 2014 The Go Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
3 // license that can be found in the LICENSE file.
4
5 package runtime
6
7 import (
8         "internal/abi"
9         "internal/cpu"
10         "internal/goarch"
11         "runtime/internal/atomic"
12         "runtime/internal/sys"
13         "unsafe"
14 )
15
16 // set using cmd/go/internal/modload.ModInfoProg
17 var modinfo string
18
19 // Goroutine scheduler
20 // The scheduler's job is to distribute ready-to-run goroutines over worker threads.
21 //
22 // The main concepts are:
23 // G - goroutine.
24 // M - worker thread, or machine.
25 // P - processor, a resource that is required to execute Go code.
26 //     M must have an associated P to execute Go code, however it can be
27 //     blocked or in a syscall w/o an associated P.
28 //
29 // Design doc at https://golang.org/s/go11sched.
30
31 // Worker thread parking/unparking.
32 // We need to balance between keeping enough running worker threads to utilize
33 // available hardware parallelism and parking excessive running worker threads
34 // to conserve CPU resources and power. This is not simple for two reasons:
35 // (1) scheduler state is intentionally distributed (in particular, per-P work
36 // queues), so it is not possible to compute global predicates on fast paths;
37 // (2) for optimal thread management we would need to know the future (don't park
38 // a worker thread when a new goroutine will be readied in near future).
39 //
40 // Three rejected approaches that would work badly:
41 // 1. Centralize all scheduler state (would inhibit scalability).
42 // 2. Direct goroutine handoff. That is, when we ready a new goroutine and there
43 //    is a spare P, unpark a thread and handoff it the thread and the goroutine.
44 //    This would lead to thread state thrashing, as the thread that readied the
45 //    goroutine can be out of work the very next moment, we will need to park it.
46 //    Also, it would destroy locality of computation as we want to preserve
47 //    dependent goroutines on the same thread; and introduce additional latency.
48 // 3. Unpark an additional thread whenever we ready a goroutine and there is an
49 //    idle P, but don't do handoff. This would lead to excessive thread parking/
50 //    unparking as the additional threads will instantly park without discovering
51 //    any work to do.
52 //
53 // The current approach:
54 //
55 // This approach applies to three primary sources of potential work: readying a
56 // goroutine, new/modified-earlier timers, and idle-priority GC. See below for
57 // additional details.
58 //
59 // We unpark an additional thread when we submit work if (this is wakep()):
60 // 1. There is an idle P, and
61 // 2. There are no "spinning" worker threads.
62 //
63 // A worker thread is considered spinning if it is out of local work and did
64 // not find work in the global run queue or netpoller; the spinning state is
65 // denoted in m.spinning and in sched.nmspinning. Threads unparked this way are
66 // also considered spinning; we don't do goroutine handoff so such threads are
67 // out of work initially. Spinning threads spin on looking for work in per-P
68 // run queues and timer heaps or from the GC before parking. If a spinning
69 // thread finds work it takes itself out of the spinning state and proceeds to
70 // execution. If it does not find work it takes itself out of the spinning
71 // state and then parks.
72 //
73 // If there is at least one spinning thread (sched.nmspinning>1), we don't
74 // unpark new threads when submitting work. To compensate for that, if the last
75 // spinning thread finds work and stops spinning, it must unpark a new spinning
76 // thread.  This approach smooths out unjustified spikes of thread unparking,
77 // but at the same time guarantees eventual maximal CPU parallelism
78 // utilization.
79 //
80 // The main implementation complication is that we need to be very careful
81 // during spinning->non-spinning thread transition. This transition can race
82 // with submission of new work, and either one part or another needs to unpark
83 // another worker thread. If they both fail to do that, we can end up with
84 // semi-persistent CPU underutilization.
85 //
86 // The general pattern for submission is:
87 // 1. Submit work to the local run queue, timer heap, or GC state.
88 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
89 // 3. Check sched.nmspinning.
90 //
91 // The general pattern for spinning->non-spinning transition is:
92 // 1. Decrement nmspinning.
93 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
94 // 3. Check all per-P work queues and GC for new work.
95 //
96 // Note that all this complexity does not apply to global run queue as we are
97 // not sloppy about thread unparking when submitting to global queue. Also see
98 // comments for nmspinning manipulation.
99 //
100 // How these different sources of work behave varies, though it doesn't affect
101 // the synchronization approach:
102 // * Ready goroutine: this is an obvious source of work; the goroutine is
103 //   immediately ready and must run on some thread eventually.
104 // * New/modified-earlier timer: The current timer implementation (see time.go)
105 //   uses netpoll in a thread with no work available to wait for the soonest
106 //   timer. If there is no thread waiting, we want a new spinning thread to go
107 //   wait.
108 // * Idle-priority GC: The GC wakes a stopped idle thread to contribute to
109 //   background GC work (note: currently disabled per golang.org/issue/19112).
110 //   Also see golang.org/issue/44313, as this should be extended to all GC
111 //   workers.
112
113 var (
114         m0           m
115         g0           g
116         mcache0      *mcache
117         raceprocctx0 uintptr
118 )
119
120 //go:linkname runtime_inittask runtime..inittask
121 var runtime_inittask initTask
122
123 //go:linkname main_inittask main..inittask
124 var main_inittask initTask
125
126 // main_init_done is a signal used by cgocallbackg that initialization
127 // has been completed. It is made before _cgo_notify_runtime_init_done,
128 // so all cgo calls can rely on it existing. When main_init is complete,
129 // it is closed, meaning cgocallbackg can reliably receive from it.
130 var main_init_done chan bool
131
132 //go:linkname main_main main.main
133 func main_main()
134
135 // mainStarted indicates that the main M has started.
136 var mainStarted bool
137
138 // runtimeInitTime is the nanotime() at which the runtime started.
139 var runtimeInitTime int64
140
141 // Value to use for signal mask for newly created M's.
142 var initSigmask sigset
143
144 // The main goroutine.
145 func main() {
146         mp := getg().m
147
148         // Racectx of m0->g0 is used only as the parent of the main goroutine.
149         // It must not be used for anything else.
150         mp.g0.racectx = 0
151
152         // Max stack size is 1 GB on 64-bit, 250 MB on 32-bit.
153         // Using decimal instead of binary GB and MB because
154         // they look nicer in the stack overflow failure message.
155         if goarch.PtrSize == 8 {
156                 maxstacksize = 1000000000
157         } else {
158                 maxstacksize = 250000000
159         }
160
161         // An upper limit for max stack size. Used to avoid random crashes
162         // after calling SetMaxStack and trying to allocate a stack that is too big,
163         // since stackalloc works with 32-bit sizes.
164         maxstackceiling = 2 * maxstacksize
165
166         // Allow newproc to start new Ms.
167         mainStarted = true
168
169         if GOARCH != "wasm" { // no threads on wasm yet, so no sysmon
170                 systemstack(func() {
171                         newm(sysmon, nil, -1)
172                 })
173         }
174
175         // Lock the main goroutine onto this, the main OS thread,
176         // during initialization. Most programs won't care, but a few
177         // do require certain calls to be made by the main thread.
178         // Those can arrange for main.main to run in the main thread
179         // by calling runtime.LockOSThread during initialization
180         // to preserve the lock.
181         lockOSThread()
182
183         if mp != &m0 {
184                 throw("runtime.main not on m0")
185         }
186
187         // Record when the world started.
188         // Must be before doInit for tracing init.
189         runtimeInitTime = nanotime()
190         if runtimeInitTime == 0 {
191                 throw("nanotime returning zero")
192         }
193
194         if debug.inittrace != 0 {
195                 inittrace.id = getg().goid
196                 inittrace.active = true
197         }
198
199         doInit(&runtime_inittask) // Must be before defer.
200
201         // Defer unlock so that runtime.Goexit during init does the unlock too.
202         needUnlock := true
203         defer func() {
204                 if needUnlock {
205                         unlockOSThread()
206                 }
207         }()
208
209         gcenable()
210
211         main_init_done = make(chan bool)
212         if iscgo {
213                 if _cgo_thread_start == nil {
214                         throw("_cgo_thread_start missing")
215                 }
216                 if GOOS != "windows" {
217                         if _cgo_setenv == nil {
218                                 throw("_cgo_setenv missing")
219                         }
220                         if _cgo_unsetenv == nil {
221                                 throw("_cgo_unsetenv missing")
222                         }
223                 }
224                 if _cgo_notify_runtime_init_done == nil {
225                         throw("_cgo_notify_runtime_init_done missing")
226                 }
227                 // Start the template thread in case we enter Go from
228                 // a C-created thread and need to create a new thread.
229                 startTemplateThread()
230                 cgocall(_cgo_notify_runtime_init_done, nil)
231         }
232
233         doInit(&main_inittask)
234
235         // Disable init tracing after main init done to avoid overhead
236         // of collecting statistics in malloc and newproc
237         inittrace.active = false
238
239         close(main_init_done)
240
241         needUnlock = false
242         unlockOSThread()
243
244         if isarchive || islibrary {
245                 // A program compiled with -buildmode=c-archive or c-shared
246                 // has a main, but it is not executed.
247                 return
248         }
249         fn := main_main // make an indirect call, as the linker doesn't know the address of the main package when laying down the runtime
250         fn()
251         if raceenabled {
252                 racefini()
253         }
254
255         // Make racy client program work: if panicking on
256         // another goroutine at the same time as main returns,
257         // let the other goroutine finish printing the panic trace.
258         // Once it does, it will exit. See issues 3934 and 20018.
259         if runningPanicDefers.Load() != 0 {
260                 // Running deferred functions should not take long.
261                 for c := 0; c < 1000; c++ {
262                         if runningPanicDefers.Load() == 0 {
263                                 break
264                         }
265                         Gosched()
266                 }
267         }
268         if panicking.Load() != 0 {
269                 gopark(nil, nil, waitReasonPanicWait, traceEvGoStop, 1)
270         }
271
272         exit(0)
273         for {
274                 var x *int32
275                 *x = 0
276         }
277 }
278
279 // os_beforeExit is called from os.Exit(0).
280 //
281 //go:linkname os_beforeExit os.runtime_beforeExit
282 func os_beforeExit() {
283         if raceenabled {
284                 racefini()
285         }
286 }
287
288 // start forcegc helper goroutine
289 func init() {
290         go forcegchelper()
291 }
292
293 func forcegchelper() {
294         forcegc.g = getg()
295         lockInit(&forcegc.lock, lockRankForcegc)
296         for {
297                 lock(&forcegc.lock)
298                 if forcegc.idle != 0 {
299                         throw("forcegc: phase error")
300                 }
301                 atomic.Store(&forcegc.idle, 1)
302                 goparkunlock(&forcegc.lock, waitReasonForceGCIdle, traceEvGoBlock, 1)
303                 // this goroutine is explicitly resumed by sysmon
304                 if debug.gctrace > 0 {
305                         println("GC forced")
306                 }
307                 // Time-triggered, fully concurrent.
308                 gcStart(gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: nanotime()})
309         }
310 }
311
312 //go:nosplit
313
314 // Gosched yields the processor, allowing other goroutines to run. It does not
315 // suspend the current goroutine, so execution resumes automatically.
316 func Gosched() {
317         checkTimeouts()
318         mcall(gosched_m)
319 }
320
321 // goschedguarded yields the processor like gosched, but also checks
322 // for forbidden states and opts out of the yield in those cases.
323 //
324 //go:nosplit
325 func goschedguarded() {
326         mcall(goschedguarded_m)
327 }
328
329 // Puts the current goroutine into a waiting state and calls unlockf on the
330 // system stack.
331 //
332 // If unlockf returns false, the goroutine is resumed.
333 //
334 // unlockf must not access this G's stack, as it may be moved between
335 // the call to gopark and the call to unlockf.
336 //
337 // Note that because unlockf is called after putting the G into a waiting
338 // state, the G may have already been readied by the time unlockf is called
339 // unless there is external synchronization preventing the G from being
340 // readied. If unlockf returns false, it must guarantee that the G cannot be
341 // externally readied.
342 //
343 // Reason explains why the goroutine has been parked. It is displayed in stack
344 // traces and heap dumps. Reasons should be unique and descriptive. Do not
345 // re-use reasons, add new ones.
346 func gopark(unlockf func(*g, unsafe.Pointer) bool, lock unsafe.Pointer, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
347         if reason != waitReasonSleep {
348                 checkTimeouts() // timeouts may expire while two goroutines keep the scheduler busy
349         }
350         mp := acquirem()
351         gp := mp.curg
352         status := readgstatus(gp)
353         if status != _Grunning && status != _Gscanrunning {
354                 throw("gopark: bad g status")
355         }
356         mp.waitlock = lock
357         mp.waitunlockf = unlockf
358         gp.waitreason = reason
359         mp.waittraceev = traceEv
360         mp.waittraceskip = traceskip
361         releasem(mp)
362         // can't do anything that might move the G between Ms here.
363         mcall(park_m)
364 }
365
366 // Puts the current goroutine into a waiting state and unlocks the lock.
367 // The goroutine can be made runnable again by calling goready(gp).
368 func goparkunlock(lock *mutex, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
369         gopark(parkunlock_c, unsafe.Pointer(lock), reason, traceEv, traceskip)
370 }
371
372 func goready(gp *g, traceskip int) {
373         systemstack(func() {
374                 ready(gp, traceskip, true)
375         })
376 }
377
378 //go:nosplit
379 func acquireSudog() *sudog {
380         // Delicate dance: the semaphore implementation calls
381         // acquireSudog, acquireSudog calls new(sudog),
382         // new calls malloc, malloc can call the garbage collector,
383         // and the garbage collector calls the semaphore implementation
384         // in stopTheWorld.
385         // Break the cycle by doing acquirem/releasem around new(sudog).
386         // The acquirem/releasem increments m.locks during new(sudog),
387         // which keeps the garbage collector from being invoked.
388         mp := acquirem()
389         pp := mp.p.ptr()
390         if len(pp.sudogcache) == 0 {
391                 lock(&sched.sudoglock)
392                 // First, try to grab a batch from central cache.
393                 for len(pp.sudogcache) < cap(pp.sudogcache)/2 && sched.sudogcache != nil {
394                         s := sched.sudogcache
395                         sched.sudogcache = s.next
396                         s.next = nil
397                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
398                 }
399                 unlock(&sched.sudoglock)
400                 // If the central cache is empty, allocate a new one.
401                 if len(pp.sudogcache) == 0 {
402                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, new(sudog))
403                 }
404         }
405         n := len(pp.sudogcache)
406         s := pp.sudogcache[n-1]
407         pp.sudogcache[n-1] = nil
408         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
409         if s.elem != nil {
410                 throw("acquireSudog: found s.elem != nil in cache")
411         }
412         releasem(mp)
413         return s
414 }
415
416 //go:nosplit
417 func releaseSudog(s *sudog) {
418         if s.elem != nil {
419                 throw("runtime: sudog with non-nil elem")
420         }
421         if s.isSelect {
422                 throw("runtime: sudog with non-false isSelect")
423         }
424         if s.next != nil {
425                 throw("runtime: sudog with non-nil next")
426         }
427         if s.prev != nil {
428                 throw("runtime: sudog with non-nil prev")
429         }
430         if s.waitlink != nil {
431                 throw("runtime: sudog with non-nil waitlink")
432         }
433         if s.c != nil {
434                 throw("runtime: sudog with non-nil c")
435         }
436         gp := getg()
437         if gp.param != nil {
438                 throw("runtime: releaseSudog with non-nil gp.param")
439         }
440         mp := acquirem() // avoid rescheduling to another P
441         pp := mp.p.ptr()
442         if len(pp.sudogcache) == cap(pp.sudogcache) {
443                 // Transfer half of local cache to the central cache.
444                 var first, last *sudog
445                 for len(pp.sudogcache) > cap(pp.sudogcache)/2 {
446                         n := len(pp.sudogcache)
447                         p := pp.sudogcache[n-1]
448                         pp.sudogcache[n-1] = nil
449                         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
450                         if first == nil {
451                                 first = p
452                         } else {
453                                 last.next = p
454                         }
455                         last = p
456                 }
457                 lock(&sched.sudoglock)
458                 last.next = sched.sudogcache
459                 sched.sudogcache = first
460                 unlock(&sched.sudoglock)
461         }
462         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
463         releasem(mp)
464 }
465
466 // called from assembly
467 func badmcall(fn func(*g)) {
468         throw("runtime: mcall called on m->g0 stack")
469 }
470
471 func badmcall2(fn func(*g)) {
472         throw("runtime: mcall function returned")
473 }
474
475 func badreflectcall() {
476         panic(plainError("arg size to reflect.call more than 1GB"))
477 }
478
479 var badmorestackg0Msg = "fatal: morestack on g0\n"
480
481 //go:nosplit
482 //go:nowritebarrierrec
483 func badmorestackg0() {
484         sp := stringStructOf(&badmorestackg0Msg)
485         write(2, sp.str, int32(sp.len))
486 }
487
488 var badmorestackgsignalMsg = "fatal: morestack on gsignal\n"
489
490 //go:nosplit
491 //go:nowritebarrierrec
492 func badmorestackgsignal() {
493         sp := stringStructOf(&badmorestackgsignalMsg)
494         write(2, sp.str, int32(sp.len))
495 }
496
497 //go:nosplit
498 func badctxt() {
499         throw("ctxt != 0")
500 }
501
502 func lockedOSThread() bool {
503         gp := getg()
504         return gp.lockedm != 0 && gp.m.lockedg != 0
505 }
506
507 var (
508         // allgs contains all Gs ever created (including dead Gs), and thus
509         // never shrinks.
510         //
511         // Access via the slice is protected by allglock or stop-the-world.
512         // Readers that cannot take the lock may (carefully!) use the atomic
513         // variables below.
514         allglock mutex
515         allgs    []*g
516
517         // allglen and allgptr are atomic variables that contain len(allgs) and
518         // &allgs[0] respectively. Proper ordering depends on totally-ordered
519         // loads and stores. Writes are protected by allglock.
520         //
521         // allgptr is updated before allglen. Readers should read allglen
522         // before allgptr to ensure that allglen is always <= len(allgptr). New
523         // Gs appended during the race can be missed. For a consistent view of
524         // all Gs, allglock must be held.
525         //
526         // allgptr copies should always be stored as a concrete type or
527         // unsafe.Pointer, not uintptr, to ensure that GC can still reach it
528         // even if it points to a stale array.
529         allglen uintptr
530         allgptr **g
531 )
532
533 func allgadd(gp *g) {
534         if readgstatus(gp) == _Gidle {
535                 throw("allgadd: bad status Gidle")
536         }
537
538         lock(&allglock)
539         allgs = append(allgs, gp)
540         if &allgs[0] != allgptr {
541                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allgptr), unsafe.Pointer(&allgs[0]))
542         }
543         atomic.Storeuintptr(&allglen, uintptr(len(allgs)))
544         unlock(&allglock)
545 }
546
547 // allGsSnapshot returns a snapshot of the slice of all Gs.
548 //
549 // The world must be stopped or allglock must be held.
550 func allGsSnapshot() []*g {
551         assertWorldStoppedOrLockHeld(&allglock)
552
553         // Because the world is stopped or allglock is held, allgadd
554         // cannot happen concurrently with this. allgs grows
555         // monotonically and existing entries never change, so we can
556         // simply return a copy of the slice header. For added safety,
557         // we trim everything past len because that can still change.
558         return allgs[:len(allgs):len(allgs)]
559 }
560
561 // atomicAllG returns &allgs[0] and len(allgs) for use with atomicAllGIndex.
562 func atomicAllG() (**g, uintptr) {
563         length := atomic.Loaduintptr(&allglen)
564         ptr := (**g)(atomic.Loadp(unsafe.Pointer(&allgptr)))
565         return ptr, length
566 }
567
568 // atomicAllGIndex returns ptr[i] with the allgptr returned from atomicAllG.
569 func atomicAllGIndex(ptr **g, i uintptr) *g {
570         return *(**g)(add(unsafe.Pointer(ptr), i*goarch.PtrSize))
571 }
572
573 // forEachG calls fn on every G from allgs.
574 //
575 // forEachG takes a lock to exclude concurrent addition of new Gs.
576 func forEachG(fn func(gp *g)) {
577         lock(&allglock)
578         for _, gp := range allgs {
579                 fn(gp)
580         }
581         unlock(&allglock)
582 }
583
584 // forEachGRace calls fn on every G from allgs.
585 //
586 // forEachGRace avoids locking, but does not exclude addition of new Gs during
587 // execution, which may be missed.
588 func forEachGRace(fn func(gp *g)) {
589         ptr, length := atomicAllG()
590         for i := uintptr(0); i < length; i++ {
591                 gp := atomicAllGIndex(ptr, i)
592                 fn(gp)
593         }
594         return
595 }
596
597 const (
598         // Number of goroutine ids to grab from sched.goidgen to local per-P cache at once.
599         // 16 seems to provide enough amortization, but other than that it's mostly arbitrary number.
600         _GoidCacheBatch = 16
601 )
602
603 // cpuinit extracts the environment variable GODEBUG from the environment on
604 // Unix-like operating systems and calls internal/cpu.Initialize.
605 func cpuinit() {
606         const prefix = "GODEBUG="
607         var env string
608
609         switch GOOS {
610         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
611                 cpu.DebugOptions = true
612
613                 // Similar to goenv_unix but extracts the environment value for
614                 // GODEBUG directly.
615                 // TODO(moehrmann): remove when general goenvs() can be called before cpuinit()
616                 n := int32(0)
617                 for argv_index(argv, argc+1+n) != nil {
618                         n++
619                 }
620
621                 for i := int32(0); i < n; i++ {
622                         p := argv_index(argv, argc+1+i)
623                         s := *(*string)(unsafe.Pointer(&stringStruct{unsafe.Pointer(p), findnull(p)}))
624
625                         if hasPrefix(s, prefix) {
626                                 env = gostring(p)[len(prefix):]
627                                 break
628                         }
629                 }
630         }
631
632         cpu.Initialize(env)
633
634         // Support cpu feature variables are used in code generated by the compiler
635         // to guard execution of instructions that can not be assumed to be always supported.
636         switch GOARCH {
637         case "386", "amd64":
638                 x86HasPOPCNT = cpu.X86.HasPOPCNT
639                 x86HasSSE41 = cpu.X86.HasSSE41
640                 x86HasFMA = cpu.X86.HasFMA
641
642         case "arm":
643                 armHasVFPv4 = cpu.ARM.HasVFPv4
644
645         case "arm64":
646                 arm64HasATOMICS = cpu.ARM64.HasATOMICS
647         }
648 }
649
650 // The bootstrap sequence is:
651 //
652 //      call osinit
653 //      call schedinit
654 //      make & queue new G
655 //      call runtime·mstart
656 //
657 // The new G calls runtime·main.
658 func schedinit() {
659         lockInit(&sched.lock, lockRankSched)
660         lockInit(&sched.sysmonlock, lockRankSysmon)
661         lockInit(&sched.deferlock, lockRankDefer)
662         lockInit(&sched.sudoglock, lockRankSudog)
663         lockInit(&deadlock, lockRankDeadlock)
664         lockInit(&paniclk, lockRankPanic)
665         lockInit(&allglock, lockRankAllg)
666         lockInit(&allpLock, lockRankAllp)
667         lockInit(&reflectOffs.lock, lockRankReflectOffs)
668         lockInit(&finlock, lockRankFin)
669         lockInit(&trace.bufLock, lockRankTraceBuf)
670         lockInit(&trace.stringsLock, lockRankTraceStrings)
671         lockInit(&trace.lock, lockRankTrace)
672         lockInit(&cpuprof.lock, lockRankCpuprof)
673         lockInit(&trace.stackTab.lock, lockRankTraceStackTab)
674         // Enforce that this lock is always a leaf lock.
675         // All of this lock's critical sections should be
676         // extremely short.
677         lockInit(&memstats.heapStats.noPLock, lockRankLeafRank)
678
679         // raceinit must be the first call to race detector.
680         // In particular, it must be done before mallocinit below calls racemapshadow.
681         gp := getg()
682         if raceenabled {
683                 gp.racectx, raceprocctx0 = raceinit()
684         }
685
686         sched.maxmcount = 10000
687
688         // The world starts stopped.
689         worldStopped()
690
691         moduledataverify()
692         stackinit()
693         mallocinit()
694         cpuinit()      // must run before alginit
695         alginit()      // maps, hash, fastrand must not be used before this call
696         fastrandinit() // must run before mcommoninit
697         mcommoninit(gp.m, -1)
698         modulesinit()   // provides activeModules
699         typelinksinit() // uses maps, activeModules
700         itabsinit()     // uses activeModules
701         stkobjinit()    // must run before GC starts
702
703         sigsave(&gp.m.sigmask)
704         initSigmask = gp.m.sigmask
705
706         goargs()
707         goenvs()
708         parsedebugvars()
709         gcinit()
710
711         lock(&sched.lock)
712         sched.lastpoll.Store(nanotime())
713         procs := ncpu
714         if n, ok := atoi32(gogetenv("GOMAXPROCS")); ok && n > 0 {
715                 procs = n
716         }
717         if procresize(procs) != nil {
718                 throw("unknown runnable goroutine during bootstrap")
719         }
720         unlock(&sched.lock)
721
722         // World is effectively started now, as P's can run.
723         worldStarted()
724
725         // For cgocheck > 1, we turn on the write barrier at all times
726         // and check all pointer writes. We can't do this until after
727         // procresize because the write barrier needs a P.
728         if debug.cgocheck > 1 {
729                 writeBarrier.cgo = true
730                 writeBarrier.enabled = true
731                 for _, pp := range allp {
732                         pp.wbBuf.reset()
733                 }
734         }
735
736         if buildVersion == "" {
737                 // Condition should never trigger. This code just serves
738                 // to ensure runtime·buildVersion is kept in the resulting binary.
739                 buildVersion = "unknown"
740         }
741         if len(modinfo) == 1 {
742                 // Condition should never trigger. This code just serves
743                 // to ensure runtime·modinfo is kept in the resulting binary.
744                 modinfo = ""
745         }
746 }
747
748 func dumpgstatus(gp *g) {
749         thisg := getg()
750         print("runtime:   gp: gp=", gp, ", goid=", gp.goid, ", gp->atomicstatus=", readgstatus(gp), "\n")
751         print("runtime: getg:  g=", thisg, ", goid=", thisg.goid, ",  g->atomicstatus=", readgstatus(thisg), "\n")
752 }
753
754 // sched.lock must be held.
755 func checkmcount() {
756         assertLockHeld(&sched.lock)
757
758         if mcount() > sched.maxmcount {
759                 print("runtime: program exceeds ", sched.maxmcount, "-thread limit\n")
760                 throw("thread exhaustion")
761         }
762 }
763
764 // mReserveID returns the next ID to use for a new m. This new m is immediately
765 // considered 'running' by checkdead.
766 //
767 // sched.lock must be held.
768 func mReserveID() int64 {
769         assertLockHeld(&sched.lock)
770
771         if sched.mnext+1 < sched.mnext {
772                 throw("runtime: thread ID overflow")
773         }
774         id := sched.mnext
775         sched.mnext++
776         checkmcount()
777         return id
778 }
779
780 // Pre-allocated ID may be passed as 'id', or omitted by passing -1.
781 func mcommoninit(mp *m, id int64) {
782         gp := getg()
783
784         // g0 stack won't make sense for user (and is not necessary unwindable).
785         if gp != gp.m.g0 {
786                 callers(1, mp.createstack[:])
787         }
788
789         lock(&sched.lock)
790
791         if id >= 0 {
792                 mp.id = id
793         } else {
794                 mp.id = mReserveID()
795         }
796
797         lo := uint32(int64Hash(uint64(mp.id), fastrandseed))
798         hi := uint32(int64Hash(uint64(cputicks()), ^fastrandseed))
799         if lo|hi == 0 {
800                 hi = 1
801         }
802         // Same behavior as for 1.17.
803         // TODO: Simplify ths.
804         if goarch.BigEndian {
805                 mp.fastrand = uint64(lo)<<32 | uint64(hi)
806         } else {
807                 mp.fastrand = uint64(hi)<<32 | uint64(lo)
808         }
809
810         mpreinit(mp)
811         if mp.gsignal != nil {
812                 mp.gsignal.stackguard1 = mp.gsignal.stack.lo + _StackGuard
813         }
814
815         // Add to allm so garbage collector doesn't free g->m
816         // when it is just in a register or thread-local storage.
817         mp.alllink = allm
818
819         // NumCgoCall() iterates over allm w/o schedlock,
820         // so we need to publish it safely.
821         atomicstorep(unsafe.Pointer(&allm), unsafe.Pointer(mp))
822         unlock(&sched.lock)
823
824         // Allocate memory to hold a cgo traceback if the cgo call crashes.
825         if iscgo || GOOS == "solaris" || GOOS == "illumos" || GOOS == "windows" {
826                 mp.cgoCallers = new(cgoCallers)
827         }
828 }
829
830 var fastrandseed uintptr
831
832 func fastrandinit() {
833         s := (*[unsafe.Sizeof(fastrandseed)]byte)(unsafe.Pointer(&fastrandseed))[:]
834         getRandomData(s)
835 }
836
837 // Mark gp ready to run.
838 func ready(gp *g, traceskip int, next bool) {
839         if trace.enabled {
840                 traceGoUnpark(gp, traceskip)
841         }
842
843         status := readgstatus(gp)
844
845         // Mark runnable.
846         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
847         if status&^_Gscan != _Gwaiting {
848                 dumpgstatus(gp)
849                 throw("bad g->status in ready")
850         }
851
852         // status is Gwaiting or Gscanwaiting, make Grunnable and put on runq
853         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
854         runqput(mp.p.ptr(), gp, next)
855         wakep()
856         releasem(mp)
857 }
858
859 // freezeStopWait is a large value that freezetheworld sets
860 // sched.stopwait to in order to request that all Gs permanently stop.
861 const freezeStopWait = 0x7fffffff
862
863 // freezing is set to non-zero if the runtime is trying to freeze the
864 // world.
865 var freezing uint32
866
867 // Similar to stopTheWorld but best-effort and can be called several times.
868 // There is no reverse operation, used during crashing.
869 // This function must not lock any mutexes.
870 func freezetheworld() {
871         atomic.Store(&freezing, 1)
872         // stopwait and preemption requests can be lost
873         // due to races with concurrently executing threads,
874         // so try several times
875         for i := 0; i < 5; i++ {
876                 // this should tell the scheduler to not start any new goroutines
877                 sched.stopwait = freezeStopWait
878                 sched.gcwaiting.Store(true)
879                 // this should stop running goroutines
880                 if !preemptall() {
881                         break // no running goroutines
882                 }
883                 usleep(1000)
884         }
885         // to be sure
886         usleep(1000)
887         preemptall()
888         usleep(1000)
889 }
890
891 // All reads and writes of g's status go through readgstatus, casgstatus
892 // castogscanstatus, casfrom_Gscanstatus.
893 //
894 //go:nosplit
895 func readgstatus(gp *g) uint32 {
896         return atomic.Load(&gp.atomicstatus)
897 }
898
899 // The Gscanstatuses are acting like locks and this releases them.
900 // If it proves to be a performance hit we should be able to make these
901 // simple atomic stores but for now we are going to throw if
902 // we see an inconsistent state.
903 func casfrom_Gscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
904         success := false
905
906         // Check that transition is valid.
907         switch oldval {
908         default:
909                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus bad oldval gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
910                 dumpgstatus(gp)
911                 throw("casfrom_Gscanstatus:top gp->status is not in scan state")
912         case _Gscanrunnable,
913                 _Gscanwaiting,
914                 _Gscanrunning,
915                 _Gscansyscall,
916                 _Gscanpreempted:
917                 if newval == oldval&^_Gscan {
918                         success = atomic.Cas(&gp.atomicstatus, oldval, newval)
919                 }
920         }
921         if !success {
922                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus failed gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
923                 dumpgstatus(gp)
924                 throw("casfrom_Gscanstatus: gp->status is not in scan state")
925         }
926         releaseLockRank(lockRankGscan)
927 }
928
929 // This will return false if the gp is not in the expected status and the cas fails.
930 // This acts like a lock acquire while the casfromgstatus acts like a lock release.
931 func castogscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) bool {
932         switch oldval {
933         case _Grunnable,
934                 _Grunning,
935                 _Gwaiting,
936                 _Gsyscall:
937                 if newval == oldval|_Gscan {
938                         r := atomic.Cas(&gp.atomicstatus, oldval, newval)
939                         if r {
940                                 acquireLockRank(lockRankGscan)
941                         }
942                         return r
943
944                 }
945         }
946         print("runtime: castogscanstatus oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
947         throw("castogscanstatus")
948         panic("not reached")
949 }
950
951 // If asked to move to or from a Gscanstatus this will throw. Use the castogscanstatus
952 // and casfrom_Gscanstatus instead.
953 // casgstatus will loop if the g->atomicstatus is in a Gscan status until the routine that
954 // put it in the Gscan state is finished.
955 //
956 //go:nosplit
957 func casgstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
958         if (oldval&_Gscan != 0) || (newval&_Gscan != 0) || oldval == newval {
959                 systemstack(func() {
960                         print("runtime: casgstatus: oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
961                         throw("casgstatus: bad incoming values")
962                 })
963         }
964
965         acquireLockRank(lockRankGscan)
966         releaseLockRank(lockRankGscan)
967
968         // See https://golang.org/cl/21503 for justification of the yield delay.
969         const yieldDelay = 5 * 1000
970         var nextYield int64
971
972         // loop if gp->atomicstatus is in a scan state giving
973         // GC time to finish and change the state to oldval.
974         for i := 0; !atomic.Cas(&gp.atomicstatus, oldval, newval); i++ {
975                 if oldval == _Gwaiting && gp.atomicstatus == _Grunnable {
976                         throw("casgstatus: waiting for Gwaiting but is Grunnable")
977                 }
978                 if i == 0 {
979                         nextYield = nanotime() + yieldDelay
980                 }
981                 if nanotime() < nextYield {
982                         for x := 0; x < 10 && gp.atomicstatus != oldval; x++ {
983                                 procyield(1)
984                         }
985                 } else {
986                         osyield()
987                         nextYield = nanotime() + yieldDelay/2
988                 }
989         }
990
991         // Handle tracking for scheduling latencies.
992         if oldval == _Grunning {
993                 // Track every 8th time a goroutine transitions out of running.
994                 if gp.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
995                         gp.tracking = true
996                 }
997                 gp.trackingSeq++
998         }
999         if gp.tracking {
1000                 if oldval == _Grunnable {
1001                         // We transitioned out of runnable, so measure how much
1002                         // time we spent in this state and add it to
1003                         // runnableTime.
1004                         now := nanotime()
1005                         gp.runnableTime += now - gp.runnableStamp
1006                         gp.runnableStamp = 0
1007                 }
1008                 if newval == _Grunnable {
1009                         // We just transitioned into runnable, so record what
1010                         // time that happened.
1011                         now := nanotime()
1012                         gp.runnableStamp = now
1013                 } else if newval == _Grunning {
1014                         // We're transitioning into running, so turn off
1015                         // tracking and record how much time we spent in
1016                         // runnable.
1017                         gp.tracking = false
1018                         sched.timeToRun.record(gp.runnableTime)
1019                         gp.runnableTime = 0
1020                 }
1021         }
1022 }
1023
1024 // casgstatus(gp, oldstatus, Gcopystack), assuming oldstatus is Gwaiting or Grunnable.
1025 // Returns old status. Cannot call casgstatus directly, because we are racing with an
1026 // async wakeup that might come in from netpoll. If we see Gwaiting from the readgstatus,
1027 // it might have become Grunnable by the time we get to the cas. If we called casgstatus,
1028 // it would loop waiting for the status to go back to Gwaiting, which it never will.
1029 //
1030 //go:nosplit
1031 func casgcopystack(gp *g) uint32 {
1032         for {
1033                 oldstatus := readgstatus(gp) &^ _Gscan
1034                 if oldstatus != _Gwaiting && oldstatus != _Grunnable {
1035                         throw("copystack: bad status, not Gwaiting or Grunnable")
1036                 }
1037                 if atomic.Cas(&gp.atomicstatus, oldstatus, _Gcopystack) {
1038                         return oldstatus
1039                 }
1040         }
1041 }
1042
1043 // casGToPreemptScan transitions gp from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted.
1044 //
1045 // TODO(austin): This is the only status operation that both changes
1046 // the status and locks the _Gscan bit. Rethink this.
1047 func casGToPreemptScan(gp *g, old, new uint32) {
1048         if old != _Grunning || new != _Gscan|_Gpreempted {
1049                 throw("bad g transition")
1050         }
1051         acquireLockRank(lockRankGscan)
1052         for !atomic.Cas(&gp.atomicstatus, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted) {
1053         }
1054 }
1055
1056 // casGFromPreempted attempts to transition gp from _Gpreempted to
1057 // _Gwaiting. If successful, the caller is responsible for
1058 // re-scheduling gp.
1059 func casGFromPreempted(gp *g, old, new uint32) bool {
1060         if old != _Gpreempted || new != _Gwaiting {
1061                 throw("bad g transition")
1062         }
1063         return atomic.Cas(&gp.atomicstatus, _Gpreempted, _Gwaiting)
1064 }
1065
1066 // stopTheWorld stops all P's from executing goroutines, interrupting
1067 // all goroutines at GC safe points and records reason as the reason
1068 // for the stop. On return, only the current goroutine's P is running.
1069 // stopTheWorld must not be called from a system stack and the caller
1070 // must not hold worldsema. The caller must call startTheWorld when
1071 // other P's should resume execution.
1072 //
1073 // stopTheWorld is safe for multiple goroutines to call at the
1074 // same time. Each will execute its own stop, and the stops will
1075 // be serialized.
1076 //
1077 // This is also used by routines that do stack dumps. If the system is
1078 // in panic or being exited, this may not reliably stop all
1079 // goroutines.
1080 func stopTheWorld(reason string) {
1081         semacquire(&worldsema)
1082         gp := getg()
1083         gp.m.preemptoff = reason
1084         systemstack(func() {
1085                 // Mark the goroutine which called stopTheWorld preemptible so its
1086                 // stack may be scanned.
1087                 // This lets a mark worker scan us while we try to stop the world
1088                 // since otherwise we could get in a mutual preemption deadlock.
1089                 // We must not modify anything on the G stack because a stack shrink
1090                 // may occur. A stack shrink is otherwise OK though because in order
1091                 // to return from this function (and to leave the system stack) we
1092                 // must have preempted all goroutines, including any attempting
1093                 // to scan our stack, in which case, any stack shrinking will
1094                 // have already completed by the time we exit.
1095                 casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
1096                 stopTheWorldWithSema()
1097                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunning)
1098         })
1099 }
1100
1101 // startTheWorld undoes the effects of stopTheWorld.
1102 func startTheWorld() {
1103         systemstack(func() { startTheWorldWithSema(false) })
1104
1105         // worldsema must be held over startTheWorldWithSema to ensure
1106         // gomaxprocs cannot change while worldsema is held.
1107         //
1108         // Release worldsema with direct handoff to the next waiter, but
1109         // acquirem so that semrelease1 doesn't try to yield our time.
1110         //
1111         // Otherwise if e.g. ReadMemStats is being called in a loop,
1112         // it might stomp on other attempts to stop the world, such as
1113         // for starting or ending GC. The operation this blocks is
1114         // so heavy-weight that we should just try to be as fair as
1115         // possible here.
1116         //
1117         // We don't want to just allow us to get preempted between now
1118         // and releasing the semaphore because then we keep everyone
1119         // (including, for example, GCs) waiting longer.
1120         mp := acquirem()
1121         mp.preemptoff = ""
1122         semrelease1(&worldsema, true, 0)
1123         releasem(mp)
1124 }
1125
1126 // stopTheWorldGC has the same effect as stopTheWorld, but blocks
1127 // until the GC is not running. It also blocks a GC from starting
1128 // until startTheWorldGC is called.
1129 func stopTheWorldGC(reason string) {
1130         semacquire(&gcsema)
1131         stopTheWorld(reason)
1132 }
1133
1134 // startTheWorldGC undoes the effects of stopTheWorldGC.
1135 func startTheWorldGC() {
1136         startTheWorld()
1137         semrelease(&gcsema)
1138 }
1139
1140 // Holding worldsema grants an M the right to try to stop the world.
1141 var worldsema uint32 = 1
1142
1143 // Holding gcsema grants the M the right to block a GC, and blocks
1144 // until the current GC is done. In particular, it prevents gomaxprocs
1145 // from changing concurrently.
1146 //
1147 // TODO(mknyszek): Once gomaxprocs and the execution tracer can handle
1148 // being changed/enabled during a GC, remove this.
1149 var gcsema uint32 = 1
1150
1151 // stopTheWorldWithSema is the core implementation of stopTheWorld.
1152 // The caller is responsible for acquiring worldsema and disabling
1153 // preemption first and then should stopTheWorldWithSema on the system
1154 // stack:
1155 //
1156 //      semacquire(&worldsema, 0)
1157 //      m.preemptoff = "reason"
1158 //      systemstack(stopTheWorldWithSema)
1159 //
1160 // When finished, the caller must either call startTheWorld or undo
1161 // these three operations separately:
1162 //
1163 //      m.preemptoff = ""
1164 //      systemstack(startTheWorldWithSema)
1165 //      semrelease(&worldsema)
1166 //
1167 // It is allowed to acquire worldsema once and then execute multiple
1168 // startTheWorldWithSema/stopTheWorldWithSema pairs.
1169 // Other P's are able to execute between successive calls to
1170 // startTheWorldWithSema and stopTheWorldWithSema.
1171 // Holding worldsema causes any other goroutines invoking
1172 // stopTheWorld to block.
1173 func stopTheWorldWithSema() {
1174         gp := getg()
1175
1176         // If we hold a lock, then we won't be able to stop another M
1177         // that is blocked trying to acquire the lock.
1178         if gp.m.locks > 0 {
1179                 throw("stopTheWorld: holding locks")
1180         }
1181
1182         lock(&sched.lock)
1183         sched.stopwait = gomaxprocs
1184         sched.gcwaiting.Store(true)
1185         preemptall()
1186         // stop current P
1187         gp.m.p.ptr().status = _Pgcstop // Pgcstop is only diagnostic.
1188         sched.stopwait--
1189         // try to retake all P's in Psyscall status
1190         for _, pp := range allp {
1191                 s := pp.status
1192                 if s == _Psyscall && atomic.Cas(&pp.status, s, _Pgcstop) {
1193                         if trace.enabled {
1194                                 traceGoSysBlock(pp)
1195                                 traceProcStop(pp)
1196                         }
1197                         pp.syscalltick++
1198                         sched.stopwait--
1199                 }
1200         }
1201         // stop idle P's
1202         now := nanotime()
1203         for {
1204                 pp, _ := pidleget(now)
1205                 if pp == nil {
1206                         break
1207                 }
1208                 pp.status = _Pgcstop
1209                 sched.stopwait--
1210         }
1211         wait := sched.stopwait > 0
1212         unlock(&sched.lock)
1213
1214         // wait for remaining P's to stop voluntarily
1215         if wait {
1216                 for {
1217                         // wait for 100us, then try to re-preempt in case of any races
1218                         if notetsleep(&sched.stopnote, 100*1000) {
1219                                 noteclear(&sched.stopnote)
1220                                 break
1221                         }
1222                         preemptall()
1223                 }
1224         }
1225
1226         // sanity checks
1227         bad := ""
1228         if sched.stopwait != 0 {
1229                 bad = "stopTheWorld: not stopped (stopwait != 0)"
1230         } else {
1231                 for _, pp := range allp {
1232                         if pp.status != _Pgcstop {
1233                                 bad = "stopTheWorld: not stopped (status != _Pgcstop)"
1234                         }
1235                 }
1236         }
1237         if atomic.Load(&freezing) != 0 {
1238                 // Some other thread is panicking. This can cause the
1239                 // sanity checks above to fail if the panic happens in
1240                 // the signal handler on a stopped thread. Either way,
1241                 // we should halt this thread.
1242                 lock(&deadlock)
1243                 lock(&deadlock)
1244         }
1245         if bad != "" {
1246                 throw(bad)
1247         }
1248
1249         worldStopped()
1250 }
1251
1252 func startTheWorldWithSema(emitTraceEvent bool) int64 {
1253         assertWorldStopped()
1254
1255         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
1256         if netpollinited() {
1257                 list := netpoll(0) // non-blocking
1258                 injectglist(&list)
1259         }
1260         lock(&sched.lock)
1261
1262         procs := gomaxprocs
1263         if newprocs != 0 {
1264                 procs = newprocs
1265                 newprocs = 0
1266         }
1267         p1 := procresize(procs)
1268         sched.gcwaiting.Store(false)
1269         if sched.sysmonwait.Load() {
1270                 sched.sysmonwait.Store(false)
1271                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
1272         }
1273         unlock(&sched.lock)
1274
1275         worldStarted()
1276
1277         for p1 != nil {
1278                 p := p1
1279                 p1 = p1.link.ptr()
1280                 if p.m != 0 {
1281                         mp := p.m.ptr()
1282                         p.m = 0
1283                         if mp.nextp != 0 {
1284                                 throw("startTheWorld: inconsistent mp->nextp")
1285                         }
1286                         mp.nextp.set(p)
1287                         notewakeup(&mp.park)
1288                 } else {
1289                         // Start M to run P.  Do not start another M below.
1290                         newm(nil, p, -1)
1291                 }
1292         }
1293
1294         // Capture start-the-world time before doing clean-up tasks.
1295         startTime := nanotime()
1296         if emitTraceEvent {
1297                 traceGCSTWDone()
1298         }
1299
1300         // Wakeup an additional proc in case we have excessive runnable goroutines
1301         // in local queues or in the global queue. If we don't, the proc will park itself.
1302         // If we have lots of excessive work, resetspinning will unpark additional procs as necessary.
1303         wakep()
1304
1305         releasem(mp)
1306
1307         return startTime
1308 }
1309
1310 // usesLibcall indicates whether this runtime performs system calls
1311 // via libcall.
1312 func usesLibcall() bool {
1313         switch GOOS {
1314         case "aix", "darwin", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1315                 return true
1316         case "openbsd":
1317                 return GOARCH == "386" || GOARCH == "amd64" || GOARCH == "arm" || GOARCH == "arm64"
1318         }
1319         return false
1320 }
1321
1322 // mStackIsSystemAllocated indicates whether this runtime starts on a
1323 // system-allocated stack.
1324 func mStackIsSystemAllocated() bool {
1325         switch GOOS {
1326         case "aix", "darwin", "plan9", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1327                 return true
1328         case "openbsd":
1329                 switch GOARCH {
1330                 case "386", "amd64", "arm", "arm64":
1331                         return true
1332                 }
1333         }
1334         return false
1335 }
1336
1337 // mstart is the entry-point for new Ms.
1338 // It is written in assembly, uses ABI0, is marked TOPFRAME, and calls mstart0.
1339 func mstart()
1340
1341 // mstart0 is the Go entry-point for new Ms.
1342 // This must not split the stack because we may not even have stack
1343 // bounds set up yet.
1344 //
1345 // May run during STW (because it doesn't have a P yet), so write
1346 // barriers are not allowed.
1347 //
1348 //go:nosplit
1349 //go:nowritebarrierrec
1350 func mstart0() {
1351         gp := getg()
1352
1353         osStack := gp.stack.lo == 0
1354         if osStack {
1355                 // Initialize stack bounds from system stack.
1356                 // Cgo may have left stack size in stack.hi.
1357                 // minit may update the stack bounds.
1358                 //
1359                 // Note: these bounds may not be very accurate.
1360                 // We set hi to &size, but there are things above
1361                 // it. The 1024 is supposed to compensate this,
1362                 // but is somewhat arbitrary.
1363                 size := gp.stack.hi
1364                 if size == 0 {
1365                         size = 8192 * sys.StackGuardMultiplier
1366                 }
1367                 gp.stack.hi = uintptr(noescape(unsafe.Pointer(&size)))
1368                 gp.stack.lo = gp.stack.hi - size + 1024
1369         }
1370         // Initialize stack guard so that we can start calling regular
1371         // Go code.
1372         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
1373         // This is the g0, so we can also call go:systemstack
1374         // functions, which check stackguard1.
1375         gp.stackguard1 = gp.stackguard0
1376         mstart1()
1377
1378         // Exit this thread.
1379         if mStackIsSystemAllocated() {
1380                 // Windows, Solaris, illumos, Darwin, AIX and Plan 9 always system-allocate
1381                 // the stack, but put it in gp.stack before mstart,
1382                 // so the logic above hasn't set osStack yet.
1383                 osStack = true
1384         }
1385         mexit(osStack)
1386 }
1387
1388 // The go:noinline is to guarantee the getcallerpc/getcallersp below are safe,
1389 // so that we can set up g0.sched to return to the call of mstart1 above.
1390 //
1391 //go:noinline
1392 func mstart1() {
1393         gp := getg()
1394
1395         if gp != gp.m.g0 {
1396                 throw("bad runtime·mstart")
1397         }
1398
1399         // Set up m.g0.sched as a label returning to just
1400         // after the mstart1 call in mstart0 above, for use by goexit0 and mcall.
1401         // We're never coming back to mstart1 after we call schedule,
1402         // so other calls can reuse the current frame.
1403         // And goexit0 does a gogo that needs to return from mstart1
1404         // and let mstart0 exit the thread.
1405         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1406         gp.sched.pc = getcallerpc()
1407         gp.sched.sp = getcallersp()
1408
1409         asminit()
1410         minit()
1411
1412         // Install signal handlers; after minit so that minit can
1413         // prepare the thread to be able to handle the signals.
1414         if gp.m == &m0 {
1415                 mstartm0()
1416         }
1417
1418         if fn := gp.m.mstartfn; fn != nil {
1419                 fn()
1420         }
1421
1422         if gp.m != &m0 {
1423                 acquirep(gp.m.nextp.ptr())
1424                 gp.m.nextp = 0
1425         }
1426         schedule()
1427 }
1428
1429 // mstartm0 implements part of mstart1 that only runs on the m0.
1430 //
1431 // Write barriers are allowed here because we know the GC can't be
1432 // running yet, so they'll be no-ops.
1433 //
1434 //go:yeswritebarrierrec
1435 func mstartm0() {
1436         // Create an extra M for callbacks on threads not created by Go.
1437         // An extra M is also needed on Windows for callbacks created by
1438         // syscall.NewCallback. See issue #6751 for details.
1439         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1440                 cgoHasExtraM = true
1441                 newextram()
1442         }
1443         initsig(false)
1444 }
1445
1446 // mPark causes a thread to park itself, returning once woken.
1447 //
1448 //go:nosplit
1449 func mPark() {
1450         gp := getg()
1451         notesleep(&gp.m.park)
1452         noteclear(&gp.m.park)
1453 }
1454
1455 // mexit tears down and exits the current thread.
1456 //
1457 // Don't call this directly to exit the thread, since it must run at
1458 // the top of the thread stack. Instead, use gogo(&gp.m.g0.sched) to
1459 // unwind the stack to the point that exits the thread.
1460 //
1461 // It is entered with m.p != nil, so write barriers are allowed. It
1462 // will release the P before exiting.
1463 //
1464 //go:yeswritebarrierrec
1465 func mexit(osStack bool) {
1466         mp := getg().m
1467
1468         if mp == &m0 {
1469                 // This is the main thread. Just wedge it.
1470                 //
1471                 // On Linux, exiting the main thread puts the process
1472                 // into a non-waitable zombie state. On Plan 9,
1473                 // exiting the main thread unblocks wait even though
1474                 // other threads are still running. On Solaris we can
1475                 // neither exitThread nor return from mstart. Other
1476                 // bad things probably happen on other platforms.
1477                 //
1478                 // We could try to clean up this M more before wedging
1479                 // it, but that complicates signal handling.
1480                 handoffp(releasep())
1481                 lock(&sched.lock)
1482                 sched.nmfreed++
1483                 checkdead()
1484                 unlock(&sched.lock)
1485                 mPark()
1486                 throw("locked m0 woke up")
1487         }
1488
1489         sigblock(true)
1490         unminit()
1491
1492         // Free the gsignal stack.
1493         if mp.gsignal != nil {
1494                 stackfree(mp.gsignal.stack)
1495                 // On some platforms, when calling into VDSO (e.g. nanotime)
1496                 // we store our g on the gsignal stack, if there is one.
1497                 // Now the stack is freed, unlink it from the m, so we
1498                 // won't write to it when calling VDSO code.
1499                 mp.gsignal = nil
1500         }
1501
1502         // Remove m from allm.
1503         lock(&sched.lock)
1504         for pprev := &allm; *pprev != nil; pprev = &(*pprev).alllink {
1505                 if *pprev == mp {
1506                         *pprev = mp.alllink
1507                         goto found
1508                 }
1509         }
1510         throw("m not found in allm")
1511 found:
1512         if !osStack {
1513                 // Delay reaping m until it's done with the stack.
1514                 //
1515                 // If this is using an OS stack, the OS will free it
1516                 // so there's no need for reaping.
1517                 atomic.Store(&mp.freeWait, 1)
1518                 // Put m on the free list, though it will not be reaped until
1519                 // freeWait is 0. Note that the free list must not be linked
1520                 // through alllink because some functions walk allm without
1521                 // locking, so may be using alllink.
1522                 mp.freelink = sched.freem
1523                 sched.freem = mp
1524         }
1525         unlock(&sched.lock)
1526
1527         atomic.Xadd64(&ncgocall, int64(mp.ncgocall))
1528
1529         // Release the P.
1530         handoffp(releasep())
1531         // After this point we must not have write barriers.
1532
1533         // Invoke the deadlock detector. This must happen after
1534         // handoffp because it may have started a new M to take our
1535         // P's work.
1536         lock(&sched.lock)
1537         sched.nmfreed++
1538         checkdead()
1539         unlock(&sched.lock)
1540
1541         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
1542                 // Make sure pendingPreemptSignals is correct when an M exits.
1543                 // For #41702.
1544                 if atomic.Load(&mp.signalPending) != 0 {
1545                         pendingPreemptSignals.Add(-1)
1546                 }
1547         }
1548
1549         // Destroy all allocated resources. After this is called, we may no
1550         // longer take any locks.
1551         mdestroy(mp)
1552
1553         if osStack {
1554                 // Return from mstart and let the system thread
1555                 // library free the g0 stack and terminate the thread.
1556                 return
1557         }
1558
1559         // mstart is the thread's entry point, so there's nothing to
1560         // return to. Exit the thread directly. exitThread will clear
1561         // m.freeWait when it's done with the stack and the m can be
1562         // reaped.
1563         exitThread(&mp.freeWait)
1564 }
1565
1566 // forEachP calls fn(p) for every P p when p reaches a GC safe point.
1567 // If a P is currently executing code, this will bring the P to a GC
1568 // safe point and execute fn on that P. If the P is not executing code
1569 // (it is idle or in a syscall), this will call fn(p) directly while
1570 // preventing the P from exiting its state. This does not ensure that
1571 // fn will run on every CPU executing Go code, but it acts as a global
1572 // memory barrier. GC uses this as a "ragged barrier."
1573 //
1574 // The caller must hold worldsema.
1575 //
1576 //go:systemstack
1577 func forEachP(fn func(*p)) {
1578         mp := acquirem()
1579         pp := getg().m.p.ptr()
1580
1581         lock(&sched.lock)
1582         if sched.safePointWait != 0 {
1583                 throw("forEachP: sched.safePointWait != 0")
1584         }
1585         sched.safePointWait = gomaxprocs - 1
1586         sched.safePointFn = fn
1587
1588         // Ask all Ps to run the safe point function.
1589         for _, p2 := range allp {
1590                 if p2 != pp {
1591                         atomic.Store(&p2.runSafePointFn, 1)
1592                 }
1593         }
1594         preemptall()
1595
1596         // Any P entering _Pidle or _Psyscall from now on will observe
1597         // p.runSafePointFn == 1 and will call runSafePointFn when
1598         // changing its status to _Pidle/_Psyscall.
1599
1600         // Run safe point function for all idle Ps. sched.pidle will
1601         // not change because we hold sched.lock.
1602         for p := sched.pidle.ptr(); p != nil; p = p.link.ptr() {
1603                 if atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1604                         fn(p)
1605                         sched.safePointWait--
1606                 }
1607         }
1608
1609         wait := sched.safePointWait > 0
1610         unlock(&sched.lock)
1611
1612         // Run fn for the current P.
1613         fn(pp)
1614
1615         // Force Ps currently in _Psyscall into _Pidle and hand them
1616         // off to induce safe point function execution.
1617         for _, p2 := range allp {
1618                 s := p2.status
1619                 if s == _Psyscall && p2.runSafePointFn == 1 && atomic.Cas(&p2.status, s, _Pidle) {
1620                         if trace.enabled {
1621                                 traceGoSysBlock(p2)
1622                                 traceProcStop(p2)
1623                         }
1624                         p2.syscalltick++
1625                         handoffp(p2)
1626                 }
1627         }
1628
1629         // Wait for remaining Ps to run fn.
1630         if wait {
1631                 for {
1632                         // Wait for 100us, then try to re-preempt in
1633                         // case of any races.
1634                         //
1635                         // Requires system stack.
1636                         if notetsleep(&sched.safePointNote, 100*1000) {
1637                                 noteclear(&sched.safePointNote)
1638                                 break
1639                         }
1640                         preemptall()
1641                 }
1642         }
1643         if sched.safePointWait != 0 {
1644                 throw("forEachP: not done")
1645         }
1646         for _, p2 := range allp {
1647                 if p2.runSafePointFn != 0 {
1648                         throw("forEachP: P did not run fn")
1649                 }
1650         }
1651
1652         lock(&sched.lock)
1653         sched.safePointFn = nil
1654         unlock(&sched.lock)
1655         releasem(mp)
1656 }
1657
1658 // runSafePointFn runs the safe point function, if any, for this P.
1659 // This should be called like
1660 //
1661 //      if getg().m.p.runSafePointFn != 0 {
1662 //          runSafePointFn()
1663 //      }
1664 //
1665 // runSafePointFn must be checked on any transition in to _Pidle or
1666 // _Psyscall to avoid a race where forEachP sees that the P is running
1667 // just before the P goes into _Pidle/_Psyscall and neither forEachP
1668 // nor the P run the safe-point function.
1669 func runSafePointFn() {
1670         p := getg().m.p.ptr()
1671         // Resolve the race between forEachP running the safe-point
1672         // function on this P's behalf and this P running the
1673         // safe-point function directly.
1674         if !atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1675                 return
1676         }
1677         sched.safePointFn(p)
1678         lock(&sched.lock)
1679         sched.safePointWait--
1680         if sched.safePointWait == 0 {
1681                 notewakeup(&sched.safePointNote)
1682         }
1683         unlock(&sched.lock)
1684 }
1685
1686 // When running with cgo, we call _cgo_thread_start
1687 // to start threads for us so that we can play nicely with
1688 // foreign code.
1689 var cgoThreadStart unsafe.Pointer
1690
1691 type cgothreadstart struct {
1692         g   guintptr
1693         tls *uint64
1694         fn  unsafe.Pointer
1695 }
1696
1697 // Allocate a new m unassociated with any thread.
1698 // Can use p for allocation context if needed.
1699 // fn is recorded as the new m's m.mstartfn.
1700 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
1701 //
1702 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
1703 // isn't because it borrows pp.
1704 //
1705 //go:yeswritebarrierrec
1706 func allocm(pp *p, fn func(), id int64) *m {
1707         allocmLock.rlock()
1708
1709         // The caller owns pp, but we may borrow (i.e., acquirep) it. We must
1710         // disable preemption to ensure it is not stolen, which would make the
1711         // caller lose ownership.
1712         acquirem()
1713
1714         gp := getg()
1715         if gp.m.p == 0 {
1716                 acquirep(pp) // temporarily borrow p for mallocs in this function
1717         }
1718
1719         // Release the free M list. We need to do this somewhere and
1720         // this may free up a stack we can use.
1721         if sched.freem != nil {
1722                 lock(&sched.lock)
1723                 var newList *m
1724                 for freem := sched.freem; freem != nil; {
1725                         if freem.freeWait != 0 {
1726                                 next := freem.freelink
1727                                 freem.freelink = newList
1728                                 newList = freem
1729                                 freem = next
1730                                 continue
1731                         }
1732                         // stackfree must be on the system stack, but allocm is
1733                         // reachable off the system stack transitively from
1734                         // startm.
1735                         systemstack(func() {
1736                                 stackfree(freem.g0.stack)
1737                         })
1738                         freem = freem.freelink
1739                 }
1740                 sched.freem = newList
1741                 unlock(&sched.lock)
1742         }
1743
1744         mp := new(m)
1745         mp.mstartfn = fn
1746         mcommoninit(mp, id)
1747
1748         // In case of cgo or Solaris or illumos or Darwin, pthread_create will make us a stack.
1749         // Windows and Plan 9 will layout sched stack on OS stack.
1750         if iscgo || mStackIsSystemAllocated() {
1751                 mp.g0 = malg(-1)
1752         } else {
1753                 mp.g0 = malg(8192 * sys.StackGuardMultiplier)
1754         }
1755         mp.g0.m = mp
1756
1757         if pp == gp.m.p.ptr() {
1758                 releasep()
1759         }
1760
1761         releasem(gp.m)
1762         allocmLock.runlock()
1763         return mp
1764 }
1765
1766 // needm is called when a cgo callback happens on a
1767 // thread without an m (a thread not created by Go).
1768 // In this case, needm is expected to find an m to use
1769 // and return with m, g initialized correctly.
1770 // Since m and g are not set now (likely nil, but see below)
1771 // needm is limited in what routines it can call. In particular
1772 // it can only call nosplit functions (textflag 7) and cannot
1773 // do any scheduling that requires an m.
1774 //
1775 // In order to avoid needing heavy lifting here, we adopt
1776 // the following strategy: there is a stack of available m's
1777 // that can be stolen. Using compare-and-swap
1778 // to pop from the stack has ABA races, so we simulate
1779 // a lock by doing an exchange (via Casuintptr) to steal the stack
1780 // head and replace the top pointer with MLOCKED (1).
1781 // This serves as a simple spin lock that we can use even
1782 // without an m. The thread that locks the stack in this way
1783 // unlocks the stack by storing a valid stack head pointer.
1784 //
1785 // In order to make sure that there is always an m structure
1786 // available to be stolen, we maintain the invariant that there
1787 // is always one more than needed. At the beginning of the
1788 // program (if cgo is in use) the list is seeded with a single m.
1789 // If needm finds that it has taken the last m off the list, its job
1790 // is - once it has installed its own m so that it can do things like
1791 // allocate memory - to create a spare m and put it on the list.
1792 //
1793 // Each of these extra m's also has a g0 and a curg that are
1794 // pressed into service as the scheduling stack and current
1795 // goroutine for the duration of the cgo callback.
1796 //
1797 // When the callback is done with the m, it calls dropm to
1798 // put the m back on the list.
1799 //
1800 //go:nosplit
1801 func needm() {
1802         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1803                 // Can happen if C/C++ code calls Go from a global ctor.
1804                 // Can also happen on Windows if a global ctor uses a
1805                 // callback created by syscall.NewCallback. See issue #6751
1806                 // for details.
1807                 //
1808                 // Can not throw, because scheduler is not initialized yet.
1809                 write(2, unsafe.Pointer(&earlycgocallback[0]), int32(len(earlycgocallback)))
1810                 exit(1)
1811         }
1812
1813         // Save and block signals before getting an M.
1814         // The signal handler may call needm itself,
1815         // and we must avoid a deadlock. Also, once g is installed,
1816         // any incoming signals will try to execute,
1817         // but we won't have the sigaltstack settings and other data
1818         // set up appropriately until the end of minit, which will
1819         // unblock the signals. This is the same dance as when
1820         // starting a new m to run Go code via newosproc.
1821         var sigmask sigset
1822         sigsave(&sigmask)
1823         sigblock(false)
1824
1825         // Lock extra list, take head, unlock popped list.
1826         // nilokay=false is safe here because of the invariant above,
1827         // that the extra list always contains or will soon contain
1828         // at least one m.
1829         mp := lockextra(false)
1830
1831         // Set needextram when we've just emptied the list,
1832         // so that the eventual call into cgocallbackg will
1833         // allocate a new m for the extra list. We delay the
1834         // allocation until then so that it can be done
1835         // after exitsyscall makes sure it is okay to be
1836         // running at all (that is, there's no garbage collection
1837         // running right now).
1838         mp.needextram = mp.schedlink == 0
1839         extraMCount--
1840         unlockextra(mp.schedlink.ptr())
1841
1842         // Store the original signal mask for use by minit.
1843         mp.sigmask = sigmask
1844
1845         // Install TLS on some platforms (previously setg
1846         // would do this if necessary).
1847         osSetupTLS(mp)
1848
1849         // Install g (= m->g0) and set the stack bounds
1850         // to match the current stack. We don't actually know
1851         // how big the stack is, like we don't know how big any
1852         // scheduling stack is, but we assume there's at least 32 kB,
1853         // which is more than enough for us.
1854         setg(mp.g0)
1855         gp := getg()
1856         gp.stack.hi = getcallersp() + 1024
1857         gp.stack.lo = getcallersp() - 32*1024
1858         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
1859
1860         // Initialize this thread to use the m.
1861         asminit()
1862         minit()
1863
1864         // mp.curg is now a real goroutine.
1865         casgstatus(mp.curg, _Gdead, _Gsyscall)
1866         sched.ngsys.Add(-1)
1867 }
1868
1869 var earlycgocallback = []byte("fatal error: cgo callback before cgo call\n")
1870
1871 // newextram allocates m's and puts them on the extra list.
1872 // It is called with a working local m, so that it can do things
1873 // like call schedlock and allocate.
1874 func newextram() {
1875         c := atomic.Xchg(&extraMWaiters, 0)
1876         if c > 0 {
1877                 for i := uint32(0); i < c; i++ {
1878                         oneNewExtraM()
1879                 }
1880         } else {
1881                 // Make sure there is at least one extra M.
1882                 mp := lockextra(true)
1883                 unlockextra(mp)
1884                 if mp == nil {
1885                         oneNewExtraM()
1886                 }
1887         }
1888 }
1889
1890 // oneNewExtraM allocates an m and puts it on the extra list.
1891 func oneNewExtraM() {
1892         // Create extra goroutine locked to extra m.
1893         // The goroutine is the context in which the cgo callback will run.
1894         // The sched.pc will never be returned to, but setting it to
1895         // goexit makes clear to the traceback routines where
1896         // the goroutine stack ends.
1897         mp := allocm(nil, nil, -1)
1898         gp := malg(4096)
1899         gp.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum
1900         gp.sched.sp = gp.stack.hi
1901         gp.sched.sp -= 4 * goarch.PtrSize // extra space in case of reads slightly beyond frame
1902         gp.sched.lr = 0
1903         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1904         gp.syscallpc = gp.sched.pc
1905         gp.syscallsp = gp.sched.sp
1906         gp.stktopsp = gp.sched.sp
1907         // malg returns status as _Gidle. Change to _Gdead before
1908         // adding to allg where GC can see it. We use _Gdead to hide
1909         // this from tracebacks and stack scans since it isn't a
1910         // "real" goroutine until needm grabs it.
1911         casgstatus(gp, _Gidle, _Gdead)
1912         gp.m = mp
1913         mp.curg = gp
1914         mp.lockedInt++
1915         mp.lockedg.set(gp)
1916         gp.lockedm.set(mp)
1917         gp.goid = sched.goidgen.Add(1)
1918         if raceenabled {
1919                 gp.racectx = racegostart(abi.FuncPCABIInternal(newextram) + sys.PCQuantum)
1920         }
1921         // put on allg for garbage collector
1922         allgadd(gp)
1923
1924         // gp is now on the allg list, but we don't want it to be
1925         // counted by gcount. It would be more "proper" to increment
1926         // sched.ngfree, but that requires locking. Incrementing ngsys
1927         // has the same effect.
1928         sched.ngsys.Add(1)
1929
1930         // Add m to the extra list.
1931         mnext := lockextra(true)
1932         mp.schedlink.set(mnext)
1933         extraMCount++
1934         unlockextra(mp)
1935 }
1936
1937 // dropm is called when a cgo callback has called needm but is now
1938 // done with the callback and returning back into the non-Go thread.
1939 // It puts the current m back onto the extra list.
1940 //
1941 // The main expense here is the call to signalstack to release the
1942 // m's signal stack, and then the call to needm on the next callback
1943 // from this thread. It is tempting to try to save the m for next time,
1944 // which would eliminate both these costs, but there might not be
1945 // a next time: the current thread (which Go does not control) might exit.
1946 // If we saved the m for that thread, there would be an m leak each time
1947 // such a thread exited. Instead, we acquire and release an m on each
1948 // call. These should typically not be scheduling operations, just a few
1949 // atomics, so the cost should be small.
1950 //
1951 // TODO(rsc): An alternative would be to allocate a dummy pthread per-thread
1952 // variable using pthread_key_create. Unlike the pthread keys we already use
1953 // on OS X, this dummy key would never be read by Go code. It would exist
1954 // only so that we could register at thread-exit-time destructor.
1955 // That destructor would put the m back onto the extra list.
1956 // This is purely a performance optimization. The current version,
1957 // in which dropm happens on each cgo call, is still correct too.
1958 // We may have to keep the current version on systems with cgo
1959 // but without pthreads, like Windows.
1960 func dropm() {
1961         // Clear m and g, and return m to the extra list.
1962         // After the call to setg we can only call nosplit functions
1963         // with no pointer manipulation.
1964         mp := getg().m
1965
1966         // Return mp.curg to dead state.
1967         casgstatus(mp.curg, _Gsyscall, _Gdead)
1968         mp.curg.preemptStop = false
1969         sched.ngsys.Add(1)
1970
1971         // Block signals before unminit.
1972         // Unminit unregisters the signal handling stack (but needs g on some systems).
1973         // Setg(nil) clears g, which is the signal handler's cue not to run Go handlers.
1974         // It's important not to try to handle a signal between those two steps.
1975         sigmask := mp.sigmask
1976         sigblock(false)
1977         unminit()
1978
1979         mnext := lockextra(true)
1980         extraMCount++
1981         mp.schedlink.set(mnext)
1982
1983         setg(nil)
1984
1985         // Commit the release of mp.
1986         unlockextra(mp)
1987
1988         msigrestore(sigmask)
1989 }
1990
1991 // A helper function for EnsureDropM.
1992 func getm() uintptr {
1993         return uintptr(unsafe.Pointer(getg().m))
1994 }
1995
1996 var extram uintptr
1997 var extraMCount uint32 // Protected by lockextra
1998 var extraMWaiters uint32
1999
2000 // lockextra locks the extra list and returns the list head.
2001 // The caller must unlock the list by storing a new list head
2002 // to extram. If nilokay is true, then lockextra will
2003 // return a nil list head if that's what it finds. If nilokay is false,
2004 // lockextra will keep waiting until the list head is no longer nil.
2005 //
2006 //go:nosplit
2007 func lockextra(nilokay bool) *m {
2008         const locked = 1
2009
2010         incr := false
2011         for {
2012                 old := atomic.Loaduintptr(&extram)
2013                 if old == locked {
2014                         osyield_no_g()
2015                         continue
2016                 }
2017                 if old == 0 && !nilokay {
2018                         if !incr {
2019                                 // Add 1 to the number of threads
2020                                 // waiting for an M.
2021                                 // This is cleared by newextram.
2022                                 atomic.Xadd(&extraMWaiters, 1)
2023                                 incr = true
2024                         }
2025                         usleep_no_g(1)
2026                         continue
2027                 }
2028                 if atomic.Casuintptr(&extram, old, locked) {
2029                         return (*m)(unsafe.Pointer(old))
2030                 }
2031                 osyield_no_g()
2032                 continue
2033         }
2034 }
2035
2036 //go:nosplit
2037 func unlockextra(mp *m) {
2038         atomic.Storeuintptr(&extram, uintptr(unsafe.Pointer(mp)))
2039 }
2040
2041 var (
2042         // allocmLock is locked for read when creating new Ms in allocm and their
2043         // addition to allm. Thus acquiring this lock for write blocks the
2044         // creation of new Ms.
2045         allocmLock rwmutex
2046
2047         // execLock serializes exec and clone to avoid bugs or unspecified
2048         // behaviour around exec'ing while creating/destroying threads. See
2049         // issue #19546.
2050         execLock rwmutex
2051 )
2052
2053 // newmHandoff contains a list of m structures that need new OS threads.
2054 // This is used by newm in situations where newm itself can't safely
2055 // start an OS thread.
2056 var newmHandoff struct {
2057         lock mutex
2058
2059         // newm points to a list of M structures that need new OS
2060         // threads. The list is linked through m.schedlink.
2061         newm muintptr
2062
2063         // waiting indicates that wake needs to be notified when an m
2064         // is put on the list.
2065         waiting bool
2066         wake    note
2067
2068         // haveTemplateThread indicates that the templateThread has
2069         // been started. This is not protected by lock. Use cas to set
2070         // to 1.
2071         haveTemplateThread uint32
2072 }
2073
2074 // Create a new m. It will start off with a call to fn, or else the scheduler.
2075 // fn needs to be static and not a heap allocated closure.
2076 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2077 //
2078 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
2079 //
2080 //go:nowritebarrierrec
2081 func newm(fn func(), pp *p, id int64) {
2082         // allocm adds a new M to allm, but they do not start until created by
2083         // the OS in newm1 or the template thread.
2084         //
2085         // doAllThreadsSyscall requires that every M in allm will eventually
2086         // start and be signal-able, even with a STW.
2087         //
2088         // Disable preemption here until we start the thread to ensure that
2089         // newm is not preempted between allocm and starting the new thread,
2090         // ensuring that anything added to allm is guaranteed to eventually
2091         // start.
2092         acquirem()
2093
2094         mp := allocm(pp, fn, id)
2095         mp.nextp.set(pp)
2096         mp.sigmask = initSigmask
2097         if gp := getg(); gp != nil && gp.m != nil && (gp.m.lockedExt != 0 || gp.m.incgo) && GOOS != "plan9" {
2098                 // We're on a locked M or a thread that may have been
2099                 // started by C. The kernel state of this thread may
2100                 // be strange (the user may have locked it for that
2101                 // purpose). We don't want to clone that into another
2102                 // thread. Instead, ask a known-good thread to create
2103                 // the thread for us.
2104                 //
2105                 // This is disabled on Plan 9. See golang.org/issue/22227.
2106                 //
2107                 // TODO: This may be unnecessary on Windows, which
2108                 // doesn't model thread creation off fork.
2109                 lock(&newmHandoff.lock)
2110                 if newmHandoff.haveTemplateThread == 0 {
2111                         throw("on a locked thread with no template thread")
2112                 }
2113                 mp.schedlink = newmHandoff.newm
2114                 newmHandoff.newm.set(mp)
2115                 if newmHandoff.waiting {
2116                         newmHandoff.waiting = false
2117                         notewakeup(&newmHandoff.wake)
2118                 }
2119                 unlock(&newmHandoff.lock)
2120                 // The M has not started yet, but the template thread does not
2121                 // participate in STW, so it will always process queued Ms and
2122                 // it is safe to releasem.
2123                 releasem(getg().m)
2124                 return
2125         }
2126         newm1(mp)
2127         releasem(getg().m)
2128 }
2129
2130 func newm1(mp *m) {
2131         if iscgo {
2132                 var ts cgothreadstart
2133                 if _cgo_thread_start == nil {
2134                         throw("_cgo_thread_start missing")
2135                 }
2136                 ts.g.set(mp.g0)
2137                 ts.tls = (*uint64)(unsafe.Pointer(&mp.tls[0]))
2138                 ts.fn = unsafe.Pointer(abi.FuncPCABI0(mstart))
2139                 if msanenabled {
2140                         msanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2141                 }
2142                 if asanenabled {
2143                         asanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2144                 }
2145                 execLock.rlock() // Prevent process clone.
2146                 asmcgocall(_cgo_thread_start, unsafe.Pointer(&ts))
2147                 execLock.runlock()
2148                 return
2149         }
2150         execLock.rlock() // Prevent process clone.
2151         newosproc(mp)
2152         execLock.runlock()
2153 }
2154
2155 // startTemplateThread starts the template thread if it is not already
2156 // running.
2157 //
2158 // The calling thread must itself be in a known-good state.
2159 func startTemplateThread() {
2160         if GOARCH == "wasm" { // no threads on wasm yet
2161                 return
2162         }
2163
2164         // Disable preemption to guarantee that the template thread will be
2165         // created before a park once haveTemplateThread is set.
2166         mp := acquirem()
2167         if !atomic.Cas(&newmHandoff.haveTemplateThread, 0, 1) {
2168                 releasem(mp)
2169                 return
2170         }
2171         newm(templateThread, nil, -1)
2172         releasem(mp)
2173 }
2174
2175 // templateThread is a thread in a known-good state that exists solely
2176 // to start new threads in known-good states when the calling thread
2177 // may not be in a good state.
2178 //
2179 // Many programs never need this, so templateThread is started lazily
2180 // when we first enter a state that might lead to running on a thread
2181 // in an unknown state.
2182 //
2183 // templateThread runs on an M without a P, so it must not have write
2184 // barriers.
2185 //
2186 //go:nowritebarrierrec
2187 func templateThread() {
2188         lock(&sched.lock)
2189         sched.nmsys++
2190         checkdead()
2191         unlock(&sched.lock)
2192
2193         for {
2194                 lock(&newmHandoff.lock)
2195                 for newmHandoff.newm != 0 {
2196                         newm := newmHandoff.newm.ptr()
2197                         newmHandoff.newm = 0
2198                         unlock(&newmHandoff.lock)
2199                         for newm != nil {
2200                                 next := newm.schedlink.ptr()
2201                                 newm.schedlink = 0
2202                                 newm1(newm)
2203                                 newm = next
2204                         }
2205                         lock(&newmHandoff.lock)
2206                 }
2207                 newmHandoff.waiting = true
2208                 noteclear(&newmHandoff.wake)
2209                 unlock(&newmHandoff.lock)
2210                 notesleep(&newmHandoff.wake)
2211         }
2212 }
2213
2214 // Stops execution of the current m until new work is available.
2215 // Returns with acquired P.
2216 func stopm() {
2217         gp := getg()
2218
2219         if gp.m.locks != 0 {
2220                 throw("stopm holding locks")
2221         }
2222         if gp.m.p != 0 {
2223                 throw("stopm holding p")
2224         }
2225         if gp.m.spinning {
2226                 throw("stopm spinning")
2227         }
2228
2229         lock(&sched.lock)
2230         mput(gp.m)
2231         unlock(&sched.lock)
2232         mPark()
2233         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2234         gp.m.nextp = 0
2235 }
2236
2237 func mspinning() {
2238         // startm's caller incremented nmspinning. Set the new M's spinning.
2239         getg().m.spinning = true
2240 }
2241
2242 // Schedules some M to run the p (creates an M if necessary).
2243 // If p==nil, tries to get an idle P, if no idle P's does nothing.
2244 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2245 // If spinning is set, the caller has incremented nmspinning and startm will
2246 // either decrement nmspinning or set m.spinning in the newly started M.
2247 //
2248 // Callers passing a non-nil P must call from a non-preemptible context. See
2249 // comment on acquirem below.
2250 //
2251 // Must not have write barriers because this may be called without a P.
2252 //
2253 //go:nowritebarrierrec
2254 func startm(pp *p, spinning bool) {
2255         // Disable preemption.
2256         //
2257         // Every owned P must have an owner that will eventually stop it in the
2258         // event of a GC stop request. startm takes transient ownership of a P
2259         // (either from argument or pidleget below) and transfers ownership to
2260         // a started M, which will be responsible for performing the stop.
2261         //
2262         // Preemption must be disabled during this transient ownership,
2263         // otherwise the P this is running on may enter GC stop while still
2264         // holding the transient P, leaving that P in limbo and deadlocking the
2265         // STW.
2266         //
2267         // Callers passing a non-nil P must already be in non-preemptible
2268         // context, otherwise such preemption could occur on function entry to
2269         // startm. Callers passing a nil P may be preemptible, so we must
2270         // disable preemption before acquiring a P from pidleget below.
2271         mp := acquirem()
2272         lock(&sched.lock)
2273         if pp == nil {
2274                 pp, _ = pidleget(0)
2275                 if pp == nil {
2276                         unlock(&sched.lock)
2277                         if spinning {
2278                                 // The caller incremented nmspinning, but there are no idle Ps,
2279                                 // so it's okay to just undo the increment and give up.
2280                                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2281                                         throw("startm: negative nmspinning")
2282                                 }
2283                         }
2284                         releasem(mp)
2285                         return
2286                 }
2287         }
2288         nmp := mget()
2289         if nmp == nil {
2290                 // No M is available, we must drop sched.lock and call newm.
2291                 // However, we already own a P to assign to the M.
2292                 //
2293                 // Once sched.lock is released, another G (e.g., in a syscall),
2294                 // could find no idle P while checkdead finds a runnable G but
2295                 // no running M's because this new M hasn't started yet, thus
2296                 // throwing in an apparent deadlock.
2297                 //
2298                 // Avoid this situation by pre-allocating the ID for the new M,
2299                 // thus marking it as 'running' before we drop sched.lock. This
2300                 // new M will eventually run the scheduler to execute any
2301                 // queued G's.
2302                 id := mReserveID()
2303                 unlock(&sched.lock)
2304
2305                 var fn func()
2306                 if spinning {
2307                         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2308                         fn = mspinning
2309                 }
2310                 newm(fn, pp, id)
2311                 // Ownership transfer of pp committed by start in newm.
2312                 // Preemption is now safe.
2313                 releasem(mp)
2314                 return
2315         }
2316         unlock(&sched.lock)
2317         if nmp.spinning {
2318                 throw("startm: m is spinning")
2319         }
2320         if nmp.nextp != 0 {
2321                 throw("startm: m has p")
2322         }
2323         if spinning && !runqempty(pp) {
2324                 throw("startm: p has runnable gs")
2325         }
2326         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2327         nmp.spinning = spinning
2328         nmp.nextp.set(pp)
2329         notewakeup(&nmp.park)
2330         // Ownership transfer of pp committed by wakeup. Preemption is now
2331         // safe.
2332         releasem(mp)
2333 }
2334
2335 // Hands off P from syscall or locked M.
2336 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
2337 //
2338 //go:nowritebarrierrec
2339 func handoffp(pp *p) {
2340         // handoffp must start an M in any situation where
2341         // findrunnable would return a G to run on pp.
2342
2343         // if it has local work, start it straight away
2344         if !runqempty(pp) || sched.runqsize != 0 {
2345                 startm(pp, false)
2346                 return
2347         }
2348         // if there's trace work to do, start it straight away
2349         if (trace.enabled || trace.shutdown) && traceReaderAvailable() != nil {
2350                 startm(pp, false)
2351                 return
2352         }
2353         // if it has GC work, start it straight away
2354         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) {
2355                 startm(pp, false)
2356                 return
2357         }
2358         // no local work, check that there are no spinning/idle M's,
2359         // otherwise our help is not required
2360         if sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() == 0 && sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) { // TODO: fast atomic
2361                 startm(pp, true)
2362                 return
2363         }
2364         lock(&sched.lock)
2365         if sched.gcwaiting.Load() {
2366                 pp.status = _Pgcstop
2367                 sched.stopwait--
2368                 if sched.stopwait == 0 {
2369                         notewakeup(&sched.stopnote)
2370                 }
2371                 unlock(&sched.lock)
2372                 return
2373         }
2374         if pp.runSafePointFn != 0 && atomic.Cas(&pp.runSafePointFn, 1, 0) {
2375                 sched.safePointFn(pp)
2376                 sched.safePointWait--
2377                 if sched.safePointWait == 0 {
2378                         notewakeup(&sched.safePointNote)
2379                 }
2380         }
2381         if sched.runqsize != 0 {
2382                 unlock(&sched.lock)
2383                 startm(pp, false)
2384                 return
2385         }
2386         // If this is the last running P and nobody is polling network,
2387         // need to wakeup another M to poll network.
2388         if sched.npidle.Load() == gomaxprocs-1 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2389                 unlock(&sched.lock)
2390                 startm(pp, false)
2391                 return
2392         }
2393
2394         // The scheduler lock cannot be held when calling wakeNetPoller below
2395         // because wakeNetPoller may call wakep which may call startm.
2396         when := nobarrierWakeTime(pp)
2397         pidleput(pp, 0)
2398         unlock(&sched.lock)
2399
2400         if when != 0 {
2401                 wakeNetPoller(when)
2402         }
2403 }
2404
2405 // Tries to add one more P to execute G's.
2406 // Called when a G is made runnable (newproc, ready).
2407 func wakep() {
2408         if sched.npidle.Load() == 0 {
2409                 return
2410         }
2411         // be conservative about spinning threads
2412         if sched.nmspinning.Load() != 0 || !sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) {
2413                 return
2414         }
2415         startm(nil, true)
2416 }
2417
2418 // Stops execution of the current m that is locked to a g until the g is runnable again.
2419 // Returns with acquired P.
2420 func stoplockedm() {
2421         gp := getg()
2422
2423         if gp.m.lockedg == 0 || gp.m.lockedg.ptr().lockedm.ptr() != gp.m {
2424                 throw("stoplockedm: inconsistent locking")
2425         }
2426         if gp.m.p != 0 {
2427                 // Schedule another M to run this p.
2428                 pp := releasep()
2429                 handoffp(pp)
2430         }
2431         incidlelocked(1)
2432         // Wait until another thread schedules lockedg again.
2433         mPark()
2434         status := readgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2435         if status&^_Gscan != _Grunnable {
2436                 print("runtime:stoplockedm: lockedg (atomicstatus=", status, ") is not Grunnable or Gscanrunnable\n")
2437                 dumpgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2438                 throw("stoplockedm: not runnable")
2439         }
2440         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2441         gp.m.nextp = 0
2442 }
2443
2444 // Schedules the locked m to run the locked gp.
2445 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
2446 //
2447 //go:nowritebarrierrec
2448 func startlockedm(gp *g) {
2449         mp := gp.lockedm.ptr()
2450         if mp == getg().m {
2451                 throw("startlockedm: locked to me")
2452         }
2453         if mp.nextp != 0 {
2454                 throw("startlockedm: m has p")
2455         }
2456         // directly handoff current P to the locked m
2457         incidlelocked(-1)
2458         pp := releasep()
2459         mp.nextp.set(pp)
2460         notewakeup(&mp.park)
2461         stopm()
2462 }
2463
2464 // Stops the current m for stopTheWorld.
2465 // Returns when the world is restarted.
2466 func gcstopm() {
2467         gp := getg()
2468
2469         if !sched.gcwaiting.Load() {
2470                 throw("gcstopm: not waiting for gc")
2471         }
2472         if gp.m.spinning {
2473                 gp.m.spinning = false
2474                 // OK to just drop nmspinning here,
2475                 // startTheWorld will unpark threads as necessary.
2476                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2477                         throw("gcstopm: negative nmspinning")
2478                 }
2479         }
2480         pp := releasep()
2481         lock(&sched.lock)
2482         pp.status = _Pgcstop
2483         sched.stopwait--
2484         if sched.stopwait == 0 {
2485                 notewakeup(&sched.stopnote)
2486         }
2487         unlock(&sched.lock)
2488         stopm()
2489 }
2490
2491 // Schedules gp to run on the current M.
2492 // If inheritTime is true, gp inherits the remaining time in the
2493 // current time slice. Otherwise, it starts a new time slice.
2494 // Never returns.
2495 //
2496 // Write barriers are allowed because this is called immediately after
2497 // acquiring a P in several places.
2498 //
2499 //go:yeswritebarrierrec
2500 func execute(gp *g, inheritTime bool) {
2501         mp := getg().m
2502
2503         if goroutineProfile.active {
2504                 // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
2505                 // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first stopped
2506                 // the world.
2507                 tryRecordGoroutineProfile(gp, osyield)
2508         }
2509
2510         // Assign gp.m before entering _Grunning so running Gs have an
2511         // M.
2512         mp.curg = gp
2513         gp.m = mp
2514         casgstatus(gp, _Grunnable, _Grunning)
2515         gp.waitsince = 0
2516         gp.preempt = false
2517         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
2518         if !inheritTime {
2519                 mp.p.ptr().schedtick++
2520         }
2521
2522         // Check whether the profiler needs to be turned on or off.
2523         hz := sched.profilehz
2524         if mp.profilehz != hz {
2525                 setThreadCPUProfiler(hz)
2526         }
2527
2528         if trace.enabled {
2529                 // GoSysExit has to happen when we have a P, but before GoStart.
2530                 // So we emit it here.
2531                 if gp.syscallsp != 0 && gp.sysblocktraced {
2532                         traceGoSysExit(gp.sysexitticks)
2533                 }
2534                 traceGoStart()
2535         }
2536
2537         gogo(&gp.sched)
2538 }
2539
2540 // Finds a runnable goroutine to execute.
2541 // Tries to steal from other P's, get g from local or global queue, poll network.
2542 // tryWakeP indicates that the returned goroutine is not normal (GC worker, trace
2543 // reader) so the caller should try to wake a P.
2544 func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) {
2545         mp := getg().m
2546
2547         // The conditions here and in handoffp must agree: if
2548         // findrunnable would return a G to run, handoffp must start
2549         // an M.
2550
2551 top:
2552         pp := mp.p.ptr()
2553         if sched.gcwaiting.Load() {
2554                 gcstopm()
2555                 goto top
2556         }
2557         if pp.runSafePointFn != 0 {
2558                 runSafePointFn()
2559         }
2560
2561         // now and pollUntil are saved for work stealing later,
2562         // which may steal timers. It's important that between now
2563         // and then, nothing blocks, so these numbers remain mostly
2564         // relevant.
2565         now, pollUntil, _ := checkTimers(pp, 0)
2566
2567         // Try to schedule the trace reader.
2568         if trace.enabled || trace.shutdown {
2569                 gp := traceReader()
2570                 if gp != nil {
2571                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2572                         traceGoUnpark(gp, 0)
2573                         return gp, false, true
2574                 }
2575         }
2576
2577         // Try to schedule a GC worker.
2578         if gcBlackenEnabled != 0 {
2579                 gp, tnow := gcController.findRunnableGCWorker(pp, now)
2580                 if gp != nil {
2581                         return gp, false, true
2582                 }
2583                 now = tnow
2584         }
2585
2586         // Check the global runnable queue once in a while to ensure fairness.
2587         // Otherwise two goroutines can completely occupy the local runqueue
2588         // by constantly respawning each other.
2589         if pp.schedtick%61 == 0 && sched.runqsize > 0 {
2590                 lock(&sched.lock)
2591                 gp := globrunqget(pp, 1)
2592                 unlock(&sched.lock)
2593                 if gp != nil {
2594                         return gp, false, false
2595                 }
2596         }
2597
2598         // Wake up the finalizer G.
2599         if fingwait && fingwake {
2600                 if gp := wakefing(); gp != nil {
2601                         ready(gp, 0, true)
2602                 }
2603         }
2604         if *cgo_yield != nil {
2605                 asmcgocall(*cgo_yield, nil)
2606         }
2607
2608         // local runq
2609         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
2610                 return gp, inheritTime, false
2611         }
2612
2613         // global runq
2614         if sched.runqsize != 0 {
2615                 lock(&sched.lock)
2616                 gp := globrunqget(pp, 0)
2617                 unlock(&sched.lock)
2618                 if gp != nil {
2619                         return gp, false, false
2620                 }
2621         }
2622
2623         // Poll network.
2624         // This netpoll is only an optimization before we resort to stealing.
2625         // We can safely skip it if there are no waiters or a thread is blocked
2626         // in netpoll already. If there is any kind of logical race with that
2627         // blocked thread (e.g. it has already returned from netpoll, but does
2628         // not set lastpoll yet), this thread will do blocking netpoll below
2629         // anyway.
2630         if netpollinited() && atomic.Load(&netpollWaiters) > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2631                 if list := netpoll(0); !list.empty() { // non-blocking
2632                         gp := list.pop()
2633                         injectglist(&list)
2634                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2635                         if trace.enabled {
2636                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2637                         }
2638                         return gp, false, false
2639                 }
2640         }
2641
2642         // Spinning Ms: steal work from other Ps.
2643         //
2644         // Limit the number of spinning Ms to half the number of busy Ps.
2645         // This is necessary to prevent excessive CPU consumption when
2646         // GOMAXPROCS>>1 but the program parallelism is low.
2647         if mp.spinning || 2*sched.nmspinning.Load() < gomaxprocs-sched.npidle.Load() {
2648                 if !mp.spinning {
2649                         mp.spinning = true
2650                         sched.nmspinning.Add(1)
2651                 }
2652
2653                 gp, inheritTime, tnow, w, newWork := stealWork(now)
2654                 if gp != nil {
2655                         // Successfully stole.
2656                         return gp, inheritTime, false
2657                 }
2658                 if newWork {
2659                         // There may be new timer or GC work; restart to
2660                         // discover.
2661                         goto top
2662                 }
2663
2664                 now = tnow
2665                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
2666                         // Earlier timer to wait for.
2667                         pollUntil = w
2668                 }
2669         }
2670
2671         // We have nothing to do.
2672         //
2673         // If we're in the GC mark phase, can safely scan and blacken objects,
2674         // and have work to do, run idle-time marking rather than give up the P.
2675         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) && gcController.addIdleMarkWorker() {
2676                 node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
2677                 if node != nil {
2678                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2679                         gp := node.gp.ptr()
2680                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2681                         if trace.enabled {
2682                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2683                         }
2684                         return gp, false, false
2685                 }
2686                 gcController.removeIdleMarkWorker()
2687         }
2688
2689         // wasm only:
2690         // If a callback returned and no other goroutine is awake,
2691         // then wake event handler goroutine which pauses execution
2692         // until a callback was triggered.
2693         gp, otherReady := beforeIdle(now, pollUntil)
2694         if gp != nil {
2695                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2696                 if trace.enabled {
2697                         traceGoUnpark(gp, 0)
2698                 }
2699                 return gp, false, false
2700         }
2701         if otherReady {
2702                 goto top
2703         }
2704
2705         // Before we drop our P, make a snapshot of the allp slice,
2706         // which can change underfoot once we no longer block
2707         // safe-points. We don't need to snapshot the contents because
2708         // everything up to cap(allp) is immutable.
2709         allpSnapshot := allp
2710         // Also snapshot masks. Value changes are OK, but we can't allow
2711         // len to change out from under us.
2712         idlepMaskSnapshot := idlepMask
2713         timerpMaskSnapshot := timerpMask
2714
2715         // return P and block
2716         lock(&sched.lock)
2717         if sched.gcwaiting.Load() || pp.runSafePointFn != 0 {
2718                 unlock(&sched.lock)
2719                 goto top
2720         }
2721         if sched.runqsize != 0 {
2722                 gp := globrunqget(pp, 0)
2723                 unlock(&sched.lock)
2724                 return gp, false, false
2725         }
2726         if releasep() != pp {
2727                 throw("findrunnable: wrong p")
2728         }
2729         now = pidleput(pp, now)
2730         unlock(&sched.lock)
2731
2732         // Delicate dance: thread transitions from spinning to non-spinning
2733         // state, potentially concurrently with submission of new work. We must
2734         // drop nmspinning first and then check all sources again (with
2735         // #StoreLoad memory barrier in between). If we do it the other way
2736         // around, another thread can submit work after we've checked all
2737         // sources but before we drop nmspinning; as a result nobody will
2738         // unpark a thread to run the work.
2739         //
2740         // This applies to the following sources of work:
2741         //
2742         // * Goroutines added to a per-P run queue.
2743         // * New/modified-earlier timers on a per-P timer heap.
2744         // * Idle-priority GC work (barring golang.org/issue/19112).
2745         //
2746         // If we discover new work below, we need to restore m.spinning as a signal
2747         // for resetspinning to unpark a new worker thread (because there can be more
2748         // than one starving goroutine). However, if after discovering new work
2749         // we also observe no idle Ps it is OK to skip unparking a new worker
2750         // thread: the system is fully loaded so no spinning threads are required.
2751         // Also see "Worker thread parking/unparking" comment at the top of the file.
2752         wasSpinning := mp.spinning
2753         if mp.spinning {
2754                 mp.spinning = false
2755                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2756                         throw("findrunnable: negative nmspinning")
2757                 }
2758
2759                 // Note the for correctness, only the last M transitioning from
2760                 // spinning to non-spinning must perform these rechecks to
2761                 // ensure no missed work. We are performing it on every M that
2762                 // transitions as a conservative change to monitor effects on
2763                 // latency. See golang.org/issue/43997.
2764
2765                 // Check all runqueues once again.
2766                 pp := checkRunqsNoP(allpSnapshot, idlepMaskSnapshot)
2767                 if pp != nil {
2768                         acquirep(pp)
2769                         mp.spinning = true
2770                         sched.nmspinning.Add(1)
2771                         goto top
2772                 }
2773
2774                 // Check for idle-priority GC work again.
2775                 pp, gp := checkIdleGCNoP()
2776                 if pp != nil {
2777                         acquirep(pp)
2778                         mp.spinning = true
2779                         sched.nmspinning.Add(1)
2780
2781                         // Run the idle worker.
2782                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2783                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2784                         if trace.enabled {
2785                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2786                         }
2787                         return gp, false, false
2788                 }
2789
2790                 // Finally, check for timer creation or expiry concurrently with
2791                 // transitioning from spinning to non-spinning.
2792                 //
2793                 // Note that we cannot use checkTimers here because it calls
2794                 // adjusttimers which may need to allocate memory, and that isn't
2795                 // allowed when we don't have an active P.
2796                 pollUntil = checkTimersNoP(allpSnapshot, timerpMaskSnapshot, pollUntil)
2797         }
2798
2799         // Poll network until next timer.
2800         if netpollinited() && (atomic.Load(&netpollWaiters) > 0 || pollUntil != 0) && sched.lastpoll.Swap(0) != 0 {
2801                 sched.pollUntil.Store(pollUntil)
2802                 if mp.p != 0 {
2803                         throw("findrunnable: netpoll with p")
2804                 }
2805                 if mp.spinning {
2806                         throw("findrunnable: netpoll with spinning")
2807                 }
2808                 // Refresh now.
2809                 now = nanotime()
2810                 delay := int64(-1)
2811                 if pollUntil != 0 {
2812                         delay = pollUntil - now
2813                         if delay < 0 {
2814                                 delay = 0
2815                         }
2816                 }
2817                 if faketime != 0 {
2818                         // When using fake time, just poll.
2819                         delay = 0
2820                 }
2821                 list := netpoll(delay) // block until new work is available
2822                 sched.pollUntil.Store(0)
2823                 sched.lastpoll.Store(now)
2824                 if faketime != 0 && list.empty() {
2825                         // Using fake time and nothing is ready; stop M.
2826                         // When all M's stop, checkdead will call timejump.
2827                         stopm()
2828                         goto top
2829                 }
2830                 lock(&sched.lock)
2831                 pp, _ := pidleget(now)
2832                 unlock(&sched.lock)
2833                 if pp == nil {
2834                         injectglist(&list)
2835                 } else {
2836                         acquirep(pp)
2837                         if !list.empty() {
2838                                 gp := list.pop()
2839                                 injectglist(&list)
2840                                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2841                                 if trace.enabled {
2842                                         traceGoUnpark(gp, 0)
2843                                 }
2844                                 return gp, false, false
2845                         }
2846                         if wasSpinning {
2847                                 mp.spinning = true
2848                                 sched.nmspinning.Add(1)
2849                         }
2850                         goto top
2851                 }
2852         } else if pollUntil != 0 && netpollinited() {
2853                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
2854                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > pollUntil {
2855                         netpollBreak()
2856                 }
2857         }
2858         stopm()
2859         goto top
2860 }
2861
2862 // pollWork reports whether there is non-background work this P could
2863 // be doing. This is a fairly lightweight check to be used for
2864 // background work loops, like idle GC. It checks a subset of the
2865 // conditions checked by the actual scheduler.
2866 func pollWork() bool {
2867         if sched.runqsize != 0 {
2868                 return true
2869         }
2870         p := getg().m.p.ptr()
2871         if !runqempty(p) {
2872                 return true
2873         }
2874         if netpollinited() && atomic.Load(&netpollWaiters) > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2875                 if list := netpoll(0); !list.empty() {
2876                         injectglist(&list)
2877                         return true
2878                 }
2879         }
2880         return false
2881 }
2882
2883 // stealWork attempts to steal a runnable goroutine or timer from any P.
2884 //
2885 // If newWork is true, new work may have been readied.
2886 //
2887 // If now is not 0 it is the current time. stealWork returns the passed time or
2888 // the current time if now was passed as 0.
2889 func stealWork(now int64) (gp *g, inheritTime bool, rnow, pollUntil int64, newWork bool) {
2890         pp := getg().m.p.ptr()
2891
2892         ranTimer := false
2893
2894         const stealTries = 4
2895         for i := 0; i < stealTries; i++ {
2896                 stealTimersOrRunNextG := i == stealTries-1
2897
2898                 for enum := stealOrder.start(fastrand()); !enum.done(); enum.next() {
2899                         if sched.gcwaiting.Load() {
2900                                 // GC work may be available.
2901                                 return nil, false, now, pollUntil, true
2902                         }
2903                         p2 := allp[enum.position()]
2904                         if pp == p2 {
2905                                 continue
2906                         }
2907
2908                         // Steal timers from p2. This call to checkTimers is the only place
2909                         // where we might hold a lock on a different P's timers. We do this
2910                         // once on the last pass before checking runnext because stealing
2911                         // from the other P's runnext should be the last resort, so if there
2912                         // are timers to steal do that first.
2913                         //
2914                         // We only check timers on one of the stealing iterations because
2915                         // the time stored in now doesn't change in this loop and checking
2916                         // the timers for each P more than once with the same value of now
2917                         // is probably a waste of time.
2918                         //
2919                         // timerpMask tells us whether the P may have timers at all. If it
2920                         // can't, no need to check at all.
2921                         if stealTimersOrRunNextG && timerpMask.read(enum.position()) {
2922                                 tnow, w, ran := checkTimers(p2, now)
2923                                 now = tnow
2924                                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
2925                                         pollUntil = w
2926                                 }
2927                                 if ran {
2928                                         // Running the timers may have
2929                                         // made an arbitrary number of G's
2930                                         // ready and added them to this P's
2931                                         // local run queue. That invalidates
2932                                         // the assumption of runqsteal
2933                                         // that it always has room to add
2934                                         // stolen G's. So check now if there
2935                                         // is a local G to run.
2936                                         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
2937                                                 return gp, inheritTime, now, pollUntil, ranTimer
2938                                         }
2939                                         ranTimer = true
2940                                 }
2941                         }
2942
2943                         // Don't bother to attempt to steal if p2 is idle.
2944                         if !idlepMask.read(enum.position()) {
2945                                 if gp := runqsteal(pp, p2, stealTimersOrRunNextG); gp != nil {
2946                                         return gp, false, now, pollUntil, ranTimer
2947                                 }
2948                         }
2949                 }
2950         }
2951
2952         // No goroutines found to steal. Regardless, running a timer may have
2953         // made some goroutine ready that we missed. Indicate the next timer to
2954         // wait for.
2955         return nil, false, now, pollUntil, ranTimer
2956 }
2957
2958 // Check all Ps for a runnable G to steal.
2959 //
2960 // On entry we have no P. If a G is available to steal and a P is available,
2961 // the P is returned which the caller should acquire and attempt to steal the
2962 // work to.
2963 func checkRunqsNoP(allpSnapshot []*p, idlepMaskSnapshot pMask) *p {
2964         for id, p2 := range allpSnapshot {
2965                 if !idlepMaskSnapshot.read(uint32(id)) && !runqempty(p2) {
2966                         lock(&sched.lock)
2967                         pp, _ := pidleget(0)
2968                         unlock(&sched.lock)
2969                         if pp != nil {
2970                                 return pp
2971                         }
2972
2973                         // Can't get a P, don't bother checking remaining Ps.
2974                         break
2975                 }
2976         }
2977
2978         return nil
2979 }
2980
2981 // Check all Ps for a timer expiring sooner than pollUntil.
2982 //
2983 // Returns updated pollUntil value.
2984 func checkTimersNoP(allpSnapshot []*p, timerpMaskSnapshot pMask, pollUntil int64) int64 {
2985         for id, p2 := range allpSnapshot {
2986                 if timerpMaskSnapshot.read(uint32(id)) {
2987                         w := nobarrierWakeTime(p2)
2988                         if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
2989                                 pollUntil = w
2990                         }
2991                 }
2992         }
2993
2994         return pollUntil
2995 }
2996
2997 // Check for idle-priority GC, without a P on entry.
2998 //
2999 // If some GC work, a P, and a worker G are all available, the P and G will be
3000 // returned. The returned P has not been wired yet.
3001 func checkIdleGCNoP() (*p, *g) {
3002         // N.B. Since we have no P, gcBlackenEnabled may change at any time; we
3003         // must check again after acquiring a P. As an optimization, we also check
3004         // if an idle mark worker is needed at all. This is OK here, because if we
3005         // observe that one isn't needed, at least one is currently running. Even if
3006         // it stops running, its own journey into the scheduler should schedule it
3007         // again, if need be (at which point, this check will pass, if relevant).
3008         if atomic.Load(&gcBlackenEnabled) == 0 || !gcController.needIdleMarkWorker() {
3009                 return nil, nil
3010         }
3011         if !gcMarkWorkAvailable(nil) {
3012                 return nil, nil
3013         }
3014
3015         // Work is available; we can start an idle GC worker only if there is
3016         // an available P and available worker G.
3017         //
3018         // We can attempt to acquire these in either order, though both have
3019         // synchronization concerns (see below). Workers are almost always
3020         // available (see comment in findRunnableGCWorker for the one case
3021         // there may be none). Since we're slightly less likely to find a P,
3022         // check for that first.
3023         //
3024         // Synchronization: note that we must hold sched.lock until we are
3025         // committed to keeping it. Otherwise we cannot put the unnecessary P
3026         // back in sched.pidle without performing the full set of idle
3027         // transition checks.
3028         //
3029         // If we were to check gcBgMarkWorkerPool first, we must somehow handle
3030         // the assumption in gcControllerState.findRunnableGCWorker that an
3031         // empty gcBgMarkWorkerPool is only possible if gcMarkDone is running.
3032         lock(&sched.lock)
3033         pp, now := pidleget(0)
3034         if pp == nil {
3035                 unlock(&sched.lock)
3036                 return nil, nil
3037         }
3038
3039         // Now that we own a P, gcBlackenEnabled can't change (as it requires STW).
3040         if gcBlackenEnabled == 0 || !gcController.addIdleMarkWorker() {
3041                 pidleput(pp, now)
3042                 unlock(&sched.lock)
3043                 return nil, nil
3044         }
3045
3046         node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3047         if node == nil {
3048                 pidleput(pp, now)
3049                 unlock(&sched.lock)
3050                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3051                 return nil, nil
3052         }
3053
3054         unlock(&sched.lock)
3055
3056         return pp, node.gp.ptr()
3057 }
3058
3059 // wakeNetPoller wakes up the thread sleeping in the network poller if it isn't
3060 // going to wake up before the when argument; or it wakes an idle P to service
3061 // timers and the network poller if there isn't one already.
3062 func wakeNetPoller(when int64) {
3063         if sched.lastpoll.Load() == 0 {
3064                 // In findrunnable we ensure that when polling the pollUntil
3065                 // field is either zero or the time to which the current
3066                 // poll is expected to run. This can have a spurious wakeup
3067                 // but should never miss a wakeup.
3068                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3069                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > when {
3070                         netpollBreak()
3071                 }
3072         } else {
3073                 // There are no threads in the network poller, try to get
3074                 // one there so it can handle new timers.
3075                 if GOOS != "plan9" { // Temporary workaround - see issue #42303.
3076                         wakep()
3077                 }
3078         }
3079 }
3080
3081 func resetspinning() {
3082         gp := getg()
3083         if !gp.m.spinning {
3084                 throw("resetspinning: not a spinning m")
3085         }
3086         gp.m.spinning = false
3087         nmspinning := sched.nmspinning.Add(-1)
3088         if nmspinning < 0 {
3089                 throw("findrunnable: negative nmspinning")
3090         }
3091         // M wakeup policy is deliberately somewhat conservative, so check if we
3092         // need to wakeup another P here. See "Worker thread parking/unparking"
3093         // comment at the top of the file for details.
3094         wakep()
3095 }
3096
3097 // injectglist adds each runnable G on the list to some run queue,
3098 // and clears glist. If there is no current P, they are added to the
3099 // global queue, and up to npidle M's are started to run them.
3100 // Otherwise, for each idle P, this adds a G to the global queue
3101 // and starts an M. Any remaining G's are added to the current P's
3102 // local run queue.
3103 // This may temporarily acquire sched.lock.
3104 // Can run concurrently with GC.
3105 func injectglist(glist *gList) {
3106         if glist.empty() {
3107                 return
3108         }
3109         if trace.enabled {
3110                 for gp := glist.head.ptr(); gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3111                         traceGoUnpark(gp, 0)
3112                 }
3113         }
3114
3115         // Mark all the goroutines as runnable before we put them
3116         // on the run queues.
3117         head := glist.head.ptr()
3118         var tail *g
3119         qsize := 0
3120         for gp := head; gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3121                 tail = gp
3122                 qsize++
3123                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3124         }
3125
3126         // Turn the gList into a gQueue.
3127         var q gQueue
3128         q.head.set(head)
3129         q.tail.set(tail)
3130         *glist = gList{}
3131
3132         startIdle := func(n int) {
3133                 for ; n != 0 && sched.npidle.Load() != 0; n-- {
3134                         startm(nil, false)
3135                 }
3136         }
3137
3138         pp := getg().m.p.ptr()
3139         if pp == nil {
3140                 lock(&sched.lock)
3141                 globrunqputbatch(&q, int32(qsize))
3142                 unlock(&sched.lock)
3143                 startIdle(qsize)
3144                 return
3145         }
3146
3147         npidle := int(sched.npidle.Load())
3148         var globq gQueue
3149         var n int
3150         for n = 0; n < npidle && !q.empty(); n++ {
3151                 g := q.pop()
3152                 globq.pushBack(g)
3153         }
3154         if n > 0 {
3155                 lock(&sched.lock)
3156                 globrunqputbatch(&globq, int32(n))
3157                 unlock(&sched.lock)
3158                 startIdle(n)
3159                 qsize -= n
3160         }
3161
3162         if !q.empty() {
3163                 runqputbatch(pp, &q, qsize)
3164         }
3165 }
3166
3167 // One round of scheduler: find a runnable goroutine and execute it.
3168 // Never returns.
3169 func schedule() {
3170         mp := getg().m
3171
3172         if mp.locks != 0 {
3173                 throw("schedule: holding locks")
3174         }
3175
3176         if mp.lockedg != 0 {
3177                 stoplockedm()
3178                 execute(mp.lockedg.ptr(), false) // Never returns.
3179         }
3180
3181         // We should not schedule away from a g that is executing a cgo call,
3182         // since the cgo call is using the m's g0 stack.
3183         if mp.incgo {
3184                 throw("schedule: in cgo")
3185         }
3186
3187 top:
3188         pp := mp.p.ptr()
3189         pp.preempt = false
3190
3191         // Safety check: if we are spinning, the run queue should be empty.
3192         // Check this before calling checkTimers, as that might call
3193         // goready to put a ready goroutine on the local run queue.
3194         if mp.spinning && (pp.runnext != 0 || pp.runqhead != pp.runqtail) {
3195                 throw("schedule: spinning with local work")
3196         }
3197
3198         gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() // blocks until work is available
3199
3200         // This thread is going to run a goroutine and is not spinning anymore,
3201         // so if it was marked as spinning we need to reset it now and potentially
3202         // start a new spinning M.
3203         if mp.spinning {
3204                 resetspinning()
3205         }
3206
3207         if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3208                 // Scheduling of this goroutine is disabled. Put it on
3209                 // the list of pending runnable goroutines for when we
3210                 // re-enable user scheduling and look again.
3211                 lock(&sched.lock)
3212                 if schedEnabled(gp) {
3213                         // Something re-enabled scheduling while we
3214                         // were acquiring the lock.
3215                         unlock(&sched.lock)
3216                 } else {
3217                         sched.disable.runnable.pushBack(gp)
3218                         sched.disable.n++
3219                         unlock(&sched.lock)
3220                         goto top
3221                 }
3222         }
3223
3224         // If about to schedule a not-normal goroutine (a GCworker or tracereader),
3225         // wake a P if there is one.
3226         if tryWakeP {
3227                 wakep()
3228         }
3229         if gp.lockedm != 0 {
3230                 // Hands off own p to the locked m,
3231                 // then blocks waiting for a new p.
3232                 startlockedm(gp)
3233                 goto top
3234         }
3235
3236         execute(gp, inheritTime)
3237 }
3238
3239 // dropg removes the association between m and the current goroutine m->curg (gp for short).
3240 // Typically a caller sets gp's status away from Grunning and then
3241 // immediately calls dropg to finish the job. The caller is also responsible
3242 // for arranging that gp will be restarted using ready at an
3243 // appropriate time. After calling dropg and arranging for gp to be
3244 // readied later, the caller can do other work but eventually should
3245 // call schedule to restart the scheduling of goroutines on this m.
3246 func dropg() {
3247         gp := getg()
3248
3249         setMNoWB(&gp.m.curg.m, nil)
3250         setGNoWB(&gp.m.curg, nil)
3251 }
3252
3253 // checkTimers runs any timers for the P that are ready.
3254 // If now is not 0 it is the current time.
3255 // It returns the passed time or the current time if now was passed as 0.
3256 // and the time when the next timer should run or 0 if there is no next timer,
3257 // and reports whether it ran any timers.
3258 // If the time when the next timer should run is not 0,
3259 // it is always larger than the returned time.
3260 // We pass now in and out to avoid extra calls of nanotime.
3261 //
3262 //go:yeswritebarrierrec
3263 func checkTimers(pp *p, now int64) (rnow, pollUntil int64, ran bool) {
3264         // If it's not yet time for the first timer, or the first adjusted
3265         // timer, then there is nothing to do.
3266         next := int64(atomic.Load64(&pp.timer0When))
3267         nextAdj := int64(atomic.Load64(&pp.timerModifiedEarliest))
3268         if next == 0 || (nextAdj != 0 && nextAdj < next) {
3269                 next = nextAdj
3270         }
3271
3272         if next == 0 {
3273                 // No timers to run or adjust.
3274                 return now, 0, false
3275         }
3276
3277         if now == 0 {
3278                 now = nanotime()
3279         }
3280         if now < next {
3281                 // Next timer is not ready to run, but keep going
3282                 // if we would clear deleted timers.
3283                 // This corresponds to the condition below where
3284                 // we decide whether to call clearDeletedTimers.
3285                 if pp != getg().m.p.ptr() || int(atomic.Load(&pp.deletedTimers)) <= int(atomic.Load(&pp.numTimers)/4) {
3286                         return now, next, false
3287                 }
3288         }
3289
3290         lock(&pp.timersLock)
3291
3292         if len(pp.timers) > 0 {
3293                 adjusttimers(pp, now)
3294                 for len(pp.timers) > 0 {
3295                         // Note that runtimer may temporarily unlock
3296                         // pp.timersLock.
3297                         if tw := runtimer(pp, now); tw != 0 {
3298                                 if tw > 0 {
3299                                         pollUntil = tw
3300                                 }
3301                                 break
3302                         }
3303                         ran = true
3304                 }
3305         }
3306
3307         // If this is the local P, and there are a lot of deleted timers,
3308         // clear them out. We only do this for the local P to reduce
3309         // lock contention on timersLock.
3310         if pp == getg().m.p.ptr() && int(atomic.Load(&pp.deletedTimers)) > len(pp.timers)/4 {
3311                 clearDeletedTimers(pp)
3312         }
3313
3314         unlock(&pp.timersLock)
3315
3316         return now, pollUntil, ran
3317 }
3318
3319 func parkunlock_c(gp *g, lock unsafe.Pointer) bool {
3320         unlock((*mutex)(lock))
3321         return true
3322 }
3323
3324 // park continuation on g0.
3325 func park_m(gp *g) {
3326         mp := getg().m
3327
3328         if trace.enabled {
3329                 traceGoPark(mp.waittraceev, mp.waittraceskip)
3330         }
3331
3332         casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
3333         dropg()
3334
3335         if fn := mp.waitunlockf; fn != nil {
3336                 ok := fn(gp, mp.waitlock)
3337                 mp.waitunlockf = nil
3338                 mp.waitlock = nil
3339                 if !ok {
3340                         if trace.enabled {
3341                                 traceGoUnpark(gp, 2)
3342                         }
3343                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3344                         execute(gp, true) // Schedule it back, never returns.
3345                 }
3346         }
3347         schedule()
3348 }
3349
3350 func goschedImpl(gp *g) {
3351         status := readgstatus(gp)
3352         if status&^_Gscan != _Grunning {
3353                 dumpgstatus(gp)
3354                 throw("bad g status")
3355         }
3356         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3357         dropg()
3358         lock(&sched.lock)
3359         globrunqput(gp)
3360         unlock(&sched.lock)
3361
3362         schedule()
3363 }
3364
3365 // Gosched continuation on g0.
3366 func gosched_m(gp *g) {
3367         if trace.enabled {
3368                 traceGoSched()
3369         }
3370         goschedImpl(gp)
3371 }
3372
3373 // goschedguarded is a forbidden-states-avoided version of gosched_m
3374 func goschedguarded_m(gp *g) {
3375
3376         if !canPreemptM(gp.m) {
3377                 gogo(&gp.sched) // never return
3378         }
3379
3380         if trace.enabled {
3381                 traceGoSched()
3382         }
3383         goschedImpl(gp)
3384 }
3385
3386 func gopreempt_m(gp *g) {
3387         if trace.enabled {
3388                 traceGoPreempt()
3389         }
3390         goschedImpl(gp)
3391 }
3392
3393 // preemptPark parks gp and puts it in _Gpreempted.
3394 //
3395 //go:systemstack
3396 func preemptPark(gp *g) {
3397         if trace.enabled {
3398                 traceGoPark(traceEvGoBlock, 0)
3399         }
3400         status := readgstatus(gp)
3401         if status&^_Gscan != _Grunning {
3402                 dumpgstatus(gp)
3403                 throw("bad g status")
3404         }
3405         gp.waitreason = waitReasonPreempted
3406
3407         if gp.asyncSafePoint {
3408                 // Double-check that async preemption does not
3409                 // happen in SPWRITE assembly functions.
3410                 // isAsyncSafePoint must exclude this case.
3411                 f := findfunc(gp.sched.pc)
3412                 if !f.valid() {
3413                         throw("preempt at unknown pc")
3414                 }
3415                 if f.flag&funcFlag_SPWRITE != 0 {
3416                         println("runtime: unexpected SPWRITE function", funcname(f), "in async preempt")
3417                         throw("preempt SPWRITE")
3418                 }
3419         }
3420
3421         // Transition from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted. We can't
3422         // be in _Grunning when we dropg because then we'd be running
3423         // without an M, but the moment we're in _Gpreempted,
3424         // something could claim this G before we've fully cleaned it
3425         // up. Hence, we set the scan bit to lock down further
3426         // transitions until we can dropg.
3427         casGToPreemptScan(gp, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted)
3428         dropg()
3429         casfrom_Gscanstatus(gp, _Gscan|_Gpreempted, _Gpreempted)
3430         schedule()
3431 }
3432
3433 // goyield is like Gosched, but it:
3434 // - emits a GoPreempt trace event instead of a GoSched trace event
3435 // - puts the current G on the runq of the current P instead of the globrunq
3436 func goyield() {
3437         checkTimeouts()
3438         mcall(goyield_m)
3439 }
3440
3441 func goyield_m(gp *g) {
3442         if trace.enabled {
3443                 traceGoPreempt()
3444         }
3445         pp := gp.m.p.ptr()
3446         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3447         dropg()
3448         runqput(pp, gp, false)
3449         schedule()
3450 }
3451
3452 // Finishes execution of the current goroutine.
3453 func goexit1() {
3454         if raceenabled {
3455                 racegoend()
3456         }
3457         if trace.enabled {
3458                 traceGoEnd()
3459         }
3460         mcall(goexit0)
3461 }
3462
3463 // goexit continuation on g0.
3464 func goexit0(gp *g) {
3465         mp := getg().m
3466         pp := mp.p.ptr()
3467
3468         casgstatus(gp, _Grunning, _Gdead)
3469         gcController.addScannableStack(pp, -int64(gp.stack.hi-gp.stack.lo))
3470         if isSystemGoroutine(gp, false) {
3471                 sched.ngsys.Add(-1)
3472         }
3473         gp.m = nil
3474         locked := gp.lockedm != 0
3475         gp.lockedm = 0
3476         mp.lockedg = 0
3477         gp.preemptStop = false
3478         gp.paniconfault = false
3479         gp._defer = nil // should be true already but just in case.
3480         gp._panic = nil // non-nil for Goexit during panic. points at stack-allocated data.
3481         gp.writebuf = nil
3482         gp.waitreason = 0
3483         gp.param = nil
3484         gp.labels = nil
3485         gp.timer = nil
3486
3487         if gcBlackenEnabled != 0 && gp.gcAssistBytes > 0 {
3488                 // Flush assist credit to the global pool. This gives
3489                 // better information to pacing if the application is
3490                 // rapidly creating an exiting goroutines.
3491                 assistWorkPerByte := gcController.assistWorkPerByte.Load()
3492                 scanCredit := int64(assistWorkPerByte * float64(gp.gcAssistBytes))
3493                 gcController.bgScanCredit.Add(scanCredit)
3494                 gp.gcAssistBytes = 0
3495         }
3496
3497         dropg()
3498
3499         if GOARCH == "wasm" { // no threads yet on wasm
3500                 gfput(pp, gp)
3501                 schedule() // never returns
3502         }
3503
3504         if mp.lockedInt != 0 {
3505                 print("invalid m->lockedInt = ", mp.lockedInt, "\n")
3506                 throw("internal lockOSThread error")
3507         }
3508         gfput(pp, gp)
3509         if locked {
3510                 // The goroutine may have locked this thread because
3511                 // it put it in an unusual kernel state. Kill it
3512                 // rather than returning it to the thread pool.
3513
3514                 // Return to mstart, which will release the P and exit
3515                 // the thread.
3516                 if GOOS != "plan9" { // See golang.org/issue/22227.
3517                         gogo(&mp.g0.sched)
3518                 } else {
3519                         // Clear lockedExt on plan9 since we may end up re-using
3520                         // this thread.
3521                         mp.lockedExt = 0
3522                 }
3523         }
3524         schedule()
3525 }
3526
3527 // save updates getg().sched to refer to pc and sp so that a following
3528 // gogo will restore pc and sp.
3529 //
3530 // save must not have write barriers because invoking a write barrier
3531 // can clobber getg().sched.
3532 //
3533 //go:nosplit
3534 //go:nowritebarrierrec
3535 func save(pc, sp uintptr) {
3536         gp := getg()
3537
3538         if gp == gp.m.g0 || gp == gp.m.gsignal {
3539                 // m.g0.sched is special and must describe the context
3540                 // for exiting the thread. mstart1 writes to it directly.
3541                 // m.gsignal.sched should not be used at all.
3542                 // This check makes sure save calls do not accidentally
3543                 // run in contexts where they'd write to system g's.
3544                 throw("save on system g not allowed")
3545         }
3546
3547         gp.sched.pc = pc
3548         gp.sched.sp = sp
3549         gp.sched.lr = 0
3550         gp.sched.ret = 0
3551         // We need to ensure ctxt is zero, but can't have a write
3552         // barrier here. However, it should always already be zero.
3553         // Assert that.
3554         if gp.sched.ctxt != nil {
3555                 badctxt()
3556         }
3557 }
3558
3559 // The goroutine g is about to enter a system call.
3560 // Record that it's not using the cpu anymore.
3561 // This is called only from the go syscall library and cgocall,
3562 // not from the low-level system calls used by the runtime.
3563 //
3564 // Entersyscall cannot split the stack: the save must
3565 // make g->sched refer to the caller's stack segment, because
3566 // entersyscall is going to return immediately after.
3567 //
3568 // Nothing entersyscall calls can split the stack either.
3569 // We cannot safely move the stack during an active call to syscall,
3570 // because we do not know which of the uintptr arguments are
3571 // really pointers (back into the stack).
3572 // In practice, this means that we make the fast path run through
3573 // entersyscall doing no-split things, and the slow path has to use systemstack
3574 // to run bigger things on the system stack.
3575 //
3576 // reentersyscall is the entry point used by cgo callbacks, where explicitly
3577 // saved SP and PC are restored. This is needed when exitsyscall will be called
3578 // from a function further up in the call stack than the parent, as g->syscallsp
3579 // must always point to a valid stack frame. entersyscall below is the normal
3580 // entry point for syscalls, which obtains the SP and PC from the caller.
3581 //
3582 // Syscall tracing:
3583 // At the start of a syscall we emit traceGoSysCall to capture the stack trace.
3584 // If the syscall does not block, that is it, we do not emit any other events.
3585 // If the syscall blocks (that is, P is retaken), retaker emits traceGoSysBlock;
3586 // when syscall returns we emit traceGoSysExit and when the goroutine starts running
3587 // (potentially instantly, if exitsyscallfast returns true) we emit traceGoStart.
3588 // To ensure that traceGoSysExit is emitted strictly after traceGoSysBlock,
3589 // we remember current value of syscalltick in m (gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick),
3590 // whoever emits traceGoSysBlock increments p.syscalltick afterwards;
3591 // and we wait for the increment before emitting traceGoSysExit.
3592 // Note that the increment is done even if tracing is not enabled,
3593 // because tracing can be enabled in the middle of syscall. We don't want the wait to hang.
3594 //
3595 //go:nosplit
3596 func reentersyscall(pc, sp uintptr) {
3597         gp := getg()
3598
3599         // Disable preemption because during this function g is in Gsyscall status,
3600         // but can have inconsistent g->sched, do not let GC observe it.
3601         gp.m.locks++
3602
3603         // Entersyscall must not call any function that might split/grow the stack.
3604         // (See details in comment above.)
3605         // Catch calls that might, by replacing the stack guard with something that
3606         // will trip any stack check and leaving a flag to tell newstack to die.
3607         gp.stackguard0 = stackPreempt
3608         gp.throwsplit = true
3609
3610         // Leave SP around for GC and traceback.
3611         save(pc, sp)
3612         gp.syscallsp = sp
3613         gp.syscallpc = pc
3614         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3615         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3616                 systemstack(func() {
3617                         print("entersyscall inconsistent ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3618                         throw("entersyscall")
3619                 })
3620         }
3621
3622         if trace.enabled {
3623                 systemstack(traceGoSysCall)
3624                 // systemstack itself clobbers g.sched.{pc,sp} and we might
3625                 // need them later when the G is genuinely blocked in a
3626                 // syscall
3627                 save(pc, sp)
3628         }
3629
3630         if sched.sysmonwait.Load() {
3631                 systemstack(entersyscall_sysmon)
3632                 save(pc, sp)
3633         }
3634
3635         if gp.m.p.ptr().runSafePointFn != 0 {
3636                 // runSafePointFn may stack split if run on this stack
3637                 systemstack(runSafePointFn)
3638                 save(pc, sp)
3639         }
3640
3641         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3642         gp.sysblocktraced = true
3643         pp := gp.m.p.ptr()
3644         pp.m = 0
3645         gp.m.oldp.set(pp)
3646         gp.m.p = 0
3647         atomic.Store(&pp.status, _Psyscall)
3648         if sched.gcwaiting.Load() {
3649                 systemstack(entersyscall_gcwait)
3650                 save(pc, sp)
3651         }
3652
3653         gp.m.locks--
3654 }
3655
3656 // Standard syscall entry used by the go syscall library and normal cgo calls.
3657 //
3658 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package and x/sys.
3659 //
3660 //go:nosplit
3661 //go:linkname entersyscall
3662 func entersyscall() {
3663         reentersyscall(getcallerpc(), getcallersp())
3664 }
3665
3666 func entersyscall_sysmon() {
3667         lock(&sched.lock)
3668         if sched.sysmonwait.Load() {
3669                 sched.sysmonwait.Store(false)
3670                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
3671         }
3672         unlock(&sched.lock)
3673 }
3674
3675 func entersyscall_gcwait() {
3676         gp := getg()
3677         pp := gp.m.oldp.ptr()
3678
3679         lock(&sched.lock)
3680         if sched.stopwait > 0 && atomic.Cas(&pp.status, _Psyscall, _Pgcstop) {
3681                 if trace.enabled {
3682                         traceGoSysBlock(pp)
3683                         traceProcStop(pp)
3684                 }
3685                 pp.syscalltick++
3686                 if sched.stopwait--; sched.stopwait == 0 {
3687                         notewakeup(&sched.stopnote)
3688                 }
3689         }
3690         unlock(&sched.lock)
3691 }
3692
3693 // The same as entersyscall(), but with a hint that the syscall is blocking.
3694 //
3695 //go:nosplit
3696 func entersyscallblock() {
3697         gp := getg()
3698
3699         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3700         gp.throwsplit = true
3701         gp.stackguard0 = stackPreempt // see comment in entersyscall
3702         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3703         gp.sysblocktraced = true
3704         gp.m.p.ptr().syscalltick++
3705
3706         // Leave SP around for GC and traceback.
3707         pc := getcallerpc()
3708         sp := getcallersp()
3709         save(pc, sp)
3710         gp.syscallsp = gp.sched.sp
3711         gp.syscallpc = gp.sched.pc
3712         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3713                 sp1 := sp
3714                 sp2 := gp.sched.sp
3715                 sp3 := gp.syscallsp
3716                 systemstack(func() {
3717                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp1), " ", hex(sp2), " ", hex(sp3), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3718                         throw("entersyscallblock")
3719                 })
3720         }
3721         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3722         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3723                 systemstack(func() {
3724                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp), " ", hex(gp.sched.sp), " ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3725                         throw("entersyscallblock")
3726                 })
3727         }
3728
3729         systemstack(entersyscallblock_handoff)
3730
3731         // Resave for traceback during blocked call.
3732         save(getcallerpc(), getcallersp())
3733
3734         gp.m.locks--
3735 }
3736
3737 func entersyscallblock_handoff() {
3738         if trace.enabled {
3739                 traceGoSysCall()
3740                 traceGoSysBlock(getg().m.p.ptr())
3741         }
3742         handoffp(releasep())
3743 }
3744
3745 // The goroutine g exited its system call.
3746 // Arrange for it to run on a cpu again.
3747 // This is called only from the go syscall library, not
3748 // from the low-level system calls used by the runtime.
3749 //
3750 // Write barriers are not allowed because our P may have been stolen.
3751 //
3752 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package.
3753 //
3754 //go:nosplit
3755 //go:nowritebarrierrec
3756 //go:linkname exitsyscall
3757 func exitsyscall() {
3758         gp := getg()
3759
3760         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3761         if getcallersp() > gp.syscallsp {
3762                 throw("exitsyscall: syscall frame is no longer valid")
3763         }
3764
3765         gp.waitsince = 0
3766         oldp := gp.m.oldp.ptr()
3767         gp.m.oldp = 0
3768         if exitsyscallfast(oldp) {
3769                 // When exitsyscallfast returns success, we have a P so can now use
3770                 // write barriers
3771                 if goroutineProfile.active {
3772                         // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
3773                         // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first
3774                         // stopped the world.
3775                         systemstack(func() {
3776                                 tryRecordGoroutineProfileWB(gp)
3777                         })
3778                 }
3779                 if trace.enabled {
3780                         if oldp != gp.m.p.ptr() || gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
3781                                 systemstack(traceGoStart)
3782                         }
3783                 }
3784                 // There's a cpu for us, so we can run.
3785                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
3786                 // We need to cas the status and scan before resuming...
3787                 casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunning)
3788
3789                 // Garbage collector isn't running (since we are),
3790                 // so okay to clear syscallsp.
3791                 gp.syscallsp = 0
3792                 gp.m.locks--
3793                 if gp.preempt {
3794                         // restore the preemption request in case we've cleared it in newstack
3795                         gp.stackguard0 = stackPreempt
3796                 } else {
3797                         // otherwise restore the real _StackGuard, we've spoiled it in entersyscall/entersyscallblock
3798                         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
3799                 }
3800                 gp.throwsplit = false
3801
3802                 if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3803                         // Scheduling of this goroutine is disabled.
3804                         Gosched()
3805                 }
3806
3807                 return
3808         }
3809
3810         gp.sysexitticks = 0
3811         if trace.enabled {
3812                 // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
3813                 // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
3814                 for oldp != nil && oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
3815                         osyield()
3816                 }
3817                 // We can't trace syscall exit right now because we don't have a P.
3818                 // Tracing code can invoke write barriers that cannot run without a P.
3819                 // So instead we remember the syscall exit time and emit the event
3820                 // in execute when we have a P.
3821                 gp.sysexitticks = cputicks()
3822         }
3823
3824         gp.m.locks--
3825
3826         // Call the scheduler.
3827         mcall(exitsyscall0)
3828
3829         // Scheduler returned, so we're allowed to run now.
3830         // Delete the syscallsp information that we left for
3831         // the garbage collector during the system call.
3832         // Must wait until now because until gosched returns
3833         // we don't know for sure that the garbage collector
3834         // is not running.
3835         gp.syscallsp = 0
3836         gp.m.p.ptr().syscalltick++
3837         gp.throwsplit = false
3838 }
3839
3840 //go:nosplit
3841 func exitsyscallfast(oldp *p) bool {
3842         gp := getg()
3843
3844         // Freezetheworld sets stopwait but does not retake P's.
3845         if sched.stopwait == freezeStopWait {
3846                 return false
3847         }
3848
3849         // Try to re-acquire the last P.
3850         if oldp != nil && oldp.status == _Psyscall && atomic.Cas(&oldp.status, _Psyscall, _Pidle) {
3851                 // There's a cpu for us, so we can run.
3852                 wirep(oldp)
3853                 exitsyscallfast_reacquired()
3854                 return true
3855         }
3856
3857         // Try to get any other idle P.
3858         if sched.pidle != 0 {
3859                 var ok bool
3860                 systemstack(func() {
3861                         ok = exitsyscallfast_pidle()
3862                         if ok && trace.enabled {
3863                                 if oldp != nil {
3864                                         // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
3865                                         // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
3866                                         for oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
3867                                                 osyield()
3868                                         }
3869                                 }
3870                                 traceGoSysExit(0)
3871                         }
3872                 })
3873                 if ok {
3874                         return true
3875                 }
3876         }
3877         return false
3878 }
3879
3880 // exitsyscallfast_reacquired is the exitsyscall path on which this G
3881 // has successfully reacquired the P it was running on before the
3882 // syscall.
3883 //
3884 //go:nosplit
3885 func exitsyscallfast_reacquired() {
3886         gp := getg()
3887         if gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
3888                 if trace.enabled {
3889                         // The p was retaken and then enter into syscall again (since gp.m.syscalltick has changed).
3890                         // traceGoSysBlock for this syscall was already emitted,
3891                         // but here we effectively retake the p from the new syscall running on the same p.
3892                         systemstack(func() {
3893                                 // Denote blocking of the new syscall.
3894                                 traceGoSysBlock(gp.m.p.ptr())
3895                                 // Denote completion of the current syscall.
3896                                 traceGoSysExit(0)
3897                         })
3898                 }
3899                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
3900         }
3901 }
3902
3903 func exitsyscallfast_pidle() bool {
3904         lock(&sched.lock)
3905         pp, _ := pidleget(0)
3906         if pp != nil && sched.sysmonwait.Load() {
3907                 sched.sysmonwait.Store(false)
3908                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
3909         }
3910         unlock(&sched.lock)
3911         if pp != nil {
3912                 acquirep(pp)
3913                 return true
3914         }
3915         return false
3916 }
3917
3918 // exitsyscall slow path on g0.
3919 // Failed to acquire P, enqueue gp as runnable.
3920 //
3921 // Called via mcall, so gp is the calling g from this M.
3922 //
3923 //go:nowritebarrierrec
3924 func exitsyscall0(gp *g) {
3925         casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunnable)
3926         dropg()
3927         lock(&sched.lock)
3928         var pp *p
3929         if schedEnabled(gp) {
3930                 pp, _ = pidleget(0)
3931         }
3932         var locked bool
3933         if pp == nil {
3934                 globrunqput(gp)
3935
3936                 // Below, we stoplockedm if gp is locked. globrunqput releases
3937                 // ownership of gp, so we must check if gp is locked prior to
3938                 // committing the release by unlocking sched.lock, otherwise we
3939                 // could race with another M transitioning gp from unlocked to
3940                 // locked.
3941                 locked = gp.lockedm != 0
3942         } else if sched.sysmonwait.Load() {
3943                 sched.sysmonwait.Store(false)
3944                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
3945         }
3946         unlock(&sched.lock)
3947         if pp != nil {
3948                 acquirep(pp)
3949                 execute(gp, false) // Never returns.
3950         }
3951         if locked {
3952                 // Wait until another thread schedules gp and so m again.
3953                 //
3954                 // N.B. lockedm must be this M, as this g was running on this M
3955                 // before entersyscall.
3956                 stoplockedm()
3957                 execute(gp, false) // Never returns.
3958         }
3959         stopm()
3960         schedule() // Never returns.
3961 }
3962
3963 // Called from syscall package before fork.
3964 //
3965 //go:linkname syscall_runtime_BeforeFork syscall.runtime_BeforeFork
3966 //go:nosplit
3967 func syscall_runtime_BeforeFork() {
3968         gp := getg().m.curg
3969
3970         // Block signals during a fork, so that the child does not run
3971         // a signal handler before exec if a signal is sent to the process
3972         // group. See issue #18600.
3973         gp.m.locks++
3974         sigsave(&gp.m.sigmask)
3975         sigblock(false)
3976
3977         // This function is called before fork in syscall package.
3978         // Code between fork and exec must not allocate memory nor even try to grow stack.
3979         // Here we spoil g->_StackGuard to reliably detect any attempts to grow stack.
3980         // runtime_AfterFork will undo this in parent process, but not in child.
3981         gp.stackguard0 = stackFork
3982 }
3983
3984 // Called from syscall package after fork in parent.
3985 //
3986 //go:linkname syscall_runtime_AfterFork syscall.runtime_AfterFork
3987 //go:nosplit
3988 func syscall_runtime_AfterFork() {
3989         gp := getg().m.curg
3990
3991         // See the comments in beforefork.
3992         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
3993
3994         msigrestore(gp.m.sigmask)
3995
3996         gp.m.locks--
3997 }
3998
3999 // inForkedChild is true while manipulating signals in the child process.
4000 // This is used to avoid calling libc functions in case we are using vfork.
4001 var inForkedChild bool
4002
4003 // Called from syscall package after fork in child.
4004 // It resets non-sigignored signals to the default handler, and
4005 // restores the signal mask in preparation for the exec.
4006 //
4007 // Because this might be called during a vfork, and therefore may be
4008 // temporarily sharing address space with the parent process, this must
4009 // not change any global variables or calling into C code that may do so.
4010 //
4011 //go:linkname syscall_runtime_AfterForkInChild syscall.runtime_AfterForkInChild
4012 //go:nosplit
4013 //go:nowritebarrierrec
4014 func syscall_runtime_AfterForkInChild() {
4015         // It's OK to change the global variable inForkedChild here
4016         // because we are going to change it back. There is no race here,
4017         // because if we are sharing address space with the parent process,
4018         // then the parent process can not be running concurrently.
4019         inForkedChild = true
4020
4021         clearSignalHandlers()
4022
4023         // When we are the child we are the only thread running,
4024         // so we know that nothing else has changed gp.m.sigmask.
4025         msigrestore(getg().m.sigmask)
4026
4027         inForkedChild = false
4028 }
4029
4030 // pendingPreemptSignals is the number of preemption signals
4031 // that have been sent but not received. This is only used on Darwin.
4032 // For #41702.
4033 var pendingPreemptSignals atomic.Int32
4034
4035 // Called from syscall package before Exec.
4036 //
4037 //go:linkname syscall_runtime_BeforeExec syscall.runtime_BeforeExec
4038 func syscall_runtime_BeforeExec() {
4039         // Prevent thread creation during exec.
4040         execLock.lock()
4041
4042         // On Darwin, wait for all pending preemption signals to
4043         // be received. See issue #41702.
4044         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
4045                 for pendingPreemptSignals.Load() > 0 {
4046                         osyield()
4047                 }
4048         }
4049 }
4050
4051 // Called from syscall package after Exec.
4052 //
4053 //go:linkname syscall_runtime_AfterExec syscall.runtime_AfterExec
4054 func syscall_runtime_AfterExec() {
4055         execLock.unlock()
4056 }
4057
4058 // Allocate a new g, with a stack big enough for stacksize bytes.
4059 func malg(stacksize int32) *g {
4060         newg := new(g)
4061         if stacksize >= 0 {
4062                 stacksize = round2(_StackSystem + stacksize)
4063                 systemstack(func() {
4064                         newg.stack = stackalloc(uint32(stacksize))
4065                 })
4066                 newg.stackguard0 = newg.stack.lo + _StackGuard
4067                 newg.stackguard1 = ^uintptr(0)
4068                 // Clear the bottom word of the stack. We record g
4069                 // there on gsignal stack during VDSO on ARM and ARM64.
4070                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(newg.stack.lo)) = 0
4071         }
4072         return newg
4073 }
4074
4075 // Create a new g running fn.
4076 // Put it on the queue of g's waiting to run.
4077 // The compiler turns a go statement into a call to this.
4078 func newproc(fn *funcval) {
4079         gp := getg()
4080         pc := getcallerpc()
4081         systemstack(func() {
4082                 newg := newproc1(fn, gp, pc)
4083
4084                 pp := getg().m.p.ptr()
4085                 runqput(pp, newg, true)
4086
4087                 if mainStarted {
4088                         wakep()
4089                 }
4090         })
4091 }
4092
4093 // Create a new g in state _Grunnable, starting at fn. callerpc is the
4094 // address of the go statement that created this. The caller is responsible
4095 // for adding the new g to the scheduler.
4096 func newproc1(fn *funcval, callergp *g, callerpc uintptr) *g {
4097         if fn == nil {
4098                 fatal("go of nil func value")
4099         }
4100
4101         mp := acquirem() // disable preemption because we hold M and P in local vars.
4102         pp := mp.p.ptr()
4103         newg := gfget(pp)
4104         if newg == nil {
4105                 newg = malg(_StackMin)
4106                 casgstatus(newg, _Gidle, _Gdead)
4107                 allgadd(newg) // publishes with a g->status of Gdead so GC scanner doesn't look at uninitialized stack.
4108         }
4109         if newg.stack.hi == 0 {
4110                 throw("newproc1: newg missing stack")
4111         }
4112
4113         if readgstatus(newg) != _Gdead {
4114                 throw("newproc1: new g is not Gdead")
4115         }
4116
4117         totalSize := uintptr(4*goarch.PtrSize + sys.MinFrameSize) // extra space in case of reads slightly beyond frame
4118         totalSize = alignUp(totalSize, sys.StackAlign)
4119         sp := newg.stack.hi - totalSize
4120         spArg := sp
4121         if usesLR {
4122                 // caller's LR
4123                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp)) = 0
4124                 prepGoExitFrame(sp)
4125                 spArg += sys.MinFrameSize
4126         }
4127
4128         memclrNoHeapPointers(unsafe.Pointer(&newg.sched), unsafe.Sizeof(newg.sched))
4129         newg.sched.sp = sp
4130         newg.stktopsp = sp
4131         newg.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum // +PCQuantum so that previous instruction is in same function
4132         newg.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(newg))
4133         gostartcallfn(&newg.sched, fn)
4134         newg.gopc = callerpc
4135         newg.ancestors = saveAncestors(callergp)
4136         newg.startpc = fn.fn
4137         if isSystemGoroutine(newg, false) {
4138                 sched.ngsys.Add(1)
4139         } else {
4140                 // Only user goroutines inherit pprof labels.
4141                 if mp.curg != nil {
4142                         newg.labels = mp.curg.labels
4143                 }
4144                 if goroutineProfile.active {
4145                         // A concurrent goroutine profile is running. It should include
4146                         // exactly the set of goroutines that were alive when the goroutine
4147                         // profiler first stopped the world. That does not include newg, so
4148                         // mark it as not needing a profile before transitioning it from
4149                         // _Gdead.
4150                         newg.goroutineProfiled.Store(goroutineProfileSatisfied)
4151                 }
4152         }
4153         // Track initial transition?
4154         newg.trackingSeq = uint8(fastrand())
4155         if newg.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
4156                 newg.tracking = true
4157         }
4158         casgstatus(newg, _Gdead, _Grunnable)
4159         gcController.addScannableStack(pp, int64(newg.stack.hi-newg.stack.lo))
4160
4161         if pp.goidcache == pp.goidcacheend {
4162                 // Sched.goidgen is the last allocated id,
4163                 // this batch must be [sched.goidgen+1, sched.goidgen+GoidCacheBatch].
4164                 // At startup sched.goidgen=0, so main goroutine receives goid=1.
4165                 pp.goidcache = sched.goidgen.Add(_GoidCacheBatch)
4166                 pp.goidcache -= _GoidCacheBatch - 1
4167                 pp.goidcacheend = pp.goidcache + _GoidCacheBatch
4168         }
4169         newg.goid = pp.goidcache
4170         pp.goidcache++
4171         if raceenabled {
4172                 newg.racectx = racegostart(callerpc)
4173                 if newg.labels != nil {
4174                         // See note in proflabel.go on labelSync's role in synchronizing
4175                         // with the reads in the signal handler.
4176                         racereleasemergeg(newg, unsafe.Pointer(&labelSync))
4177                 }
4178         }
4179         if trace.enabled {
4180                 traceGoCreate(newg, newg.startpc)
4181         }
4182         releasem(mp)
4183
4184         return newg
4185 }
4186
4187 // saveAncestors copies previous ancestors of the given caller g and
4188 // includes infor for the current caller into a new set of tracebacks for
4189 // a g being created.
4190 func saveAncestors(callergp *g) *[]ancestorInfo {
4191         // Copy all prior info, except for the root goroutine (goid 0).
4192         if debug.tracebackancestors <= 0 || callergp.goid == 0 {
4193                 return nil
4194         }
4195         var callerAncestors []ancestorInfo
4196         if callergp.ancestors != nil {
4197                 callerAncestors = *callergp.ancestors
4198         }
4199         n := int32(len(callerAncestors)) + 1
4200         if n > debug.tracebackancestors {
4201                 n = debug.tracebackancestors
4202         }
4203         ancestors := make([]ancestorInfo, n)
4204         copy(ancestors[1:], callerAncestors)
4205
4206         var pcs [_TracebackMaxFrames]uintptr
4207         npcs := gcallers(callergp, 0, pcs[:])
4208         ipcs := make([]uintptr, npcs)
4209         copy(ipcs, pcs[:])
4210         ancestors[0] = ancestorInfo{
4211                 pcs:  ipcs,
4212                 goid: callergp.goid,
4213                 gopc: callergp.gopc,
4214         }
4215
4216         ancestorsp := new([]ancestorInfo)
4217         *ancestorsp = ancestors
4218         return ancestorsp
4219 }
4220
4221 // Put on gfree list.
4222 // If local list is too long, transfer a batch to the global list.
4223 func gfput(pp *p, gp *g) {
4224         if readgstatus(gp) != _Gdead {
4225                 throw("gfput: bad status (not Gdead)")
4226         }
4227
4228         stksize := gp.stack.hi - gp.stack.lo
4229
4230         if stksize != uintptr(startingStackSize) {
4231                 // non-standard stack size - free it.
4232                 stackfree(gp.stack)
4233                 gp.stack.lo = 0
4234                 gp.stack.hi = 0
4235                 gp.stackguard0 = 0
4236         }
4237
4238         pp.gFree.push(gp)
4239         pp.gFree.n++
4240         if pp.gFree.n >= 64 {
4241                 var (
4242                         inc      int32
4243                         stackQ   gQueue
4244                         noStackQ gQueue
4245                 )
4246                 for pp.gFree.n >= 32 {
4247                         gp := pp.gFree.pop()
4248                         pp.gFree.n--
4249                         if gp.stack.lo == 0 {
4250                                 noStackQ.push(gp)
4251                         } else {
4252                                 stackQ.push(gp)
4253                         }
4254                         inc++
4255                 }
4256                 lock(&sched.gFree.lock)
4257                 sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4258                 sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4259                 sched.gFree.n += inc
4260                 unlock(&sched.gFree.lock)
4261         }
4262 }
4263
4264 // Get from gfree list.
4265 // If local list is empty, grab a batch from global list.
4266 func gfget(pp *p) *g {
4267 retry:
4268         if pp.gFree.empty() && (!sched.gFree.stack.empty() || !sched.gFree.noStack.empty()) {
4269                 lock(&sched.gFree.lock)
4270                 // Move a batch of free Gs to the P.
4271                 for pp.gFree.n < 32 {
4272                         // Prefer Gs with stacks.
4273                         gp := sched.gFree.stack.pop()
4274                         if gp == nil {
4275                                 gp = sched.gFree.noStack.pop()
4276                                 if gp == nil {
4277                                         break
4278                                 }
4279                         }
4280                         sched.gFree.n--
4281                         pp.gFree.push(gp)
4282                         pp.gFree.n++
4283                 }
4284                 unlock(&sched.gFree.lock)
4285                 goto retry
4286         }
4287         gp := pp.gFree.pop()
4288         if gp == nil {
4289                 return nil
4290         }
4291         pp.gFree.n--
4292         if gp.stack.lo != 0 && gp.stack.hi-gp.stack.lo != uintptr(startingStackSize) {
4293                 // Deallocate old stack. We kept it in gfput because it was the
4294                 // right size when the goroutine was put on the free list, but
4295                 // the right size has changed since then.
4296                 systemstack(func() {
4297                         stackfree(gp.stack)
4298                         gp.stack.lo = 0
4299                         gp.stack.hi = 0
4300                         gp.stackguard0 = 0
4301                 })
4302         }
4303         if gp.stack.lo == 0 {
4304                 // Stack was deallocated in gfput or just above. Allocate a new one.
4305                 systemstack(func() {
4306                         gp.stack = stackalloc(startingStackSize)
4307                 })
4308                 gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
4309         } else {
4310                 if raceenabled {
4311                         racemalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4312                 }
4313                 if msanenabled {
4314                         msanmalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4315                 }
4316                 if asanenabled {
4317                         asanunpoison(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4318                 }
4319         }
4320         return gp
4321 }
4322
4323 // Purge all cached G's from gfree list to the global list.
4324 func gfpurge(pp *p) {
4325         var (
4326                 inc      int32
4327                 stackQ   gQueue
4328                 noStackQ gQueue
4329         )
4330         for !pp.gFree.empty() {
4331                 gp := pp.gFree.pop()
4332                 pp.gFree.n--
4333                 if gp.stack.lo == 0 {
4334                         noStackQ.push(gp)
4335                 } else {
4336                         stackQ.push(gp)
4337                 }
4338                 inc++
4339         }
4340         lock(&sched.gFree.lock)
4341         sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4342         sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4343         sched.gFree.n += inc
4344         unlock(&sched.gFree.lock)
4345 }
4346
4347 // Breakpoint executes a breakpoint trap.
4348 func Breakpoint() {
4349         breakpoint()
4350 }
4351
4352 // dolockOSThread is called by LockOSThread and lockOSThread below
4353 // after they modify m.locked. Do not allow preemption during this call,
4354 // or else the m might be different in this function than in the caller.
4355 //
4356 //go:nosplit
4357 func dolockOSThread() {
4358         if GOARCH == "wasm" {
4359                 return // no threads on wasm yet
4360         }
4361         gp := getg()
4362         gp.m.lockedg.set(gp)
4363         gp.lockedm.set(gp.m)
4364 }
4365
4366 //go:nosplit
4367
4368 // LockOSThread wires the calling goroutine to its current operating system thread.
4369 // The calling goroutine will always execute in that thread,
4370 // and no other goroutine will execute in it,
4371 // until the calling goroutine has made as many calls to
4372 // UnlockOSThread as to LockOSThread.
4373 // If the calling goroutine exits without unlocking the thread,
4374 // the thread will be terminated.
4375 //
4376 // All init functions are run on the startup thread. Calling LockOSThread
4377 // from an init function will cause the main function to be invoked on
4378 // that thread.
4379 //
4380 // A goroutine should call LockOSThread before calling OS services or
4381 // non-Go library functions that depend on per-thread state.
4382 func LockOSThread() {
4383         if atomic.Load(&newmHandoff.haveTemplateThread) == 0 && GOOS != "plan9" {
4384                 // If we need to start a new thread from the locked
4385                 // thread, we need the template thread. Start it now
4386                 // while we're in a known-good state.
4387                 startTemplateThread()
4388         }
4389         gp := getg()
4390         gp.m.lockedExt++
4391         if gp.m.lockedExt == 0 {
4392                 gp.m.lockedExt--
4393                 panic("LockOSThread nesting overflow")
4394         }
4395         dolockOSThread()
4396 }
4397
4398 //go:nosplit
4399 func lockOSThread() {
4400         getg().m.lockedInt++
4401         dolockOSThread()
4402 }
4403
4404 // dounlockOSThread is called by UnlockOSThread and unlockOSThread below
4405 // after they update m->locked. Do not allow preemption during this call,
4406 // or else the m might be in different in this function than in the caller.
4407 //
4408 //go:nosplit
4409 func dounlockOSThread() {
4410         if GOARCH == "wasm" {
4411                 return // no threads on wasm yet
4412         }
4413         gp := getg()
4414         if gp.m.lockedInt != 0 || gp.m.lockedExt != 0 {
4415                 return
4416         }
4417         gp.m.lockedg = 0
4418         gp.lockedm = 0
4419 }
4420
4421 //go:nosplit
4422
4423 // UnlockOSThread undoes an earlier call to LockOSThread.
4424 // If this drops the number of active LockOSThread calls on the
4425 // calling goroutine to zero, it unwires the calling goroutine from
4426 // its fixed operating system thread.
4427 // If there are no active LockOSThread calls, this is a no-op.
4428 //
4429 // Before calling UnlockOSThread, the caller must ensure that the OS
4430 // thread is suitable for running other goroutines. If the caller made
4431 // any permanent changes to the state of the thread that would affect
4432 // other goroutines, it should not call this function and thus leave
4433 // the goroutine locked to the OS thread until the goroutine (and
4434 // hence the thread) exits.
4435 func UnlockOSThread() {
4436         gp := getg()
4437         if gp.m.lockedExt == 0 {
4438                 return
4439         }
4440         gp.m.lockedExt--
4441         dounlockOSThread()
4442 }
4443
4444 //go:nosplit
4445 func unlockOSThread() {
4446         gp := getg()
4447         if gp.m.lockedInt == 0 {
4448                 systemstack(badunlockosthread)
4449         }
4450         gp.m.lockedInt--
4451         dounlockOSThread()
4452 }
4453
4454 func badunlockosthread() {
4455         throw("runtime: internal error: misuse of lockOSThread/unlockOSThread")
4456 }
4457
4458 func gcount() int32 {
4459         n := int32(atomic.Loaduintptr(&allglen)) - sched.gFree.n - sched.ngsys.Load()
4460         for _, pp := range allp {
4461                 n -= pp.gFree.n
4462         }
4463
4464         // All these variables can be changed concurrently, so the result can be inconsistent.
4465         // But at least the current goroutine is running.
4466         if n < 1 {
4467                 n = 1
4468         }
4469         return n
4470 }
4471
4472 func mcount() int32 {
4473         return int32(sched.mnext - sched.nmfreed)
4474 }
4475
4476 var prof struct {
4477         signalLock uint32
4478         hz         int32
4479 }
4480
4481 func _System()                    { _System() }
4482 func _ExternalCode()              { _ExternalCode() }
4483 func _LostExternalCode()          { _LostExternalCode() }
4484 func _GC()                        { _GC() }
4485 func _LostSIGPROFDuringAtomic64() { _LostSIGPROFDuringAtomic64() }
4486 func _VDSO()                      { _VDSO() }
4487
4488 // Called if we receive a SIGPROF signal.
4489 // Called by the signal handler, may run during STW.
4490 //
4491 //go:nowritebarrierrec
4492 func sigprof(pc, sp, lr uintptr, gp *g, mp *m) {
4493         if prof.hz == 0 {
4494                 return
4495         }
4496
4497         // If mp.profilehz is 0, then profiling is not enabled for this thread.
4498         // We must check this to avoid a deadlock between setcpuprofilerate
4499         // and the call to cpuprof.add, below.
4500         if mp != nil && mp.profilehz == 0 {
4501                 return
4502         }
4503
4504         // On mips{,le}/arm, 64bit atomics are emulated with spinlocks, in
4505         // runtime/internal/atomic. If SIGPROF arrives while the program is inside
4506         // the critical section, it creates a deadlock (when writing the sample).
4507         // As a workaround, create a counter of SIGPROFs while in critical section
4508         // to store the count, and pass it to sigprof.add() later when SIGPROF is
4509         // received from somewhere else (with _LostSIGPROFDuringAtomic64 as pc).
4510         if GOARCH == "mips" || GOARCH == "mipsle" || GOARCH == "arm" {
4511                 if f := findfunc(pc); f.valid() {
4512                         if hasPrefix(funcname(f), "runtime/internal/atomic") {
4513                                 cpuprof.lostAtomic++
4514                                 return
4515                         }
4516                 }
4517                 if GOARCH == "arm" && goarm < 7 && GOOS == "linux" && pc&0xffff0000 == 0xffff0000 {
4518                         // runtime/internal/atomic functions call into kernel
4519                         // helpers on arm < 7. See
4520                         // runtime/internal/atomic/sys_linux_arm.s.
4521                         cpuprof.lostAtomic++
4522                         return
4523                 }
4524         }
4525
4526         // Profiling runs concurrently with GC, so it must not allocate.
4527         // Set a trap in case the code does allocate.
4528         // Note that on windows, one thread takes profiles of all the
4529         // other threads, so mp is usually not getg().m.
4530         // In fact mp may not even be stopped.
4531         // See golang.org/issue/17165.
4532         getg().m.mallocing++
4533
4534         var stk [maxCPUProfStack]uintptr
4535         n := 0
4536         if mp.ncgo > 0 && mp.curg != nil && mp.curg.syscallpc != 0 && mp.curg.syscallsp != 0 {
4537                 cgoOff := 0
4538                 // Check cgoCallersUse to make sure that we are not
4539                 // interrupting other code that is fiddling with
4540                 // cgoCallers.  We are running in a signal handler
4541                 // with all signals blocked, so we don't have to worry
4542                 // about any other code interrupting us.
4543                 if atomic.Load(&mp.cgoCallersUse) == 0 && mp.cgoCallers != nil && mp.cgoCallers[0] != 0 {
4544                         for cgoOff < len(mp.cgoCallers) && mp.cgoCallers[cgoOff] != 0 {
4545                                 cgoOff++
4546                         }
4547                         copy(stk[:], mp.cgoCallers[:cgoOff])
4548                         mp.cgoCallers[0] = 0
4549                 }
4550
4551                 // Collect Go stack that leads to the cgo call.
4552                 n = gentraceback(mp.curg.syscallpc, mp.curg.syscallsp, 0, mp.curg, 0, &stk[cgoOff], len(stk)-cgoOff, nil, nil, 0)
4553                 if n > 0 {
4554                         n += cgoOff
4555                 }
4556         } else {
4557                 n = gentraceback(pc, sp, lr, gp, 0, &stk[0], len(stk), nil, nil, _TraceTrap|_TraceJumpStack)
4558         }
4559
4560         if n <= 0 {
4561                 // Normal traceback is impossible or has failed.
4562                 // See if it falls into several common cases.
4563                 n = 0
4564                 if usesLibcall() && mp.libcallg != 0 && mp.libcallpc != 0 && mp.libcallsp != 0 {
4565                         // Libcall, i.e. runtime syscall on windows.
4566                         // Collect Go stack that leads to the call.
4567                         n = gentraceback(mp.libcallpc, mp.libcallsp, 0, mp.libcallg.ptr(), 0, &stk[0], len(stk), nil, nil, 0)
4568                 }
4569                 if n == 0 && mp != nil && mp.vdsoSP != 0 {
4570                         n = gentraceback(mp.vdsoPC, mp.vdsoSP, 0, gp, 0, &stk[0], len(stk), nil, nil, _TraceTrap|_TraceJumpStack)
4571                 }
4572                 if n == 0 {
4573                         // If all of the above has failed, account it against abstract "System" or "GC".
4574                         n = 2
4575                         if inVDSOPage(pc) {
4576                                 pc = abi.FuncPCABIInternal(_VDSO) + sys.PCQuantum
4577                         } else if pc > firstmoduledata.etext {
4578                                 // "ExternalCode" is better than "etext".
4579                                 pc = abi.FuncPCABIInternal(_ExternalCode) + sys.PCQuantum
4580                         }
4581                         stk[0] = pc
4582                         if mp.preemptoff != "" {
4583                                 stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_GC) + sys.PCQuantum
4584                         } else {
4585                                 stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_System) + sys.PCQuantum
4586                         }
4587                 }
4588         }
4589
4590         if prof.hz != 0 {
4591                 // Note: it can happen on Windows that we interrupted a system thread
4592                 // with no g, so gp could nil. The other nil checks are done out of
4593                 // caution, but not expected to be nil in practice.
4594                 var tagPtr *unsafe.Pointer
4595                 if gp != nil && gp.m != nil && gp.m.curg != nil {
4596                         tagPtr = &gp.m.curg.labels
4597                 }
4598                 cpuprof.add(tagPtr, stk[:n])
4599
4600                 gprof := gp
4601                 var pp *p
4602                 if gp != nil && gp.m != nil {
4603                         if gp.m.curg != nil {
4604                                 gprof = gp.m.curg
4605                         }
4606                         pp = gp.m.p.ptr()
4607                 }
4608                 traceCPUSample(gprof, pp, stk[:n])
4609         }
4610         getg().m.mallocing--
4611 }
4612
4613 // setcpuprofilerate sets the CPU profiling rate to hz times per second.
4614 // If hz <= 0, setcpuprofilerate turns off CPU profiling.
4615 func setcpuprofilerate(hz int32) {
4616         // Force sane arguments.
4617         if hz < 0 {
4618                 hz = 0
4619         }
4620
4621         // Disable preemption, otherwise we can be rescheduled to another thread
4622         // that has profiling enabled.
4623         gp := getg()
4624         gp.m.locks++
4625
4626         // Stop profiler on this thread so that it is safe to lock prof.
4627         // if a profiling signal came in while we had prof locked,
4628         // it would deadlock.
4629         setThreadCPUProfiler(0)
4630
4631         for !atomic.Cas(&prof.signalLock, 0, 1) {
4632                 osyield()
4633         }
4634         if prof.hz != hz {
4635                 setProcessCPUProfiler(hz)
4636                 prof.hz = hz
4637         }
4638         atomic.Store(&prof.signalLock, 0)
4639
4640         lock(&sched.lock)
4641         sched.profilehz = hz
4642         unlock(&sched.lock)
4643
4644         if hz != 0 {
4645                 setThreadCPUProfiler(hz)
4646         }
4647
4648         gp.m.locks--
4649 }
4650
4651 // init initializes pp, which may be a freshly allocated p or a
4652 // previously destroyed p, and transitions it to status _Pgcstop.
4653 func (pp *p) init(id int32) {
4654         pp.id = id
4655         pp.status = _Pgcstop
4656         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4657         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4658         pp.wbBuf.reset()
4659         if pp.mcache == nil {
4660                 if id == 0 {
4661                         if mcache0 == nil {
4662                                 throw("missing mcache?")
4663                         }
4664                         // Use the bootstrap mcache0. Only one P will get
4665                         // mcache0: the one with ID 0.
4666                         pp.mcache = mcache0
4667                 } else {
4668                         pp.mcache = allocmcache()
4669                 }
4670         }
4671         if raceenabled && pp.raceprocctx == 0 {
4672                 if id == 0 {
4673                         pp.raceprocctx = raceprocctx0
4674                         raceprocctx0 = 0 // bootstrap
4675                 } else {
4676                         pp.raceprocctx = raceproccreate()
4677                 }
4678         }
4679         lockInit(&pp.timersLock, lockRankTimers)
4680
4681         // This P may get timers when it starts running. Set the mask here
4682         // since the P may not go through pidleget (notably P 0 on startup).
4683         timerpMask.set(id)
4684         // Similarly, we may not go through pidleget before this P starts
4685         // running if it is P 0 on startup.
4686         idlepMask.clear(id)
4687 }
4688
4689 // destroy releases all of the resources associated with pp and
4690 // transitions it to status _Pdead.
4691 //
4692 // sched.lock must be held and the world must be stopped.
4693 func (pp *p) destroy() {
4694         assertLockHeld(&sched.lock)
4695         assertWorldStopped()
4696
4697         // Move all runnable goroutines to the global queue
4698         for pp.runqhead != pp.runqtail {
4699                 // Pop from tail of local queue
4700                 pp.runqtail--
4701                 gp := pp.runq[pp.runqtail%uint32(len(pp.runq))].ptr()
4702                 // Push onto head of global queue
4703                 globrunqputhead(gp)
4704         }
4705         if pp.runnext != 0 {
4706                 globrunqputhead(pp.runnext.ptr())
4707                 pp.runnext = 0
4708         }
4709         if len(pp.timers) > 0 {
4710                 plocal := getg().m.p.ptr()
4711                 // The world is stopped, but we acquire timersLock to
4712                 // protect against sysmon calling timeSleepUntil.
4713                 // This is the only case where we hold the timersLock of
4714                 // more than one P, so there are no deadlock concerns.
4715                 lock(&plocal.timersLock)
4716                 lock(&pp.timersLock)
4717                 moveTimers(plocal, pp.timers)
4718                 pp.timers = nil
4719                 pp.numTimers = 0
4720                 pp.deletedTimers = 0
4721                 atomic.Store64(&pp.timer0When, 0)
4722                 unlock(&pp.timersLock)
4723                 unlock(&plocal.timersLock)
4724         }
4725         // Flush p's write barrier buffer.
4726         if gcphase != _GCoff {
4727                 wbBufFlush1(pp)
4728                 pp.gcw.dispose()
4729         }
4730         for i := range pp.sudogbuf {
4731                 pp.sudogbuf[i] = nil
4732         }
4733         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4734         for j := range pp.deferpoolbuf {
4735                 pp.deferpoolbuf[j] = nil
4736         }
4737         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4738         systemstack(func() {
4739                 for i := 0; i < pp.mspancache.len; i++ {
4740                         // Safe to call since the world is stopped.
4741                         mheap_.spanalloc.free(unsafe.Pointer(pp.mspancache.buf[i]))
4742                 }
4743                 pp.mspancache.len = 0
4744                 lock(&mheap_.lock)
4745                 pp.pcache.flush(&mheap_.pages)
4746                 unlock(&mheap_.lock)
4747         })
4748         freemcache(pp.mcache)
4749         pp.mcache = nil
4750         gfpurge(pp)
4751         traceProcFree(pp)
4752         if raceenabled {
4753                 if pp.timerRaceCtx != 0 {
4754                         // The race detector code uses a callback to fetch
4755                         // the proc context, so arrange for that callback
4756                         // to see the right thing.
4757                         // This hack only works because we are the only
4758                         // thread running.
4759                         mp := getg().m
4760                         phold := mp.p.ptr()
4761                         mp.p.set(pp)
4762
4763                         racectxend(pp.timerRaceCtx)
4764                         pp.timerRaceCtx = 0
4765
4766                         mp.p.set(phold)
4767                 }
4768                 raceprocdestroy(pp.raceprocctx)
4769                 pp.raceprocctx = 0
4770         }
4771         pp.gcAssistTime = 0
4772         pp.status = _Pdead
4773 }
4774
4775 // Change number of processors.
4776 //
4777 // sched.lock must be held, and the world must be stopped.
4778 //
4779 // gcworkbufs must not be being modified by either the GC or the write barrier
4780 // code, so the GC must not be running if the number of Ps actually changes.
4781 //
4782 // Returns list of Ps with local work, they need to be scheduled by the caller.
4783 func procresize(nprocs int32) *p {
4784         assertLockHeld(&sched.lock)
4785         assertWorldStopped()
4786
4787         old := gomaxprocs
4788         if old < 0 || nprocs <= 0 {
4789                 throw("procresize: invalid arg")
4790         }
4791         if trace.enabled {
4792                 traceGomaxprocs(nprocs)
4793         }
4794
4795         // update statistics
4796         now := nanotime()
4797         if sched.procresizetime != 0 {
4798                 sched.totaltime += int64(old) * (now - sched.procresizetime)
4799         }
4800         sched.procresizetime = now
4801
4802         maskWords := (nprocs + 31) / 32
4803
4804         // Grow allp if necessary.
4805         if nprocs > int32(len(allp)) {
4806                 // Synchronize with retake, which could be running
4807                 // concurrently since it doesn't run on a P.
4808                 lock(&allpLock)
4809                 if nprocs <= int32(cap(allp)) {
4810                         allp = allp[:nprocs]
4811                 } else {
4812                         nallp := make([]*p, nprocs)
4813                         // Copy everything up to allp's cap so we
4814                         // never lose old allocated Ps.
4815                         copy(nallp, allp[:cap(allp)])
4816                         allp = nallp
4817                 }
4818
4819                 if maskWords <= int32(cap(idlepMask)) {
4820                         idlepMask = idlepMask[:maskWords]
4821                         timerpMask = timerpMask[:maskWords]
4822                 } else {
4823                         nidlepMask := make([]uint32, maskWords)
4824                         // No need to copy beyond len, old Ps are irrelevant.
4825                         copy(nidlepMask, idlepMask)
4826                         idlepMask = nidlepMask
4827
4828                         ntimerpMask := make([]uint32, maskWords)
4829                         copy(ntimerpMask, timerpMask)
4830                         timerpMask = ntimerpMask
4831                 }
4832                 unlock(&allpLock)
4833         }
4834
4835         // initialize new P's
4836         for i := old; i < nprocs; i++ {
4837                 pp := allp[i]
4838                 if pp == nil {
4839                         pp = new(p)
4840                 }
4841                 pp.init(i)
4842                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allp[i]), unsafe.Pointer(pp))
4843         }
4844
4845         gp := getg()
4846         if gp.m.p != 0 && gp.m.p.ptr().id < nprocs {
4847                 // continue to use the current P
4848                 gp.m.p.ptr().status = _Prunning
4849                 gp.m.p.ptr().mcache.prepareForSweep()
4850         } else {
4851                 // release the current P and acquire allp[0].
4852                 //
4853                 // We must do this before destroying our current P
4854                 // because p.destroy itself has write barriers, so we
4855                 // need to do that from a valid P.
4856                 if gp.m.p != 0 {
4857                         if trace.enabled {
4858                                 // Pretend that we were descheduled
4859                                 // and then scheduled again to keep
4860                                 // the trace sane.
4861                                 traceGoSched()
4862                                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
4863                         }
4864                         gp.m.p.ptr().m = 0
4865                 }
4866                 gp.m.p = 0
4867                 pp := allp[0]
4868                 pp.m = 0
4869                 pp.status = _Pidle
4870                 acquirep(pp)
4871                 if trace.enabled {
4872                         traceGoStart()
4873                 }
4874         }
4875
4876         // g.m.p is now set, so we no longer need mcache0 for bootstrapping.
4877         mcache0 = nil
4878
4879         // release resources from unused P's
4880         for i := nprocs; i < old; i++ {
4881                 pp := allp[i]
4882                 pp.destroy()
4883                 // can't free P itself because it can be referenced by an M in syscall
4884         }
4885
4886         // Trim allp.
4887         if int32(len(allp)) != nprocs {
4888                 lock(&allpLock)
4889                 allp = allp[:nprocs]
4890                 idlepMask = idlepMask[:maskWords]
4891                 timerpMask = timerpMask[:maskWords]
4892                 unlock(&allpLock)
4893         }
4894
4895         var runnablePs *p
4896         for i := nprocs - 1; i >= 0; i-- {
4897                 pp := allp[i]
4898                 if gp.m.p.ptr() == pp {
4899                         continue
4900                 }
4901                 pp.status = _Pidle
4902                 if runqempty(pp) {
4903                         pidleput(pp, now)
4904                 } else {
4905                         pp.m.set(mget())
4906                         pp.link.set(runnablePs)
4907                         runnablePs = pp
4908                 }
4909         }
4910         stealOrder.reset(uint32(nprocs))
4911         var int32p *int32 = &gomaxprocs // make compiler check that gomaxprocs is an int32
4912         atomic.Store((*uint32)(unsafe.Pointer(int32p)), uint32(nprocs))
4913         if old != nprocs {
4914                 // Notify the limiter that the amount of procs has changed.
4915                 gcCPULimiter.resetCapacity(now, nprocs)
4916         }
4917         return runnablePs
4918 }
4919
4920 // Associate p and the current m.
4921 //
4922 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
4923 // isn't because it immediately acquires pp.
4924 //
4925 //go:yeswritebarrierrec
4926 func acquirep(pp *p) {
4927         // Do the part that isn't allowed to have write barriers.
4928         wirep(pp)
4929
4930         // Have p; write barriers now allowed.
4931
4932         // Perform deferred mcache flush before this P can allocate
4933         // from a potentially stale mcache.
4934         pp.mcache.prepareForSweep()
4935
4936         if trace.enabled {
4937                 traceProcStart()
4938         }
4939 }
4940
4941 // wirep is the first step of acquirep, which actually associates the
4942 // current M to pp. This is broken out so we can disallow write
4943 // barriers for this part, since we don't yet have a P.
4944 //
4945 //go:nowritebarrierrec
4946 //go:nosplit
4947 func wirep(pp *p) {
4948         gp := getg()
4949
4950         if gp.m.p != 0 {
4951                 throw("wirep: already in go")
4952         }
4953         if pp.m != 0 || pp.status != _Pidle {
4954                 id := int64(0)
4955                 if pp.m != 0 {
4956                         id = pp.m.ptr().id
4957                 }
4958                 print("wirep: p->m=", pp.m, "(", id, ") p->status=", pp.status, "\n")
4959                 throw("wirep: invalid p state")
4960         }
4961         gp.m.p.set(pp)
4962         pp.m.set(gp.m)
4963         pp.status = _Prunning
4964 }
4965
4966 // Disassociate p and the current m.
4967 func releasep() *p {
4968         gp := getg()
4969
4970         if gp.m.p == 0 {
4971                 throw("releasep: invalid arg")
4972         }
4973         pp := gp.m.p.ptr()
4974         if pp.m.ptr() != gp.m || pp.status != _Prunning {
4975                 print("releasep: m=", gp.m, " m->p=", gp.m.p.ptr(), " p->m=", hex(pp.m), " p->status=", pp.status, "\n")
4976                 throw("releasep: invalid p state")
4977         }
4978         if trace.enabled {
4979                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
4980         }
4981         gp.m.p = 0
4982         pp.m = 0
4983         pp.status = _Pidle
4984         return pp
4985 }
4986
4987 func incidlelocked(v int32) {
4988         lock(&sched.lock)
4989         sched.nmidlelocked += v
4990         if v > 0 {
4991                 checkdead()
4992         }
4993         unlock(&sched.lock)
4994 }
4995
4996 // Check for deadlock situation.
4997 // The check is based on number of running M's, if 0 -> deadlock.
4998 // sched.lock must be held.
4999 func checkdead() {
5000         assertLockHeld(&sched.lock)
5001
5002         // For -buildmode=c-shared or -buildmode=c-archive it's OK if
5003         // there are no running goroutines. The calling program is
5004         // assumed to be running.
5005         if islibrary || isarchive {
5006                 return
5007         }
5008
5009         // If we are dying because of a signal caught on an already idle thread,
5010         // freezetheworld will cause all running threads to block.
5011         // And runtime will essentially enter into deadlock state,
5012         // except that there is a thread that will call exit soon.
5013         if panicking.Load() > 0 {
5014                 return
5015         }
5016
5017         // If we are not running under cgo, but we have an extra M then account
5018         // for it. (It is possible to have an extra M on Windows without cgo to
5019         // accommodate callbacks created by syscall.NewCallback. See issue #6751
5020         // for details.)
5021         var run0 int32
5022         if !iscgo && cgoHasExtraM {
5023                 mp := lockextra(true)
5024                 haveExtraM := extraMCount > 0
5025                 unlockextra(mp)
5026                 if haveExtraM {
5027                         run0 = 1
5028                 }
5029         }
5030
5031         run := mcount() - sched.nmidle - sched.nmidlelocked - sched.nmsys
5032         if run > run0 {
5033                 return
5034         }
5035         if run < 0 {
5036                 print("runtime: checkdead: nmidle=", sched.nmidle, " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " mcount=", mcount(), " nmsys=", sched.nmsys, "\n")
5037                 throw("checkdead: inconsistent counts")
5038         }
5039
5040         grunning := 0
5041         forEachG(func(gp *g) {
5042                 if isSystemGoroutine(gp, false) {
5043                         return
5044                 }
5045                 s := readgstatus(gp)
5046                 switch s &^ _Gscan {
5047                 case _Gwaiting,
5048                         _Gpreempted:
5049                         grunning++
5050                 case _Grunnable,
5051                         _Grunning,
5052                         _Gsyscall:
5053                         print("runtime: checkdead: find g ", gp.goid, " in status ", s, "\n")
5054                         throw("checkdead: runnable g")
5055                 }
5056         })
5057         if grunning == 0 { // possible if main goroutine calls runtime·Goexit()
5058                 unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5059                 fatal("no goroutines (main called runtime.Goexit) - deadlock!")
5060         }
5061
5062         // Maybe jump time forward for playground.
5063         if faketime != 0 {
5064                 if when := timeSleepUntil(); when < maxWhen {
5065                         faketime = when
5066
5067                         // Start an M to steal the timer.
5068                         pp, _ := pidleget(faketime)
5069                         if pp == nil {
5070                                 // There should always be a free P since
5071                                 // nothing is running.
5072                                 throw("checkdead: no p for timer")
5073                         }
5074                         mp := mget()
5075                         if mp == nil {
5076                                 // There should always be a free M since
5077                                 // nothing is running.
5078                                 throw("checkdead: no m for timer")
5079                         }
5080                         // M must be spinning to steal. We set this to be
5081                         // explicit, but since this is the only M it would
5082                         // become spinning on its own anyways.
5083                         sched.nmspinning.Add(1)
5084                         mp.spinning = true
5085                         mp.nextp.set(pp)
5086                         notewakeup(&mp.park)
5087                         return
5088                 }
5089         }
5090
5091         // There are no goroutines running, so we can look at the P's.
5092         for _, pp := range allp {
5093                 if len(pp.timers) > 0 {
5094                         return
5095                 }
5096         }
5097
5098         unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5099         fatal("all goroutines are asleep - deadlock!")
5100 }
5101
5102 // forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
5103 // collections. If we go this long without a garbage collection, one
5104 // is forced to run.
5105 //
5106 // This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
5107 var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9
5108
5109 // needSysmonWorkaround is true if the workaround for
5110 // golang.org/issue/42515 is needed on NetBSD.
5111 var needSysmonWorkaround bool = false
5112
5113 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
5114 //
5115 //go:nowritebarrierrec
5116 func sysmon() {
5117         lock(&sched.lock)
5118         sched.nmsys++
5119         checkdead()
5120         unlock(&sched.lock)
5121
5122         lasttrace := int64(0)
5123         idle := 0 // how many cycles in succession we had not wokeup somebody
5124         delay := uint32(0)
5125
5126         for {
5127                 if idle == 0 { // start with 20us sleep...
5128                         delay = 20
5129                 } else if idle > 50 { // start doubling the sleep after 1ms...
5130                         delay *= 2
5131                 }
5132                 if delay > 10*1000 { // up to 10ms
5133                         delay = 10 * 1000
5134                 }
5135                 usleep(delay)
5136
5137                 // sysmon should not enter deep sleep if schedtrace is enabled so that
5138                 // it can print that information at the right time.
5139                 //
5140                 // It should also not enter deep sleep if there are any active P's so
5141                 // that it can retake P's from syscalls, preempt long running G's, and
5142                 // poll the network if all P's are busy for long stretches.
5143                 //
5144                 // It should wakeup from deep sleep if any P's become active either due
5145                 // to exiting a syscall or waking up due to a timer expiring so that it
5146                 // can resume performing those duties. If it wakes from a syscall it
5147                 // resets idle and delay as a bet that since it had retaken a P from a
5148                 // syscall before, it may need to do it again shortly after the
5149                 // application starts work again. It does not reset idle when waking
5150                 // from a timer to avoid adding system load to applications that spend
5151                 // most of their time sleeping.
5152                 now := nanotime()
5153                 if debug.schedtrace <= 0 && (sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs) {
5154                         lock(&sched.lock)
5155                         if sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs {
5156                                 syscallWake := false
5157                                 next := timeSleepUntil()
5158                                 if next > now {
5159                                         sched.sysmonwait.Store(true)
5160                                         unlock(&sched.lock)
5161                                         // Make wake-up period small enough
5162                                         // for the sampling to be correct.
5163                                         sleep := forcegcperiod / 2
5164                                         if next-now < sleep {
5165                                                 sleep = next - now
5166                                         }
5167                                         shouldRelax := sleep >= osRelaxMinNS
5168                                         if shouldRelax {
5169                                                 osRelax(true)
5170                                         }
5171                                         syscallWake = notetsleep(&sched.sysmonnote, sleep)
5172                                         if shouldRelax {
5173                                                 osRelax(false)
5174                                         }
5175                                         lock(&sched.lock)
5176                                         sched.sysmonwait.Store(false)
5177                                         noteclear(&sched.sysmonnote)
5178                                 }
5179                                 if syscallWake {
5180                                         idle = 0
5181                                         delay = 20
5182                                 }
5183                         }
5184                         unlock(&sched.lock)
5185                 }
5186
5187                 lock(&sched.sysmonlock)
5188                 // Update now in case we blocked on sysmonnote or spent a long time
5189                 // blocked on schedlock or sysmonlock above.
5190                 now = nanotime()
5191
5192                 // trigger libc interceptors if needed
5193                 if *cgo_yield != nil {
5194                         asmcgocall(*cgo_yield, nil)
5195                 }
5196                 // poll network if not polled for more than 10ms
5197                 lastpoll := sched.lastpoll.Load()
5198                 if netpollinited() && lastpoll != 0 && lastpoll+10*1000*1000 < now {
5199                         sched.lastpoll.CompareAndSwap(lastpoll, now)
5200                         list := netpoll(0) // non-blocking - returns list of goroutines
5201                         if !list.empty() {
5202                                 // Need to decrement number of idle locked M's
5203                                 // (pretending that one more is running) before injectglist.
5204                                 // Otherwise it can lead to the following situation:
5205                                 // injectglist grabs all P's but before it starts M's to run the P's,
5206                                 // another M returns from syscall, finishes running its G,
5207                                 // observes that there is no work to do and no other running M's
5208                                 // and reports deadlock.
5209                                 incidlelocked(-1)
5210                                 injectglist(&list)
5211                                 incidlelocked(1)
5212                         }
5213                 }
5214                 if GOOS == "netbsd" && needSysmonWorkaround {
5215                         // netpoll is responsible for waiting for timer
5216                         // expiration, so we typically don't have to worry
5217                         // about starting an M to service timers. (Note that
5218                         // sleep for timeSleepUntil above simply ensures sysmon
5219                         // starts running again when that timer expiration may
5220                         // cause Go code to run again).
5221                         //
5222                         // However, netbsd has a kernel bug that sometimes
5223                         // misses netpollBreak wake-ups, which can lead to
5224                         // unbounded delays servicing timers. If we detect this
5225                         // overrun, then startm to get something to handle the
5226                         // timer.
5227                         //
5228                         // See issue 42515 and
5229                         // https://gnats.netbsd.org/cgi-bin/query-pr-single.pl?number=50094.
5230                         if next := timeSleepUntil(); next < now {
5231                                 startm(nil, false)
5232                         }
5233                 }
5234                 if scavenger.sysmonWake.Load() != 0 {
5235                         // Kick the scavenger awake if someone requested it.
5236                         scavenger.wake()
5237                 }
5238                 // retake P's blocked in syscalls
5239                 // and preempt long running G's
5240                 if retake(now) != 0 {
5241                         idle = 0
5242                 } else {
5243                         idle++
5244                 }
5245                 // check if we need to force a GC
5246                 if t := (gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: now}); t.test() && atomic.Load(&forcegc.idle) != 0 {
5247                         lock(&forcegc.lock)
5248                         forcegc.idle = 0
5249                         var list gList
5250                         list.push(forcegc.g)
5251                         injectglist(&list)
5252                         unlock(&forcegc.lock)
5253                 }
5254                 if debug.schedtrace > 0 && lasttrace+int64(debug.schedtrace)*1000000 <= now {
5255                         lasttrace = now
5256                         schedtrace(debug.scheddetail > 0)
5257                 }
5258                 unlock(&sched.sysmonlock)
5259         }
5260 }
5261
5262 type sysmontick struct {
5263         schedtick   uint32
5264         schedwhen   int64
5265         syscalltick uint32
5266         syscallwhen int64
5267 }
5268
5269 // forcePreemptNS is the time slice given to a G before it is
5270 // preempted.
5271 const forcePreemptNS = 10 * 1000 * 1000 // 10ms
5272
5273 func retake(now int64) uint32 {
5274         n := 0
5275         // Prevent allp slice changes. This lock will be completely
5276         // uncontended unless we're already stopping the world.
5277         lock(&allpLock)
5278         // We can't use a range loop over allp because we may
5279         // temporarily drop the allpLock. Hence, we need to re-fetch
5280         // allp each time around the loop.
5281         for i := 0; i < len(allp); i++ {
5282                 pp := allp[i]
5283                 if pp == nil {
5284                         // This can happen if procresize has grown
5285                         // allp but not yet created new Ps.
5286                         continue
5287                 }
5288                 pd := &pp.sysmontick
5289                 s := pp.status
5290                 sysretake := false
5291                 if s == _Prunning || s == _Psyscall {
5292                         // Preempt G if it's running for too long.
5293                         t := int64(pp.schedtick)
5294                         if int64(pd.schedtick) != t {
5295                                 pd.schedtick = uint32(t)
5296                                 pd.schedwhen = now
5297                         } else if pd.schedwhen+forcePreemptNS <= now {
5298                                 preemptone(pp)
5299                                 // In case of syscall, preemptone() doesn't
5300                                 // work, because there is no M wired to P.
5301                                 sysretake = true
5302                         }
5303                 }
5304                 if s == _Psyscall {
5305                         // Retake P from syscall if it's there for more than 1 sysmon tick (at least 20us).
5306                         t := int64(pp.syscalltick)
5307                         if !sysretake && int64(pd.syscalltick) != t {
5308                                 pd.syscalltick = uint32(t)
5309                                 pd.syscallwhen = now
5310                                 continue
5311                         }
5312                         // On the one hand we don't want to retake Ps if there is no other work to do,
5313                         // but on the other hand we want to retake them eventually
5314                         // because they can prevent the sysmon thread from deep sleep.
5315                         if runqempty(pp) && sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() > 0 && pd.syscallwhen+10*1000*1000 > now {
5316                                 continue
5317                         }
5318                         // Drop allpLock so we can take sched.lock.
5319                         unlock(&allpLock)
5320                         // Need to decrement number of idle locked M's
5321                         // (pretending that one more is running) before the CAS.
5322                         // Otherwise the M from which we retake can exit the syscall,
5323                         // increment nmidle and report deadlock.
5324                         incidlelocked(-1)
5325                         if atomic.Cas(&pp.status, s, _Pidle) {
5326                                 if trace.enabled {
5327                                         traceGoSysBlock(pp)
5328                                         traceProcStop(pp)
5329                                 }
5330                                 n++
5331                                 pp.syscalltick++
5332                                 handoffp(pp)
5333                         }
5334                         incidlelocked(1)
5335                         lock(&allpLock)
5336                 }
5337         }
5338         unlock(&allpLock)
5339         return uint32(n)
5340 }
5341
5342 // Tell all goroutines that they have been preempted and they should stop.
5343 // This function is purely best-effort. It can fail to inform a goroutine if a
5344 // processor just started running it.
5345 // No locks need to be held.
5346 // Returns true if preemption request was issued to at least one goroutine.
5347 func preemptall() bool {
5348         res := false
5349         for _, pp := range allp {
5350                 if pp.status != _Prunning {
5351                         continue
5352                 }
5353                 if preemptone(pp) {
5354                         res = true
5355                 }
5356         }
5357         return res
5358 }
5359
5360 // Tell the goroutine running on processor P to stop.
5361 // This function is purely best-effort. It can incorrectly fail to inform the
5362 // goroutine. It can inform the wrong goroutine. Even if it informs the
5363 // correct goroutine, that goroutine might ignore the request if it is
5364 // simultaneously executing newstack.
5365 // No lock needs to be held.
5366 // Returns true if preemption request was issued.
5367 // The actual preemption will happen at some point in the future
5368 // and will be indicated by the gp->status no longer being
5369 // Grunning
5370 func preemptone(pp *p) bool {
5371         mp := pp.m.ptr()
5372         if mp == nil || mp == getg().m {
5373                 return false
5374         }
5375         gp := mp.curg
5376         if gp == nil || gp == mp.g0 {
5377                 return false
5378         }
5379
5380         gp.preempt = true
5381
5382         // Every call in a goroutine checks for stack overflow by
5383         // comparing the current stack pointer to gp->stackguard0.
5384         // Setting gp->stackguard0 to StackPreempt folds
5385         // preemption into the normal stack overflow check.
5386         gp.stackguard0 = stackPreempt
5387
5388         // Request an async preemption of this P.
5389         if preemptMSupported && debug.asyncpreemptoff == 0 {
5390                 pp.preempt = true
5391                 preemptM(mp)
5392         }
5393
5394         return true
5395 }
5396
5397 var starttime int64
5398
5399 func schedtrace(detailed bool) {
5400         now := nanotime()
5401         if starttime == 0 {
5402                 starttime = now
5403         }
5404
5405         lock(&sched.lock)
5406         print("SCHED ", (now-starttime)/1e6, "ms: gomaxprocs=", gomaxprocs, " idleprocs=", sched.npidle.Load(), " threads=", mcount(), " spinningthreads=", sched.nmspinning.Load(), " idlethreads=", sched.nmidle, " runqueue=", sched.runqsize)
5407         if detailed {
5408                 print(" gcwaiting=", sched.gcwaiting.Load(), " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " stopwait=", sched.stopwait, " sysmonwait=", sched.sysmonwait.Load(), "\n")
5409         }
5410         // We must be careful while reading data from P's, M's and G's.
5411         // Even if we hold schedlock, most data can be changed concurrently.
5412         // E.g. (p->m ? p->m->id : -1) can crash if p->m changes from non-nil to nil.
5413         for i, pp := range allp {
5414                 mp := pp.m.ptr()
5415                 h := atomic.Load(&pp.runqhead)
5416                 t := atomic.Load(&pp.runqtail)
5417                 if detailed {
5418                         print("  P", i, ": status=", pp.status, " schedtick=", pp.schedtick, " syscalltick=", pp.syscalltick, " m=")
5419                         if mp != nil {
5420                                 print(mp.id)
5421                         } else {
5422                                 print("nil")
5423                         }
5424                         print(" runqsize=", t-h, " gfreecnt=", pp.gFree.n, " timerslen=", len(pp.timers), "\n")
5425                 } else {
5426                         // In non-detailed mode format lengths of per-P run queues as:
5427                         // [len1 len2 len3 len4]
5428                         print(" ")
5429                         if i == 0 {
5430                                 print("[")
5431                         }
5432                         print(t - h)
5433                         if i == len(allp)-1 {
5434                                 print("]\n")
5435                         }
5436                 }
5437         }
5438
5439         if !detailed {
5440                 unlock(&sched.lock)
5441                 return
5442         }
5443
5444         for mp := allm; mp != nil; mp = mp.alllink {
5445                 pp := mp.p.ptr()
5446                 print("  M", mp.id, ": p=")
5447                 if pp != nil {
5448                         print(pp.id)
5449                 } else {
5450                         print("nil")
5451                 }
5452                 print(" curg=")
5453                 if mp.curg != nil {
5454                         print(mp.curg.goid)
5455                 } else {
5456                         print("nil")
5457                 }
5458                 print(" mallocing=", mp.mallocing, " throwing=", mp.throwing, " preemptoff=", mp.preemptoff, " locks=", mp.locks, " dying=", mp.dying, " spinning=", mp.spinning, " blocked=", mp.blocked, " lockedg=")
5459                 if lockedg := mp.lockedg.ptr(); lockedg != nil {
5460                         print(lockedg.goid)
5461                 } else {
5462                         print("nil")
5463                 }
5464                 print("\n")
5465         }
5466
5467         forEachG(func(gp *g) {
5468                 print("  G", gp.goid, ": status=", readgstatus(gp), "(", gp.waitreason.String(), ") m=")
5469                 if gp.m != nil {
5470                         print(gp.m.id)
5471                 } else {
5472                         print("nil")
5473                 }
5474                 print(" lockedm=")
5475                 if lockedm := gp.lockedm.ptr(); lockedm != nil {
5476                         print(lockedm.id)
5477                 } else {
5478                         print("nil")
5479                 }
5480                 print("\n")
5481         })
5482         unlock(&sched.lock)
5483 }
5484
5485 // schedEnableUser enables or disables the scheduling of user
5486 // goroutines.
5487 //
5488 // This does not stop already running user goroutines, so the caller
5489 // should first stop the world when disabling user goroutines.
5490 func schedEnableUser(enable bool) {
5491         lock(&sched.lock)
5492         if sched.disable.user == !enable {
5493                 unlock(&sched.lock)
5494                 return
5495         }
5496         sched.disable.user = !enable
5497         if enable {
5498                 n := sched.disable.n
5499                 sched.disable.n = 0
5500                 globrunqputbatch(&sched.disable.runnable, n)
5501                 unlock(&sched.lock)
5502                 for ; n != 0 && sched.npidle.Load() != 0; n-- {
5503                         startm(nil, false)
5504                 }
5505         } else {
5506                 unlock(&sched.lock)
5507         }
5508 }
5509
5510 // schedEnabled reports whether gp should be scheduled. It returns
5511 // false is scheduling of gp is disabled.
5512 //
5513 // sched.lock must be held.
5514 func schedEnabled(gp *g) bool {
5515         assertLockHeld(&sched.lock)
5516
5517         if sched.disable.user {
5518                 return isSystemGoroutine(gp, true)
5519         }
5520         return true
5521 }
5522
5523 // Put mp on midle list.
5524 // sched.lock must be held.
5525 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5526 //
5527 //go:nowritebarrierrec
5528 func mput(mp *m) {
5529         assertLockHeld(&sched.lock)
5530
5531         mp.schedlink = sched.midle
5532         sched.midle.set(mp)
5533         sched.nmidle++
5534         checkdead()
5535 }
5536
5537 // Try to get an m from midle list.
5538 // sched.lock must be held.
5539 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5540 //
5541 //go:nowritebarrierrec
5542 func mget() *m {
5543         assertLockHeld(&sched.lock)
5544
5545         mp := sched.midle.ptr()
5546         if mp != nil {
5547                 sched.midle = mp.schedlink
5548                 sched.nmidle--
5549         }
5550         return mp
5551 }
5552
5553 // Put gp on the global runnable queue.
5554 // sched.lock must be held.
5555 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5556 //
5557 //go:nowritebarrierrec
5558 func globrunqput(gp *g) {
5559         assertLockHeld(&sched.lock)
5560
5561         sched.runq.pushBack(gp)
5562         sched.runqsize++
5563 }
5564
5565 // Put gp at the head of the global runnable queue.
5566 // sched.lock must be held.
5567 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5568 //
5569 //go:nowritebarrierrec
5570 func globrunqputhead(gp *g) {
5571         assertLockHeld(&sched.lock)
5572
5573         sched.runq.push(gp)
5574         sched.runqsize++
5575 }
5576
5577 // Put a batch of runnable goroutines on the global runnable queue.
5578 // This clears *batch.
5579 // sched.lock must be held.
5580 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5581 //
5582 //go:nowritebarrierrec
5583 func globrunqputbatch(batch *gQueue, n int32) {
5584         assertLockHeld(&sched.lock)
5585
5586         sched.runq.pushBackAll(*batch)
5587         sched.runqsize += n
5588         *batch = gQueue{}
5589 }
5590
5591 // Try get a batch of G's from the global runnable queue.
5592 // sched.lock must be held.
5593 func globrunqget(pp *p, max int32) *g {
5594         assertLockHeld(&sched.lock)
5595
5596         if sched.runqsize == 0 {
5597                 return nil
5598         }
5599
5600         n := sched.runqsize/gomaxprocs + 1
5601         if n > sched.runqsize {
5602                 n = sched.runqsize
5603         }
5604         if max > 0 && n > max {
5605                 n = max
5606         }
5607         if n > int32(len(pp.runq))/2 {
5608                 n = int32(len(pp.runq)) / 2
5609         }
5610
5611         sched.runqsize -= n
5612
5613         gp := sched.runq.pop()
5614         n--
5615         for ; n > 0; n-- {
5616                 gp1 := sched.runq.pop()
5617                 runqput(pp, gp1, false)
5618         }
5619         return gp
5620 }
5621
5622 // pMask is an atomic bitstring with one bit per P.
5623 type pMask []uint32
5624
5625 // read returns true if P id's bit is set.
5626 func (p pMask) read(id uint32) bool {
5627         word := id / 32
5628         mask := uint32(1) << (id % 32)
5629         return (atomic.Load(&p[word]) & mask) != 0
5630 }
5631
5632 // set sets P id's bit.
5633 func (p pMask) set(id int32) {
5634         word := id / 32
5635         mask := uint32(1) << (id % 32)
5636         atomic.Or(&p[word], mask)
5637 }
5638
5639 // clear clears P id's bit.
5640 func (p pMask) clear(id int32) {
5641         word := id / 32
5642         mask := uint32(1) << (id % 32)
5643         atomic.And(&p[word], ^mask)
5644 }
5645
5646 // updateTimerPMask clears pp's timer mask if it has no timers on its heap.
5647 //
5648 // Ideally, the timer mask would be kept immediately consistent on any timer
5649 // operations. Unfortunately, updating a shared global data structure in the
5650 // timer hot path adds too much overhead in applications frequently switching
5651 // between no timers and some timers.
5652 //
5653 // As a compromise, the timer mask is updated only on pidleget / pidleput. A
5654 // running P (returned by pidleget) may add a timer at any time, so its mask
5655 // must be set. An idle P (passed to pidleput) cannot add new timers while
5656 // idle, so if it has no timers at that time, its mask may be cleared.
5657 //
5658 // Thus, we get the following effects on timer-stealing in findrunnable:
5659 //
5660 //   - Idle Ps with no timers when they go idle are never checked in findrunnable
5661 //     (for work- or timer-stealing; this is the ideal case).
5662 //   - Running Ps must always be checked.
5663 //   - Idle Ps whose timers are stolen must continue to be checked until they run
5664 //     again, even after timer expiration.
5665 //
5666 // When the P starts running again, the mask should be set, as a timer may be
5667 // added at any time.
5668 //
5669 // TODO(prattmic): Additional targeted updates may improve the above cases.
5670 // e.g., updating the mask when stealing a timer.
5671 func updateTimerPMask(pp *p) {
5672         if atomic.Load(&pp.numTimers) > 0 {
5673                 return
5674         }
5675
5676         // Looks like there are no timers, however another P may transiently
5677         // decrement numTimers when handling a timerModified timer in
5678         // checkTimers. We must take timersLock to serialize with these changes.
5679         lock(&pp.timersLock)
5680         if atomic.Load(&pp.numTimers) == 0 {
5681                 timerpMask.clear(pp.id)
5682         }
5683         unlock(&pp.timersLock)
5684 }
5685
5686 // pidleput puts p on the _Pidle list. now must be a relatively recent call
5687 // to nanotime or zero. Returns now or the current time if now was zero.
5688 //
5689 // This releases ownership of p. Once sched.lock is released it is no longer
5690 // safe to use p.
5691 //
5692 // sched.lock must be held.
5693 //
5694 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5695 //
5696 //go:nowritebarrierrec
5697 func pidleput(pp *p, now int64) int64 {
5698         assertLockHeld(&sched.lock)
5699
5700         if !runqempty(pp) {
5701                 throw("pidleput: P has non-empty run queue")
5702         }
5703         if now == 0 {
5704                 now = nanotime()
5705         }
5706         updateTimerPMask(pp) // clear if there are no timers.
5707         idlepMask.set(pp.id)
5708         pp.link = sched.pidle
5709         sched.pidle.set(pp)
5710         sched.npidle.Add(1)
5711         if !pp.limiterEvent.start(limiterEventIdle, now) {
5712                 throw("must be able to track idle limiter event")
5713         }
5714         return now
5715 }
5716
5717 // pidleget tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5718 //
5719 // sched.lock must be held.
5720 //
5721 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5722 //
5723 //go:nowritebarrierrec
5724 func pidleget(now int64) (*p, int64) {
5725         assertLockHeld(&sched.lock)
5726
5727         pp := sched.pidle.ptr()
5728         if pp != nil {
5729                 // Timer may get added at any time now.
5730                 if now == 0 {
5731                         now = nanotime()
5732                 }
5733                 timerpMask.set(pp.id)
5734                 idlepMask.clear(pp.id)
5735                 sched.pidle = pp.link
5736                 sched.npidle.Add(-1)
5737                 pp.limiterEvent.stop(limiterEventIdle, now)
5738         }
5739         return pp, now
5740 }
5741
5742 // runqempty reports whether pp has no Gs on its local run queue.
5743 // It never returns true spuriously.
5744 func runqempty(pp *p) bool {
5745         // Defend against a race where 1) pp has G1 in runqnext but runqhead == runqtail,
5746         // 2) runqput on pp kicks G1 to the runq, 3) runqget on pp empties runqnext.
5747         // Simply observing that runqhead == runqtail and then observing that runqnext == nil
5748         // does not mean the queue is empty.
5749         for {
5750                 head := atomic.Load(&pp.runqhead)
5751                 tail := atomic.Load(&pp.runqtail)
5752                 runnext := atomic.Loaduintptr((*uintptr)(unsafe.Pointer(&pp.runnext)))
5753                 if tail == atomic.Load(&pp.runqtail) {
5754                         return head == tail && runnext == 0
5755                 }
5756         }
5757 }
5758
5759 // To shake out latent assumptions about scheduling order,
5760 // we introduce some randomness into scheduling decisions
5761 // when running with the race detector.
5762 // The need for this was made obvious by changing the
5763 // (deterministic) scheduling order in Go 1.5 and breaking
5764 // many poorly-written tests.
5765 // With the randomness here, as long as the tests pass
5766 // consistently with -race, they shouldn't have latent scheduling
5767 // assumptions.
5768 const randomizeScheduler = raceenabled
5769
5770 // runqput tries to put g on the local runnable queue.
5771 // If next is false, runqput adds g to the tail of the runnable queue.
5772 // If next is true, runqput puts g in the pp.runnext slot.
5773 // If the run queue is full, runnext puts g on the global queue.
5774 // Executed only by the owner P.
5775 func runqput(pp *p, gp *g, next bool) {
5776         if randomizeScheduler && next && fastrandn(2) == 0 {
5777                 next = false
5778         }
5779
5780         if next {
5781         retryNext:
5782                 oldnext := pp.runnext
5783                 if !pp.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
5784                         goto retryNext
5785                 }
5786                 if oldnext == 0 {
5787                         return
5788                 }
5789                 // Kick the old runnext out to the regular run queue.
5790                 gp = oldnext.ptr()
5791         }
5792
5793 retry:
5794         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
5795         t := pp.runqtail
5796         if t-h < uint32(len(pp.runq)) {
5797                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
5798                 atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+1) // store-release, makes the item available for consumption
5799                 return
5800         }
5801         if runqputslow(pp, gp, h, t) {
5802                 return
5803         }
5804         // the queue is not full, now the put above must succeed
5805         goto retry
5806 }
5807
5808 // Put g and a batch of work from local runnable queue on global queue.
5809 // Executed only by the owner P.
5810 func runqputslow(pp *p, gp *g, h, t uint32) bool {
5811         var batch [len(pp.runq)/2 + 1]*g
5812
5813         // First, grab a batch from local queue.
5814         n := t - h
5815         n = n / 2
5816         if n != uint32(len(pp.runq)/2) {
5817                 throw("runqputslow: queue is not full")
5818         }
5819         for i := uint32(0); i < n; i++ {
5820                 batch[i] = pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
5821         }
5822         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
5823                 return false
5824         }
5825         batch[n] = gp
5826
5827         if randomizeScheduler {
5828                 for i := uint32(1); i <= n; i++ {
5829                         j := fastrandn(i + 1)
5830                         batch[i], batch[j] = batch[j], batch[i]
5831                 }
5832         }
5833
5834         // Link the goroutines.
5835         for i := uint32(0); i < n; i++ {
5836                 batch[i].schedlink.set(batch[i+1])
5837         }
5838         var q gQueue
5839         q.head.set(batch[0])
5840         q.tail.set(batch[n])
5841
5842         // Now put the batch on global queue.
5843         lock(&sched.lock)
5844         globrunqputbatch(&q, int32(n+1))
5845         unlock(&sched.lock)
5846         return true
5847 }
5848
5849 // runqputbatch tries to put all the G's on q on the local runnable queue.
5850 // If the queue is full, they are put on the global queue; in that case
5851 // this will temporarily acquire the scheduler lock.
5852 // Executed only by the owner P.
5853 func runqputbatch(pp *p, q *gQueue, qsize int) {
5854         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead)
5855         t := pp.runqtail
5856         n := uint32(0)
5857         for !q.empty() && t-h < uint32(len(pp.runq)) {
5858                 gp := q.pop()
5859                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
5860                 t++
5861                 n++
5862         }
5863         qsize -= int(n)
5864
5865         if randomizeScheduler {
5866                 off := func(o uint32) uint32 {
5867                         return (pp.runqtail + o) % uint32(len(pp.runq))
5868                 }
5869                 for i := uint32(1); i < n; i++ {
5870                         j := fastrandn(i + 1)
5871                         pp.runq[off(i)], pp.runq[off(j)] = pp.runq[off(j)], pp.runq[off(i)]
5872                 }
5873         }
5874
5875         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t)
5876         if !q.empty() {
5877                 lock(&sched.lock)
5878                 globrunqputbatch(q, int32(qsize))
5879                 unlock(&sched.lock)
5880         }
5881 }
5882
5883 // Get g from local runnable queue.
5884 // If inheritTime is true, gp should inherit the remaining time in the
5885 // current time slice. Otherwise, it should start a new time slice.
5886 // Executed only by the owner P.
5887 func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) {
5888         // If there's a runnext, it's the next G to run.
5889         next := pp.runnext
5890         // If the runnext is non-0 and the CAS fails, it could only have been stolen by another P,
5891         // because other Ps can race to set runnext to 0, but only the current P can set it to non-0.
5892         // Hence, there's no need to retry this CAS if it falls.
5893         if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) {
5894                 return next.ptr(), true
5895         }
5896
5897         for {
5898                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
5899                 t := pp.runqtail
5900                 if t == h {
5901                         return nil, false
5902                 }
5903                 gp := pp.runq[h%uint32(len(pp.runq))].ptr()
5904                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+1) { // cas-release, commits consume
5905                         return gp, false
5906                 }
5907         }
5908 }
5909
5910 // runqdrain drains the local runnable queue of pp and returns all goroutines in it.
5911 // Executed only by the owner P.
5912 func runqdrain(pp *p) (drainQ gQueue, n uint32) {
5913         oldNext := pp.runnext
5914         if oldNext != 0 && pp.runnext.cas(oldNext, 0) {
5915                 drainQ.pushBack(oldNext.ptr())
5916                 n++
5917         }
5918
5919 retry:
5920         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
5921         t := pp.runqtail
5922         qn := t - h
5923         if qn == 0 {
5924                 return
5925         }
5926         if qn > uint32(len(pp.runq)) { // read inconsistent h and t
5927                 goto retry
5928         }
5929
5930         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+qn) { // cas-release, commits consume
5931                 goto retry
5932         }
5933
5934         // We've inverted the order in which it gets G's from the local P's runnable queue
5935         // and then advances the head pointer because we don't want to mess up the statuses of G's
5936         // while runqdrain() and runqsteal() are running in parallel.
5937         // Thus we should advance the head pointer before draining the local P into a gQueue,
5938         // so that we can update any gp.schedlink only after we take the full ownership of G,
5939         // meanwhile, other P's can't access to all G's in local P's runnable queue and steal them.
5940         // See https://groups.google.com/g/golang-dev/c/0pTKxEKhHSc/m/6Q85QjdVBQAJ for more details.
5941         for i := uint32(0); i < qn; i++ {
5942                 gp := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
5943                 drainQ.pushBack(gp)
5944                 n++
5945         }
5946         return
5947 }
5948
5949 // Grabs a batch of goroutines from pp's runnable queue into batch.
5950 // Batch is a ring buffer starting at batchHead.
5951 // Returns number of grabbed goroutines.
5952 // Can be executed by any P.
5953 func runqgrab(pp *p, batch *[256]guintptr, batchHead uint32, stealRunNextG bool) uint32 {
5954         for {
5955                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
5956                 t := atomic.LoadAcq(&pp.runqtail) // load-acquire, synchronize with the producer
5957                 n := t - h
5958                 n = n - n/2
5959                 if n == 0 {
5960                         if stealRunNextG {
5961                                 // Try to steal from pp.runnext.
5962                                 if next := pp.runnext; next != 0 {
5963                                         if pp.status == _Prunning {
5964                                                 // Sleep to ensure that pp isn't about to run the g
5965                                                 // we are about to steal.
5966                                                 // The important use case here is when the g running
5967                                                 // on pp ready()s another g and then almost
5968                                                 // immediately blocks. Instead of stealing runnext
5969                                                 // in this window, back off to give pp a chance to
5970                                                 // schedule runnext. This will avoid thrashing gs
5971                                                 // between different Ps.
5972                                                 // A sync chan send/recv takes ~50ns as of time of
5973                                                 // writing, so 3us gives ~50x overshoot.
5974                                                 if GOOS != "windows" && GOOS != "openbsd" && GOOS != "netbsd" {
5975                                                         usleep(3)
5976                                                 } else {
5977                                                         // On some platforms system timer granularity is
5978                                                         // 1-15ms, which is way too much for this
5979                                                         // optimization. So just yield.
5980                                                         osyield()
5981                                                 }
5982                                         }
5983                                         if !pp.runnext.cas(next, 0) {
5984                                                 continue
5985                                         }
5986                                         batch[batchHead%uint32(len(batch))] = next
5987                                         return 1
5988                                 }
5989                         }
5990                         return 0
5991                 }
5992                 if n > uint32(len(pp.runq)/2) { // read inconsistent h and t
5993                         continue
5994                 }
5995                 for i := uint32(0); i < n; i++ {
5996                         g := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))]
5997                         batch[(batchHead+i)%uint32(len(batch))] = g
5998                 }
5999                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6000                         return n
6001                 }
6002         }
6003 }
6004
6005 // Steal half of elements from local runnable queue of p2
6006 // and put onto local runnable queue of p.
6007 // Returns one of the stolen elements (or nil if failed).
6008 func runqsteal(pp, p2 *p, stealRunNextG bool) *g {
6009         t := pp.runqtail
6010         n := runqgrab(p2, &pp.runq, t, stealRunNextG)
6011         if n == 0 {
6012                 return nil
6013         }
6014         n--
6015         gp := pp.runq[(t+n)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6016         if n == 0 {
6017                 return gp
6018         }
6019         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6020         if t-h+n >= uint32(len(pp.runq)) {
6021                 throw("runqsteal: runq overflow")
6022         }
6023         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+n) // store-release, makes the item available for consumption
6024         return gp
6025 }
6026
6027 // A gQueue is a dequeue of Gs linked through g.schedlink. A G can only
6028 // be on one gQueue or gList at a time.
6029 type gQueue struct {
6030         head guintptr
6031         tail guintptr
6032 }
6033
6034 // empty reports whether q is empty.
6035 func (q *gQueue) empty() bool {
6036         return q.head == 0
6037 }
6038
6039 // push adds gp to the head of q.
6040 func (q *gQueue) push(gp *g) {
6041         gp.schedlink = q.head
6042         q.head.set(gp)
6043         if q.tail == 0 {
6044                 q.tail.set(gp)
6045         }
6046 }
6047
6048 // pushBack adds gp to the tail of q.
6049 func (q *gQueue) pushBack(gp *g) {
6050         gp.schedlink = 0
6051         if q.tail != 0 {
6052                 q.tail.ptr().schedlink.set(gp)
6053         } else {
6054                 q.head.set(gp)
6055         }
6056         q.tail.set(gp)
6057 }
6058
6059 // pushBackAll adds all Gs in q2 to the tail of q. After this q2 must
6060 // not be used.
6061 func (q *gQueue) pushBackAll(q2 gQueue) {
6062         if q2.tail == 0 {
6063                 return
6064         }
6065         q2.tail.ptr().schedlink = 0
6066         if q.tail != 0 {
6067                 q.tail.ptr().schedlink = q2.head
6068         } else {
6069                 q.head = q2.head
6070         }
6071         q.tail = q2.tail
6072 }
6073
6074 // pop removes and returns the head of queue q. It returns nil if
6075 // q is empty.
6076 func (q *gQueue) pop() *g {
6077         gp := q.head.ptr()
6078         if gp != nil {
6079                 q.head = gp.schedlink
6080                 if q.head == 0 {
6081                         q.tail = 0
6082                 }
6083         }
6084         return gp
6085 }
6086
6087 // popList takes all Gs in q and returns them as a gList.
6088 func (q *gQueue) popList() gList {
6089         stack := gList{q.head}
6090         *q = gQueue{}
6091         return stack
6092 }
6093
6094 // A gList is a list of Gs linked through g.schedlink. A G can only be
6095 // on one gQueue or gList at a time.
6096 type gList struct {
6097         head guintptr
6098 }
6099
6100 // empty reports whether l is empty.
6101 func (l *gList) empty() bool {
6102         return l.head == 0
6103 }
6104
6105 // push adds gp to the head of l.
6106 func (l *gList) push(gp *g) {
6107         gp.schedlink = l.head
6108         l.head.set(gp)
6109 }
6110
6111 // pushAll prepends all Gs in q to l.
6112 func (l *gList) pushAll(q gQueue) {
6113         if !q.empty() {
6114                 q.tail.ptr().schedlink = l.head
6115                 l.head = q.head
6116         }
6117 }
6118
6119 // pop removes and returns the head of l. If l is empty, it returns nil.
6120 func (l *gList) pop() *g {
6121         gp := l.head.ptr()
6122         if gp != nil {
6123                 l.head = gp.schedlink
6124         }
6125         return gp
6126 }
6127
6128 //go:linkname setMaxThreads runtime/debug.setMaxThreads
6129 func setMaxThreads(in int) (out int) {
6130         lock(&sched.lock)
6131         out = int(sched.maxmcount)
6132         if in > 0x7fffffff { // MaxInt32
6133                 sched.maxmcount = 0x7fffffff
6134         } else {
6135                 sched.maxmcount = int32(in)
6136         }
6137         checkmcount()
6138         unlock(&sched.lock)
6139         return
6140 }
6141
6142 //go:nosplit
6143 func procPin() int {
6144         gp := getg()
6145         mp := gp.m
6146
6147         mp.locks++
6148         return int(mp.p.ptr().id)
6149 }
6150
6151 //go:nosplit
6152 func procUnpin() {
6153         gp := getg()
6154         gp.m.locks--
6155 }
6156
6157 //go:linkname sync_runtime_procPin sync.runtime_procPin
6158 //go:nosplit
6159 func sync_runtime_procPin() int {
6160         return procPin()
6161 }
6162
6163 //go:linkname sync_runtime_procUnpin sync.runtime_procUnpin
6164 //go:nosplit
6165 func sync_runtime_procUnpin() {
6166         procUnpin()
6167 }
6168
6169 //go:linkname sync_atomic_runtime_procPin sync/atomic.runtime_procPin
6170 //go:nosplit
6171 func sync_atomic_runtime_procPin() int {
6172         return procPin()
6173 }
6174
6175 //go:linkname sync_atomic_runtime_procUnpin sync/atomic.runtime_procUnpin
6176 //go:nosplit
6177 func sync_atomic_runtime_procUnpin() {
6178         procUnpin()
6179 }
6180
6181 // Active spinning for sync.Mutex.
6182 //
6183 //go:linkname sync_runtime_canSpin sync.runtime_canSpin
6184 //go:nosplit
6185 func sync_runtime_canSpin(i int) bool {
6186         // sync.Mutex is cooperative, so we are conservative with spinning.
6187         // Spin only few times and only if running on a multicore machine and
6188         // GOMAXPROCS>1 and there is at least one other running P and local runq is empty.
6189         // As opposed to runtime mutex we don't do passive spinning here,
6190         // because there can be work on global runq or on other Ps.
6191         if i >= active_spin || ncpu <= 1 || gomaxprocs <= sched.npidle.Load()+sched.nmspinning.Load()+1 {
6192                 return false
6193         }
6194         if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) {
6195                 return false
6196         }
6197         return true
6198 }
6199
6200 //go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpin
6201 //go:nosplit
6202 func sync_runtime_doSpin() {
6203         procyield(active_spin_cnt)
6204 }
6205
6206 var stealOrder randomOrder
6207
6208 // randomOrder/randomEnum are helper types for randomized work stealing.
6209 // They allow to enumerate all Ps in different pseudo-random orders without repetitions.
6210 // The algorithm is based on the fact that if we have X such that X and GOMAXPROCS
6211 // are coprime, then a sequences of (i + X) % GOMAXPROCS gives the required enumeration.
6212 type randomOrder struct {
6213         count    uint32
6214         coprimes []uint32
6215 }
6216
6217 type randomEnum struct {
6218         i     uint32
6219         count uint32
6220         pos   uint32
6221         inc   uint32
6222 }
6223
6224 func (ord *randomOrder) reset(count uint32) {
6225         ord.count = count
6226         ord.coprimes = ord.coprimes[:0]
6227         for i := uint32(1); i <= count; i++ {
6228                 if gcd(i, count) == 1 {
6229                         ord.coprimes = append(ord.coprimes, i)
6230                 }
6231         }
6232 }
6233
6234 func (ord *randomOrder) start(i uint32) randomEnum {
6235         return randomEnum{
6236                 count: ord.count,
6237                 pos:   i % ord.count,
6238                 inc:   ord.coprimes[i/ord.count%uint32(len(ord.coprimes))],
6239         }
6240 }
6241
6242 func (enum *randomEnum) done() bool {
6243         return enum.i == enum.count
6244 }
6245
6246 func (enum *randomEnum) next() {
6247         enum.i++
6248         enum.pos = (enum.pos + enum.inc) % enum.count
6249 }
6250
6251 func (enum *randomEnum) position() uint32 {
6252         return enum.pos
6253 }
6254
6255 func gcd(a, b uint32) uint32 {
6256         for b != 0 {
6257                 a, b = b, a%b
6258         }
6259         return a
6260 }
6261
6262 // An initTask represents the set of initializations that need to be done for a package.
6263 // Keep in sync with ../../test/initempty.go:initTask
6264 type initTask struct {
6265         // TODO: pack the first 3 fields more tightly?
6266         state uintptr // 0 = uninitialized, 1 = in progress, 2 = done
6267         ndeps uintptr
6268         nfns  uintptr
6269         // followed by ndeps instances of an *initTask, one per package depended on
6270         // followed by nfns pcs, one per init function to run
6271 }
6272
6273 // inittrace stores statistics for init functions which are
6274 // updated by malloc and newproc when active is true.
6275 var inittrace tracestat
6276
6277 type tracestat struct {
6278         active bool   // init tracing activation status
6279         id     uint64 // init goroutine id
6280         allocs uint64 // heap allocations
6281         bytes  uint64 // heap allocated bytes
6282 }
6283
6284 func doInit(t *initTask) {
6285         switch t.state {
6286         case 2: // fully initialized
6287                 return
6288         case 1: // initialization in progress
6289                 throw("recursive call during initialization - linker skew")
6290         default: // not initialized yet
6291                 t.state = 1 // initialization in progress
6292
6293                 for i := uintptr(0); i < t.ndeps; i++ {
6294                         p := add(unsafe.Pointer(t), (3+i)*goarch.PtrSize)
6295                         t2 := *(**initTask)(p)
6296                         doInit(t2)
6297                 }
6298
6299                 if t.nfns == 0 {
6300                         t.state = 2 // initialization done
6301                         return
6302                 }
6303
6304                 var (
6305                         start  int64
6306                         before tracestat
6307                 )
6308
6309                 if inittrace.active {
6310                         start = nanotime()
6311                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6312                         before = inittrace
6313                 }
6314
6315                 firstFunc := add(unsafe.Pointer(t), (3+t.ndeps)*goarch.PtrSize)
6316                 for i := uintptr(0); i < t.nfns; i++ {
6317                         p := add(firstFunc, i*goarch.PtrSize)
6318                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&p))
6319                         f()
6320                 }
6321
6322                 if inittrace.active {
6323                         end := nanotime()
6324                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6325                         after := inittrace
6326
6327                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&firstFunc))
6328                         pkg := funcpkgpath(findfunc(abi.FuncPCABIInternal(f)))
6329
6330                         var sbuf [24]byte
6331                         print("init ", pkg, " @")
6332                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(start-runtimeInitTime))), " ms, ")
6333                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(end-start))), " ms clock, ")
6334                         print(string(itoa(sbuf[:], after.bytes-before.bytes)), " bytes, ")
6335                         print(string(itoa(sbuf[:], after.allocs-before.allocs)), " allocs")
6336                         print("\n")
6337                 }
6338
6339                 t.state = 2 // initialization done
6340         }
6341 }